Effecten van warmtetherapie en krachttraining bij personen met diabetes type 2

Materialen en Methoden Opzet en opzet van de studie De studie is een prospectieve, gerandomiseerde, dubbelblinde, parallelle, non-inferioriteits klinische studie, en zal worden uitgevoerd aan de Universidade Federal do Rio Grande do Sul, een universiteit in Zuid-Brazilië. Dit studieprotocol volgt de SPIRIT-aanbeveling.

Interventies Vrijwilligers die aan de inclusiecriteria voldoen, worden begeleid in het onderzoek en gevraagd om een ​​schriftelijke geïnformeerde toestemming te ondertekenen voordat ze zich inschrijven voor het onderzoek. Deelnemers worden gerandomiseerd in interventiegroepen Controle (C), RT of HT. In de controlegroep krijgen deelnemers geen interventie. In de interventiegroep RT gaan deelnemers op drie niet-opeenvolgende dagen van de week onder toezicht sporten in een sportschool. Elke sessie duurt ongeveer 60 minuten en bestaat uit een warming-up, weerstandstraining en een cooling-down. Alle sessies worden gedurende 12 weken begeleid door gediplomeerde sport- en bewegingswetenschappers.

Het RT-programma bestaat uit een combinatie van oefeningen voor het boven- en onderlichaam met behulp van fitnessapparatuur, vrije gewichten en lichaamsgewicht (functionele oefeningen) als primaire weerstand. De RT van 12 weken wordt verdeeld in drie mesocycli van elk vier weken (zie details van sets, herhalingen en intervallen in Tabel 1). Oefeningen zijn onder andere leg press, knee extensions en leg curls, biceps curls, triceps extensions, lat pull down, shoulder press, bench press en abdominal crunch. Voor aanvang van de trainingsperiode zullen de proefpersonen een vertrouwdmakingssessie doorlopen om de oefeningen te oefenen die ze verder zouden uitvoeren tijdens het trainingsprogramma, wanneer de inspanningsbelasting individueel werd getest. De weerstandstraining wordt uitgevoerd met twee tot drie sets per oefening met intensiteiten tussen 12 en 15 maximale herhalingen (het zwaarst mogelijke gewicht om in totaal 12-15 herhalingen uit te voeren). De intensiteit van de functionele oefeningen werd gecontroleerd door de OMNI-schaal. Elke sessie duurt 60 min.

Deelnemers aan de HT-groep ondergaan warmtebehandelingen voor het hele lichaam volgens eerdere methoden. Deelnemers worden op drie niet-opeenvolgende dagen van de week gehuisvest in een klimaatkamer die aanvankelijk is ingesteld op 55.0oC. Elke sessie duurt 60 min. Tijdens de sessies worden constant de rectale temperatuur, hartslag, bloeddruk en warmte-ongemak gemeten.

Strategieën voor retentie van proeven Deelnemers zullen eenmaal per week tijdens het persoonlijke bezoek worden gevraagd om hun bijwerkingen te controleren. Bovendien zullen telefoontjes of berichten ook worden gebruikt om deelnemers te herinneren aan geplande of gemiste bezoeken.

Werving en tijdlijn deelnemers De wervingsperiode voor het onderzoek loopt van april 2023 tot december 2025. Deelnemers worden uitgenodigd om deel te nemen aan het onderzoek door middel van aankondigingen in kranten, elektronische media en sociale media. Figuur 1 toont het stroomschema van de onderzoeksopzet.

Therapietrouw Het volgen van een oefenprogramma is geclassificeerd als het voldoen aan ten minste 80% van de aanbevolen of voorgeschreven oefendosis. Elke deelnemer die een therapietrouw van 80% of meer dan 36 sessies aantoont, wordt als therapietrouw beschouwd. Deelnemers worden geclassificeerd als niet-adherent of gedeeltelijk therapietrouw als hun therapietrouw minder dan 80% is.

Statistische overwegingen Voor de beoordeling van het effect van inspanning op plasma-HSP-niveaus tussen groepen na de interventie, gingen we uit van een vermogen van 80%, een significantieniveau van 5% en een effectgrootte (Cohen's F) van 0,4. We schatten een uitvalpercentage van 10% en het totale berekende aantal was 22 in elke groep.

De gegevens van de willekeurig toegewezen deelnemer worden geanalyseerd volgens het intention-to-treat-principe als primaire keuze en volgens het per-protocol-principe, waarbij behandeling, tijd en behandelingstijdinteractie als vaste effecten worden geregistreerd. We zullen de redenen en details van elk geval van herroeping kwalitatief documenteren. De normaliteit van de gegevens zal worden getest door de Shapiro-Wilk-test. Gemiddelde en standaarddeviatie zullen worden gebruikt om de parametrische continue variabelen en het mediaan- en interkwartielbereik voor niet-parametrische variabelen te beschrijven, terwijl absolute en relatieve frequenties zullen worden gebruikt voor categorische variabelen. Variantieanalyse (ANOVA) zal worden gebruikt om de uiteindelijke waarden van uitkomsten te vergelijken. Behandelingseffecten (groep, tijd en groepsinteractie) zullen worden geschat met behulp van Generalized Estimation Equations (GEE), gevolgd door de Bonferroni posthoc-test (P < 0,05). Een meervoudige lineaire regressieanalyse (achterwaartse methode) zal worden uitgevoerd om de impact van routinematige farmacotherapie, geslacht en leeftijd op de primaire en secundaire uitkomsten te onderzoeken. Voor deze analyses wordt het Statistical Package for Social Science Professional software versie 20.0 (IBM Corp., Armonk, NY, VS) gebruikt.

Toewijzing Deelnemers worden willekeurig toegewezen aan de groepen volgens een reeks computergegenereerde willekeurige getallen. Deze reeks wordt verkregen in het Excel Microsoft-programma, in een verhouding van 1:1, met blokken van acht of zes deelnemers om het totale berekende aantal te voltooien. Een verzegelde envelop met de toewijzingscode wordt alleen aan het begin van de behandeling geopend in aanwezigheid van de deelnemer, volgens de volgorde van binnenkomst in het onderzoek.

Vanwege de aard van de interventies zullen zowel de onderzoeker die de oefensessies uitvoert als de deelnemers niet geblindeerd zijn. Om ervoor te zorgen dat de beoordelaar niet wordt gemaskeerd, wordt de proefpersonen gevraagd hun toegewezen groep weg te laten en niet te praten over hun interventies tijdens de uitkomstevaluatiesessies. In het geval van onbedoelde deblindering om welke reden dan ook, zal de betrokken onderzoeker de hoofdonderzoeker hiervan op de hoogte stellen.

Gegevensverzameling en -beheer Een vragenlijst zal worden toegepast om de sociodemografische en klinische kenmerken van deelnemers te verkrijgen, waaronder leeftijd, geslacht, burgerlijke staat, opleidingsniveau, diabetesduur, familiegeschiedenis van diabetes en zelfgerapporteerde fysieke activiteit. Geneesmiddelen voor T2DM zullen worden geregistreerd bij aanvang en aan het einde van de studie.

Antropometrische metingen, waaronder veranderingen in lichaamsgewicht, lengte, berekende body mass index (kg/m2), taille- en heupomtrek, worden geregistreerd bij het eerste en laatste bezoek. Het gewicht wordt gemeten in een digitaal gekalibreerde weegschaal met een maximaal draagvermogen van 150 kg en een nauwkeurigheid van 100 g. De hoogte wordt bepaald door een verticale stadiometer bevestigd aan de balans met een capaciteit van 2 m/0,1 cm (Urano®, Canoas, Brazilië). De taille- en heupomtrek wordt gemeten met een onelastisch meetlint (2 m/0,1 cm). De totale samenstelling van het lichaam zal worden geëvalueerd door middel van röntgenabsorptiometrie met dubbele energie (DEXA-scan - Lunar iDXA, GE Healthcare, Buckinghamshire, VK).

Na deze evaluatie zullen individuen een zelfbeperkende maximale inspanningstest uitvoeren op een loopband om de maximale zuurstofopname (VO2-piek) en maximale hartslag te bepalen, onder toezicht van een team van ervaren inspanningsfysiologen. De test wordt uitgevoerd volgens het Bruce-protocol. Zuurstofopname (VO2) en kooldioxideproductie (VCO2) worden bepaald door een adem-voor-adem geautomatiseerd gasuitwisselingssysteem en geanalyseerd met behulp van een 20-seconden gemiddeld signaal. Basaal metabolisme zal in snelle toestand worden geanalyseerd (Quark CPET, Cosmed, Italië).

Bij het eerste en laatste bezoek aan het laboratorium worden bloedmonsters genomen en gedurende 10 minuten bij 1000 g gecentrifugeerd om plasma of serum te scheiden, die worden opgeslagen voor verdere analyse van biochemische parameters. Totaal glucose, C-reactief proteïne, HDL-cholesterol, HbA1c en triglyceriden zullen worden bepaald in een geautomatiseerd systeem Cobas C111 (Roche Diagnostics, Basel, Zwitserland). LDL-cholesterol wordt berekend met de Friedewald-vergelijking. De insulineresistentie wordt berekend met de Homeostatic Model Assessment (HOMA-IR)-methode, op basis van insuline en nuchtere glucosewaarden.

Voor microbiota-analyse zal op silica-membraan gebaseerde DNA-zuivering uit feces worden uitgevoerd door de hoogwaardige commerciële kit voor nucleïnezuurextractie QIAmp Blood and Body Fluid (Qiagen, Canada). Het hypervariabele V3-V4-gebied van het 16S-rRNA-gen zal worden geamplificeerd en gesequenced op een Illumina MiSeq. Sequenties worden verwerkt in mothur (v.1.41.1) 23 met gewijzigde procedures, zoals eerder beschreven. Sequenties zullen vervolgens worden uitgelijnd met de SILVA 16 S rRNA-database (v 132).

Voor inflammatoire biomarkers en plasma-LPS-waarden wordt het bloed gedurende 10 minuten bij 1000 g gecentrifugeerd en wordt het serum ingevroren (-80 °C) voor verdere analyse door middel van de enzym-linked immunosorbent assay (ELISA)-techniek, met behulp van in de handel verkrijgbare kits: LPS , TNF-a, IL-1, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 en IL-13 (Human ELISA Kits, Sigma-Aldrich, St. Louis, MI, VS).

Gezien het belang van de HSR voor stressadaptatie, zullen we het vermogen testen van leukocyten (een belangrijke bron van circulerend HSP72 en representatief voor de stressrespons van immuuncellen), om HSP72 vrij te geven onder hittestressomstandigheden (een normale en verwachte respons in gezonde cellen). ). We zullen deze strategie gebruiken om te vergelijken of verschillende interventies de HSR bij diabetes zouden kunnen verbeteren. In het kort: na het oogsten werd volbloed onmiddellijk geïncubeerd bij twee verschillende temperaturen: 37 °C (controle) en 42 °C (hittestress) gedurende 2 uur in een waterbad. Na incubatie wordt het totale bloed gecentrifugeerd om plasma te isoleren. Plasma zal worden gebruikt voor de analyse van eHSP72 26. Een zeer gevoelige, enzym-gekoppelde immunosorbent assay (EIA) methode (EKS-715 Stressgen, Victoria, Canada) zal worden gebruikt om de niveaus van plasma HSP72-eiwit te kwantificeren, zoals eerder beschreven 27. Signalering van ontstekingscellen in PBMC (NF-kB; TLR2 e 4, TRIF, IKKi/IKKε, e MyD88) zal worden geanalyseerd met western blot, zoals eerder beschreven 28.

Flow-gemedieerde dilatatie Brachiale arterie-flow-gemedieerde dilatatie (FMD), als reactie op hyperemie, zal worden uitgevoerd met behulp van een ultrasoon apparaat (Toshiba model Nemio XG, Japan) als een indirecte meting van de endotheliale functie, aangepast aan de huidige richtlijnen. (THIJSSEN DHJ et.al., 2011).

Hydratatieprotocol Op de vorige dag van blootstelling aan hitte krijgen deelnemers de instructie om 12 ml•kg-1 water te drinken (naast de gebruikelijke vloeistofconsumptie). Tijdens de ochtend van de dag van de experimentele sessie in de hitte, zullen de deelnemers worden geïnstrueerd om 6 ml•kg-1 water te consumeren, naast de gebruikelijke vloeibare consumptie, om de toestand van euhydratatie te verzekeren. Alvorens de klimaatkamer binnen te gaan, zal een urineverzameling worden uitgevoerd om de staat van hydratatie te verifiëren, gebruikmakend van het soortelijk gewicht door middel van een refractometer 29; 30 en de kleur door een specifieke schaal 31. Er wordt een grenswaarde voor het soortelijk gewicht van de urine van 1,25 toegepast. Voor hogere waarden drinken deelnemers 200-250 ml water en wachten ze 30 minuten voordat ze aan hitte worden blootgesteld.

Veiligheid en ongewenste voorvallen De deelnemers staan ​​tijdens en ten minste 30 minuten na de interventie onder voortdurend toezicht van een gezondheidsprofessional om ongewenste voorvallen te voorkomen. De volgende milde tot matige bijwerkingen kunnen optreden: Trainingsprotocollen, vooral tijdens maximale inspanning, kunnen enig ongemak veroorzaken (misselijkheid, spierpijn). Het is aangetoond dat warmtetherapie voor de meeste mensen veilig is. Voor sommige deelnemers is het echter mogelijk dat de hogere temperatuur enig thermisch ongemak veroorzaakt. De cardiovasculaire veranderingen, zoals een verhoogde hartslag en bloeddruk, zijn te verwachten en niet schadelijk. Ten slotte kan na het protocol een lichte uitdroging worden waargenomen. Dit zal worden verzwakt met de juiste hydratatie achteraf.

Ethische overwegingen De studie volgt strikt de protocollen met betrekking tot het formulier voor geïnformeerde toestemming, vertrouwelijkheid en anonimiteit. Er wordt een formulier voor geïnformeerde toestemming verstrekt met richtlijnen, doelstellingen van het project, beschrijving van procedures, mogelijke risico's en voordelen. Deelnemers worden ook geïnformeerd dat deelname vrijwillig is en dat ze zich op elk moment kunnen terugtrekken uit het onderzoek. Deze studie zal worden uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki en is goedgekeurd door de institutionele beoordelingsraad van de faciliteit (volgnummer: 38626420.6.0000.5347) en geregistreerd in de Clinical Trials Database. Alle bestanden met de gegevens van de deelnemers worden opgeslagen in een beveiligde database met een wachtwoord beveiligd document dat alleen toegankelijk is voor geautoriseerde leden van het onderzoeksteam.