Effets de l'entraînement physique sur l'inflammation systémique et la réparation musculaire selon le phénotype de la maladie pulmonaire chronique obstructive (MPOC)

POPULATION D'ÉTUDE : Patients diagnostiqués BPCO selon les critères établis par l'ATS (American Thoracic Society) et la SEPAR (Spanish Society of Pneumology and Thoracic Surgery) obstruction présentant une obstruction modérée à sévère des voies respiratoires (FEV1 <60%) et un impact clinique de leur maladie . Les patients doivent être stables et suivre un traitement approprié, et ne doivent pas avoir souffert d'exacerbations de la maladie sur une période de trois mois avant l'étude, et sans traitement par corticoïdes oraux pendant au moins la même période.

TAILLE DE L'ÉCHANTILLON : 30 patients diagnostiqués au service de pneumologie de l'hôpital Virgen del Rocío de Sevilla, consentement éclairé.

Calcul de la taille de l'échantillon : Analyser la taille de l'effet au détriment d'une amélioration du travail réalisé sur 15 W à l'épreuve d'effort, et considérer un écart type de ce paramètre +/- 10W, permettant de détecter des différences de variables métaboliques musculaires, en prenant quelques risques alpha < 0,05 et bêta < 0,2 et en calculant un pourcentage de pertes de 15 %, les enquêteurs estiment une taille d'échantillon de 15 patients pour chaque groupe (taille PC).

CRITÈRES DE SORTIE DE L'ÉTUDE :

• décompensation clinique du patient
• Perte de 3 ou 5 séances consécutives du programme d'entraînement interrompu.
• A l'initiative du patient

CARACTERISTIQUES DES GROUPES ET CONCEPTION DE L'ETUDE :

Il s'agit d'un cas-témoin prospectif, avec une double orientation ex vivo et in vitro.

Les patients se différencient par la BPCO « emphysème dominant » (15 patients) ou la BPCO sans « emphysème prédominant » (15 patients) atteints selon les critères objectifs des méthodes quantitatives d'une tomodensitométrie Haute Résolution.

L'étude suivra les recommandations de la Déclaration d'Helsinki sur l'expérimentation humaine et les niveaux de sécurité de la protection des données requis par la loi 15/1999 du 13 décembre. L'étude a été approuvée par le comité d'éthique de notre établissement et obtiendra le consentement éclairé des personnes recrutées.

PROGRAMME DE FORMATION DE L'ANNÉE :

Tous les patients ont suivi un programme d'entraînement qui se déroulera pendant 12 semaines en séances de 60 minutes :

1. .- 20 minutes de bicyclette ergométrique avec un niveau de charge initial d'environ 70% de la consommation maximale d'oxygène de base, en augmentant la charge toutes les deux semaines selon la tolérance.
2. - Haltérophilie en 2 séries de 6 répétitions de 5 exercices simples. Celles-ci se déroulent dans une station multigymnastyc (CLASSIC Fitness Center, KETTLER) et comportent : soit des flexions simples des bras (câble de traction vers la poitrine « Chest pulls ») : effets sur le latissimus dorsa, les deltoïdes et les biceps. Assis face à l'entraînement de la tour, approchez la barre de la poitrine puis étendez vos bras après être revenu à la position de départ.

ou simple extension des bras ("Shoulder press") : Effets sur les deltoïdes et les triceps. Assis bien droit sur le banc et tenu le poids à la hauteur des épaules, il y aura une extension de vos bras au-dessus de votre tête, revenant lentement après avoir plié les bras à la position de départ.

ou flexion et extension du bras contre résistance (Butterfly "Butterfly") : Effets sur les muscles pectoraux et deltoïdes. Assis droit sur le banc avec vos avant-bras et vos coudes sur un levier, amenez-le à la ligne médiane, laissant place lentement à la position de départ.

ou étirement des jambes ("Leg extension") : Effets sur les quadriceps. Assis sur le banc, l'extension des jambes s'effectue contre résistance.

ou squats ("Leg curls") : Effets sur les biceps fémoraux et les mollets. Couché sur le ventre sur le banc, les jambes sont pliées contre le poids.

La résistance sera augmentée progressivement à partir de 70% du poids maximum que vous pourrez soulever en une seule manœuvre (Test 1RM). Toutes les deux semaines, le poids maximum est réévalué pour ajuster la charge d'entraînement de chaque patient.

VARIABLES, ÉCHANTILLONNAGE ET MESURE :

Tous les patients ont subi la ligne de base et après le programme de formation les tests suivants.

• Électrocardiogramme analytique élémentaire à 12 dérivations
• Test de spirométrie et bronchodilatateur simple : se tenir dans un Datospir 92 au départ et après administration de 200 microgrammes de salbutamol
• Gaz du sang
• volumes pulmonaires statiques (FRC, RV, TLC) par pléthysmographie.
• Étude de la diffusion (DLCO) par technique de souffle unique (équipement Masterlab).
• pressions musculaires maximales inspiratoires et expiratoires, à l'aide d'un manomètre spécifique (Micro Medical, Rochester, USA) relié à un transducteur de pression et à un système d'enregistrement numérique.
• TDM thoracique (uniquement au départ) : Phillips Tomoscan avec station de travail Easy Vision version 4.2 qui permet l'analyse densitométrique du parenchyme pulmonaire. L'analyse quantitative du degré d'emphysème a été réalisée à l'aide du logiciel 3D MeVisPULMO (MeVis Research, Research Partner, Université de Brême, Allemagne). Il s'agit d'un prototype de logiciel qui permet un diagnostic fonctionnel basé sur des images CT et en relation avec les compartiments anatomiques du poumon. Comprend la segmentation automatisée des voies respiratoires, des poumons, des lobes pulmonaires et des segments d'approche sous-lobaire. Cette caractéristique le rend particulièrement utile pour améliorer le processus de diagnostic dans les maladies pulmonaires graves. Le logiciel d'analyse fournit une évaluation régionale MeVisPULMO permet de mesurer correctement les paramètres mesurés par scanner pulmonaire, tels que : le volume total, la densité moyenne, l'indice de pixel ou l'indice de bulles (7.22).

• Évaluation de la force musculaire :

  1. Tester une répétition maximum (1 test RM) mesure la quantité maximale de poids (en kg) qui peut être soulevée en une seule manœuvre à l'aide d'une station multigimnastique (Classic Fitness Center, Kettler, Postfach, USA). Il peut pour chacun des cinq exercices des membres supérieurs et inférieurs qui sont développés (traction de la poitrine, papillon, développé des épaules, extension des jambes et flexion des jambes).

quadriceps isométrique maximal b.force dominante. Il y aura une chaise quadruple spécialement préparée pour cette procédure (HUR Labs, Sanro) et utilisant un câble dynamométrique (Performance recorder). Il y aura au moins 3 manœuvres de force isométrique maximale d'une durée de 5 à 10 sec. Ce sont des exercices valides qui présentent une variabilité inférieure à 10 %. La valeur la plus élevée est prise comme force maximale.

• Composition corporelle : compartiments corporels estimés graisseux, non gras et hydriques par la puissance d'impédance bioélectrique (Bodystat 1500, Ile de Man, Royaume-Uni). L'IMC est calculé en divisant le poids (Kg) par la taille (m2) de la masse maigre, de la masse maigre (FFM) et de la graisse (FM) mesurée par bioimpédance (). Le rapport de l'indice FFM (FFMi) est calculé par le FFM (kg) et la taille (m2). La perte de masse musculaire est définie comme un indice FFM <16 kg/m2 pour les hommes et <15 kg/m2 pour les femmes.

• Test d'effort :

  1. Máximal avec cycloergomètre et méthodologie déjà connue (20), comprenant : Détermination, à partir des gaz respiratoires, de la consommation d'oxygène, de la production de carbone et du seuil anaérobie indirect, du schéma respiratoire (ventilation minute, volume courant, fréquence respiratoire), surveillance électrocardiographique et oxymétrie de pouls pendant exercice avec contrôle de la fréquence cardiaque, de la tension artérielle et de la dyspnée échelle de Borg.
  2. Vélo ergomètre sous-maximal de résistance à 70 % de charge atteint lors du test ultime, avec contrôle du temps de résistance principalement, distance parcourue et contrôle de la saturation (oxymétrie de pouls) et de la fréquence cardiaque atteints.
  3. Test de la marche de 6 minutes, selon les directives standard de l'ATS.

• Évaluation de la dyspnée et de la qualité de vie :

  1. Les indices de dyspnée et de taux de transition mesurent la détérioration fonctionnelle, l'ampleur de la tâche et l'ampleur de l'effort (Test de Mahler).
  2. Évaluation de la qualité de vie basée sur le questionnaire spécifique (CRDQ) proposé par Guyatt pour les patients BPCO et modifié pour votre compréhension chez les sujets hispanophones.
• Évaluation des marqueurs de l'inflammation et du catabolisme : Il effectuera une numération des globules blancs par cytométrie en flux et mesurera les taux de CRP dans des échantillons sanguins par PCR quantitative en temps réel. La détection des différentes cytokines, IL6, IL8, IL10, IL12, TNF alpha, IGF-1 et MIC-A et MIC-B circulantes est réalisée par dosage immunosorbant (ELISA) à l'aide d'un kit spécifique pour chaque marqueur.
• Biopsie du muscle quadriceps : Des biopsies ont été réalisées au milieu de la cuisse, obtenant des échantillons du vaste latéral du muscle quadriceps. Les échantillons ont été obtenus dans un cadre ambulatoire. Certaines des biopsies ont été fixées dans du formol et incluses dans des blocs de paraffine et certaines seront congelées avec de l'azote liquide et conservées à -80°C pour une utilisation ultérieure dans une étude génétique et immunohistochimique.

Pour l'analyse de l'expression des gènes sélectionnés, procéder à l'extraction de l'ARN des tissus préalablement congelés dans l'azote liquide. Il s'agira du réactif Trizol (Invitrogen). À partir d'ARN isolé, une transcription inverse a été effectuée à l'aide de la transcriptase inverse du kit Superscript II RNase (Invitrogen) et l'ADNc résultant a été utilisé pour effectuer une PCR quantitative en temps réel. La réaction PCR a été réalisée en utilisant des fluorochromes tels que les sondes SYBR Green ou Taqman (Applied Biosystems). Les éléments suivants seront évalués en fonction de leurs gènes dans le transcriptome musculaire :

• TNF-alpha et ses deux récepteurs (TNFR-I et TNFR-II), les deux isoformes musculaires IGF-1 (IGF-1EA et FGM) et son récepteur spécifique (IGF-1R).
• Gènes liés à la biogenèse : Paired box gene 7 (Pax7), M-cadhérine et Myo-D.
• Lésions de stress marqueurs-cellulaires : isoformes adultes de la chaîne lourde démiosina, à la fois embryonnaires (MyHC-emb) et périnatales (MyHC-peri).

Des études immunohistochimiques ont été réalisées dans des sections de 5 um de blocs de tissu de paraffine précédemment. Ces études permettront de détecter des marqueurs tels que les chaînes lourdes de la myosine (MyHC) I et II (pour le typage et l'étude morphométrique fibrillaire) N-CAM/CD 56 et Met (pour la quantification des cellules satellites dans le tissu musculaire) et la desmine (pour déterminer l'origine musculaire ). Pour la détection selon la technique standard de l'immunoperoxydase-biotine.avidines (DakoCytomation, Dako Danemark) avec des anticorps spécifiques de chacun des marqueurs.

ANALYSES STATISTIQUES:

Pour la comparaison des variables numériques entre les groupes ont utilisé des tests non paramétriques ou paramétriques, en fonction de leur distribution (analyse de la variance, test t de Student et Mann-Whitney). Pour analyser l'influence de la formation sur les variables fonctionnelles et morphométriques ont également été menées une analyse du pourcentage de changement [(valeur post - valeur pré / valeur pré) x 100]. Pour examiner la relation entre différentes variables à l'aide des coefficients de corrélation de Pearson ou de Spearman, selon la distribution de celle-ci. Il y aura également une analyse multivariée, une régression multiple. Être considéré comme statistiquement significatif à p <0,05. La dispersion d'une valeur moyenne est exprimée en moyenne ± écart type.