Nabij-infraroodspectroscopie (NIRS) als methode voor het meten van de oxidatieve capaciteit van skeletspier-mitochondria bij borstkanker en alle gynaecologische kankerpatiënten

De tests van de NIRS-deelnemers zullen worden uitgevoerd in het Human Performance Laboratory van de University of South Carolina School of Medicine Greenville, gelegen in de Faris Road-faciliteit van het Cancer Institute. Het testen duurt ongeveer 30 minuten per sessie, met een maximum van 180 minuten deelname per patiënt. De onafhankelijke variabelen in deze studie zijn het medicatieregime en het aantal chemotherapiebehandelingen. De afhankelijke variabelen in dit onderzoek zullen de verandering zijn in de oxygenatie- en deoxygenatiestatus van de vastus lateralis, zoals gemeten door het NIRS-apparaat, indicatief voor de mitochondriale oxidatieve capaciteit, na een periode van fietsen. Patiënten wordt gevraagd om 24 uur vóór de test lichaamsbeweging en het gebruik van bepaalde stoffen (tabak, alcohol, cafeïne en gecontra-indiceerde medicijnen) te vermijden.

Deelnemers wordt gevraagd oefeningen uit te voeren in korte broeken of gelijkwaardig. De deelnemers gaan eerst in rust op een stoel zitten, terwijl het NIRS-apparaat op de vastus lateralis wordt aangebracht. Het apparaat is voorzien van dubbelzijdig plakband om de positie lichtjes op de huid te bevestigen. Het apparaat wordt in een zwarte doek gewikkeld om de positie ervan volledig te beveiligen, de mobiliteit van het apparaat te beperken en het omgevingslicht in het laboratorium te blokkeren. De deelnemers staan ​​dan op en lopen naar de fiets, waarbij de NIRS aan het been van de deelnemer is bevestigd. Deelnemers gaan 2 minuten op de fiets zitten terwijl ze een passend masker dragen dat op comfortabele wijze de snelheid en hoeveelheid zuurstofopname (VO2) van de deelnemer en andere ademhalingsmetingen meet in rust en tijdens inspanning.

Onderzoekers zullen de lactaatdrempelcurve en de ademhalingsdrempel van de deelnemer bepalen tijdens een graduele inspanningstest. De lactaatdrempel is een maatstaf voor de snelheid waarmee de lactaatmetingen in het capillaire bloed stijgen als gevolg van een verhoogde trainingsintensiteit. De bloedlactaatcurve zal worden gebruikt om een ​​geïndividualiseerd vermogen te bepalen voor daaropvolgende inspanningstesten van "aan-uit-kinetiek" (zie onderstaande beschrijving). Het lactaatniveau in het capillaire bloed wordt bepaald door middel van een vingerprik voor point-of-care-testen. De ventilatiedrempel wordt gemeten met behulp van indirecte calorimetrie via een metabolische kar die uitgeademde gassen (O2 en CO2) opvangt via een comfortabel siliconenmasker dat door de deelnemer wordt gedragen.

Er wordt in rust een basislijn lactaatniveau in het bloed bepaald, waarna de deelnemer wordt geïnstrueerd om drie minuten te fietsen, beginnend bij 10W. Nadat de fase van 3 minuten is voltooid, neemt het uitgangsvermogen met 15 watt toe. De deelnemer fietst in elke fase 3 minuten totdat de lactaatdrempel 4,0 mmol/l bereikt. Zodra het bloedlactaat 4,0 mmol/l bereikt, wordt er nog een laatste fase van drie minuten uitgevoerd. Aan het einde van deze oefenfase wordt een laatste lactaatwaarde verkregen. Het geleverde vermogen dat overeenkomt met 1,1x het wattage waarbij de lactaatdrempel de 4,0 mmol/l overschreed, zal worden gebruikt als trainingsintensiteit ("on-kinetics") voor daaropvolgende bezoeken bij chemotherapiebehandelingen.

Deelnemers komen voor elk volgend bezoek binnen een week vóór hun volgende chemotherapie-infusie terug, zolang ze het oefenprotocol veilig kunnen voortzetten. Het NIRS-apparaat wordt op dezelfde manier aan het been van de deelnemer bevestigd als bij het eerste bezoek en de deelnemers zetten het masker op om de ventilatie te meten. Deelnemers beginnen te trappen voor een warming-up op 0 watt gedurende 2 minuten. Nadat de opwarmperiode van twee minuten is voltooid, neemt het uitgangsvermogen toe tot het eerder berekende wattage van 1,1x LT. De deelnemer fietst met dit wattage gedurende 2 minuten in een zelfgekozen cadans ("on-kinetics"). Aan het einde van elke on-kinetiekfase wordt de deelnemers gevraagd hun inspanningsniveau tijdens de oefening te beoordelen: Rate of Perceived Exertion (RPE). De deelnemer stopt dan met trappen en blijft in herstel, terwijl hij 2 minuten op de fiets blijft zitten ("off-kinetiek" -fase). Met nog 5 seconden over in de "off-kinetics"-fase, begint de deelnemer te trappen met dezelfde zelfgekozen cadans voor de volgende "on-kinetics"-fase, gevolgd door nog eens 2 minuten "off-kinetics"-periode. Deze cyclus van oefeningen gevolgd door rust, bekend als aan-uit-kinetiek, wordt in totaal maximaal drie keer herhaald, of totdat de deelnemer wilsvermoeidheid bereikt.

De onderzoekers zullen MoCA-, BFI-, Physical Activity Intake-, PROMIS Global Health- en GLTPAQ-enquêtes afnemen voordat deelnemers deelnemen aan fietsoefeningen. De onderzoekers zullen na elke individuele studiesessie ook BFI-, PROMIS Global Health- en Physical Activity Follow-up-enquêtes afnemen om de veranderingen in kankergerelateerde vermoeidheid, geassocieerd met chemotherapie, te beoordelen die zich gedurende de studieperiode kunnen ontwikkelen.

Deelnemers zullen tijdens dezelfde venapunctie routinematige, standaardbloedafnames ondergaan voor een CBC- en metabolische tests met een extra buisje, voor een onderzoek naar biomarkers gerelateerd aan de mitochondriale gezondheid voor correlatief onderzoek.