Próba określenia wpływu ćwiczeń na nieswoiste zapalenie jelit i reumatoidalne zapalenie stawów (ExMET-IBD)

Tło:

Korzyści z ćwiczeń jest mnóstwo (1). Są fizyczne, psychiczne i społeczne. Ćwiczenia wykazują wpływ na wiele układów poprzez wiele mechanizmów. Mechanizmy te są często słabo poznane. Długotrwały trening oporowy przynosi wiele korzyści zdrowotnych. Wiąże się to ze zmniejszeniem ryzyka wystąpienia chorób zapalnych o niskim stopniu złośliwości, poprawą profilu metabolicznego u pacjentów z cukrzycą typu 2 oraz profilaktyką osteoporozy (2, 3). Środki, za pomocą których trening oporowy to osiąga, nie są w pełni zrozumiałe. Badanie pacjentów pediatrycznych z nieswoistym zapaleniem jelit wykazało, że ta kohorta pacjentów dobrze tolerowała ćwiczenia o wysokiej intensywności (4). Regularne ćwiczenia mogą pomóc w poprawie aktywności choroby w nieswoistym zapaleniu jelit poprzez uwalnianie przeciwzapalnych cytokin z miocytów podczas ćwiczeń.

Obecnie uważa się, że mikroflora jelitowa jest kluczowym ogniwem w ekspresji choroby u ludzi (5). Wcześniejsze badania wykazały, że ćwiczenia aerobowe u otyłych nastolatków doprowadziły do ​​określonych zmian w mikroflorze jelitowej (6). Zmiany te wydają się być związane z doświadczaną utratą masy ciała. Może to decydować o ilości masy ciała i tkanki tłuszczowej utraconej przez te nastolatki.

Stały opór i ćwiczenia aerobowe również prowadzą do zmian w wyjściowych profilach immunologicznych, zwłaszcza cytokin (7).

Badacze mają na celu zbadanie związku między zmianami mikroflory jelitowej po ustrukturyzowanym mieszanym programie ćwiczeń krążeniowo-oddechowych i treningu siłowego oraz korelacji ze zmianami profilu cytokin, procentem utraconej tkanki tłuszczowej i aktywnością choroby.

Hipoteza:

1. Ustrukturyzowany, 8-tygodniowy mieszany program ćwiczeń krążeniowo-oddechowych i treningu oporowego powoduje określone zmiany w mikroflorze jelitowej w nieaktywnych populacjach chorych.
2. U osób nieaktywnych zmiany mikroflory jelitowej po 8-tygodniowym programie ćwiczeń są związane ze zmianami w profilu immunologicznym.
3. Dostosowując się do ilości wykonywanych ćwiczeń, większe spadki procentowej tkanki tłuszczowej są związane z obecnością określonych zmian mikroflory jelitowej po wysiłku.
4. Zwiększona kontrola choroby, nastrój i stany lękowe pojawiają się po 8-tygodniowym programie ćwiczeń. Wiąże się to ze zmianami mikroflory jelitowej i profili immunologicznych.

Projekt badania:

• Prospektywna, randomizowana próba kontrolna
• Interwencyjne

Po zidentyfikowaniu odpowiednich pacjentów i późniejszej rekrutacji, zarówno pacjenci z IBD, jak i RZS zostaną równo przydzieleni losowo do 2 grup w stosunku 1:1.

Pierwsza grupa natychmiast rozpocznie 8-tygodniowy program ćwiczeń i zostanie zmierzona w punkcie czasowym 0 – tydzień 0 – i punkcie czasowym 1 – tydzień 8. Druga grupa rozpocznie opóźniony 8-tygodniowy program ćwiczeń po ukończeniu 8-tygodniowego okresu, utrzymując zwykły poziom niskiej aktywności fizycznej. Pacjenci ci zostaną poddani pomiarom w punkcie czasowym 0, punkcie czasowym 1 i punkcie czasowym 2.

Wielkość próbki:

Badacze będą starali się rekrutować uczestników w następujących grupach

1. Nieswoiste zapalenia jelit, wrzodziejące zapalenie jelita grubego i choroba Leśniowskiego-Crohna - łącznie 30 pacjentów
2. Reumatoidalne Zapalenie Stawów - 30 pacjentów

Proces randomizacji:

Badani zostaną losowo przydzieleni do 8-tygodniowych ćwiczeń lub 16-tygodniowych grup zwykłej aktywności fizycznej + ćwiczeń poprzez wybór odpowiednio oznaczonych kopert zawierających numer grupy, do której mają zostać zrekrutowani. Pacjenci będą rekrutowani na zasadzie 1:1 do 8-tygodniowego badania: odpowiednio 16-tygodniowego badania. Randomizacja nastąpi podczas pierwszej wizyty przesiewowej i będzie obserwowana przez badanego i 2 badaczy.

Interwencja:

Należy starać się przestrzegać minimalnego ustandaryzowanego, mieszanego programu ćwiczeń krążeniowo-oddechowych i treningu oporowego. Zindywidualizowany program ćwiczeń zostanie dostarczony z myślą o bezpieczeństwie. Ten program będzie odpowiedni dla początkujących i będzie oparty na podstawowym planie ćwiczeń „na kanapie do 5 km”, identycznym z tym, który zastosowano w naszym poprzednim badaniu badawczym, badaniu ExMET. Z naszego doświadczenia wynika, że ​​uczestnicy cieszyli się z tego programu i robili dobre postępy, pomimo podstawowej bezczynności. Badani mogą rozwijać się dalej niż ten program, ale tylko pod nadzorem instruktora siłowni lub badaczy. Wolne ciężary nie będą uwzględnione w programie ćwiczeń. W przypadku ćwiczeń oporowych badani będą początkowo musieli wykonać 1 do 2 zestawów po 8 do 12 powtórzeń po 70% ich maks. 1 powtórzenia. Zostanie to zwiększone do 3 zestawów po 8 do 12 powtórzeń. Zalecana będzie odpowiednia rozgrzewka, aby zminimalizować obrażenia. Instruktorzy siłowni będą dostępni na miejscu przez cały program ćwiczeń, aby uzyskać pomoc, jeśli osoby będą miały pytania dotyczące programu ćwiczeń, nagrywania aktywności na FITLINXX lub urządzeń do ćwiczeń.

• Rodzaj ćwiczeń: Trening aerobowy i oporowy - Opcje obejmują chodzenie/bieganie na bieżni, jazdę na rowerze stacjonarnym, orbitrek, stepper do treningu aerobowego. Ćwiczenia oporowe będą obejmowały 6-8 różnych ćwiczeń opartych na maszynach, skupiających się na sile mięśni tułowia, a także na grupach mięśni górnej i dolnej części ciała, m.in. wyciskanie na klatkę piersiową, prostowanie nóg.
• Intensywność: Intensywność od umiarkowanej do intensywnej zgodnie ze skalą postrzeganego wysiłku Borga.
• Czas trwania: 18 do 20 - minutowe sesje aerobowe, początkowo zwiększające się co tydzień, prowadzone przez standardową kanapę do protokołów 5 km.
• Częstotliwość: Trzy sesje treningowe w tygodniu.
• Długość: 8 tygodni.

Metodologia:

Po rekrutacji, zakończeniu procesu świadomej zgody i badaniu przesiewowym pod kątem kryteriów włączenia i wyłączenia, pacjenci zostaną poproszeni o udział w 2 lub 3 wizytach pomiarowych w zależności od randomizacji. Wizyty te będą miały miejsce w budynku nauk klinicznych Szpitala Uniwersyteckiego w Cork. Poufne dane demograficzne będą gromadzone od każdego uczestnika, w tym jego płeć, wiek, rasa, waga i wzrost. Uzyskane zostaną informacje dotyczące historii choroby i aktualnego stanu zdrowia badanego. Zostaną wypełnione zweryfikowane kwestionariusze dotyczące przestrzegania zaleceń lekarskich, tj. skali Morisky, aktywności fizycznej i samooceny stresu: Inwentarz Depresji Becka, Skala Lęku i Depresji Szpitalnej oraz Inwentarz Stanu/cechy Lęku, a także kwestionariusze jakości życia, w tym SF-36 na zewnątrz.

Przeprowadzone zostanie dwuenergetyczne skanowanie absorpcjometrii rentgenowskiej w celu zmierzenia składu ciała, w tym procentowej zawartości tkanki tłuszczowej.

Pacjenci wypełnią szczegółową ankietę dietetyczną Kwestionariusz Częstotliwości Żywności, podobny do tego przeprowadzonego w ostatnim badaniu z naszego ośrodka (8). Aktywność choroby pacjentów zostanie oceniona na podstawie badania klinicznego i wywiadu. Rejestrowane będą wyniki wskaźnika aktywności choroby, Harvey Bradshaw dla choroby Leśniowskiego-Crohna, Powell-Tuck dla wrzodziejącego zapalenia jelita grubego i DAS-28-CRP dla RZS.

Po tych pomiarach i odpowiedniej rozgrzewce osoby przejdą test marszu Rockport na jedną milę, aby ustalić podstawowy poziom sprawności i oszacować VO2 max. Ten sub-maksymalny test sprawności polega na tym, że uczestnicy przechodzą jedną milę w szybkim tempie bez zatrzymywania się. Są one mierzone w czasie i pod koniec procedury mierzone jest tętno danej osoby. Szacunkowe VO2 max można obliczyć na podstawie wcześniejszych zwalidowanych badań (9). Ten test zostanie przeprowadzony w stałych i niezawodnych warunkach środowiskowych na krytym torze w Mardyke Arena.

Po tych procedurach i pomiarach uczestnicy zostaną zapoznani z programem ćwiczeń i sprzętem na arenie Mardyke. Uczestnicy wezmą udział w 90-minutowej sesji wprowadzającej z dedykowanym instruktorem siłowni z Mardyke Arena. Podczas tych zajęć instruktorzy zademonstrują bezpieczne i właściwe korzystanie ze sprzętu, ilustrując prawidłową technikę ćwiczeń oporowych. Aby zachować zapis wszystkich sesji ćwiczeń przeprowadzonych podczas 8-tygodniowych programów ćwiczeń, uczestnicy zostaną poinstruowani, jak prawidłowo rejestrować swoją indywidualną aktywność w systemie monitorowania aktywności FITLINXX, przylegającym do każdej maszyny w Mardyke Arena. Uczestnicy będą mieli wiele okazji do wypróbowania i ćwiczenia na tych maszynach, a także zostaną zmierzeni pod kątem ich maks. 1 powtórzenia. wartości wymagane dla poszczególnych celów wzmacniania mięśni.

Zgodność z programem treningowym będzie monitorowana poprzez sprawdzanie cotygodniowych pobrań zarejestrowanych ćwiczeń każdego uczestnika na arenie Mardyke. W przypadku osób, które nie spełnią minimalnych wymagań dotyczących ćwiczeń, skontaktujemy się z nimi telefonicznie i ułatwimy, aby postępy odpowiadały minimalnemu standardowi w następnym tygodniu. Jeżeli nie zostanie to osiągnięte lub osoba badana zechce wycofać się z badania, nie będzie już w nim uczestniczyć.

Mierniki rezultatu:

• Zmiana mikroflory jelitowej i wiromu — Mikrobiota jelitowa i wirom zostaną pobrane z próbek kału dostarczonych przez pacjentów. Zostaną one następnie zapisane, zanim zostaną scharakteryzowane i określone ilościowo. Profile kwasów żółciowych (kału, krwi i moczu) będą analizowane na początku i na końcu badania, aby zobaczyć potencjalne zmiany w trakcie ćwiczeń. Odbędzie się to w APC, University College Cork lub Teagasc Moorepark, Fermoy.
• Poziomy spoczynkowe markerów immunologicznych (cytokin, takich jak TNF alfa, IL-6) w punktach czasowych podczas programu.
• Zmiana profili glukozy i cholesterolu w odpowiedzi na wysiłek fizyczny.
• Dowód zmiany kondycji — Przewidywane VO2 max w teście marszu na 1 milę (test Rockport).
• Zmiana procentowej tkanki tłuszczowej - DEXA - Skany całkowitego składu ciała wykonane w CUH.
• Podstawowa biochemia i hematologia, w tym CRP i kinaza kreatynowa
• Waga, wzrost, BMI i pomiary talii/bioder.
• Dziennik częstotliwości posiłków, w tym spożycie alkoholu, które należy zmierzyć w tygodniu 0 i tygodniu 8.
• Metabolomika drobnoustrojów w moczu, kale i krwi mierzona w każdym punkcie czasowym
• Oceny aktywności choroby – będą mierzone za pomocą zatwierdzonych wskaźników aktywności choroby; Indeks Harveya-Bradshawa dla pacjentów z chorobą Leśniowskiego-Crohna i prosty kliniczny indeks aktywności jelita grubego oraz indeks Powella-Tucka dla pacjentów z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego. Dla pacjentów z RZS zostanie obliczony wynik DAS-28 CRP.
• Rejestrowane będą oceny jakości życia, nastroju i niepokoju: inwentarz depresji Becka, szpitalna skala lęku i depresji (HADS), inwentarz stanu/cechy lęku będzie używany do monitorowania zmian nastroju/lęku. Krótki formularz-36 (SF 36) będzie używany do monitorowania zmian jakości życia.

Ogólna analiza danych statystycznych:

Badacze mają dostęp do zaawansowanych platform analizy biostatystycznej do generowania skojarzeń na podstawie różnych kryteriów.