Morfologia estrema e salute metabolica

Dopo aver firmato il consenso informato per prendere parte allo studio, ai partecipanti verrà chiesto di compilare un questionario sui criteri di ammissione alla salute, incluso un questionario sulla prontezza all'attività fisica e un questionario sull'esame dei disturbi alimentari, per confermare l'idoneità. Ai partecipanti sarà inoltre richiesto di compilare un questionario sulla salute per la somministrazione di anestetico come parte della procedura di biopsia. Agli individui molto piccoli o molto grandi (senza displasia scheletrica) verrà chiesto di frequentare il laboratorio per uno screening preliminare come ulteriore criterio di ammissibilità. Ciò comporterà la misurazione dell'altezza, della massa corporea e della posizione eretta su una scala specializzata (scala di impedenza bioelettrica) che stima la quantità di muscoli e grasso di una persona. Se si sospetta che il partecipante soddisfi i criteri di massa magra dichiarati, verrà completata una scansione DEXA (Dual Energy X-ray Absorptiometry) completa per valutare la composizione corporea in modo più accurato. Ciò comporta sdraiarsi su un letto per circa 7 minuti e riposare mentre si svolge la scansione. Il team di ricerca informerà quindi il partecipante dopo aver analizzato i risultati della scansione se sono idonei e possono continuare con lo studio.

Tutti i partecipanti ritenuti idonei che sono in grado e disposti a partecipare saranno invitati a frequentare il laboratorio di fisiologia umana dell'Università di Bath per la prova completa.

Il giorno 1, prima di frequentare l'Università di Bath, ai partecipanti verrà chiesto di seguire una dieta standardizzata di una colazione a base di cereali e un panino acquistato al supermercato, una bevanda e uno spuntino per il pranzo, con quantità autoselezionate. I partecipanti saranno idealmente digiuni per 4-5 ore prima dell'arrivo (~ 17:00).

All'arrivo all'Università, alle persone con displasia scheletrica verrà inoltre chiesto di completare il questionario sui criteri di ammissione alla salute e il questionario sulla prontezza all'attività fisica per garantire l'idoneità. È importante che i partecipanti informino i ricercatori di eventuali condizioni mediche o di qualsiasi cambiamento nelle circostanze dopo l'iscrizione. Tutte le informazioni sono strettamente confidenziali.

Il team di ricerca effettuerà innanzitutto misurazioni di altezza, massa corporea, circonferenza della vita e dei fianchi, diametro dell'addome (distanza dalla parte anteriore a quella posteriore), altezza da seduti e pressione sanguigna. All'inizio della visita, i partecipanti saranno anche informati sulla raccolta dell'urina nei contenitori forniti. Gli individui con displasia scheletrica verranno quindi sottoposti a una scansione DEXA (Dual Energy X-ray Absorptiometry) per valutare la composizione corporea. Tutti i partecipanti avranno anche una scansione di tomografia computerizzata quantitativa periferica (pQCT) che prevede il posizionamento di una gamba in uno scanner rotondo per valutare i tessuti della gamba, ad esempio ossa, muscoli e grasso (come se l'immagine fosse una fetta). La scansione richiede di mantenere la gamba ferma per circa 10 minuti.

Ai partecipanti verrà quindi chiesto di riposare in un letto e rilassarsi. In posizione seduta, i partecipanti completeranno un test di funzionalità polmonare a riposo che richiede di soffiare in un dispositivo specializzato attraverso un boccaglio. Successivamente, dopo essersi sdraiato ed essere stato informato sulla procedura, un membro del personale addestrato eseguirà una biopsia del tessuto adiposo dall'addome per analizzare i geni e le proteine ​​nelle cellule. La biopsia del grasso prevede l'inserimento di un ago con aspirazione appena sotto la pelle per estrarre le cellule e verrà eseguita in anestesia locale. Questa procedura può causare un livido fino a 7 giorni. Successivamente, verrà prelevata una biopsia muscolare dal quadricipite (grande muscolo nella parte anteriore della coscia) per misurare nuovamente i geni e le proteine, nonché i percorsi di segnalazione coinvolti nel nostro metabolismo. L'ago viene inserito appena all'interno del muscolo e vengono raccolti 2/3 tagli di tessuto. Il team di ricerca fornirà informazioni e attrezzature per la cura successiva dei siti di biopsia per prevenire l'infezione dopo che i partecipanti hanno lasciato il laboratorio.

Ai partecipanti verrà poi fornito un pasto caldo per la cena. Questa sarà una porzione standard di Sainsbury's Love Your Veg! Crostata di lenticchie (400 g, per 1 persona). Prima di spegnere le luci alle 22:00, i partecipanti saranno dotati di un kit di monitoraggio del sonno noto come polisonnografia. L'attrezzatura comprende una fascia di rilevamento della pressione addominale e toracica, una cannula nasale e alcuni sensori adesivi posizionati direttamente sulla pelle.

La mattina del secondo giorno, un ricercatore sveglierà il partecipante alle 07:00. Utilizzando un boccaglio (simile a un boccaglio) e una clip per il naso, l'aria espirata a riposo verrà raccolta per 20 minuti per calcolare quanta energia viene bruciata a riposo. Ai partecipanti verrà anche chiesto di fornire un campione di respiro in un piccolo tubo di vetro attraverso una cannuccia (questo è correlato a un metodo di tracciamento spiegato di seguito). La massa corporea verrà misurata nuovamente dopo che il partecipante avrà l'opportunità di usare il bagno.

Una volta sistemato a letto, un membro del personale addestrato inserirà una cannula (piccolo tubo di plastica) in una vena sul dorso della mano o dell'avambraccio del partecipante. Questo rimarrà in posizione per il resto della giornata e consentirà di prelevare campioni di sangue ripetuti durante i test successivi. Per i partecipanti con displasia scheletrica, il materiale genetico trovato nelle cellule verrà prelevato dal primo campione di sangue e successivamente analizzato per confermare una corretta diagnosi di acondroplasia. Ai partecipanti verrà chiesto di mettere la mano in una scatola calda impostata a 55°C che aiuta il flusso sanguigno e facilita il prelievo di campioni per il team di ricerca. A tutti i partecipanti verrà quindi chiesto di completare una serie di domande sull'appetito, un'attività di selezione delle porzioni e verrà rilevata la pressione sanguigna.

Quando la mano è calda e le attività iniziali sull'appetito sono state completate, ai partecipanti verrà fornita una bevanda zuccherata e verrà chiesto di terminarla entro 5 minuti. La bevanda conterrà anche un tracciante zuccherino che è stabile e sicuro da consumare. Ciò consente al team di ricerca di valutare in tempo reale come la bevanda viene elaborata dal corpo. Per alcuni individui di ciascun "sottogruppo" (acondroplasia, displasia scheletrica, dimensioni corporee estremamente grandi e dimensioni corporee estremamente ridotte), verrà aggiunto alla bevanda un tracciante diverso chiamato acetato che aiuterà con alcuni calcoli su come il corpo elabora il zucchero. I campioni di sangue (10 mL) verranno prelevati dalla cannula ogni 15 minuti per la prima ora e 30 minuti per le due ore successive. A questi stessi intervalli, al partecipante verrà chiesto di soffiare in un tubicino usando una cannuccia per valutare l'aspetto del tracciante sul respiro (un indicatore di quanto zucchero viene bruciato dalla bevanda, in contrasto con le riserve di zucchero del corpo , da qui la necessità di un campione di riferimento). Ai partecipanti verrà inoltre chiesto di completare le domande sull'appetito e l'attività di selezione delle porzioni ogni volta che viene prelevato un campione di sangue. A 60, 120 e 180 minuti, verrà raccolto un campione d'aria di 5 minuti proprio come al risveglio e verrà misurata la pressione sanguigna ogni ora. Tra un campione e l'altro il partecipante può anche completare una serie di questionari riguardanti la salute mentale (facoltativo).

Alle 11:00, ai partecipanti verrà presentato un altro compito sull'appetito e poi un pranzo (pasta al pesto con formaggio e un bicchiere di succo d'arancia) da consumare entro 20 minuti. Verranno poste alcune domande aggiuntive sull'appetito prima e dopo il consumo dei pasti. Le 3 ore successive saranno simili a prima, con scale di appetito regolari da completare e campioni di sangue prelevati ogni 15 minuti per la prima ora e 30 minuti per le due ore successive. A 60, 120 e 180 minuti, verranno raccolti un campione di respiro di 5 minuti e un campione di respiro tracciante più piccolo attraverso la cannuccia e verrà registrata la pressione sanguigna.

Ai partecipanti verrà quindi chiesto di completare un breve test su tapis roulant per calibrare il monitor dell'attività indossando un cardiofrequenzimetro su una fascia toracica mentre si cammina. Verranno calcolate cinque fasi incrementali di 3 minuti in base alla velocità di camminata autoselezionata "normale" dei partecipanti. Durante l'ultimo minuto di ogni fase, verrà raccolto un campione di respiro di un minuto e verrà registrata la frequenza cardiaca. Alla fine di ogni fase dell'esercizio verrà prelevato anche un campione di respiro in un tubo di raccolta del tracciante. Mentre si trovano sul tapis roulant, ai partecipanti verrà chiesto di descrivere quanto siano difficili le fasi dell'esercizio. Se la velocità massima non ha superato l'esercizio "duro", il ricercatore chiederà se il partecipante si sente in grado di completare una fase finale a un'intensità più elevata (non superiore a una valutazione dello sforzo percepito di 15) per assistere la calibrazione del monitor dell'attività. Entro 30 secondi dal termine sul tapis roulant verrà prelevato un ultimo campione di sangue dalla cannula prima di rimuoverla.

All'uscita dal laboratorio, ai partecipanti verrà fornito un monitor dell'attività, un orologio per il movimento, un diario alimentare (su un'app mobile o una copia cartacea) e bilance alimentari e del peso corporeo. Un piccolo dispositivo per misurare continuamente i livelli di zucchero nel sangue sarà anche montato sulla parte posteriore del braccio. Il dispositivo viene inserito con un piccolissimo ago che viene poi rimosso, lasciando nel braccio solo il cerotto con una piccola sonda. Il team di ricerca istruirà i partecipanti su come indossare il monitor dell'attività sul petto e chiederà al partecipante di indossarlo in ogni momento diverso da quando nuota o fa il bagno e registra l'assunzione di cibo per 14 giorni. Durante questo periodo, ai partecipanti verrà chiesto di pesarsi per prima cosa al mattino e per ultima la sera, oltre a registrare i tempi e la qualità del sonno.