운동 연구 테스트 미토콘드리아의 강화된 에너지 비디오 CKD에서 활동 훈련의 통합 전달 (ESTEEM-VIDA)

근감소증은 만성 신장 질환의 흔한 합병증입니다. 근감소증은 근육량 또는 기능 감소로 정의되며 장애, 입원 및 사망과 관련된 허약한 표현형의 중심입니다. 근감소증은 만성 신장 질환(CKD)의 흔하고 파괴적인 합병증입니다. 조사자들과 다른 사람들은 투석 치료를 받지 않은 CKD 환자들 사이에서 신체 허약의 높은 유병률을 입증했습니다. 또한 조사관은 예상 값과 비교하여 CKD 환자의 하지 신체 성능 측정에서 30% 이상의 손상을 입증했습니다. CKD 환자의 인구 고령화는 근감소증으로 인한 상당한 미국 공중 보건 부담을 초래할 것입니다. 2000년 미국에서 근감소증으로 인한 직접적인 의료 비용은 185억이었습니다.

근감소증은 불리한 건강 관련 결과와 관련이 있습니다. 노인의 근감소증은 신체 기능 감소, 장애, 낙상, 입원 및 사망률 감소와 지속적으로 연관되어 있습니다. 객관적인 검사로 측정한 하지 신체 기능 장애는 투석 치료를 받지 않은 CKD 환자의 모든 원인으로 인한 사망과 관련이 있으며 이러한 연관성은 기존의 위험 요인에 대한 것보다 훨씬 강력합니다. 골격근은 급성 식후 고혈당증과 관련된 산화 스트레스 및 내피 손상을 개선하는 말초 포도당 이용의 주요 부위입니다. 이러한 메커니즘을 통해 근감소증은 인슐린 저항성의 대사 장애, 산화 스트레스 및 심혈관 질환을 유발하는 내피 기능 장애에 기여할 수 있습니다.

미토콘드리아 기능 장애는 골격근 기능 장애의 핵심입니다. 골격근 미토콘드리아는 산소와 정상적인 지질 대사로부터 에너지(ATP)를 효율적으로 생성하는 데 필요합니다. 정상적인 조건에서 근육은 미토콘드리아 산소의 0.2%만 반응성 산화 종(ROS)으로 이동되도록 공급된 산소의 대부분을 효율적으로 활용합니다. 병리학적 상황에서는 산소 소비와 ATP 생성이 분리되어 산소 소비가 증가하고 ATP 생성이 감소하여 ROS와 산화 스트레스가 증가합니다. 산소와 ATP 생성의 분리는 골격근 기능에 직접적인 영향을 미칩니다. ATP 생성 효율 감소는 근력 감소와 관련이 있으며 최근에는 노인의 보행 속도 감소와 관련이 있습니다.

자기 공명 분광법 및 광학 분광법(MRS/OS)은 인간 골격근 미토콘드리아 기능에 대한 새로운 비침습적 실시간 통찰력을 제공합니다. MRS/OS는 인 MRS(31P MRS)를 사용하여 운동으로 유도된 허혈의 급성 발작 후 생체 내 최대 미토콘드리아 ATP 생산을 측정하는 새로운 기술입니다. 운동 중단 후 인산크레아티닌의 회복률은 기초 혐기성 해당과정 ATP 생성보다 높은 호기성 미토콘드리아 ATP 재합성 속도를 특성화하는 데 사용됩니다. 이 기술을 운동 후 광학 분광법과 결합하여 근육 내 헤모글로빈에서 미오글로빈으로의 산소 수송을 측정함으로써 연구자들은 산소 소비 단위당 ATP 생성 사이의 결합 효율 비율을 정확하게 결정할 수 있습니다. ATP 생성 능력 및 결합 효율로 측정한 골격근 미토콘드리아 기능 장애는 노화 및 인슐린 저항성 과정과 관련이 있습니다. 또한 건강한 피험자를 대상으로 한 연구에서는 근육 성능과 피로가 젖산 농도보다는 ATP를 재합성하는 능력과 관련이 있는 것으로 나타났습니다.

예비 MRS/OS 소견은 CKD 환자에서 근본적으로 변경된 미토콘드리아 기능을 제안합니다. 이전의 실험적 연구는 투석 환자의 요독증이 골격근 구조와 미토콘드리아 기능에 영향을 미친다는 것을 시사합니다. 산화적 손상은 산화 스트레스의 바이오마커 증가와 중요한 항산화제인 글루타티온의 변화로 입증되는 CKD에서 매우 만연합니다. 비당뇨병 CKD 환자에 대한 이전의 소규모 연구는 미토콘드리아 효소 활동의 감소에 의한 체외 미토콘드리아 기능의 손상을 시사합니다. 이러한 발견을 바탕으로 연구자들은 새로운 비침습적 기능적 MRS/OS 분석을 사용하여 생체 내 미토콘드리아 기능을 특성화했습니다. 비 당뇨병 CKD 환자의 예비 결과는 대조군에 비해 ATP 대 산소 비율이 현저하게 감소했음을 나타냅니다. 이 발견은 CKD에서 대사 장애 및 손상된 신체 기능을 연결하는 후보 중심 메커니즘으로서 변경된 미토콘드리아 에너지를 제안하고 미토콘드리아 기능 장애가 CKD에서 산화 스트레스, 인슐린 저항성 및 손상된 신체 기능과 관련된다는 가설에 동기를 부여합니다.

운동은 CKD에서 미토콘드리아 기능 장애, 인슐린 저항성 및 신체 기능을 개선할 수 있습니다. 당뇨병과 인슐린 저항성이 있는 비 CKD 환자의 운동에 대한 연구는 미토콘드리아 산화 스트레스 감소뿐만 아니라 인슐린 감수성 개선과 관련된 미토콘드리아 생물 발생의 운동 유도 개선을 입증했습니다. 동물 연구에 따르면 운동은 자가포식을 자극하여 결함이 있고 비효율적인 미토콘드리아를 제거하여 건강한 미토콘드리아 네트워크를 만들고 인슐린 감수성을 향상시킵니다. 이 연구의 주요 목표는 저항성과 유산소 운동이 골격근 기능 장애에 미치는 영향을 조사하는 것입니다. CKD에서 근감소증과 사망률의 강한 연관성을 입증하는 연구자의 예비 데이터를 고려할 때, 환자 건강 결과를 개선하기 위해 신체 기능에 영향을 미칠 수 있는 효과적인 중재가 시급히 필요합니다.