Identificazione delle miochine dopo l'esercizio acuto

L’esercizio acuto stimola una cascata di risposte all’interno del corpo umano. Non solo i tessuti funzionano in modo autonomo, ma secernono anche fattori che mediano la comunicazione interorgano. Una recente ricerca sull’uomo ha identificato più di 600 proteine ​​secrete nella circolazione a seguito di un periodo acuto di esercizio fisico, molte delle quali si prevede derivino dal muscolo scheletrico e colpiscano il tessuto adiposo. In effetti, studi sull’uomo hanno convalidato l’effetto che le miochine indotte dall’esercizio hanno sulla fisiologia adiposa, in particolare l’IL-6. Sebbene intuitiva, l'identificazione delle miochine e del loro tessuto bersaglio (ad es. tessuto adiposo) rimane estremamente impegnativo negli esseri umani. Ciò è in gran parte dovuto alla necessità di raccogliere tessuti da più siti (muscolo scheletrico e tessuto adiposo) e in più punti temporali (prima e dopo l'esercizio). Per affrontare queste sfide, questo studio implementerà un periodo acuto di esercizio fisico in una coorte umana, seguito dalla raccolta dei tessuti e dall'analisi approfondita del secretoma e delle proteine ​​tissutali. Questo studio raggiungerà questi obiettivi attraverso la raccolta di tessuti e sangue in più punti temporali prima e dopo l'esercizio, seguita da un'analisi approfondita del proteoma e del trascrittoma.

Per la prima visita di persona, i partecipanti arriveranno al Rockefeller University Hospital tra le 8:00 e le 10:00 senza digiuno. A tutti i partecipanti verrà chiesto di tenere traccia dei consumi alimentari consumati sia la sera prima che il giorno della visita. Ai partecipanti verrà chiesto di consumare la colazione 2 ore prima dell'arrivo e verrà chiesto di consumare la colazione abituale. Ai partecipanti verrà chiesto di astenersi da un'attività fisica intensa 48 ore prima del giorno del test, da qualsiasi bevanda contenente caffeina il giorno dell'arrivo e da qualsiasi bevanda alcolica per 24 ore prima dell'arrivo.

Verranno misurati altezza, peso, frequenza cardiaca a riposo, pressione sanguigna e composizione corporea. Il sangue verrà raccolto dalla parte superiore del braccio per analisi ematochimiche tra cui HbA1c (%), colesterolo (mg/dl), colesterolo LDL (mg/dl), colesterolo HDL (mg/dl), trigliceridi (mg/dl), Emocromo completo (CBC) e proteina C-reattiva ad alta sensibilità (hsCRP). Dal braccio verranno prelevati ulteriori 20 ml di sangue per l'identificazione delle proteine ​​mediante l'uso della proteomica. Il tessuto adiposo sottocutaneo del basso addome verrà raccolto dopo il prelievo del sangue.

Dopo almeno una settimana dalla raccolta del campione di grasso, i partecipanti prenderanno parte a un test del consumo aerobico massimo (VO2max) tra le 8:00 e le 10:00. I partecipanti arriveranno in uno stato non a digiuno, ma a tutti i partecipanti verrà chiesto di tenere traccia del consumo di cibo la notte prima e la mattina del test VO2max. Quando possibile, gli investigatori consiglieranno ai partecipanti di consumare la cena/colazione identica a quella consumata prima della prima visita di persona. Ai partecipanti verrà chiesto di consumare la colazione 2 ore prima dell'arrivo. Inoltre, ai partecipanti verrà chiesto di astenersi da un'attività fisica intensa 48 ore prima del giorno del test, da qualsiasi bevanda contenente caffeina il giorno dell'arrivo e da qualsiasi bevanda alcolica per 24 ore prima dell'arrivo.

Per il test VO2max, i partecipanti prenderanno parte a un riscaldamento generale consistente nel camminare su un tapis roulant motorizzato per 5 minuti seguito dall'esecuzione di un test da sforzo graduale (GXT) su un tapis roulant motorizzato indossando un Hans Rudolph 7450 unidirezionale e senza respirazione. maschera serie V2 che consente la valutazione di tutta l'aria espirata che viene calibrata prima di ogni test. Il volume dell'aria espirata ventilata e le concentrazioni di ossigeno e anidride carbonica nell'aria espirata saranno determinati utilizzando un carrello metabolico commerciale (Parvo Medics' TrueOne® 2400, Parvo, UT). Nello specifico, i ricercatori incorporeranno il protocollo Ellestad per determinare il VO2max dei partecipanti. Il Protocollo Ellestad è diviso in 8 fasi che aumentano gradualmente in velocità e inclinazione durante tutta la prova. Per confermare che il test VO2max sta suscitando una risposta metabolica, verranno effettuate misurazioni del lattato attraverso l'uso di una puntura sul dito sia prima che immediatamente dopo il test da sforzo. Inoltre, i partecipanti indosseranno un leggero dispositivo di monitoraggio della frequenza cardiaca (Polar) legato attorno alla parte superiore del busto durante il test per monitorare la frequenza cardiaca durante l'esercizio.

Il test VO2max continuerà fino a quando il partecipante raggiunge l'affaticamento volontario definito raggiungendo un tasso di sforzo percepito (RPE) superiore a 19 (utilizzando la scala Borg RPE), OPPURE un rapporto di scambio respiratorio (RER) superiore a 1,1, OPPURE un partecipante che sceglie di cessare l'attività fisica per qualsiasi motivo.

Il sangue verrà raccolto dal braccio immediatamente dopo l'esercizio, 1 ora dopo l'esercizio e 3 ore dopo l'esercizio. Il tessuto adiposo verrà raccolto Immediatamente dopo il prelievo di sangue finale, i partecipanti verranno preparati per la raccolta del tessuto adiposo (dal tessuto adiposo sottocutaneo addominale). Ciò avverrà 3 ore dopo l'esercizio.