Myokine-identificatie na acute inspanning

Acute inspanning stimuleert een cascade van reacties in het menselijk lichaam. Weefsels werken niet alleen autonoom, maar scheiden ook factoren uit die de communicatie tussen organen bemiddelen. Recent onderzoek bij mensen heeft meer dan 600 eiwitten geïdentificeerd die in de bloedsomloop worden uitgescheiden na een acute periode van inspanning. Veel daarvan zijn naar verwachting afkomstig uit de skeletspieren en richten zich op het vetweefsel. Studies bij mensen hebben inderdaad het effect gevalideerd dat door inspanning geïnduceerde myokines hebben op de vetfysiologie, met name IL-6. Hoewel inzichtelijk, is de identificatie van myokines en hun doelweefsel (d.w.z. vetweefsel) blijft bij mensen een enorme uitdaging. Dit komt grotendeels door de behoefte aan weefselverzameling op meerdere locaties (skeletspieren en vetweefsel) en op meerdere tijdstippen (voor en na het sporten). Om deze uitdagingen aan te pakken, zal deze studie een acute periode van lichaamsbeweging implementeren in een menselijk cohort, gevolgd door weefselverzameling en diepgaande secretoom- en weefseleiwitanalyse. Deze studie zal deze doelen bereiken door weefsel- en bloedverzameling op meerdere tijdstippen voor en na de training, gevolgd door diepgaande proteoom- en transcriptoomanalyse.

Voor het eerste persoonlijke bezoek arriveren de deelnemers tussen 8.00 en 10.00 uur in niet-nuchtere toestand in het Rockefeller University Hospital. Alle deelnemers wordt gevraagd hun voedselconsumptie zowel de avond voorafgaand aan als de dag van het bezoek bij te houden. Deelnemers wordt gevraagd hun ontbijt 2 uur voor aankomst te nuttigen, en wordt gevraagd hun gebruikelijke ontbijt te nuttigen. Deelnemers wordt gevraagd om zich 48 uur vóór de testdag te onthouden van intensieve fysieke activiteit, van cafeïnehoudende dranken op de dag van aankomst en van alcoholische dranken 24 uur voor aankomst.

Lengte, gewicht, hartslag in rust, bloeddruk en lichaamssamenstelling worden gemeten. Er wordt bloed afgenomen uit de bovenarm voor bloedchemische analyses, waaronder HbA1c (%), cholesterol (mg/dl), LDL-cholesterol (mg/dl), HDL-cholesterol (mg/dl), triglyceride (mg/dl), Volledig bloedbeeld (CBC) en hooggevoelig C-reactief proteïne (hsCRP). Er zal nog eens 20 ml bloed uit de arm worden afgenomen voor eiwitidentificatie door middel van proteomics. Na de bloedafname wordt onderhuids vetweefsel uit de onderbuik verzameld.

Minimaal één week na de vetmonstername nemen de deelnemers tussen 8.00 en 10.00 uur deel aan een test voor het maximale aerobe verbruik (VO2max). Deelnemers arriveren in een niet-nuchtere toestand, maar alle deelnemers wordt gevraagd hun voedselconsumptie de avond voorafgaand aan en de ochtend van de VO2max-test bij te houden. Indien mogelijk zullen de onderzoekers de deelnemers aanbevelen om hetzelfde diner/ontbijt te nuttigen als datgene wat vóór het eerste persoonlijke bezoek werd genuttigd. Deelnemers wordt gevraagd hun ontbijt 2 uur voor aankomst te nuttigen. Bovendien wordt aan de deelnemers gevraagd om zich 48 uur vóór de testdag te onthouden van intensieve fysieke activiteit, van cafeïnehoudende dranken op de dag van aankomst en van alcoholische dranken 24 uur voor aankomst.

Voor VO2max-testen nemen deelnemers deel aan een algemene warming-up, bestaande uit 5 minuten lopen op een gemotoriseerde loopband, gevolgd door het uitvoeren van een graduele inspanningstest (GXT) op een gemotoriseerde loopband terwijl ze een eenrichtings-, niet-herademende Hans Rudolph 7450 dragen. Serie V2-masker waarmee alle uitgeademde lucht kan worden geëvalueerd en dat vóór elke test wordt gekalibreerd. Het volume van de geventileerde uitgeademde lucht, evenals de zuurstof- en kooldioxideconcentraties van de uitgeademde lucht, zullen worden bepaald met behulp van een commerciële metabolische kar (Parvo Medics' TrueOne® 2400, Parvo, UT). Concreet zullen de onderzoekers het Ellestad Protocol gebruiken om de VO2max van de deelnemers te bepalen. Het Ellestad Protocol is verdeeld in 8 fasen, die tijdens de test geleidelijk toenemen in snelheid en helling. Om te bevestigen dat de VO2max-test een metabolische respons uitlokt, worden zowel vóór als direct na de inspanningstest lactaatmetingen door middel van een vingerprik uitgevoerd. Bovendien zullen de deelnemers tijdens het testen een lichtgewicht hartslagmeter (Polar) rond het bovenlichaam dragen om de hartslag tijdens de training te volgen.

De VO2max-test gaat door totdat de deelnemer vrijwillige vermoeidheid bereikt, gedefinieerd door het bereiken van een waargenomen inspanningssnelheid (RPE) groter dan 19 (met behulp van de Borg RPE-schaal), OF een ademhalingsuitwisselingsratio (RER) die hoger is dan 1,1, OF een deelnemer die ervoor kiest om om welke reden dan ook stoppen met sporten.

Er wordt onmiddellijk na de inspanning bloed uit de arm afgenomen, 1 uur na de inspanning en 3 uur na de inspanning. Vetweefsel wordt verzameld. Onmiddellijk na de laatste bloedafname worden de deelnemers voorbereid op het verzamelen van vetweefsel (uit het onderhuidse vetweefsel in de buik). Dit zal 3 uur na de oefening gebeuren.