Interacties tussen genen en oefeningen bij atleten (GE-EX)

Sloveense atleten (n = 300; 18-40 jaar) van regionaal of nationaal competitief niveau zullen worden gerekruteerd uit de op uithoudingsvermogen en kracht gerichte sportdisciplines. Gezonde, niet-verwante personen zonder enige wedstrijdsportervaring zullen dienen als controles (n=200; 18-40 jaar). Na het invullen van de vragenlijst (voor atleten: demografische gegevens, geografische afkomst, sportclassificatie, discipline en geschiedenis, evenals frequentie en trainingsvolume; voor controlegroep: demografische gegevens, geografische voorouders gewoonten van het dagelijks leven), zullen genotyperingsanalyses worden uitgevoerd . De atleten en controles zullen worden gegenotypeerd voor 30 kandidaat-genpolymorfismen waarvan wordt aangenomen dat ze de uithoudingsprestaties waarschijnlijk beïnvloeden. Moleculair genetische analyse zal worden uitgevoerd met DNA-monsters verkregen uit het capillaire volbloed. Genotypering voor 30 genpolymorfismen zal worden uitgevoerd door middel van real-time PCR op LightCycler® 96 Instrument (Roche) en KASP (Kompetitive Allel Specific PCR) genotyperingstechnologie.

Daarnaast zullen 40 atleten met een genetische variant van het uithoudingsvermogen worden geselecteerd om deel te nemen aan de acute inspanningsstudie. Om de acute effecten van lage en hoge intensiteitsoefeningen te onderzoeken, zal de concentratie van circulerende myokines worden gemeten.

Drie afzonderlijke experimentele sessies die met een tussenpoos van 96 uur worden gepland, op hetzelfde tijdstip van de dag en in willekeurige volgorde, zullen worden toegepast op deze subgroep van atleten.

In de eerste sessie wordt het aërobe vermogen bepaald met behulp van een incrementele test tot uitputting op een fietsergometer (Velodyn, Racermate ™, VS). Het zuurstofverbruik (VO2) wordt adem voor adem bepaald met behulp van een Quark-gasanalysesysteem (Quark, Cosmed, Rim, Italië). De interventies tijdens de andere twee experimentele sessies zullen bestaan ​​uit fietsoefeningen met continu 60 min fietsen op 50% PPO (lage intensiteit), en 8 x 5 min op 80% PPO (tussen intervallen 1,5 min op 75 W) inspanning (hoge intensiteit) .

De deelnemers wordt gevraagd het voorgeschreven dieet te volgen, alcohol te vermijden en geen fysieke activiteit uit te voeren in de 24 uur voorafgaand aan de experimentele sessies. De experimentele sessies worden uitgevoerd van 8 tot 11 uur, in willekeurige volgorde en gepland met een tussenpoos van 96 uur.

Voor elke ingreep blijven de personen 20 minuten in het laboratorium zitten bij een kamertemperatuur tussen 22-24ºC. Tijdens deze periode worden bloedmonsters in rust genomen. Er zullen nog twee bloedmonsters worden afgenomen, onmiddellijk na de training en 2 uur na de training. Veneus bloed wordt verzameld in EDTA-buisjes, gedurende 20 minuten gecentrifugeerd bij 2500-3000 g en een apart plasma wordt bewaard bij -80 ° C voor verdere analyse.

De kwantificering van biomarkers zal gebeuren met behulp van het MAGPIX®-systeem, op magnetische korrels gebaseerde multi-analytpanels en MILLIPLEX® Analyst 5.1-software (MAGPIX®, Merck Millipore). Voor de myokine-analyse zal een commerciële kit HMYOMAG-56K worden gebruikt.

Genotypeverdeling en allelfrequenties tussen elk van de twee groepen atleten (uithoudingsvermogen en kracht) en controles zullen worden vergeleken met behulp van χ2-testen. Endurance genotype score (EGS) wordt geconstrueerd. Eerst wordt elk genotype gescoord binnen elk polymorfisme. Er zal dus een genotypescore (GS) van 2, 1 en 0 worden toegekend aan elk individueel genotype dat theoretisch geassocieerd is met fenotypes met het hoogste, gemiddelde of laagste potentieel aan uithoudingsvermogen. Ten tweede wordt de GS van elk afzonderlijk genotype opgeteld ∑(i=1)^nSNPi. Ten derde wordt de EGS als volgt getransformeerd naar een schaal van 0-100 voor eenvoudigere interpretatie: EGS=(100/2n)∑_(i=1)^nSNPi. Een EGS van 100 vertegenwoordigt een 'optimaal' polygeen profiel voor duursporters, dat wil zeggen dat alle GS 2 zijn. Daarentegen vertegenwoordigt een EGS van 0 het 'slechtst' mogelijke profiel voor duursporters, dat wil zeggen dat alle GS 0 zijn. Het gemiddelde van de EGS verkregen in de drie studiegroepen zal worden berekend. De EGS van duursporters, krachtsporters en niet-sporters (controles) zal worden vergeleken met one-way variantieanalyse (ANOVA), en Tukey post hoc-test zal worden gebruikt voor vergelijkingen tussen groepen. We zullen ook een ANOVA uitvoeren om de EGS te vergelijken tussen atleten op top- en nationaal niveau binnen elke groep duur- en krachtsporters. De normaliteit van de gegevens werd geverifieerd door middel van een verkennende analyse met behulp van de Shapiro-Wilk-test. Twee-weg gemengde ANOVA zal worden toegepast om de belangrijkste interactie-effecten van tijd per trainingssessie (tijd*sessie) en van tijd (tijd) op de plasmaconcentratie van myokine te controleren. Voor statistisch significante effecten zal een post-hoc Tukey-test worden toegepast voor meerdere vergelijkingen. Alle waarden worden uitgedrukt als gemiddelde en standaarddeviatie (SD). P-waarden van <0,05 worden als statistisch significant beschouwd. Bonferroni's correctie voor meervoudige testen wordt uitgevoerd door waar nodig de P-waarde te vermenigvuldigen met het aantal testen. Statistische analyses zullen worden uitgevoerd met behulp van het programma SPSS, versie 21 (Chicago, IL).