Immunfunksjon og muskeltilpasninger til motstandstrening hos eldre voksne (TDAP2)

Mål: Studien vil undersøke påvirkningen av immunfunksjon hos eldre voksne på forbedring av muskelmasse, styrke og funksjon ved styrketrening. Opprettholdelsen av disse fordelene under langsiktig oppfølging vil også bli undersøkt. Dette målet vil bli oppnådd ved en dobbeltblind randomisert placebokontrollert studie av et kosttilskudd (Muscle Armor) som tyder på at det kan forbedre immunfunksjonen, fremme muskelvekst og motvirke muskeltap. Studiens premiss er at aldring resulterer i nedsatt evne til immunsystemet til å reagere på stimuli som trening. Studien foreslår at tilskuddet vil forbedre muskelhelsen ved å fremme et skifte i immunfunksjonen til eldre voksne fra en pro-inflammatorisk tilstand til en tilstand som støtter muskelvekst og vedlikehold.

Forskningsplan: Studien vil randomisere veteraner (alder 60-80, N=50) til å delta i tilleggs- eller placebogruppene i en trefasestudie. Fasene for deltakelse samsvarer med de tre spesifikke målene. Mål 1 vil avgjøre om 2 ukers tilskudd forbedrer immunfunksjonen. Humoral immunfunksjon vil bli vurdert som respons på vaksinasjon. Medfødt immunfunksjon vil bli målt som systemiske og cellulære responser på akutt motstandstrening som etterforskernes tidligere studier indikerer er påvirket av aldring. Mål 2 vil avgjøre om tilskudd i løpet av 36 økter med progressiv høyintensitetstrening øker forbedring i muskelstørrelse (CT-skanning), styrke og funksjon (gang og balanse). Muskeltilpasninger på cellenivå vil også bli målt. Mål 3 vil avgjøre om fortsatt tilskudd i 26 uker etter fullført treningstrening fremmer oppbevaring av gevinstene i muskelstørrelse, styrke og funksjon. Multivariabel testing vil deretter bli brukt for å sammenligne resultatene mellom mål 1, 2 og 3 for å avgjøre hvorvidt immunfunksjon er korrelert med muskeltilpasning til trening eller avtrening.

Metoder: Deltakerne vil gjennomgå ni blodprøver og fem muskelbiopsier av vastus lateralis i løpet av studien slik at effekten av tilskuddet på immunfunksjon og cellulære tilpasninger til trening kan måles. Tre av blodprøvene vil bli brukt til å vurdere antistoffresponsen mot tetanus-, kikhoste- og difterivaksinen. Muskler og blod vil bli samlet inn før og etter en treningsøkt før og etter de 2 ukene med tilskudd før trening. Immunfunksjonen vil bli målt ved hjelp av blodet basert på pro- og anti-inflammatoriske cytokinnivåer, balansen mellom spesifikke T-celle subpopulasjoner og den proliferative kapasiteten til mononukleære celler. Immunfunksjonen vil bli målt i muskel basert på makrofaginnhold av spesifikke cytokiner og vekstfaktorer. Etterforskernes tidligere studie viste at disse muskelmålene er sterkt korrelert med størrelse og styrkeøkning etter trening. Nøkkelsignalveier inkludert nukleær faktor-k B og PI3 kinase vil også bli målt. Den femte biopsien vil bli samlet inn etter trening for å måle tilpasning på cellenivå basert på endringer i antall satellittceller og myonuklei og fiberstørrelse. Hypoteser relatert til disse målene vil bli testet med 80 % kraft for å oppdage minst 0,8 standardavviksforskjeller i gjennomsnitt mellom tilskudds- og placebogruppene.

Klinisk relevans: Trening er tydelig i stand til å påvirke immunfunksjonen. Imidlertid vil den foreslåtte studien forsøke å modulere immunfunksjonen og bestemme effekten på treningsresultater. Studien vil også undersøke avtrening, et viktig tema for eldre voksne, som vanligvis utelates fra treningsstudier. Dermed vil studien potensielt fremme forståelsen av mekanismene for muskeløkning og -tap hos eldre voksne, men enda viktigere, studien vil evaluere en ernæringsintervensjon som et komplement til trening for å støtte muskelhelsen under aldring. Målretting mot immunsystemet kan være fordelen som trengs for at en eldre veteran skal kunne opprettholde eller gjenopprette muskelmassen, styrken og funksjonen som er nødvendig for personlig uavhengighet.