Funzione immunitaria e adattamenti muscolari all'esercizio di resistenza negli anziani (TDAP2)

Obiettivo: lo studio esaminerà l'influenza della funzione immunitaria negli anziani sul miglioramento della massa muscolare, della forza e della funzione mediante l'allenamento di resistenza. Verrà inoltre esaminato il mantenimento di tali benefici durante il follow-up a lungo termine. Questo obiettivo sarà raggiunto da uno studio randomizzato in doppio cieco controllato con placebo di un integratore alimentare (Muscle Armor) che le prove suggeriscono che può migliorare la funzione immunitaria, promuovere la crescita muscolare e contrastare la perdita muscolare. La premessa dello studio è che l'invecchiamento si traduce in una ridotta capacità del sistema immunitario di rispondere a stimoli come l'esercizio. Lo studio propone che il supplemento migliorerà la salute muscolare promuovendo uno spostamento della funzione immunitaria degli anziani da uno stato pro-infiammatorio verso uno stato che supporta la crescita e il mantenimento dei muscoli.

Piano di ricerca: lo studio randomizzerà i veterani (età 60-80, N = 50) per partecipare ai gruppi supplemento o placebo in uno studio in tre fasi. Le fasi di partecipazione corrispondono ai tre obiettivi specifici. L'obiettivo 1 determinerà se 2 settimane di integrazione migliorano la funzione immunitaria. La funzione immunitaria umorale sarà valutata come risposta alla vaccinazione. La funzione immunitaria innata sarà misurata come risposte sistemiche e cellulari all'esercizio di resistenza acuta che i precedenti studi dei ricercatori indicano sono influenzate dall'invecchiamento. L'obiettivo 2 determinerà se l'integrazione durante 36 sessioni di allenamento progressivo di resistenza ad alta intensità aumenta il miglioramento delle dimensioni muscolari (TC), della forza e della funzione (andatura ed equilibrio). Saranno misurati anche gli adattamenti muscolari a livello cellulare. L'obiettivo 3 determinerà se l'integrazione continua per 26 settimane dopo il completamento dell'allenamento fisico promuove il mantenimento dei guadagni in termini di dimensioni, forza e funzione muscolare. Il test multivariabile verrà quindi utilizzato per confrontare i risultati tra gli obiettivi 1, 2 e 3 per determinare se la funzione immunitaria è correlata o meno con l'adattamento muscolare all'allenamento o al detraining.

Metodi: I partecipanti saranno sottoposti a nove prelievi di sangue e cinque biopsie muscolari del vasto laterale nel corso dello studio in modo da poter misurare gli effetti del supplemento sulla funzione immunitaria e sugli adattamenti cellulari all'allenamento. Tre dei prelievi di sangue verranno utilizzati per valutare la risposta anticorpale al vaccino contro il tetano, la pertosse e la difterite. I muscoli e il sangue verranno raccolti prima e dopo un periodo di esercizio condotto prima e dopo le 2 settimane di integrazione prima dell'allenamento. La funzione immunitaria sarà misurata utilizzando il sangue in base ai livelli di citochine pro e antinfiammatorie, l'equilibrio tra specifiche sottopopolazioni di cellule T e la capacità proliferativa delle cellule mononucleate. La funzione immunitaria sarà misurata nel muscolo in base al contenuto macrofagico di specifiche citochine e fattori di crescita. Il precedente studio dei ricercatori ha mostrato che queste misure muscolari sono fortemente correlate con le dimensioni e l'aumento di forza dopo l'allenamento. Verranno inoltre misurate le principali vie di segnalazione, tra cui il fattore nucleare-k B e la chinasi PI3. La quinta biopsia verrà raccolta dopo l'allenamento per misurare l'adattamento a livello cellulare in base ai cambiamenti nel numero di cellule satelliti e nei mionuclei e nelle dimensioni delle fibre. Le ipotesi relative a queste misure saranno testate con una potenza dell'80% per rilevare una differenza di almeno 0,8 deviazioni standard nelle medie tra il gruppo integratore e quello placebo.

Rilevanza clinica: l'esercizio fisico è chiaramente in grado di influenzare la funzione immunitaria. Tuttavia, lo studio proposto tenterà di modulare la funzione immunitaria e determinare gli effetti sui risultati dell'esercizio. Lo studio esaminerà anche il detraining, una questione importante per gli anziani, che di solito viene omessa dagli studi sulla formazione. Pertanto, lo studio potrà potenzialmente far progredire la comprensione dei meccanismi di aumento e perdita muscolare negli anziani, ma soprattutto, lo studio valuterà un intervento nutrizionale come complemento all'esercizio fisico per sostenere la salute muscolare durante l'invecchiamento. Mirare al sistema immunitario può essere il vantaggio necessario per un veterano più anziano per mantenere o ripristinare con successo la massa muscolare, la forza e la funzione necessarie per l'indipendenza personale.