Poziomy iryzyny po wysiłku fizycznym u pacjentów z PWS

Stężenie iryzyny po wysiłku fizycznym u pacjentów z PWS Otyłość, niski wzrost, hipogonadyzm, hipotonia i zaburzenia funkcji poznawczych to główne cechy kliniczne zespołu Pradera-Williego (PWS), złożonego zaburzenia neurogenetycznego spowodowanego brakiem ekspresji genów ojcowskich w regionie chromosomalnym 15q11- 13. Nieprawidłowy skład ciała ze zmniejszoną masą mięśniową i zwiększoną masą tłuszczową przyczynia się do niskiego spoczynkowego wydatku energetycznego w PWS. Aby zapobiec przyrostowi masy ciała i powikłaniom otyłości w tej populacji, konieczne jest znaczne ograniczenie kalorii w zakresie 800 kcal dziennie wraz z codziennymi schematami ćwiczeń.

Brązowa tkanka tłuszczowa (BAT), o której kiedyś sądzono, że występuje tylko u niemowląt, ale obecnie wiadomo, że występuje również u dorosłych, różni się od bardziej obfitej białej tkanki tłuszczowej (WAT) rozpraszaniem energii poprzez termogenezę w wyniku zwiększonej aktywności białko rozprzęgające mitochondrium (UCP-1). Ostatnio dowody wskazują, że ćwiczenia aktywują mitochondrialny UCP-1 w podskórnych komórkach WAT, powodując konwersję WAT do adipocytów podobnych do BAT (tkanka tłuszczowa Beige lub BRITE). Wydaje się, że różne czynniki, w tym peptydy natriuretyczne, interleukina-6 i miokiny (iryzyna, czynnik wzrostu fibroblastów 21 i kwas ß-aminoizomasłowy) pośredniczą w wpływie ćwiczeń mięśni na adipocyty podskórne.

Zmniejszona ilość i/lub aktywność BAT może przyczynić się do mniejszego wydatku energetycznego i skrajnych trudności w kontroli masy ciała u PWS. Niższy poziom lub zmniejszona produkcja miokin może skutkować niepowodzeniem konwersji podskórnej WAT do beżowych lub podobnych do BAT adipocytów, a zatem zminimalizować lub zniwelować korzystne efekty metaboliczne ćwiczeń. Bezpośredni pomiar szczytowego poboru tlenu u dorosłych z PWS pokazuje, że ta populacja ma znacznie niższe wartości VO2 w porównaniu z normalnymi kontrolami dopasowanymi do BMI. Aktywność BAT in vivo można dokładnie zmierzyć jedynie poprzez wykonanie skanów PET/CT, które obejmują podanie znaczników radioaktywnych. Ze względów etycznych bezpośrednia ocena BAT nie jest możliwa dla celów badań klinicznych u osób z PWS.

Badacze proponują zbadanie odpowiedzi humoralnych na ćwiczenia u 16 (8 mężczyzn) nastolatków i młodych dorosłych z PWS i porównanie wyników z odpowiedziami u podobnej liczby osób kontrolnych dobranych pod względem płci, wieku i BMI. Na wstępnym godzinnym spotkaniu uczestnicy badania nauczą się wykonywania ćwiczeń aerobowych (bieżnia) oraz treningu oporowego pod okiem doświadczonego fizjologa wysiłku. Intensywność ćwiczeń zostanie oceniona poprzez bezpośredni pomiar VO2 max. W innym dniu zostanie pobrana próbka krwi przed i bezpośrednio po zakończeniu tego samego schematu ćwiczeń. Próbki krwi będą badane na obecność iryzyny, interleukiny-6, przedsionkowego peptydu natriuretycznego, FGF-21, oprócz glukozy, hormonu wzrostu, kortyzolu, norepinefryny i mleczanu.

Badacze wysuwają hipotezę, że uczestnicy PWS będą wykazywać słabsze reakcje humoralne na podobne schematy ćwiczeń w porównaniu z normalnymi osobami kontrolnymi. Dane pokazujące niższy poziom miokin, takich jak iryzyna, po wysiłku fizycznym w PWS mogą sugerować, że niewystarczająca konwersja WAT ​​do adipocytów podobnych do BAT w podskórnej tkance tłuszczowej skutkuje zmniejszoną termogenezą i nienormalnie niskim wydatkiem energetycznym w tej populacji. Potencjalnie opracowanie środków farmakologicznych, które naśladują iryzynę lub inne miokiny poprzez aktywację UCP-1 i przekształcanie WAT w adipocyty podobne do BAT, może zaoferować nowe podejście do kontroli masy ciała u osób z PWS.