Asztma és elhízás étrend versus edzés

Elsődleges hipotézisünk az, hogy a gyulladásos SNP-k szabályozhatják a gyulladásos válasz mértékét, míg az elhízás módosítja a betegség súlyosságát. Ebben az esetben az elhízással összefüggésben kialakuló asztma azt mutatja, hogy lehetséges káros kapcsolat van egy specifikus proinflammatorikus állapot (elhízás) és a gyulladás genetikai szabályozói (SNP-k) között.

Másodlagos hipotézisünk azt sugallja, hogy a rövid távú (12 hetes) fogyás pusztán diétával, de nem csak testmozgással csökkenti a tüdőspecifikus gyulladást és csökkenti a gyulladást okozó reakciókat asztmás női afroamerikai elhízott serdülőknél a várólistás kontrollhoz képest. csoport, akik a kezdeti 12 hét után kombinált 12 hetes diétát és edzésprogramot kapnak (várólista kontroll/kombinált). Egy harmadik feltáró hipotézis azt javasolja, hogy az azonosított SNP-k gyakorisága szignifikánsan összefügg a diéta, testmozgás vagy kombinált program általi zsírvesztés mértékével, és specifikus légúti és gyulladásgátló markerek közvetítik. A konkrét célok a következők:

1. Egy nukleotid polimorfizmusok és SNP haplotípusok gyakoriságának meghatározása pro- és gyulladásgátló génekben 13-19 éves vagy korú afroamerikai elhízott és nem elhízott asztmás és nem asztmás serdülőkben.
2. A diéta vagy a testmozgás tüdőspecifikus gyulladásra (kilélegzett nitrogén-monoxid, [eNO]) és gyulladáscsökkentő reakciókra gyakorolt ​​hatásának vizsgálata afro-amerikai elhízott női asztmás és nem asztmás serdülőknél, összehasonlítva a várólistás kontroll/kombinációval. csoport.
3. A gyulladásos SNP-k hatásának meghatározása a gyulladásos markerek és a tüdőspecifikus gyulladás (eNO) modulációjában afro-amerikai elhízott asztmás és nem asztmás serdülőknél a fogyás előtt és után diétával, testmozgással vagy mindkettővel.

Keresztmetszeti elemzést végzünk afro-amerikai serdülő (13-19 éves) nők 4 csoportján az alábbiak szerint: 1A csoport: asztmás elhízottak 1B csoport: nem elhízottak, asztmában 1C csoport: elhízottak, nem asztmások 1D csoport: nem -elhízottak, nem asztmások

A vizsgálat ebbe a részébe bevont betegek 13-19 éves, afro-amerikai elhízott és nem elhízott, asztmás serdülők, az Egyesült Államok Betegségellenőrzési Központja által meghatározottak szerint (USCDC 2000 nem specifikus testtömeg-index (BMI) az életkor szerint). növekedési diagramok. Kontrollként az elhízott női afroamerikaiakat, a nem asztmás serdülőket és az egészséges korú kontrollcsoportokat (nem elhízottak, nem asztmások) fogjuk felvenni.

Domináns modellt feltételezve egy 5 SNP-ből álló haplotípus esetén a csoportonkénti 100 egyedből álló minta (1:1 arányban) legalább 80%-os teljesítményt érne el a haplotípus és a csoporttagság közötti kapcsolat 1,5-ös OR-értékének kimutatására (pl. elhízott asztmában vs. nem elhízott asztmában), 0,05 szignifikancia szinten. Minden más csoport-összehasonlítás ugyanazokat a feltételeket feltételezi, ezért minden csoporthoz 100 minta szükséges.

Miután a szülő/gondviselő aláírta a tájékozott beleegyező nyilatkozatot, általános orvosi vizsgálatot és anamnézist vesznek fel, és spirometriás vizsgálatot végeznek az egyes résztvevők tüdőfunkciójának felmérésére, az elhízás állapotát felmérik. Az 1. látogatás során nem elhízott lányoknál körülbelül 30 ml perifériás vért vesznek 100 asztmás és 100 nem asztmás egészséges korú kontrollcsoporttól. Az elhízott résztvevőknél (100 asztmás és 100 nem asztmás) a 2. vizit során perifériás vért vesznek (alapvonal). A perifériás vért hemoglobin A1-C (HA1C), lipidprofilra, valamint a gyulladás és a genetikai markerek jelenlétének meghatározására vizsgálják. A vizsgálatban részt vevő összes afroamerikai serdülő lánytól további vérmintát vesznek heparincsövekbe (2 db 10 ml-es cső). A mononukleáris réteget sűrűséggradiensek segítségével választják el, és jellemezik a keringő MDS-t. Áramlási citometriát használunk a monocita vagy granulocita MDSC százalékos arányának meghatározására számos fluoreszcenciával jelölt antitest, köztük anti-CD11b, CD14, CD15, CD33, CD66 és HLA-DR felhasználásával. A DNS-t DNAzol (Invitrogen Corp; Grand Island, NY) fogja kivonni. Az SNP elemzéshez az lllumina (lllumina Inc, San Diego, CA) humanCNV370-Quad bead chipjét tervezzük használni. Ez a chip több mint 370 000 SNP egyidejű elemzését teszi lehetővé, és mindössze 200 ng genomiális DNS-t használ fel. Elemzésünket kezdetben a pro- és gyulladásgátló citokingén SNP-kre (/LS, TNF, TGFB, ILIO, IL8, IL6, PTGS2, ARG1) és a leptinben, a leptinreceptorban és az adiponektinben található SNP-kre (11. táblázat) és a az eredményeket a TaqMan a következőképpen erősíti meg: a genomiális DNS (5 ng) 95 °C-on 10 percig denaturálódik, majd 40 cikluson keresztül amplifikálódik, 15 másodpercig 92 °C-on és 1 percig 58 °C-on, 2X jelenlétében. TaqMan Universal Master Mix (Applied Biosystems), víz, valamint a megfelelő primer és riporter szonda keverék (FAM vagy VIC jelöléssel). A reakciót 7900 HT műszerrel (Applied Biosystems) elemezzük a VIC vagy FAM fluoreszcencia marker vagy mindkettő jelenlétére, a Sequence Detection System (Applied Biosystems) segítségével a genotípus meghatározására. A kontrollokba ismert genotípusú egyedek és DNS nélküli vakpróbák tartoznak. Ezen túlmenően a minták 15%-át kétszer lefuttatják külön vizsgálatokban, és összehasonlítják az allélbesorolást. Az ismert genotípusú egyedek és a DNS nélküli vakpróbák minden egyes tételben minden SNP-hez bekerülnek.

Khi-négyzet, Fisher-féle egzakt és Student-t tesztek segítségével értékelik majd a különböző SNP-k gyakorisága közötti különbségek statisztikai szignifikanciáját az elhízott asztmások, a nem elhízott asztmások, az elhízott, nem asztmások és az egészséges kontrollok között. A haplotípus-frekvenciákra egy várakozás-maximalizálási algoritmusba ágyazott log-lineáris modellezéssel lehet következtetni. A minőség-ellenőrzési eljárásokat (beleértve a genotipizálás hatékonyságának és a Hardy-Weinberg egyensúly értékelését), a markerek közötti kapcsolat egyensúlyhiányának felmérését, valamint a haplotípus-asszociációs elemzést külön kell elvégezni elhízott és nem elhízott és asztmás és nem asztmás betegek esetében.

A beiratkozást követően a jogosult résztvevők alaplátogatáson esnek át, amely magában foglalja a körülbelül 30 ml-es perifériás vérvételt, a Dual Energy X-RAY Absorptiometry (DEXA) szkennelést, a kilégzett nitrogén-monoxid (eNO) vizsgálatot és a vizsgálati orvos által meghatározott vizsgálati alkalmasságot. Ezt az alaplátogatást követően az elhízott, asztmában szenvedő és nem asztmás résztvevőket véletlenszerűen a következőkre osztják be:

1) csak diéta, 2) csak testmozgás vagy 3) várólista/kombinált beavatkozás (12 hétig nincs beavatkozás, majd kombinált diéta és testmozgás).

Kezelési és kontrollcsoportonként hozzávetőleg 110 alanyt vesznek fel. 20%-os lemorzsolódási arányt feltételezve 360 ​​alanyt tartunk fenn, csoportonként 90-et, ami megfelelő statisztikai erőt biztosít a következőkhöz:

1. szignifikáns különbségek kimutatása az eNO-ban a csak diéta, a csak testmozgás, a kombinált program vagy a női afroamerikai elhízott asztmás és nem asztmás női várólista kontrollcsoport között, az alábbi mintaméret-teljesítmény-számítások szerint;
2. a 3. kutatási cél részeként meghatározza a gyulladásos SNP-k hatását a gyulladásos markerek és az eNO modulációjában női afroamerikai elhízott, asztmás és nem asztmás serdülőkben diétával, testmozgással vagy mindkettővel történő fogyás előtt és után, a minta szerint méretteljesítmény számítások).

Beavatkozási módszerek:

A kezelési csoportok megkapják a Trim Kids viselkedésmódosító programot, de a beavatkozási anyagok csak a diétára vagy csak a testmozgásra vonatkozó kezelésekre vonatkoznak. A nem elhízott asztmások és a nem elhízottak, nem asztmások kontrollként szolgálnak a feltáró cél érdekében, és csak általános orvosi vizsgálaton, spirometrián és vérvizsgálaton vesznek részt. A szülők és a gyerekek heti kétórás átfogó foglalkozáson vesznek részt az ajánlott időtartamig. Orvos vagy nővér minden ülésen orvosi felügyeletet és útmutatást biztosít a megfelelőség fokozása és a mellékhatások monitorozása érdekében.

Az asztma kezelése: A súlyos vagy kontrollálatlan asztmában szenvedőket kizárjuk. Akut asztmás rohamok esetén a résztvevők kezelése megírt és felülvizsgált asztma akcióterv szerint történik, asztmagyógyszerek vagy S-agonisták, például Albuterol alkalmazásával, és szükség esetén rövid egyéb gyógyszeres kúrával. Az intervenciós csoportban részt vevő asztmás résztvevőknek egy edzés előtti adag asztmagyógyszert is alkalmazniuk kell az egyes edzéseken való részvétel előtt, vagy kizárják őket az edzésről. Bármilyen súlyosbodást rögzítenek, és a résztvevők kapcsolatba léphetnek egy egészségügyi szolgáltatóval, és szükség esetén a mentőszolgálathoz irányítják őket. Súlyosabb exacerbáció vagy progresszív állapotromlás esetén a résztvevőt a standard ellátásnak megfelelően kezelik, és levonják a vizsgálatból, ha a krónikus vagy hosszan tartó gyulladáscsökkentő kezelés prioritást élvez.

A táplálkozási oktatás egy sor tanulási tevékenységet foglal magában, amelyek a kezelési program különböző szakaszaiban haladva minden csoport szükségleteihez specifikusak. A gyerekek könnyen használható étkezési gyakorisági ellenőrző listákat kapnak, amelyeket minden héten ki kell tölteni.

A tanulmányban használt edzési protokollok a Trim Kids gyakorlati protokollon alapulnak, amely a gyermek egészségi állapotához (társbetegségek, például asztma), súlyállapotához és edzettségi szintjéhez szabja az ajánlásokat. Minden gyakorlati ajánlás követi az American Thoracic Society (ATS), az Amerikai Gyermekgyógyászati ​​Akadémia (AAP) és az Amerikai Sportorvosi Akadémia (ACSM) irányelveit. Az LSUHSC Wellness központban az edzéseket ACSM minősített oktatók és személyi edzők felügyelik. A program minden 12 hetes foglalkozása során a gyakorlati tevékenységek megfelelnek a csoport elhízott fizikai állapotának, valamint az egészséggel és fitnesztel kapcsolatos információk megértésének, szintetizálásának és alkalmazásának képességének a mindennapi élethelyzetekben. A gyerekek egy gyakorlatvideót kapnak, amely az otthoni gyakorlatokat tartalmazza. Emellett kártyákat is kapnak a fizikai aktivitás perceinek rögzítésére, hetente teljesítenek. A megfelelést ezeknek a fizikai aktivitás-nyilvántartó kártyáknak a megfigyelésével, valamint a szív- és légzésszám monitorozásával ellenőrzik. A viselkedésmódosítást és a pszichoszociális nevelést a pszichológus az oktatási foglalkozásokba integrálja.

Viselkedésmódosítási készségeket tanítanak, hangsúlyozva, hogyan használják a vitát, a modellezést, a szerepjátékokat és az irányított problémamegoldást. Olyan témák kerülnek megvitatásra, mint az önellenőrzés, az elkötelezettség, a határok meghatározása, a szokások kialakítása, a cél- és cselekvési tervek, a döntéshozatali készségek és az asszertivitás tréning.

A beavatkozást a Louisiana Állami Egyetem (LSU) Egészségtudományi Központ Wellness létesítményében végzik. Mind a diétás, mind a testmozgást végző csoportok találkoznak orvosi megfigyelés céljából, és mérlegelnek egy klinikai területen, egy külön helyiség mellett, minden heti óra első 30 percében.

A csak diétás csoport a 30 perces orvosi megfigyelés és mérlegelés után egy tanteremben találkozik. A viselkedésmódosítási óra 30 percig, a táplálkozási oktatás pedig körülbelül 30-60 percig tart. A vizsgálatban részt vevők, akik csak a diétát vesznek részt, vagy fehérjemódosított gyors diétára, valamint vitamin- és ásványianyag-kiegészítésre kerülnek, majd kiegyensúlyozott, alacsony kalóriatartalmú étrendet és/vagy mérsékelt intenzitású, progresszív edzésprogramot követnek, és viselkedési utasításokat kapnak. módosítás.

A csak gyakorlatokat végző csoport a 30 perces orvosi megfigyelés után a nagy, többfunkciós helyiségben találkozik és mérlegeli. Viselkedésmódosítási osztály következik 30 percig. A résztvevők használják az aerob felszerelést, részt vesznek kulturálisan specifikus táncórákon, részt vesznek erősítő edzéseken és szabadtéri családi pályán sportolnak a szomszédos közösségi parkban körülbelül 30-60 percig. A résztvevők játékosan, szórványosan, szakaszosan gyakorolnak, miközben az oktató szimbólumok, zene és különféle kellékek segítségével tárgyalja a kulcsfogalmakat.

A 12 hetes várakozási időszakot követően a kombinált program résztvevői egy külön többcélú teremben találkoznak, és hetente egyszer részt vesznek étrend-, testmozgás- és viselkedésmódosító foglalkozásokon.