Een proef om de effecten van lichaamsbeweging bij inflammatoire darmaandoeningen en reumatoïde artritis te bepalen (ExMET-IBD)

Achtergrond:

De voordelen van lichaamsbeweging zijn talrijk (1). Ze zijn fysiek, psychologisch en sociaal. Oefening vertoont zijn effecten op meerdere systemen via meerdere mechanismen. Deze mechanismen worden vaak slecht begrepen. Langdurige weerstandstraining resulteert in veel gezondheidsvoordelen. Het wordt in verband gebracht met een verminderd risico op laaggradige ontstekingsziekten, een verbeterd metabolisch profiel bij patiënten met diabetes type 2 en het voorkomen van osteoporose (2, 3). De manier waarop weerstandstraining dit bereikt, wordt niet volledig begrepen. Uit een onderzoek onder pediatrische patiënten met inflammatoire darmaandoening bleek dat dit patiëntencohort hoge intensiteitsoefeningen goed verdroeg (4). Regelmatige lichaamsbeweging kan de ziekteactiviteit bij inflammatoire darmaandoeningen helpen verbeteren door het vrijkomen van ontstekingsremmende cytokines uit myocyten tijdens inspanning.

Men denkt nu dat de darmmicrobiota een belangrijke schakel is in ziekte-expressie bij mensen (5). Eerdere studies hebben aangetoond dat aërobe oefening bij zwaarlijvige adolescenten heeft geleid tot bepaalde veranderingen in de darmmicrobiota (6). Deze veranderingen lijken verband te houden met het ervaren gewichtsverlies. Dit kan bepalend zijn voor de hoeveelheid verloren gewicht en lichaamsvet van deze adolescenten.

Aanhoudende weerstand en aërobe inspanning leiden ook tot veranderingen in de immunologische basisprofielen, met name cytokines (7).

De onderzoekers willen de relatie onderzoeken tussen veranderingen in de darmmicrobiota na een gestructureerd gemengd cardio-respiratoir en krachttrainingsprogramma en de correlatie met veranderingen in het cytokineprofiel, het percentage verloren lichaamsvet en ziekteactiviteit.

Hypothese:

1. Een gestructureerd, 8 weken durend gemengd oefenprogramma voor cardio-respiratoire en weerstandstraining resulteert in specifieke veranderingen in de darmmicrobiota bij inactieve ziektepopulaties.
2. Voor inactieve personen worden veranderingen in de darmflora na een oefenprogramma van 8 weken in verband gebracht met veranderingen in het immunologische profiel.
3. Gecorrigeerd voor de hoeveelheid uitgevoerde lichaamsbeweging, worden grotere afnames van het percentage lichaamsvet geassocieerd met de aanwezigheid van bepaalde veranderingen in de darmmicrobiota na inspanning.
4. Verbeterde ziektecontrole, gemoedstoestand en angsttoestanden treden op na een oefenprogramma van 8 weken. Dit gaat gepaard met veranderingen in de darmmicrobiota en immunologische profielen.

Studie opzet:

• Prospectieve, gerandomiseerde controleproef
• ingrijpend

Na identificatie van geschikte patiënten en daaropvolgende werving zullen zowel IBD- als RA-patiënten gelijkelijk worden verdeeld in 2 groepen in een verhouding van 1:1.

De eerste groep gaat direct een oefenprogramma van 8 weken in en wordt gemeten op tijdpunt 0 - week 0 - en tijdpunt 1 - week 8. De tweede groep begint aan een uitgesteld oefenprogramma van 8 weken nadat ze eerst een periode van 8 weken hebben voltooid waarbij ze hun gebruikelijke niveau van lage fysieke activiteit hebben behouden. Deze patiënten worden gemeten op tijdstip 0, tijdstip 1 en tijdstip 2.

Steekproefgrootte:

De onderzoekers zullen deelnemers in de volgende groepen proberen te rekruteren

1. Inflammatoire darmziekte, colitis ulcerosa en de ziekte van Crohn - 30 patiënten in totaal
2. Reumatoïde artritis - 30 patiënten

Randomisatieproces:

Proefpersonen zullen willekeurig worden verdeeld in groepen van 8 weken lichaamsbeweging of 16 weken gebruikelijke fysieke activiteit + oefengroepen door hun selectie van correct gemarkeerde enveloppen met het groepsnummer waarvoor ze moeten worden gerekruteerd. Proefpersonen zullen worden geworven op een 1:1-basis tot een studie van 8 weken: respectievelijk een studie van 16 weken. Randomisatie vindt plaats bij het eerste screeningsbezoek en wordt bijgewoond door de proefpersoon en door 2 onderzoekers.

Interventie:

Er zal worden getracht een minimaal gestandaardiseerd, gemengd oefenprogramma voor cardio-respiratoire en weerstandstraining na te leven. Er wordt een geïndividualiseerd oefenprogramma gegeven met het oog op veiligheid. Dit programma is geschikt voor beginners en zal gebaseerd zijn op een basisoefeningsplan "bank tot 5 km" dat identiek is aan het schema dat werd gebruikt in ons vorige onderzoek, het ExMET-onderzoek. Onze ervaring is dat de deelnemers genoten van dit programma en goede vorderingen maakten, ondanks hun aanvankelijke inactiviteit. Onderwerpen mogen verder gaan dan dit programma, maar alleen onder toezicht van de gyminstructeur of onderzoekers. Vrije gewichten zijn niet opgenomen in het oefenprogramma. Voor weerstandsoefeningen moeten proefpersonen in eerste instantie 1 tot 2 sets van 8 tot 12 herhalingen uitvoeren van 70% van hun maximum van 1 herhaling. Dit wordt verhoogd naar 3 sets van 8 tot 12 herhalingen. Een passende warming-up wordt aangemoedigd om blessures te minimaliseren. Gedurende het hele trainingsprogramma zullen er gyminstructeurs ter plaatse beschikbaar zijn voor hulp als individuen vragen hebben over hun trainingsprogramma, het vastleggen van activiteiten op FITLINXX of fitnessapparatuur.

• Type oefening: Aerobic- en weerstandstraining - Opties zijn onder meer lopen/rennen op een loopband, stationair fietsen, crosstrainer, steppermachine voor aerobictraining. Weerstandsoefeningen zullen bestaan ​​uit 6-8 verschillende machine-gebaseerde oefeningen gericht op de kernspierkracht en spiergroepen van het boven- en onderlichaam, b.v. borstpers, beenverlengingen.
• Intensiteit: Matige tot krachtige intensiteit volgens de Borg waargenomen inspanningsschaal.
• Duur: aerobe sessies van 18 tot 20 minuten, in eerste instantie wekelijks escalerend, begeleid door een standaardbank tot protocollen van 5 km.
• Frequentie: Drie trainingen per week.
• Duur: 8 weken.

Methodologie:

Na werving, voltooiing van het proces van geïnformeerde toestemming en screening op in- en uitsluitingscriteria, zullen patiënten worden gevraagd om 2 of 3 meetbezoeken bij te wonen, afhankelijk van randomisatie. Deze bezoeken vinden plaats in het Clinical Sciences Building van het Cork University Hospital. Van elk onderwerp worden vertrouwelijke demografische gegevens verzameld, waaronder het geslacht, de leeftijd, het ras, het gewicht en de lengte van het onderwerp. Informatie over de medische geschiedenis en de huidige medische status van de patiënt zal worden verkregen. Gevalideerde vragenlijsten over therapietrouw, d.w.z. de Morisky-schaal voor therapietrouw, fysieke activiteit en ervaren stress: Beck Depression Inventory, Hospital Anxiety and Depression scale en State/Trait Anxiety Inventory-vragenlijsten, evenals vragenlijsten over de kwaliteit van leven, waaronder de SF-36. uit.

Dual-Energy X-ray Absorptiometry-scanning zal worden uitgevoerd om de lichaamssamenstelling te meten, inclusief het percentage lichaamsvet.

Patiënten zullen een gedetailleerd voedingsonderzoek invullen, de Food Frequency Questionnaire, vergelijkbaar met die uitgevoerd in een recent onderzoek van ons centrum (8). Ziekteactiviteit van patiënten zal worden beoordeeld door middel van klinisch onderzoek en geschiedenis. Disease activity index-scores, Harvey Bradshaw voor de ziekte van Crohn, Powell-Tuck voor colitis ulcerosa en DAS-28-CRP voor RA worden geregistreerd.

Na deze metingen en een passende warming-up ondergaan de individuen de Rockport 1,6 km wandeltest om een ​​basisconditieniveau en geschatte VO2 max vast te stellen. Deze submaximale conditietest houdt in dat deelnemers een mijl in een snel tempo lopen zonder te stoppen. Ze zijn getimed en aan het einde van de procedure wordt de hartslag van het individu gemeten. Op basis van eerdere gevalideerde onderzoeken kan een geschatte VO2 max worden berekend (9). Deze test wordt uitgevoerd onder consistente en betrouwbare omgevingsomstandigheden op de indoorbaan in de Mardyke Arena.

Door deze procedures en metingen te volgen, worden proefpersonen vertrouwd gemaakt met het oefenprogramma en de apparatuur in de Mardyke-arena. De proefpersonen zullen een introductiesessie van 90 minuten bijwonen met een toegewijde gyminstructeur van de Mardyke Arena. Tijdens deze sessies zullen de instructeurs het veilige en juiste gebruik van apparatuur demonstreren en de juiste techniek voor weerstandsoefeningen illustreren. Om alle oefensessies tijdens de 8-weekse oefenprogramma's bij te houden, wordt aan de deelnemers getoond hoe ze hun individuele activiteit correct kunnen registreren op het FITLINXX-activiteitsbewakingssysteem, naast elke machine in de Mardyke Arena. Proefpersonen krijgen ruimschoots de gelegenheid om deze machines uit te proberen en te oefenen en worden gemeten voor hun maximum van 1 herhaling. waarden die nodig zijn voor de individuele doelstellingen voor spierversterking.

De naleving van het trainingsprogramma zal worden gecontroleerd door wekelijkse downloads van de geregistreerde trainingsactiviteiten van elk onderwerp in de Mardyke-arena te onderzoeken. Voor die proefpersonen die niet voldoen aan de minimale trainingsvereisten, wordt telefonisch contact opgenomen met de proefpersoon en gefaciliteerd om ervoor te zorgen dat de voortgang in de volgende week overeenkomt met de minimumnorm. Als dit niet wordt bereikt of als de proefpersoon zich wil terugtrekken uit het onderzoek, zal hij/zij niet langer betrokken zijn bij het onderzoek.

Uitkomstmaten:

• Verandering in darmmicrobiota en viroom - Darmmicrobiota en viroom zullen worden bemonsterd uit fecale monsters die door de proefpersonen zijn verstrekt. Deze worden vervolgens opgeslagen voordat ze worden gekarakteriseerd en gekwantificeerd. Galzuurprofielen (feces-, bloed- en urineprofielen) zullen aan het begin en einde van de studie worden geanalyseerd om te zien op mogelijke veranderingen bij inspanning. Dit zal worden uitgevoerd in het APC, University College Cork of Teagasc Moorepark, Fermoy.
• Rustniveaus van immunologische markers (cytokines zoals TNF-alfa, IL-6) op tijdstippen tijdens het programma.
• Verandering in glucose- en cholesterolprofielen als reactie op inspanning.
• Bewijs van verandering in conditie - Voorspelde VO2 max via 1-mijl looptest (Rockport-test).
• Verandering in percentage lichaamsvet - DEXA - Scans van de totale lichaamssamenstelling uitgevoerd in CUH.
• Basis biochemie en hematologie inclusief CRP en creatinekinase
• Gewicht, lengte, BMI en taille/heupmetingen.
• Eetfrequentiedagboek inclusief alcoholconsumptie te meten in week 0 en week 8.
• Urine-, feces- en bloedmicrobiële metabolomics gemeten op elk tijdstip
• Ziekteactiviteitsscores - deze worden gemeten aan de hand van gevalideerde ziekteactiviteitsindices; Harvey-Bradshaw Index voor patiënten met de ziekte van Crohn en de Simple Clinical Colitis Activity Index en de Powell-Tuck Index voor patiënten met colitis ulcerosa. Voor patiënten met RA wordt de DAS-28 CRP-score berekend.
• Kwaliteit van leven, stemming en angstscores worden geregistreerd: de Beck-depressie-inventaris, Hospital Anxiety and Depressions Scale (HADS), de State/Trait Anxiety Inventory zullen worden gebruikt om veranderingen in stemming/angst te volgen. De Short form-36 (SF 36) zal worden gebruikt om de kwaliteit van leven te monitoren.

Algehele analyse van statistische gegevens:

De onderzoekers hebben toegang tot geavanceerde biostatistische analyseplatforms voor het genereren van associaties op basis van diverse criteria.