Onderzoek naar op geslacht gebaseerde verschillen in metabole en mechanistische reacties op door onbruik veroorzaakte spieratrofie

Patiënten in revalidatie kunnen perioden van langdurige immobilisatie van ledematen ondergaan als reactie op een verwonding, operatie of ziekte. Door onbruik kunnen de omvang en kracht van de spieren die het aangedane ledemaat aansturen aanzienlijk afnemen, wat kan leiden tot lichamelijke beperkingen of een lagere kwaliteit van leven tijdens de herstelfase. Wanneer gemeten als maximale isometrische contractie, neemt de spierkracht in het geïmmobiliseerde ledemaat dramatisch af, ongeveer 1,0-1,2%/dag. Deze afname in spieromvang en -kracht kan variëren tussen geslachten - dit blijft onduidelijk. Aangenomen wordt dat spieratrofie wordt veroorzaakt door een significante afname van spiereiwitsynthese (de belangrijkste oorzaak van spiergroei/hypertrofie). Er zijn ook verschillende wegen waardoor spieren worden afgebroken. Het zijn de op geslacht gebaseerde verschillen in de afnamesnelheid van de spiereiwitsynthese en de manier waarop spieren worden afgebroken die we willen onderzoeken op hun bijdrage aan de afname van spieromvang en -kracht na een periode van immobilisatie.

Het doel van het voorgestelde onderzoek is om vast te stellen of er verschillen zijn tussen vrouwen en mannen (d.w.z. op geslacht gebaseerde verschillen) in de metabole en mechanistische regulatie van door onbruik geïnduceerde spieratrofie in vivo bij mensen.

Bij het eerste bezoek van de deelnemer, voorafgaand aan het begin van het onderzoek (dag 0), krijgen ze de instructie om een ​​gezondheidsgerelateerde vragenlijst in te vullen, te screenen op alle antropometrische kenmerken (lengte, gewicht, leeftijd, geslacht) en een DXA-scan te ondergaan voor lichaamskenmerken. samenstelling details. Ze zullen vertrouwd worden gemaakt met alle studieprocedures, inclusief de spierbiopten, krachttesten, D2O, dieet- en inspanningsregistratie. Ze worden ook gepast voor de immobilisatiebrace. Het been dat zal worden geïmmobiliseerd, wordt bij elke deelnemer gerandomiseerd. Dit eerste bezoek duurt ongeveer 2 uur. Wanneer deelnemers terugkeren op dag 1 van het onderzoek, zullen ze eerst een MRI-scan van het onderlichaam ondergaan. Hierna voeren de deelnemers krachttesten op één been uit op de Biodex. Daarna, op dag 2, worden veneuze bloedafnames en speekselmonsters genomen. De deelnemers krijgen hun oplaaddosis D2O (5 ml·kg lichaamsgewicht-1 van 70% D2O) toegediend en krijgen dagelijkse onderhoudsdoses van 50 ml D2O om elke dag gedurende het experiment te blijven innemen. Bij terugkomst voor dag 3 ondergaan de deelnemers een enkele skeletspierbiopsie van de vastus lateralis van één been. Op deze dag herhalen de deelnemers hun bloed- en speekselmonster. Deelnemers worden dan uitgerust met de kniebrace en krukken voordat ze de faciliteit verlaten. Deelnemers zullen ook worden uitgerust met een ActiGraph-activiteitsmonitor om fysieke activiteit en energieverbruik te registreren terwijl ze gedurende 7 dagen geïmmobiliseerd zijn. Dit derde bezoek duurt ongeveer 3 uur. Deelnemers zullen hun eigen inname via de voeding volgen via dieetregistratie, die ze gedurende 2 weekdagen moeten uitvoeren (d.w.z. maandag - vrijdag) en één weekenddag (d.w.z. Zaterdag Zondag). Tijdens de 7-daagse periode van immobilisatie zullen de deelnemers elke dag een speekselmonster afgeven om de 2H-verrijking in lichaamswater te meten. De speekselmonsters moeten 's ochtends worden genomen, direct nadat de deelnemers wakker worden en voordat ze iets eten. Deelnemers moeten de 1 × 50 ml onderhoudsdosis D2O per dag drinken, direct na het verzamelen van hun speekselmonsters. Op dag 8 zullen de deelnemers terugkeren naar de faciliteit om post-immobilisatietesten te ondergaan, waaronder: een DXA-scan, een MRI van het onderlichaam, twee skeletspierbiopten (één in elk been), een bloedmonster, een speekselmonster en enkele -beenkrachttests op beide benen. Dit laatste bezoek duurt ongeveer 4 uur.