Moniulotteinen ennakoiva mallinnus harjoitusvasteen heterogeenisyyden mekanismien ymmärtämiseksi vanhemmilla aikuisilla (M3AX)

Ikääntymiseen liittyvien toiminnallisten heikkenemien uskotaan johtuvan tunnusomaisista biologisista prosesseista1, jotka lopulta ilmenevät fyysisinä, henkisinä ja aineenvaihduntahäiriöinä, mikä heikentää terveyttä ja elämänlaatua (QoL). Harjoittelu on monitehoinen hoito, joka lupaa lieventää useimpia ikääntymisen tunnusmerkkejä, mutta yksittäisten harjoitusten herkkyydessä on huomattavaa vaihtelua. Tämän yksilöiden välisen vasteen heterogeenisyyden (IRH) tunnistivat ja tutkivat ensin Bouchard ja kollegat kestävyysharjoittelun (ET) yhteydessä. Tämän jälkeen tutkijat ovat osoittaneet vastustusharjoittelun (RT) IRH:n ja tutkineet mahdollisia IRH-mekanismeja. Tämän jälkeen tutkijat johtivat useita tutkimuksia vanhemmilla aikuisilla, joissa tutkittiin annoksen titrausta, adjuvanttiravintoa tai lääkitystä yrittääkseen alentaa huonoja vasteprosentteja. Monet tiedossa olevat puutteet ovat edelleen, kuten National Institutes of Aging (NIA) -työpajassa todettiin IRH-kylvötyössä tämän hakemuspyynnön (RFA) avulla. Tutkijat ovat koonneet monitieteisen ryhmän käsittelemään RFA:n keskeistä tavoitetta, "ymmärtää paremmin tekijöitä, jotka ovat taustalla vasteiden vaihtelua ikääntyneiden aikuisten harjoitteluun". Vaikka Health and Human Services (HHS) -ohjeet määrittelevät yhdistetyn ET:n ja RT:n maksimoimaan ikääntyvien aikuisten terveyshyötyjä, laajamittaiset liikuntatutkimukset, joissa tutkitaan IRH:ta (eli HERITAGE, MoTrPAC), ovat rajoittaneet osallistujat yhteen harjoitusmuotoon. Tässä projektissa tutkijat ehdottavat innovatiivista, mutta loogista strategiaa yhdistää ET ja RT. Alhainen kardiorespiratorinen kunto (CRF, VO2max) ja heikko toiminnallinen lihasten laatu (fMQ; voima/lihasmassa) ovat monisysteemisiä ilmentymiä ikääntymisen solujen tunnusmerkkien heikkenemisestä. Tärkeää on, että sekä CRF että fMQ ovat muokattavissa ET:llä ja RT:llä. Siten tutkijoiden suunnittelun lähtökohtana on, että yhdistetty ET+RT on erinomainen strategia IRH:n taustalla olevien tekijöiden selvittämiseen, koska se luo polun kohti ikääntymisen aiheuttamaa IRH:n ymmärtämistä ja lieventämistä siten, että se voidaan suoraan kääntää parhaiksi todisteiksi kansanterveyssuosituksiksi.

On vielä selvittämättä, kuinka ikääntymisen tunnusmerkit vaikuttavat vuorovaikutuksessa harjoitusherkkyyteen. Esimerkiksi lihasten mitokondrioiden energetiikka ja proteostaasi liittyvät erottamattomasti toisiinsa, ja huono reagoijan tila voi johtua energisten resurssien puutteesta proteostaasin ylläpitämiseksi koko harjoitusohjelman ajan. Samoin ikääntyminen häiritsee vuorokausikelloa, mikä johtaa tulehdukseen ja häiritsee solujen signalointia, mikä voi myös edistää IRH:ta.

Vaikka IRH:n lähteet ovat yhdistelmä muunnettavia ja ei-muuttuvia tekijöitä, tutkijat testaavat hypoteesia, että tekijät ovat keskeisiä itse ikääntymiselle - ikääntymisen tunnusmerkit, kuten proteostaasi, mitokondrioiden energia ja tulehdus, sekä systeeminen ja lihasspesifinen vuorokausikello. toiminto ja tuotos - ovat tärkeimmät osatekijät moniulotteisessa piirissä, joka määrittää, saavuttaako yksilö harjoittelun avulla kliinisesti tärkeän vähimmäiseron (MCID) CRF:ssä ja/tai fMQ:ssa. Tutkijat testaavat myös hypoteesia, jonka mukaan muutettu harjoitusannostus yhdistettynä elämäntapasuosituksiin edistää MCID:n saavuttamista vanhemmilla aikuisilla, jotka eivät aluksi reagoi. Kun CRF ja fMQ ovat ensisijaisia ​​kliinisiä tuloksia, tutkijat käyttävät 2-vaiheista SMART-tutkimusta (Sequential Multiple Assignment Randomized Trial) yhdistetystä ET+RT:stä kliinisen fenotyypityksen ja veren/lihaksen molekyyli- ja soluanalyysien kanssa.