Wpływ 17β-estradiolu na mięśnie szkieletowe

Projekt i szczegółowy opis metodologii Jest to randomizowane, kontrolowane badanie z równoległymi grupami, zaślepione na suplement 17β-estradiolu (n=10) lub placebo (n=10) podawane codziennie przez 10 dni. Dwunastu zdrowych młodych mężczyzn (wiek: 18-25 lat; BMI: 22-33 kg/m2) zostanie zrekrutowanych do udziału w tym badaniu. Podczas rozmów telefonicznych lub e-mailowych wyjaśnimy cel i projekt eksperymentalny badania oraz odpowiemy na wszystkie pytania uczestników (patrz scenariusze rozmów telefonicznych i e-maili). Uczestnicy odwiedzą laboratorium w celu przeprowadzenia badania przesiewowego w celu oceny, czy kwalifikują się do udziału w tym badaniu. Podczas badania przesiewowego najpierw wyjaśnimy projekt eksperymentu i uzyskamy pisemną świadomą zgodę. Uczestnicy wypełnią ankietę medyczną w celu oceny ogólnego stanu zdrowia i stosowania leków. Wysokość i masa ciała będą mierzone jako podstawowe cechy uczestników. Uczestnicy zostaną poproszeni o wypełnienie trójwymiarowego zapisu diety w celu oceny zwyczajowego spożycia energii i białka. Uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do grupy otrzymującej suplementację 17β-estradiolem (n=10) lub placebo (n=10). Randomizacja zostanie przeprowadzona przy użyciu komputerowego randomizatora list (https://www.random.org/lists/), a uczestnicy zostaną kolejno przydzieleni do stanu zgodnie z losową listą. Eksperymentalna próba obejmuje 10 dni suplementacji 17β-estradiolem (Estrace, Acerus Pharmaceuticals Corporation, Mississauga, ON, Kanada) lub placebo (400 mg/dzień Polycose, Abbott Laboratories, St. Laurent, QC, Kanada), w tym 3 dni wstępne unieruchomienie i 7 dni unieruchomienia jednej nogi. Na trzy dni przed unieruchomieniem (t=-3 d) zostanie pobrana próbka krwi i oceniona zostanie siła mięśni przed rozpoczęciem codziennej suplementacji 17β-estradiolem lub placebo. Uczestnicy będą spożywać 1 mg/dzień przez 3 dni i 3 mg/dzień przez 7 dni Estrace lub 400 mg/dzień Polycose przez 7 dni. Butelki z estrogenem i placebo są kodowane, aby zapewnić całkowite zaślepienie zarówno badaczy, jak i uczestników. Pobrane zostaną dodatkowe próbki krwi w celu oceny przestrzegania przez uczestników suplementacji. Dodatkowo, w t=-3 dni zostanie pobrana próbka śliny przed spożyciem 150 ml wody znakowanej deuterem (D2O). Codzienne pobieranie próbek śliny będzie kontynuowane do końca próby eksperymentalnej w celu oceny wzbogacenia puli prekursorów. Spożycie pokarmu będzie kontrolowane przez 10 dni (w tym 3 dni przed unieruchomieniem i 7 dni unieruchomienia), zapewniając zrównoważoną energetycznie dietę zawierającą 1 wagę dziennie równomiernie rozłożoną na śniadanie, obiad i kolację (15). Uczestnicy zostaną poinstruowani, aby powstrzymać się od intensywnej aktywności fizycznej (bieganie, szybka jazda na rowerze, sporty wyczynowe, noszenie ciężkich ciężarów itp.) oraz powstrzymać się od spożywania alkoholu przez 3 dni przed iw trakcie 7-dniowego unieruchomienia jednej nogi. Codzienna aktywność będzie monitorowana za pomocą opaski SenseWear Armband, którą badani będą musieli nosić od t=-3 dni do końca próby eksperymentalnej.

Uczestnicy będą mieli unieruchomioną jedną nogę za pomocą ortezy kolana (http://www.breg.com/products/knee-bracing/post-op) w ten sposób kończyna kontralateralna będzie działać jako kontrola wewnętrzna. Noga, która ma zostać unieruchomiona, zostanie wybrana losowo, w sposób zrównoważony, tak aby równa liczba uczestników miała unieruchomioną słabszą lub silniejszą nogę. Orteza (http://www.breg.com/products/knee-bracing/post-op) będzie noszony w ustalonej pozycji zgięcia pod kątem 140° (tj. 40° od pełnego wyprostu) z plastikową opaską, którą zdejmuje się codziennie w celu sprawdzenia punktów nacisku i ponownie zamyka zmodyfikowanym na zamówienie plastikowym paskiem, który jest topiony w celu uszczelnienia paska, tak jak to zrobiliśmy poprzednio19,20. Powodem tego jest to, że ortezy nie można zdjąć bez zerwania plastikowej plomby, ale można ją złamać w nagłym przypadku i całkowicie usunąć ortezę, jeśli to konieczne. Korzystając z tego modelu nieużywania, stwierdziliśmy, że orteza unieruchamiająca jest dobrze tolerowana, nie ogranicza i, co ważne, nie blokuje przepływu krwi w tętnicy podkolanowej i/lub udowej, a we wcześniejszych badaniach nie mieliśmy przypadków obrzęku ani zakrzepicy żylnej. Uczestnicy otrzymają również elastyczne bandaże podtrzymujące, aby zmniejszyć ryzyko wystąpienia zakrzepicy żył głębokich.

W t=0 d zostanie pobrana próbka krwi, próbka śliny i biopsja mięśnia w celu oceny tempa syntezy białek mięśniowych. Siła i objętość mięśni zostaną ocenione odpowiednio za pomocą Biodexu i ultrasonografii. Orteza kolana zostanie założona, aby rozpocząć 7-dniową fazę unieruchomienia jednej nogi. Wybór nogi do unieruchomienia będzie losowy i zrównoważony pod kątem dominacji zgodnie z maksymalną siłą izometryczną. Pod koniec fazy unieruchomienia (t=7 d) zostanie pobrana próbka krwi, pobrane zostaną biopsje mięśni zarówno z unieruchomionej, jak i nieunieruchomionej nogi oraz oceniona zostanie objętość i siła mięśni. Po ocenie siły w obu nogach zostanie pobrana kolejna biopsja mięśnia w celu oceny wpływu 17β-estradiolu na odpowiedź mięśniową na pojedynczą serię ćwiczeń (Biodex) zarówno w nieunieruchomionej, jak i nieunieruchomionej nodze 3 godziny po wysiłku atak.