Forholdet mellom irisin og beinhelse hos personer med ryggmargsskade (IBSCI)

Etter ryggmargsskade (SCI), øker det alvorlige sublesjonsbeintapet risikoen for frakturer i underekstremitetene. I tillegg til mekanisk belastning, medieres benhomeostase av myokiner, skjelettmuskelutskilte faktorer, inkludert irisin. Dette prosjektet tar sikte på å demonstrere at irisin er en nøkkeldeterminant for beinmineraltetthet i sublesjonsbein, at svekkede irisinmekanismer bidrar til bentap etter SCI, og identifisere nye modaliteter for å utnytte de osteogene effektene av irisin for å forbedre muskuloskeletale rehabiliteringsstrategier for personer med SCI.

Det første målet med dette prosjektet søker å bestemme forholdet mellom sirkulerende irisin og benmineraltetthet (BMD) i sublesjonsbein hos individer med SCI. Tidligere forskning har rapportert positive korrelasjoner mellom irisin og BMD som indikerer at irisin er viktig faktor i benhomeostase. Til dags dato har ikke forholdet mellom irisin og BMD, fraværende mekanisk belastning, sett hos personer med SCI, blitt undersøkt. Det er verdt å merke seg at irisinøkninger er vist å øke beinmassen hos friske mus og forhindre eller redusere bentap i muse-SCI-modeller.

Det andre målet med denne studien søker å finne ut om irisinkonsentrasjoner er svekket som et resultat av patologiske endringer i sublesjons skjelettmuskulatur etter SCI. Irisin frigjøres til sirkulasjonen etter spaltning av forløperproteinet som er sterkt uttrykt i skjelettmuskulaturen. Generelt viser sunn menneskelig muskel en blanding av type I og type II muskelfibre, men etter SCI er det en patologisk transformasjon fra type I til type II muskel. Gitt at irisins forløperprotein er mer uttrykt i type I muskel, kan transformasjonen av post-SCI fibertype betydelig svekke sirkulerende irisinkonsentrasjoner og svekke dens nedstrøms signaleffekter. Å forstå om post-SCI fibertypeskift er assosiert med redusert sirkulerende irisin kan bidra til å forklare ineffektiviteten til nåværende rehabiliteringsmetoder.

Det tredje målet med denne studien søker å måle irisinresponsen på armergometer med høy intensitetsintervalltrening. Hvis sirkulerende irisinkonsentrasjoner er viktige for beinhelsen, som nåværende forskning antyder, er det avgjørende å identifisere et middel for å øke sirkulerende irisin for å utvikle bedre muskuloskeletale rehabiliteringsmetoder. Mens trening har vist seg å øke sirkulerende irisin, er treningsmodalitetene som utføres (løping, motstandstrening for hele kroppen) ikke gjennomførbare for personer med SCI. Armergometriøvelse kan gi et middel til å øke sirkulerende konsentrasjoner av denne osteogene faktoren.