Anyagcsere egészsége gerincvelő-sérülésben (SCI) szenvedő egyéneknél (SCI)

A hosszan tartó gerincvelő-sérülésben (SCI) szenvedő egyének metabolikus rendellenességeinek növekvő gyakorisága rávilágít a korai beavatkozások sürgősségére a megelőzés és az életminőség javítása érdekében. Az SCI-ben szenvedő egyének, bár gyakran viszonylag fiatalok, nagy a kockázata az inzulinrezisztencia és a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásának hamarosan a sérülés kezdete után. A vázizom az étrendi glükóz ártalmatlanításának fő helye, de a vázizomzat SCI utáni adaptációi és az anyagcserezavarok kialakulása közötti kapcsolat továbbra is kevéssé ismert. Az SCI után 6 hónapon belül az alsó végtag izmai akár 45%-kal sorvadnak, és az egyének intramuszkuláris zsírszintje 3-szoros növekedést mutat az egészséges (AB) kontrollokhoz képest. Ezenkívül az SCI után 6 hónapon belül a fáradtságnak ellenálló és oxidatív I. és IIa típusú izomrostok erősen fáradékony, glikolitikus IIax és IIx típusú izomrostokká alakulnak, amelyek károsodott oxidatív anyagcserével rendelkeznek. A megfelelő izomtömeg és metabolikus funkció fenntartása soha nem szerepelt potenciális stratégiaként a krónikus anyagcserezavarok megelőzésére SCI-ben szenvedő egyénekben. Ezeknek a káros alkalmazkodásoknak a korai megelőzése várhatóan hatékonyabb lesz, mint az SCI után néhány hónappal vagy évekkel történt változások visszafordítása.

Az SCI-ben szenvedő betegek sorvadásának visszafordítására és a vázizom-anyagcsere javítására rendelkezésre álló kísérleti stratégiák között úgy tűnik, konszenzus van abban, hogy a neuromuszkuláris elektromos stimulációval (NMES) történő izomösszehúzódás a leghatékonyabb megközelítés. A kutatók a közelmúltban kimutatták, hogy 8 hetes NMES-rezisztencia-torna a régóta fennálló SCI-ben szenvedő betegeknél hatékonyan növelte a myofibrák méretét és a IIa típusú izomrostok eloszlását; ez a beavatkozás azonban nem növelte az I. típusú rostok eloszlását. Szükség van olyan új NMES-programokra, amelyek kulcsfontosságú molekuláris adaptációkat indukálnak mind a rezisztencia, mind az aerob gyakorlatok során, hogy fenntartsák az oxidatív, fáradtság-rezisztens és inzulinérzékeny fenotípust az SCI-t követően.

Itt a kutatók a kombinált NMES (Comb-NMES) korai beavatkozását javasolják. Ez a program a térdfeszítő izomcsoporton (négyfejű izomzaton) elektromosan kiváltott ellenállást és aerob gyakorlatokat párosít azzal a céllal, hogy megőrizze vagy akár javítsa az izomtömeget és az anyagcsere-funkciókat. A javasolt Comb-NMES program ismétlődően megterheli a megbénult térdfeszítő izmokat alacsony frekvenciájú elektromos stimulációval (aerob edzés), hogy javítsa az oxidatív anyagcserét és megtartsa az I. típusú rostokat, valamint magas frekvenciájú (ellenállási tréning) elektromos stimulációval dinamikus összehúzódásokkal az atrófia megelőzésére és a típus megtartására. IIa rostok.

A kutatók a következő központi hipotézist tesztelik, miszerint a kontrollcsoporthoz képest a Comb-NMES-sel 6 héttel korábban SCI után kezeltek jobb teljes test anyagcsere-profilt tartanak fenn, ami nagyrészt a bénult izomtömeg fenntartásának és a rostfenotípusnak köszönhető. az I. és IIa típusú rostok fenntartása), valamint az izomoxidatív metabolikus funkció. A kutatók ezt a hipotézist egy SCI-ben szenvedő betegek kontrollált klinikai vizsgálatában fogják tesztelni a következő konkrét célokkal:

1. cél: Számszerűsítse a Comb-NMES hatását a metabolikus funkció klinikailag fontos mérőszámaira.

1. hipotézis. A kontrollcsoporthoz képest 6 hetes Comb-NMES (3 nap/hét) fenntartja a magasabb glükóztoleranciát és a teljes test inzulinérzékenységét.

2. cél: Számszerűsítse a négyfejű izom sejtes, molekuláris és funkcionális adaptációit, amelyek felelősek az izomanyagcsere és az általános metabolikus profil javulásáért.

Hipotézis 2.1. A kontrollcsoporthoz képest 6 hét Comb-NMES (3 nap/hét) fenntartja a jobb izomglükóz-felhasználást, az oxidatív anyagcserét, az izomméretet, az erőt és a fáradtságállóságot, valamint az egészséges izomrost fenotípust (a típus homogén eloszlása). I, IIa és IIx rostok).

Hipotézis 2.2. A Comb-NMES által kiváltott javulás az általános metabolikus profilban az izom-mitokondriális funkcióval és a közvetítő anyagcserével kapcsolatos metabolit aláírások változásaiban fog tükröződni.