Allenamento di resistenza e testosterone dopo una lesione del midollo spinale

Gli individui con lesioni del midollo spinale (LMS) sono a rischio per tutta la vita di aumentare l'obesità e diversi disturbi metabolici cronici come l'intolleranza al glucosio, l'insulino-resistenza e la dislipidemia secondaria al deterioramento della composizione corporea. Entro poche settimane dall'infortunio, si verifica una significativa diminuzione della massa magra del corpo intero (FFM), in particolare della massa muscolare scheletrica degli arti inferiori e il conseguente aumento della massa grassa (FM). L'allenamento di resistenza (RT) è un importante tipo di esercizio che ha dimostrato di indurre adattamenti fisiologici positivi come l'aumento della massa magra e la riduzione dei disturbi metabolici in altre popolazioni cliniche.

In un lavoro pilota, i ricercatori hanno fornito la prova che la RT evocata utilizzando la stimolazione elettrica neuromuscolare di superficie (NMES) per il gruppo muscolare estensore del ginocchio ha portato a un aumento significativo dell'area della sezione trasversale del muscolo scheletrico (CSA), alla riduzione della % di FM della gamba e a una tendenza alla diminuzione della tessuto adiposo viscerale (VAT) CSA. Gli adattamenti favorevoli nella composizione corporea sono stati associati alla diminuzione dell'area dell'insulina plasmatica sotto la curva e dei trigliceridi plasmatici. I ricercatori hanno attribuito gli adattamenti nella composizione corporea e nel profilo metabolico a un aumento associato del fattore di crescita simile all'insulina (IGF-1) nel plasma. I ricercatori hanno concluso che dodici settimane di RT evocata mirata a evocare l'ipertrofia del muscolo scheletrico potrebbero comportare una composizione corporea significativa e adattamenti metabolici in individui con LM.

Non è chiaro se un programma di RT più lungo, superiore a 12 settimane, fornisca ulteriori vantaggi ai veterani con LM. Non è inoltre noto se il miglioramento dell'omeostasi anabolica del declino fornendo la terapia sostitutiva del testosterone (T) (TRT) invertirebbe la composizione corporea e le modifiche del profilo metabolico nei veterani con LM. Il principale obiettivo di ricerca di questa proposta è quello di indagare gli effetti di 16 settimane di RT+TRT evocata rispetto a TRT sulla composizione corporea (muscolo CSA, VAT, %FM) e sui profili metabolici (metabolismo glucidico e lipidico) in soggetti con deficit motorio completo SCI. Per raggiungere questo obiettivo, due volte alla settimana verranno condotti NMES di superficie accompagnati da pesi alla caviglia per esercitare i gruppi muscolari scheletrici estensori del ginocchio dalla posizione seduta. Dopo 4 settimane di avvicinamento all'ingresso ritardato, i partecipanti (n = 24) verranno assegnati in modo casuale in gruppi RT + TRT (n = 12) o TRT (n = 12). Il TRT verrà fornito tramite cerotti T transdermici che verranno alternati su entrambe le spalle nel corso dello studio. I ricercatori propongono inoltre di studiare gli effetti del detraining sulla composizione corporea e sui profili metabolici.

Il piano di ricerca prevede tre obiettivi specifici

L'obiettivo specifico 1 dimostrerà gli effetti di NMES RT e/o cerotti di testosterone (Tp) sul CSA dei gruppi muscolari scheletrici di cosce e gambe, percentuale FFM e CSA di IVA, grasso intramuscolare e percentuale FM dopo 16 settimane di allenamento + Tp e 16 settimane di detraining.

L'obiettivo specifico 2 determinerà i cambiamenti nell'ambiente metabolico (dispendio energetico a riposo, omeostasi del glucosio, profilo lipidico, acidi grassi liberi, testosterone sierico totale e libero e IGF-1) e citochine (proteina c-reattiva, fattore di necrosi tumorale alfa e IL -6 come biomarcatori infiammatori) dopo 16 settimane di allenamento+Tp e detraining.

L'obiettivo specifico 3 determinerà se 16 settimane di RT e Tp evocati aumenteranno la concentrazione di GLUT-4, l'espressione di IGF-1 muscolare e del co-attivatore gamma 1 del recettore attivato dal proliferatore del perossisoma (PGC-1), la distribuzione del tipo di fibra alterata e miglioreranno le attività enzimatiche mitocondriali (catena di trasporto degli elettroni) rispetto al solo Tp.