Sikkelceleigenschap en lichaamsbeweging, effect van een hete omgeving (TDex)

Invoering

De sikkelcelziekte is een erfelijke aandoening die wordt gekenmerkt door abnormale hemoglobine genaamd hemoglobine S of sikkelhemoglobine in rode bloedcellen van proefpersonen. De homozygote vorm (hemoglobine SS) veroorzaakt sikkelcelanemie en is de meest ernstige vorm van sikkelcelanemie. Hemoglobine SC-ziekte en hemoglobine Sβ-thalassemie zijn twee andere veel voorkomende vormen van sikkelcelanemie. De dragers van sikkelcelkenmerken zijn personen die de hemoglobine S van de ene ouder hebben geërfd en een normale hemoglobine A van de andere (heterozygote AS). Deze mensen zijn over het algemeen gezond. Er zijn echter steeds meer gevallen van ernstige complicaties gemeld, vooral tijdens inspanningen en verblijven op grote hoogte, zoals hemorheologische en microcirculatiestoornissen en rabdomyolyse. Er werd een verhoogd percentage rode bloedcelziekte waargenomen bij dragers van sikkelcelziekte (AS) in vergelijking met een normaal individu na 45 minuten lopen bij een temperatuur van 33°C. AS-individuen vertoonden ook een stoornis in de vervormbaarheid van het rode bloed in rust, aan het einde en 24 uur na maximale inspanning in vergelijking met normale individuen AA, wat de kwetsbaarheid van rode bloedcellen van deze ogenschijnlijk gezonde proefpersonen aantoont. De stijfheid van rode bloedcellen samen met de viscositeit van het bloed nam ook toe in de AS-groep in vergelijking met de AA-groep, met als gevolg dat het risico op vasculaire accidenten toeneemt. Bij atleten en militaire oorlogsvechters is een instorting van de oefening en een plotselinge dood waargenomen die verband houdt met sikkelcelkenmerken. Meerdere gevallen van plotseling overlijden bij as-individuen zijn door veel auteurs gemeld tijdens inspanning, maar de exacte oorzaken blijven zeer slecht begrepen.

Als beperkingen die verband houden met lichaamsbeweging in een tropisch klimaat, werd een vermindering van kracht en volemie waargenomen als gevolg van uitdroging, omleiding van het bloedvolume naar de huidgebieden. Er werd ook een verslechtering van het koolhydraatmetabolisme gemeld.

Onze doelstellingen in dit werk zijn:

• Om de microvasculaire respons op lichaamsbeweging in een warme omgeving bij actieve jonge volwassenen met sikkelcelziekte te karakteriseren,
• Om biologische mechanismen te benadrukken die ten grondslag liggen aan eventuele microvasculaire responsspecificiteiten van de dragers van sikkelcelkenmerken,
• Om de vasculaire gevolgen te beschrijven van postprandiale metabole stoornissen veroorzaakt door inspanning in een warme omgeving,
• Vasten en postprandiaal glucosemetabolisme in rust, tijdens en na inspanning begrijpen,
• Om het herstel te testen in een neutrale thermische omgeving (22 °C) als middel om de vasculaire functie na inspanning te normaliseren.

experimenteel protocol

Dertig mannelijke vrijwilligers (15 gezonde: AA en 15 dragers van sikkelcelkenmerken: AS), niet-roken, tussen de 18 en 30 jaar oud, BMI tussen 19 en 25 kg/m2 die gedurende ten minste 6 maanden in het Caribisch gebied wonen, zullen in het onderzoek worden opgenomen. Alle proefpersonen zullen in goede gezondheid lichamelijk actief zijn (≥ 3 uur/week) zonder voorgeschiedenis van een hitteberoerte tijdens inspanning. Ze gebruiken geen medicijnen en drinken niet regelmatig alcohol.

Deelnemers worden onderworpen aan vier experimentele sessies:

1. Een kennismakingssessie bij vasten in een warme omgeving (33 °C) waarin rustparameters zoals reactieve hyperemie-index, trommelvliestemperatuur, hartslag, cerebrale en musculaire oxygenatie, pulsgolfsnelheid en elektrocardiogram (ECG) worden gemeten. Vervolgens wordt een test van de inspanningsintensiteit (VO2max) uitgevoerd, gevolgd door een medisch interview.

   De andere 3 sessies worden 's ochtends vroeg op vasten uitgevoerd met 45 minuten oefening op ergocycle. De oefening omvat een warming-up van 15 minuten, daarna wordt de deelnemers gevraagd om gedurende 6 seconden zo snel mogelijk te trappen. De test van 6 seconden wordt twee of meer keer herhaald met telkens herstel. Tijdens het sporten wordt de hydratatie gecontroleerd (2,5 ml water / kg elke 15 minuten), het zuurstofverbruik wordt gemeten; en microvasculaire functie en bloedmonsters genomen op verschillende tijdstippen van het experiment in elke sessie (T0, T60, T75, T90, T120). Het ontwerp van deze studie is een cross-over studie verdeeld in 3 sessies gepresenteerd in willekeurige volgorde:

2. Oefening uitgevoerd in warme omgeving (33 °C) met herstel in dezelfde omgeving.
3. Inspanning en herstel uitgevoerd in een gecontroleerde (thermoneutrale) omgeving (22 °C)
4. Oefening uitgevoerd in een warme omgeving (33 °C) met herstel in een thermoneutrale omgeving (22 °C).

Aan het einde van elke sessie krijgt elke deelnemer een gestandaardiseerde maaltijd.

Deze studie zal worden uitgevoerd in overeenstemming met de richtlijnen die zijn ontwikkeld in de Verklaring van Helsinki, en alle procedures zijn goedgekeurd door het Comité voor de bescherming van personen Oost-III. Schriftelijke geïnformeerde toestemming zal worden verkregen van alle deelnemers.

Biochemische procedures

Bloedmonsters zullen worden gebruikt voor hemorheologische tests (viscositeit van bloed, stijfheid, aggregabiliteit en sikkelvorming van rode bloedcellen enz.) Dosering van creatinekinase (CK-MM, MB), myoglobine en troponine zal worden uitgevoerd om de mate van rabdomyolyse en de integriteit van het hart.

Glykemie en lactatemie worden bepaald met behulp van strips. Cortisol-, insuline-, adrenaline-, glucagon- en lactaatdehydrogenase (LDH)-assays zullen worden uitgevoerd met behulp van geschikte kits.

Plasma-ontstekingsprofiel zal worden bepaald door het meten van markers zoals myeloperoxidase (MPO), malondialdehyde (MDA), geavanceerde oxidatie-eiwitproducten (AOPP), nitrotyrosine en endotheline-1 met behulp van geschikte kits.

Adhesiemoleculen zoals VCAM-1, ICAM-1 en P-selectine zullen worden gemeten met ELISA-kit van Diaclone of Eurobio.

De oxidatieve stress op rode bloedcellen zal worden bepaald door de glutathionverhouding GSSH/GSSG, superoxidedismutase (SOD), catalase en glutathionperoxidase (GPx) te meten.

Statistische analyse Gegevens worden uitgedrukt als gemiddelden met hun standaardfouten. Statistische analyses zullen worden uitgevoerd met SPSS voor MAC en p < 0,05 als statistisch significant beschouwd.

Alle gegevens worden geanalyseerd met ANOVA met herhaalde metingen, gevolgd door post-hocvergelijkingen met de Student's paired t-test. De tests van Kolmogorov-Smirnov, Newman Keuls en Duncan zullen waar nodig worden toegepast.

Verwachte uitkomsten

• Beter begrip van fysio-pathologische mechanismen die leiden tot ernstige vasculaire gebeurtenissen na lichamelijke inspanning in tropisch klimaat bij gezonde sikkelceldragers.
• Opening van sporen voor identificatie van fysieke activiteitsprogramma's en voedingsinterventies aangepast aan sikkelcelpatiënten in een warme omgeving.
• Inzicht in mechanismen die leiden tot verstoringen van het glucosemetabolisme onder tropisch klimaat bij AA- en AS-patiënten.