Interazioni gene-esercizio negli atleti (GE-EX)

Gli atleti sloveni (n = 300; 18-40 anni) di livello agonistico regionale o nazionale saranno reclutati dalle discipline sportive orientate alla resistenza e alla potenza. Individui sani non imparentati senza alcuna esperienza sportiva agonistica fungeranno da controlli (n= 200; 18-40 anni). Dopo aver completato il questionario (per gli atleti: dati demografici, ascendenza geografica, classificazione sportiva, disciplina e storia, nonché frequenza e volume di allenamento; per il gruppo di controllo: dati demografici, ascendenza geografica, abitudini della vita quotidiana), verranno eseguite analisi di genotipizzazione . Gli atleti ei controlli saranno genotipizzati per 30 polimorfismi genetici candidati ritenuti suscettibili di influenzare le prestazioni di resistenza. L'analisi genetica molecolare sarà eseguita con campioni di DNA ottenuti dal sangue intero capillare. La genotipizzazione per 30 polimorfismi genici sarà eseguita mediante Real-Time PCR su LightCycler® 96 Instrument (Roche) e tecnologia di genotipizzazione KASP (Kompetitive Allele Specific PCR).

Inoltre, 40 atleti con variante genetica di resistenza saranno selezionati per partecipare allo studio sull'esercizio acuto. Per studiare gli effetti acuti dell'esercizio a bassa e alta intensità sarà misurata la concentrazione di miochine circolanti.

A questo sottogruppo di atleti verranno applicate tre distinte sessioni sperimentali programmate a distanza di 96 h, alla stessa ora del giorno e in ordine casuale.

Nella prima sessione, la potenza aerobica sarà determinata utilizzando un test incrementale fino all'esaurimento su un cicloergometro (Velodyn, Racermate ™, USA). Il consumo di ossigeno (VO2) sarà determinato respiro per respiro utilizzando un sistema di analisi del gas Quark (Quark, Cosmed, Rim, Italia). Gli interventi durante le altre due sessioni sperimentali consisteranno in esercizi di ciclismo con cicli continui di 60 minuti al 50% PPO (bassa intensità) e 8 x 5 minuti all'80% PPO (tra intervalli di 1,5 minuti a 75 W) esercizio (alta intensità) .

Ai partecipanti verrà chiesto di seguire il regime alimentare prescritto, di evitare l'assunzione di alcol e di non svolgere alcuna attività fisica nelle 24 ore precedenti le sessioni sperimentali. Le sessioni sperimentali si svolgeranno dalle 8 alle 11, in ordine casuale e programmate a distanza di 96 ore.

Prima di ogni intervento, le persone rimarranno sedute nel laboratorio per un periodo di 20 minuti con una temperatura ambiente compresa tra 22-24ºC. Durante questo periodo, verranno raccolti campioni di sangue a riposo. Verranno raccolti altri due campioni di sangue, immediatamente dopo l'intervento dell'esercizio e 2 ore dopo l'esercizio. Il sangue venoso verrà raccolto in provette con EDTA, centrifugato a 2500-3000 g per 20 minuti e un plasma separato verrà conservato a -80 ° C per l'ulteriore analisi.

La quantificazione dei biomarcatori sarà effettuata utilizzando il sistema MAGPIX®, pannelli multianalitici basati su biglie magnetiche e il software MILLIPLEX® Analyst 5.1 (MAGPIX®, Merck Millipore). Per l'analisi delle miochine verrà utilizzato un kit commerciale HMYOMAG-56K.

La distribuzione genotipica e le frequenze alleliche tra ciascuno dei due gruppi di atleti (resistenza e potenza) ei controlli saranno confrontate utilizzando i test χ2. Sarà costruito il punteggio del genotipo di resistenza (EGS). In primo luogo, ciascun genotipo verrà valutato all'interno di ciascun polimorfismo. Pertanto, verrà assegnato un punteggio genotipico (GS) di 2, 1 e 0 a ciascun singolo genotipo teoricamente associato ai fenotipi di potenziale di resistenza più alto, medio o più basso. In secondo luogo, le GS di ogni singolo genotipo saranno sommate ∑(i=1)^nSNPi. Terzo, l'EGS sarà trasformato in una scala 0-100 per una più facile interpretazione, come segue: EGS=(100/2n)∑_(i=1)^nSNPi. Un EGS di 100 rappresenta un profilo poligenico "ottimale" per l'atleta di resistenza, ovvero tutti i GS sono 2. Al contrario, un EGS di 0 rappresenta il profilo "peggiore" possibile per l'atleta di resistenza, ovvero tutti i GS sono 0. Verrà calcolata la media dell'EGS ottenuto nei tre gruppi di studio. L'EGS di resistenza, atleti di potenza e non atleti (controlli) sarà confrontato con l'analisi della varianza unidirezionale (ANOVA) e il test post hoc di Tukey sarà utilizzato per i confronti tra i gruppi. Eseguiremo anche ANOVA per confrontare l'EGS tra atleti di livello elite e nazionale all'interno di ciascun gruppo di atleti di resistenza e potenza. La normalità dei dati è stata verificata attraverso un'analisi esplorativa utilizzando il test di Shapiro-Wilk. Verrà applicata l'ANOVA mista a due vie per verificare i principali effetti di interazione del tempo per sessione di esercizio (time*session) e del tempo (time) sulla concentrazione plasmatica di miochine. Per effetti statisticamente significativi, sarà adottato un test di Tukey post-hoc per confronti multipli. Tutti i valori saranno espressi come media e deviazione standard (DS). I valori P <0,05 saranno considerati statisticamente significativi. La correzione di Bonferroni per i test multipli sarà eseguita moltiplicando il valore P per il numero di test ove appropriato. Le analisi statistiche saranno effettuate utilizzando il programma SPSS, versione 21 (Chicago, IL).