Langdurige activiteit en metabole controle na ruggenmergletsel

De skeletspier is een cruciaal orgaan voor het reguleren van glucose en insuline in het lichaam als geheel, en aanpassingen na ruggenmergletsel (SCI) in de spieren ondermijnen dit vermogen ernstig. Hedendaagse SCI-revalidatie voor mensen met volledige SCI komt niet tussenbeide om de functie van verlamde skeletspieren als een belangrijke regulator van metabole homeostase te beschermen. Door zijn schadelijke effecten op meerdere systemen, is stofwisselingsziekte een van de belangrijkste bronnen van morbiditeit, mortaliteit en kosten voor de gezondheidszorg voor deze populatie.

In de niet-SCI-populatie kunnen doordringende, frequente spiercontracties van lage omvang het energieverbruik verhogen met 50,3% boven zittende niveaus. Het verlies van deze component van spieractiviteit draagt ​​bij aan de energie-onevenwichtigheid en metabole ontregeling waargenomen bij dwarslaesie. Het subsidiëren van spiercontracties van geringe omvang kan een belangrijke metabolische stimulans zijn voor mensen met een dwarslaesie. Het belang van deze studie is dat het voortbouwt op eerder werk dat gezonde transcriptionele en translationele genaanpassingen aantoont als reactie op elektrische stimulatietraining bij dwarslaesie. Deze aanpassingen kunnen leiden tot verbeteringen in systemische biomarkers van metabole gezondheid en verbeteringen in secundaire gezondheidsproblemen en gezondheidsgerelateerde kwaliteit van leven.

In ons eerdere werk hebben we aangetoond dat regelmatige elektrische stimulatie van verlamde spieren PGC-1α opwaarts reguleert, een belangrijke transcriptionele co-activator voor skeletspier- en metabole aanpassing. Ons eerdere werk geeft ook aan dat elektrische stimulatie de expressie verandert van genen die de mitochondriale biogenese beheersen. We begrijpen echter heel weinig over de optimale hoeveelheid elektrisch opgewekte spieractiviteit die moet worden geleverd om positieve metabole aanpassingen te bevorderen. Langdurige contracties met weinig kracht zijn waarschijnlijk het meest voordelig voor het bevorderen van metabole stabiliteit bij mensen met chronische dwarslaesie, die ook osteoporose hebben en geen krachtige spiercontracties kunnen ontvangen die worden veroorzaakt door conventionele revalidatieprotocollen. Deze studie zal tussenbeide komen met een protocol van spierstimulatie met lage kracht en lange duur, ontworpen om systemische metabole aanpassingen op gang te brengen. In de voorgestelde studie veronderstellen we dat aanpassingen op genniveau verbeteringen op weefselniveau zullen opleveren in glucosegebruik die systemische verbeteringen in klinische markers van metabolische controle mogelijk maken, met als hoogtepunt minder secundaire gezondheidsproblemen en verbeterde gezondheidsgerelateerde kwaliteit van leven.