Erilliset harjoitusmenetelmät suolen mikrobiomissa (DEMGUTS)

Suoliston mikrobiomi on tärkeä aineenvaihdunnan säätelijä, ja se on äskettäin noussut merkittäväksi tuki- ja liikuntaelimistön terveydelle ja sairauksille, erityisesti luuston lihasmassan ja toiminnan muutoksille kommunikaatioakselina tunnetun suoli-lihas-akselin kautta. Tämä suolen ja lihaksen välinen kommunikaatioreitti herättää houkuttelevan mahdollisuuden, että manipuloimalla suolen mikrobiston koostumusta ja toimintaa tutkijat voivat välittää muutoksia luustolihasten terveydessä ja estää sarkopenian haitallisia terveysvaikutuksia. Siten suoliston mikrobiomikoostumuksen muokkaamiseen kehitetyillä terapeuttisilla strategioilla voi olla kliinisesti merkittäviä vaikutuksia ikääntymiseen liittyvään lihasten menettämiseen ja fyysisen toiminnan heikkenemiseen. Harjoittelun on osoitettu moduloivan ikääntyneiden aikuisten suoliston mikrobiomia, mutta todisteet hyvin suunnitelluista satunnaistetuista kliinisistä kokeista ovat niukat. Toisaalta nykyiset ohjeet suosittelevat vastustusharjoittelua vähentämään ikääntymiseen liittyvää luustolihasten menetystä ja fyysisiä toimintahäiriöitä. Kuitenkin toisaalta aerobinen harjoittelu liittyy lisääntyneeseen mikrobiotan monimuotoisuuteen ja SCFA:ta tuottavien taksonien lisääntymiseen, mikä on yhdistetty luustolihasten terveyteen ja parantuneeseen toimintaan. Koska näillä kahdella harjoitteluohjelmalla on erilaiset bioenergeettiset reitit, tutkimusryhmä oletti, että jokainen hoito-ohjelma edistää selkeitä muutoksia suoliston mikrobiomin koostumuksessa. Sitä vastoin molempien liikuntamuotojen (vastus + aerobinen) yhdistäminen voi johtaa lisävaikutukseen. Siksi näiden harjoitteluohjelmien vaikutuksen selvittäminen suoliston mikrobiomiin on ratkaisevan tärkeää, jotta voidaan täyttää tämä asiaankuuluva tiedon puute ja auttaa selventämään optimaalista harjoitusohjelmaa sarkopenian hallintaan. Tutkimusryhmän pitkän aikavälin tavoitteena on kehittää peräkkäinen tutkimuslinja selvittääkseen näiden erilaisten harjoitteluohjelmien (eli vastusharjoittelun, aerobisen ja samanaikaisen harjoittelun) vaikutusta suoliston mikrobiomien koostumukseen ja suolistosta peräisin oleviin metaboliitteihin ja tutkia sen vaikutuksia. luuston lihasmassaan ja toimintoihin sarkopeniaa sairastavilla vanhemmilla aikuisilla. Metodologia: Tutkimuksen suunnittelu: Tässä hankkeessa käytetään pilottikolmiosaista avointa satunnaistettua kontrolloitua tutkimusta (RCT), joka on suunniteltu arvioimaan erilaisten harjoitteluohjelmien vaikutusta suoliston mikrobiomin koostumukseen vanhemmilla aikuisilla (ikä ≥ 60 vuotta), joilla on sarkopenia. . Menetelmät: Tässä tutkimuksessa käytetään yhteisön harjoitusohjelman rekrytointi-, logistiikka- ja materiaaliresursseja. Tutkimuksen jäsen ottaa yhteyttä esiseulontakriteerimme täyttäneisiin ja paljastaa tutkimuksen tarkoitukset, menettelyt, riskit, epämukavuudet ja hyödyt. Osallistujat, jotka suostuvat, kutsutaan henkilökohtaiselle lääketieteelliselle seulontakäynnille arvioimaan lopulliset sisällyttämis-/poissulkemiskriteerit ja antamaan kirjallinen tietoinen suostumuksensa (ennen ilmoittautumista). Tällä vierailulla vapaaehtoisia arvioidaan kliinisen tutkimuksen, lääkityshistorian ja kädensijan dynamometriatestin (objektiivinen sarkopenian indikaattori) avulla osallistujien kelpoisuuden arvioimiseksi. Kaikki hyväksymis-/poissulkemiskriteerit täyttävät henkilöt jaetaan satunnaisesti (N= 69; 23/ryhmä) kolmeen eri harjoitusohjelmaan: i) aerobinen harjoitus (AER) harjoitus, ii) vastusharjoitus (RES) tai iii) samanaikainen harjoittelu. (RES+AER). Tämä projekti pyrkii satunnaistamaan jopa n=69 osallistujaa (n=23/ryhmä) äskettäin tehdyn systemaattisen katsauksen ja meta-analyysin perusteella (11). Osallistujat harjoittavat ohjattua keskusharjoittelua (12 viikkoa, 3pv, 60min/d), jotka koostuvat joko kohtalaisesta aerobisesta harjoittelusta [60-70 % HRmax] tai vastusharjoituksesta [8 harjoitusta/päälihasryhmää; 6-12 toistoa; 60-75 % 1RM] tai molempien yhdistelmä (RES+AER). Arvioinnit: Kaikki osallistujat arvioidaan: i) lähtötilanteessa; ii) toimenpiteen päättyminen (14 viikkoa); ja iii) sulkemishetkellä (26 viikkoa). Tutkimuksen kokonaiskesto on 26 viikkoa. Jokaisella opintokäynnillä osallistujat suorittavat luurankolihasten voimatestin, fyysisen suorituskyvyn testin, kehon koostumuksen arvioinnin ja antavat paastoveri-, virtsa- ja ulostenäytteen. Myös muita tärkeitä hämmentäviä muuttujia kirjataan, mukaan lukien ravinnon saanti (3 päivän päiväkirjaa käyttämällä), päivittäinen fyysinen aktiivisuus (fyysisen aktiivisuuden seurantaranne Fitbitillä), lääkkeiden ja lisäravinteiden käyttö ja niihin liittyvät liitännäissairaudet (arvioituna lääketieteellisen ja lääkityshistorian kyselylomakkeella). . Tutkimussuunnitelman mukaisesti tutkimusryhmä arvioi myös: a) säilyttämis- ja poistumisasteet; b) harjoitustoimenpiteiden noudattaminen; c) turvallisuus; d) interventiovaikutus riippuvaisiin tuloksiin. Rekrytoinnin onnistumista ja säilyttämistä mitataan rekrytoitujen osallistujien lukumäärällä, keskeyttäneiden ja seurannan menetyksillä koko kokeen ajan. Tutkimushenkilöstö dokumentoi huolellisesti harjoituksen noudattamisen, ja sitä mitataan osallistuneiden istuntojen lukumäärällä. Turvallisuutta mitataan interventiosta johtuvien haittatapahtumien lukumäärällä ja/tai vakavuudella, ja tutkimushenkilöstö valvoo ja kirjaa ne koko kokeen ajan. Tavoitteet: Ensisijainen tavoite: Ensisijainen tulos on muutos Faecalibacterium prausnitziin ja muiden SCFA:ta tuottavien bakteerien suhteellisessa runsaudessa toimenpiteen jälkeen (14 viikkoa). Toissijaisia ​​tuloksia ovat: 1) Faecalibacterium prausnitzii -bakteerin suhteellisen runsauden muutos sulkemisajan jälkeen (26 viikkoa); 2) Lactobacillus- ja Bifidobacterium-sukujen suhteellisen runsauden muutos toimenpiteen jälkeen ja seurannan lopussa. Toissijainen tavoite: Arvioidaan myös joukko toisiaan täydentäviä tuloksia, jotta voidaan laajasti karakterisoida kunkin harjoitustoimenpiteen vaikutus, mukaan lukien kehon koostumus, luustolihasten toiminta, toiminnallinen suorituskyky ja yleinen suoliston mikrobiomien koostumus. Tämä laaja tulossarja mahdollistaa kattavan arvioinnin näiden erillisten harjoitteluohjelmien vaikutuksesta suoliston mikrobiotaan ja useisiin terveysvaikutuksiin, jotka ovat ratkaisevia suoliston mikrobiomin ja sarkopenian moduloinnissa ja voivat viitata muihin tällä hetkellä määrittelemättömiin mekanistisiin yhteyksiin. Odotetut tulokset: Tutkimusryhmä oletti, että aerobisen ja vastusharjoittelun yhdistämisellä on suurempi vaikutus suoliston mikrobiomiin, erityisesti Faecalibacterium prausnitziin ja muiden SCFA:ta tuottavien bakteerikantojen suhteellisen runsauden lisäämiseen, luuston lihasmassan ja voiman lisääntymiseen, kuten sekä tehostetut fyysisen suorituskyvyn mittaukset samanaikaisen harjoittelun harjoitusryhmässä.