Zweeds longitudinaal onderzoek naar fysieke activiteit en fitheid (SPAF)

ONDERZOEKSMATERIAAL: De onderzoekers zijn klaar met de laatste gegevensverzameling uitgevoerd op 63-jarige leeftijd in 2021-2022 van de menselijke longitudinale cohortstudie SPAF-1958. Bij aanvang, in 1974, werden systematisch zes geografische gebieden in Zweden geselecteerd. In elk gebied werd willekeurig één middelbare school geselecteerd, waaruit 429 (224 mannelijke en 205 vrouwelijke) leerlingen in het laagste leerjaar willekeurig werden geselecteerd om in het onderzoek te worden opgenomen. Het hele cohort werd uitgenodigd voor vragenlijsten en testen op de leeftijd van 16, 34 en 52 en 63 jaar. GEGEVENSVERZAMELING: Vragenlijst: De vragenlijst bevatte vragen over levensstijlfactoren zoals fysieke activiteit, voedingsgewoonten, roken en alcoholgebruik.

De vragenlijst bevatte ook vragen over gezondheid, ziekte, medicatie en persoonlijke kenmerken. Testen van fysieke prestaties: Sommige tests voor fysieke prestaties werden gebruikt bij alle gegevensverzamelingen van 16 tot 63 jaar, inclusief aerobe capaciteit en statische en dynamische spierkracht. Specifieke tests die de spierfunctie in relatie tot spierzwakte beoordelen, werden aan de tests op 63-jarige leeftijd toegevoegd. Er werd veneus bloed afgenomen voor analyse van standaardgezondheidsvariabelen en voor uitgebreid onderzoek naar het endocriene profiel en het profiel van ontstekingscellen. De spiergrootte van twee geselecteerde spieren van het been werd geschat met behulp van echografie. De lichaamssamenstelling en spieromvang werden bij 60 proefpersonen bepaald door middel van MRI-scans van het hele lichaam. Testen van de neurologische status: Onderzoek naar motorische zenuwgeleiding (NCS) werd uitgevoerd op de rechter mediaan en ulnaire, en bilateraal op de tibiale en peroneale zenuwen. Sensorische NCS werden uitgevoerd op de rechter mediane, ulnaire en oppervlakkige radiale zenuwen, en bilateraal op de surale en oppervlakkige peroneuszenuwen. Motorische en sensorische geleidingssnelheden, proximale en distale samengestelde spieractiepotentialen (CMAP) en sensorische zenuwactiepotentialen (SNAP) werden geregistreerd. Voor schatting van het aantal motoreenheden (MUNE) m. tibialis anterior (TA) en m. abductor policy brevis (ABP) werden getest door elektrische stimulatie van respectievelijk de medianus- en peroneuszenuw. MUNE werd verkregen door de grootte van de maximale CMAP te delen door de grootte van het gemiddelde oppervlak-geregistreerde single motor unit-potentieel (S-MUP). MUNE=Max CMAP (gebied) / Gemiddelde SMUP (gebied). Om dunnevezelneuropathie te definiëren werd een huidbiopsie afgenomen om de dichtheid van de epidermale innervatie van de dunne vezels te meten. Monsters van skeletspieren werden verkregen met een Bergström-biopsienaald van m. vastus lateralis en werden snel ingevroren in met vloeibare stikstof gekoeld isopentaan en bewaard bij -80°C. Om de mogelijkheid te maximaliseren om een ​​groot aantal neuromusculaire transmissieverbindingen (eindplaten) in de spierbiopsie op te nemen, werd de optimale biopsieplaats bepaald door de locatie van de maximale spierrespons op elektrische zenuwstimulatie. Bovendien werd de naald na penetratie van de huid opnieuw gericht om de myovezels zo longitudinaal mogelijk door te snijden. Deze aanpak werd gekozen om de omstandigheden voor analyses van de NMJ te optimaliseren.

ANALYSES VAN SKELETSPIER: De gegevensverzameling op 63-jarige leeftijd zal worden aangevuld met morfologische en immuun-/enzym-histochemische analyse van 120 spierbiopten. Verstoring van de integriteit van axonen en motorunits kan de verspilling en functionele verslechtering van skeletspieren tijdens het ouder worden initiëren en veroorzaken. Om onze hypothese van de neurogene impact op het verlies van spierkracht te testen, zullen de onderzoekers biopsieën van skeletspieren van 27 en 63 jaar bij dezelfde individuen onderzoeken en vergelijken. Dit deel van de analyses zal zich richten op overgangen tussen vezeltypen (myosine-subtypen), verandering in vezelgrootte en clustering van vezeltypen met het ouder worden (een teken van denervatie gevolgd door re-innervatie). Voor de biopsieën op 63-jarige leeftijd zullen, na cryo-sectie, spiercoupes worden gekleurd met behulp van enzymhistochemie, histologische kleuringen en immunohistochemie, gevolgd door beeldvorming met confocale microscopie. Vanaf 27 jaar is er uitgesneden en gekleurd spierweefsel beschikbaar uit een subgroep van het cohort, om te vergelijken met de kenmerken van de spier op 63 jaar. Deze monsters moeten worden gedigitaliseerd in onze microscopie- en beeldanalysefaciliteit voordat analyses van vezelclusters kunnen worden uitgevoerd. Ook zullen de spierbiopten die op 63-jarige leeftijd worden verzameld, worden geanalyseerd op NMJ door kleuring op acetylcholine (presynaptisch), CHARN's (postsynaptische receptoren), terminale Schwann-cellen en de parallelle autonome innervatie (noradrenaline). De onderzoekers zullen een panel van antilichamen gebruiken, waaronder markers van de betrokkenheid van axonale en terminale Schwann-cellen bij re-innervatie. De cryo-sectie en verfijning/validatie van de labelingsprotocollen zal worden uitgevoerd door HR in samenwerking met BU, TG en MW. HR heeft een fulltime functie binnen de groep en is gespecialiseerd in deze werkwijzen. Daarnaast vragen de onderzoekers 1 maand financiering aan voor een onderzoeksassistent die de spiervezelsamenstelling vanaf 27 jaar digitaliseert en analyseert. ANALYSES VAN MAGNETISCHE RESONANTIEBEELDEN Proefpersonen zijn gescand met een Siemens-camera van 1,5 Tesla in het Karolinska Universitair Ziekenhuis in Huddinge. De onderzoekers gebruikten een aangepaste 2-punts Dixon-vet-waterreeks die het hele lichaam in 6 minuten scant. Automatische beeldanalyse zal worden uitgevoerd met behulp van AMRA™-segmentatiesoftware (Advanced MR Analytics AB, Linköping, Zweden). De verstrekte gegevens omvatten vet- en spierweefsel van het hele lichaam (van nek tot knie), spiervolume en spiervetinfiltratie in de voorste en achterste dijspieren, en onderhuids vetweefsel in de buik en het vetgehalte van de lever. Het voordeel van de resultaten van de MRI-techniek is niet alleen de zeer hoge reproduceerbaarheid, maar ook het feit dat deze kan worden aangepast aan de lichaamsgrootte met behulp van spierspecifieke z-scores voor volume en vetinfiltratie. Dit is in het verleden een groot probleem geweest, omdat in wezen kleine mensen veel gemakkelijker als sarcopenisch werden geclassificeerd, terwijl mensen met overgewicht/obesitas zelden werden geclassificeerd als mensen met te weinig spiermassa. De gestandaardiseerde z-score is berekend voor verschillende leeftijdsgroepen op basis van meer dan 10.000 mensen die zijn gescand in de UK Biobank. Zowel de waarde van het spiervolume als de vetinfiltratie van spieren waren geassocieerd met fysiek functioneren, met de sterkste voorspellende waarde wanneer een laag spiervolume werd gecombineerd met een hoge vetinfiltratie, d.w.z. een ongunstige spiersamenstelling.