Esercizio acuto e regolazione delle cellule NK nei tessuti e nella circolazione dopo il blocco di IL-6R

Obiettivi:

Obiettivo primario:

• Per esplorare l'associazione tra esercizio acuto, blocco di IL-6 e regolazione NK in circolazione.
• Per esplorare se le cellule NK attivate dall'esercizio hanno un fenotipo unico utilizzando il sequenziamento dell'RNA a singola cellula.

Obiettivi secondari:

• Esplorare l'effetto dell'esercizio aerobico acuto sul numero di cellule NK e sull'attività in circolazione, muscolo e tessuto adiposo, in giovani maschi sani, al fine di esplorare indirettamente l'esercizio come rimedio antitumorale.
• Valutare la cinetica della risposta delle cellule NK e, se possibile, indagare cronologicamente l'aspetto e l'ubicazione delle cellule NK attivate.

Obiettivi esplorativi

• Stabilire un protocollo riproducibile per tracciare varie cellule immunitarie e il loro coinvolgimento nella risposta acuta all'esercizio negli esseri umani
• Studiare nuove molecole segnale rilasciate dal muscolo durante l'esercizio con importanza immunologica.
• Indagare il possibile ruolo dell'IL-6 indotto dall'esercizio sui sentimenti soggettivi di fame e sazietà dopo l'esercizio e l'assunzione di cibo. • Per esplorare l'effetto del blocco del recettore IL-6 sul proteoma e sul metaboloma dell'esercizio, utilizzando la spettrometria di massa

Metodi:

30 giovani maschi sani attivi in ​​modo ricreativo saranno inclusi in questo studio di esercizio acuto in cui la cinetica e la regolazione delle cellule NK saranno studiate in risposta all'esercizio aerobico acuto e al blocco di IL-6R o al placebo.

Lo studio si compone di 2 visite. All'inclusione (visita 1) tutti i soggetti saranno sottoposti a valutazione comprendente: screening medico di base (auscultazione, pressione sanguigna, ECG), determinazione della composizione corporea (DXA), idoneità cardiovascolare (VO2max) e biochimica del sangue a digiuno standard che verrà analizzato immediatamente. La visita 2 consisterà in una biopsia muscolare e adiposa rispettivamente della gamba dominante e del deposito di grasso sottocutaneo addominale (entrambi in condizioni di riposo), che fungeranno quindi da tessuto di riferimento per l'ulteriore analisi tissutale. Quindi, verrà assicurato un accesso venoso periferico antecubitale 18G prima di iniziare con l'infusione di IL-6R. 2 ore dopo la procedura di infusione i soggetti saranno sottoposti a un protocollo di esercizio acuto. I soggetti saranno quindi sfidati da un esercizio aerobico acuto ad alta intensità, utilizzando un cicloergometro. I campioni di sangue verranno prelevati prima dell'infusione e dell'esercizio, durante l'esercizio, nonché immediatamente, ½, 1, 1½ e 2 ore dopo l'esercizio e fino a 4 ore dopo l'esercizio nel sottostudio sulla regolazione dell'appetito. I campioni di sangue verranno immediatamente analizzati per il conteggio e la differenziazione dei leucociti, nonché per la biochimica del plasma. Inoltre, i campioni di sangue saranno utilizzati per l'isolamento delle cellule NK con successivo sequenziamento dell'RNA a singola cellula, distribuzione delle cellule immunitarie e capacità di uccidere le cellule tumorali. Inoltre, i campioni di plasma saranno raccolti e congelati per la successiva determinazione di cortisolo, prolattina e citochine circolanti, inclusi ma non limitati a IL-6 e G-CSF. Infine, nel sottostudio sull'appetito, verranno misurati l'insulina, il GLP-1 e gli acidi grassi liberi.

I campioni di tessuto saranno ottenuti 2 ore dopo l'esercizio per ottimizzare l'analisi dell'espressione genica. Sia i campioni di tessuto muscolare che quello adiposo saranno analizzati per marcatori infiammatori e anti-infiammatori, contenuto di cellule NK e fenotipizzazione di queste cellule NK utilizzando marcatori ottenuti dal sequenziamento di singole cellule, condotto sulle cellule NK trasmesse dal sangue. Inoltre, l'infiltrazione delle cellule immunitarie sarà valutata mediante istologia. Tutti i campioni di tessuto saranno ottenuti utilizzando un ago Bergström in condizioni sterili durante l'anestesia locale al fine di ridurre al minimo qualsiasi disagio o infezione correlata al campione.

Dopo il campione di tessuto, verrà servito un pasto ad libitum, i soggetti possono mangiare quanto più possibile, ma vengono istruiti a non consumare troppo poiché qualsiasi cibo avanzato può essere portato a casa. Verrà somministrato paracetamolo (1,5 g) per valutare lo svuotamento gastrico.

Tutti i partecipanti saranno sottoposti alle 2 visite di studio alla stessa ora approssimativa della giornata (9:00) Dopo il completamento dello studio, l'eventuale materiale residuo verrà trasferito alla biobanca CFAS.

Soggetti: i soggetti inclusi saranno 30 giovani maschi in buona salute, moderatamente allenati, di età compresa tra 18 e 40 anni. I criteri di esclusione sono: malattie cardiovascolari, reumatologiche e metaboliche, sport d'élite o stato di allenamento aerobico elevato. Uso cronico di farmaci antinfiammatori non steroidei (FANS) o altri immunosoppressori.

Intervento: i soggetti saranno randomizzati all'esercizio acuto, con (n=15) o senza (n=15) precedente blocco di IL-6R. L'intervento di esercizio consisterà in un incontro di esercizio aerobico basato su un intervallo di ≈45 minuti altamente faticoso, condotto su un cicloergometro fisso. Dopo un riscaldamento iniziale di 5 minuti al 50-60% della FCmax, i soggetti saranno sottoposti a sette intervalli di 3 minuti, incoraggiati verbalmente, a oltre il 90% della FCmax, intervallati da 3 minuti di pedalata a bassa intensità. I campioni di sangue verranno prelevati prima, durante e immediatamente, ½, 1, 1½ e 2 ore dopo l'esercizio insieme al prelievo di tessuto al punto temporale di 2 ore.

Per valutare la regolazione dell'appetito, verranno prelevati ulteriori campioni di sangue dalle 2 alle 4 ore dopo l'esercizio.

Considerazioni statistiche: sulla base dei dati del nostro studio pilota, prevediamo una mobilizzazione massima delle cellule NK inferiore del ≈ 45% nel gruppo di inibizione dell'IL6R rispetto al CON e una differenza del 29% nel nadir delle cellule NK con i valori più bassi ottenuti nel gruppo di inibizione dell'IL6R. Assumendo un livello di significatività del 5% nei test bilaterali, dobbiamo includere 9 pazienti in ciascun gruppo per ottenere una potenza del 90% per rilevare una differenza relativa del 45% nel gruppo di intervento. Per tenere conto di potenziali abbandoni/esclusi, a causa della configurazione alquanto invasiva, includeremo un totale di 30 pazienti (15 per gruppo).

Reclutamento: i soggetti verranno reclutati tramite forsøgsperson.dk o siti simili insieme alla pubblicità su siti pertinenti.

I soggetti ci contatteranno al CFAS e avranno la possibilità di scegliere se ricevere informazioni sullo studio pr. telefono (negando così la possibilità di un passante) o un incontro faccia a faccia presso il CFAS. Tutte queste informazioni saranno fornite dall'investigatore primario. Se il soggetto è interessato a saperne di più sullo studio, i documenti pertinenti verranno inviati via e-mail. Se il soggetto è interessato a partecipare allo studio dopo aver ricevuto informazioni scritte o orali, avrà 24 ore di tempo per considerare la partecipazione allo studio. Quando il soggetto è stato informato telefonicamente o faccia a faccia e accetta la partecipazione allo studio, sarà invitato a visitare 1 dove sarà ottenuto il consenso scritto e informato (o firmato e portato da casa dal partecipante).

Rischi e reazioni avverse: i soggetti possono avvertire un lieve disagio per quanto riguarda i campioni di sangue e di tessuto. Il volume di sangue prelevato è trascurabile e non sarà associato ad alcun rischio per la salute. Tutti i campionamenti di tessuti saranno eseguiti in condizioni sterili durante l'anestesia locale e saranno quindi associati a poco dolore o disagio e pochissimo rischio di infezione. Durante il test da sforzo, i partecipanti possono avvertire mancanza di respiro.

L'inibizione dell'IL-6R è generalmente ben tollerata con solo pochi effetti collaterali. La dose di paracetamolo è bassa e non è associata ad alcun rischio.

Le informazioni di contatto del medico coinvolto saranno fornite ai partecipanti all'inclusione nello studio, in modo che qualsiasi evento avverso possa essere segnalato e risolto.

Diffusione dei risultati dello studio: i risultati positivi, negativi e inconcludenti saranno pubblicati su riviste scientifiche internazionali pertinenti.

Considerazione etica: si prevede che il progetto causi rischi, effetti collaterali e disagi limitati. Tutte le procedure saranno eseguite da medici esperti e fisiologi con relativa sicurezza. Tocilizumab è generalmente ben tollerato e la dose di paracetamolo è bassa. I soggetti inclusi possono in qualsiasi momento, e senza giustificazione, revocare il proprio consenso alla partecipazione allo studio. Riteniamo che il progetto sia importante e contribuirà con nuove informazioni critiche sulla risposta modificabile delle cellule NK IL-6 all'esercizio acuto sia in circolazione che nel tessuto adiposo e muscolare (poiché attualmente vi sono conoscenze molto limitate su quest'ultimo).

Lo studio è considerato uno studio toolbox da Lægemiddelstyrelsen, e quindi non uno studio farmaceutico