Ihmisen insuliiniresistenssin molekyyliverkon määrittäminen; SIGNATURE (SIGNATURE)

Tämä interventiotutkimus pyrkii paljastamaan molekyylimekanismit, jotka ovat insuliiniresistenssin taustalla muuten terveillä aikuisilla, ja tutkimaan, miten lyhytaikaiset elämäntapamuutokset voivat vaikuttaa näihin mekanismeihin. Insuliiniresistenssi on keskeinen piirre tyypin 2 diabeteksen ja muiden aineenvaihduntasairauksien kehittymisessä, mutta se ei synny tasaisesti kaikilla yksilöillä. Yleinen hypoteesi on, että insuliiniresistenssillä on useita yksilöiden välillä vaihtelevia taustasyitä, jotka riippuvat geneettisestä vaihtelusta ja muokattavista elämäntapatekijöistä kuten fyysisestä aktiivisuudesta ja ruokavaliosta.

Rekrytoidaan yhteensä 80 tervettä osallistujaa – 40 miestä ja 40 naista iältään 25–55 vuotta. Kaikkien osallistujien on oltava painoindeksin (BMI) ollessa 18–30 ja täytettävä tiukat sisällyttämis- ja poissulkemiskriteerit sekoittavien muuttujien minimoimiseksi. Osallistujilla ei saa olla kroonisia sairauksia, he eivät saa tupakoida, alkoholinkulutuksen on oltava vähäistä, eivätkä he saa harjoittaa korkeaa fyysistä aktiivisuutta. Tämä kontrolloitu lähestymistapa varmistaa tutkittavien muuttujien tarkemman arvioinnin.

Alkutilanteessa kaikki osallistujat käyvät läpi kattavan fenotyypin arvioinnin, mukaan lukien tottumuksellisen fyysisen aktiivisuuden, ravinnon saannin, glukoosinsietokyvyn ja koko kehon insuliiniherkkyyden arvioinnit. Tämä mahdollistaa tutkijoiden luokitella insuliiniresistenssin alafenotyypit sekä fysiologisella että molekyylitasolla.

Alkutestauksen jälkeen 40:llä 80 osallistujasta toteutetaan yksi kahdesta lyhytaikaisesta interventiosta, jotka on suunniteltu rasittamaan insuliiniherkkyyteen liittyviä aineenvaihduntareittejä:

• Vähentynyt fyysinen aktiivisuus: Osallistujat vähentävät merkittävästi päivittäistä fyysistä aktiivisuuttaan 14 päivän ajan.
• Rasvapitoinen ruokavalio: Osallistujat nauttivat hyperkalorista rasvapitoista ruokavaliota kolmena peräkkäisenä päivänä.

Näiden interventioiden tavoitteena on testata, miten lyhytaikaiset negatiiviset elämäntapamuutokset vaikuttavat insuliinin toimintaan ja siihen liittyviin molekyylimerkkeihin, ja vaihtelevatko nämä vasteet yksilöiden välillä erilaisten fenotyyppisten ja geneettisten profiilien perusteella.

Interventiojakson jälkeen valitut aineenvaihduntatestit toistetaan insuliiniherkkyyden ja molekyylisen signaloinnin muutosten arvioimiseksi. Ensisijainen lopputulosmittari on koko kehon insuliinivaikutus, joka arvioidaan käyttämällä kultastandardifysiologisia menetelmiä. Tutkivaan lopputulokseen kuuluu solutasolla ja molekyylitasolla tapahtuvien insuliiniresistenssiin vaikuttavien mekanismien tunnistaminen sekä geenien ilmentymisen ja elämäntapavasteiden välisen vuorovaikutuksen ymmärtäminen.

Yhdistämällä syvä fenotyyppiarviointi lyhytaikaisiin interventioihin tämä tutkimus tuottaa uusia näkemyksiä insuliiniresistenssin biologiseen monimuotoisuuteen. Lopulta tämä voi edistää yksilöllisempien aineenvaihduntasairauksien ehkäisy- ja hoitostrategioiden kehittämistä.