Molecular Mechanisms of Exercise Fordeler for insulinresistente mennesker

Identifisering av de molekylære regulatoriske punktene for treningsfordeler er av høy nasjonal prioritet på grunn av muligheten til å utvikle målrettede nye terapeutiske midler til fordel for populasjoner som lider av inaktivitetsrelaterte helseproblemer, inkludert T2DM og pre-diabetes, preget av insulinresistens (IR). IR er mest utbredt i den eldre befolkningen assosiert med sarkopeni. Etterforskerne foreslår en ny metabolsk regulatorisk rolle for PGC-1α4 (α4), et hypertrofi-gen, forsterket av motstandstrening (RE). Basert på betydelige foreløpige data, antar etterforskerne at α4, i samarbeid med PPARβ (Rβ), fremmer muskelglykolyse og insulinfølsomhet (IS) samt øker muskelmasse og ytelse. Basert på deres nye foreløpige data, vil de også undersøke om RE øker muskelglykolytisk kapasitet ved deacetylering av glykolytiske proteiner. Rβ reduserer også oksidativt stress som ikke bare forbedrer IS, men også bidrar til andre helsemessige fordeler. Nye mRNA-baserte data indikerer at RE reduserer proteinnedbrytning som vil bli undersøkt i det nåværende forslaget. Etterforskerne vil avgjøre om 3 måneders RE-trening forbedrer insulinfølsomhet og muskelytelse og masse hos IR-personer gjennom veier for forbedret glykolyse, deacetylering av glykolytiske proteiner som reduserer proteinnedbrytning og forbedrer syntese og lindre oksidativt stress. De vil studere 48 IR-personer 50-75 år før og etter 3 måneder med enten 4 ganger/uke motstandstrening eller stillesittende liv og sammenligne dem med magre IS-mennesker. De vil samle vastus lateralis muskelbiopsiprøver før og etter en akutt treningskamp og etter et blandet måltid for å måle markører for glykolyse, energimetabolitter, glykogensyntase, glykogeninnhold, α4, Rβ, insulinsignalproteiner og proteomanalyse. De vil også måle markører for oksidativt stress inkludert 8-OXO-dg (mål på DNA-skade), oksidativ skade på proteiner og påfølgende muskelproteinnedbrytning, som de antar reduseres av økt antioksidanteffekt av Rβ med RE-trening. De vil også bruke in vivo merking av spesifikke muskelproteiner ved å bruke stabile isotopmerkede sporstoffer for å bestemme om α4-indusert muskelhypertrofi ikke bare oppstår ved å redusere nedbrytning, men også ved å forbedre kontraktil proteinsyntese. Disse studiene vil gi den nødvendige mekanistiske forklaringen på hvordan RE forbedrer IS, glykolyse, reduserer oksidativt stress og fremmer muskelytelse og masse hos IR-personer, og dermed i vesentlig grad bidra til helse og levetid.