Sigdcelletrekk og trening, effekt av varmt miljø (TDex)

Introduksjon

Sigdcellesykdommen er en arvelig lidelse preget av unormalt hemoglobin kalt hemoglobin S eller sigdhemoglobin i røde blodlegemer hos forsøkspersoner. Den homozygote formen (hemoglobin SS) forårsaker sigdcelleanemi og er den alvorligste typen sigdcellesykdom. Hemoglobin SC sykdom og hemoglobin Sβ talassemi er to andre vanlige former for sigdcellesykdom. Bærere av sigdcelletrekk er personer som har arvet hemoglobin S fra den ene forelderen og et normalt hemoglobin A fra den andre (heterozygot AS). Disse menneskene er generelt friske. Imidlertid har flere og flere tilfeller av alvorlige komplikasjoner blitt rapportert, spesielt under innsats og opphold i stor høyde som hemorheologiske og mikrosirkulasjonsforstyrrelser og rabdomyolyse. Økt prosentandel av røde blodlegemer ble observert hos bærere av sigdcelletrekk (AS) sammenlignet med normalt individ etter 45 minutters gange ved 33 °C temperatur. AS-individer viste også en svekkelse av deformerbarhet av rødt blod i hvile, på slutten og 24 timer etter maksimal trening sammenlignet med normale individer AA, noe som viste sårbarheten til røde blodceller hos disse tilsynelatende friske forsøkspersonene. Stivheten av røde blodlegemer sammen med blodviskositeten økte også i AS-gruppen sammenlignet med AA-gruppen, som følge av dette øker risikoen for vaskulære ulykker. Hos idrettsutøvere og militære krigsfolk har en øvelseskollaps og plutselig død assosiert med sigdcelleegenskap blitt observert. Flere tilfeller av plutselig død hos AS-individer har blitt rapportert av mange forfattere under trening, men de nøyaktige årsakene er fortsatt svært dårlig forstått.

Som begrensninger knyttet til trening i tropisk klima, ble det observert en reduksjon av kraft og volemi på grunn av dehydrering, avledning av blodvolum til de kutane territoriene. Det ble også rapportert en svekkelse av karbohydratmetabolismen.

Våre mål i dette arbeidet er:

• For å karakterisere den mikrovaskulære responsen på trening i et varmt miljø hos aktive unge voksne med sigdcelletrekk,
• For å fremheve biologiske mekanismer som ligger til grunn for eventuelle mikrovaskulære responsspesifisiteter til sigdcelletrekkbærere,
• For å beskrive de vaskulære konsekvensene av postprandiale metabolske forstyrrelser indusert av trening i varme omgivelser,
• For å forstå faste og post-prandial glukosemetabolisme i hvile, under og etter trening,
• For å teste restitusjonen i et nøytralt termisk miljø (22 °C) som et middel for å normalisere vaskulær funksjon etter trening.

Eksperimentell protokoll

30 mannlige frivillige (15 friske: AA og 15 sigdcelletrekkbærere: AS) røykfrie, i alderen 18-30 år, BMI mellom 19 og 25 kg/m2 bosatt i Karibia i minst 6 måneder vil bli registrert i studien. Alle forsøkspersoner vil være i god helse fysisk aktive (≥ 3 timer/uke) uten historie med heteslag under trening. De tar ingen medisiner og drikker ikke alkohol regelmessig.

Deltakerne vil bli utsatt for fire eksperimentelle økter:

1. En familiariseringsøkt ved faste i varme omgivelser (33 °C) der hvileparametere som reaktiv hyperemiindeks, trommetemperatur, hjertefrekvens, oksygenering av hjerne og muskler, pulsbølgehastighet og elektrokardiogram (EKG) vil bli målt. Deretter vil det bli utført en test av treningsintensiteten (VO2max) etterfulgt av et medisinsk intervju.

   De andre 3 øktene utføres tidlig om morgenen ved faste med 45 minutters trening på ergosykkel. Øvelsen inkluderer 15 minutter oppvarming, deretter vil deltakerne bli bedt om å tråkke så fort som mulig i 6 sekunder. Testen på 6 sekunder vil bli gjentatt to eller flere ganger med restitusjon hver gang. Under trening vil hydreringen bli kontrollert (2,5 ml vann / kg hvert 15. minutt), oksygenforbruket vil bli målt; og mikrovaskulær funksjon og blodprøver tatt på forskjellige tidspunkter av eksperimentet i hver økt (T0, T60, T75, T90, T120). Designet av denne studien er en crossover-studie delt inn i 3 økter presentert i randomisert rekkefølge:

2. Trening utført i varme omgivelser (33 °C) med restitusjon i samme miljø.
3. Trening og restitusjon utført i et kontrollmiljø (termonenøytralt) (22 °C)
4. Trening utført i et varmt miljø (33 °C) med restitusjon i et termonøytralt miljø (22 °C).

På slutten av hver økt vil et standardisert måltid bli gitt til hver deltaker.

Denne studien vil bli utført i samsvar med retningslinjene utviklet i Helsinki-erklæringen, og alle prosedyrer ble godkjent av komiteen for beskyttelse av personer øst-III. Skriftlig informert samtykke vil bli innhentet fra alle deltakere.

Biokjemiske prosedyrer

Blodprøver vil bli brukt til hemorheologiske tester (viskositet av blod, stivhet, aggregerbarhet og sigling av røde blodlegemer etc.) Dosering av kreatinkinase (CK-MM, MB), myoglobin og troponin vil bli utført for å vurdere graden av rabdomyolyse og hjertets integritet.

Glykemi og laktatemi vil bli bestemt ved hjelp av strips. Kortisol-, insulin-, adrenalin-, glukagon- og laktatdehydrogenase (LDH)-analyser vil bli utført ved bruk av passende sett.

Plasmainflammatorisk profil vil bli bestemt ved å måle markører som myeloperoksidase (MPO), malondialdehyd (MDA), avanserte oksidasjonsproteinprodukter (AOPP), nitrotyrosin og endotelin-1 ved å bruke passende sett.

Adhesjonsmolekyler som VCAM-1, ICAM-1 og P-selektin vil bli målt ved bruk av ELISA-sett fra Diaclone eller Eurobio.

Det oksidative stresset på røde blodceller vil bli vurdert ved å måle glutationforholdet GSSH/GSSG, superoksiddismutase (SOD), katalase og glutationperoksidase (GPx).

Statistisk analyse Data vil bli uttrykt som gjennomsnitt med standardfeil. Statistiske analyser vil bli utført med SPSS for MAC og p < 0,05 ansett som statistisk signifikant.

Alle dataene vil bli analysert ved å bruke gjentatte målinger ANOVA etterfulgt av Post hoc-sammenligninger med studentens parede t-test. Testene til Kolmogorov-Smirnov, Newman Keuls og Duncan vil bli brukt etter behov.

Forventede resultater

• Bedre forståelse av fysiopatologiske mekanismer som fører til alvorlige vaskulære hendelser etter fysisk trening i tropisk klima hos friske sigdcellebærere.
• Åpning av spor for identifikasjon av fysiske aktivitetsprogrammer og ernæringstiltak tilpasset sigdcellepasienter i varme omgivelser.
• Forståelse av mekanismer som fører til forstyrrelser av glukosemetabolisme under tropisk klima i AA- og AS-fag.