Wpływ treningu aerobowego i utraty wagi na markery stanu zapalnego mięśni szkieletowych i równowagę białek mięśniowych u osób starszych

Szacuje się, że 15% dorosłych w wieku 60-70 lat i do 50% dorosłych w wieku 80 lat i starszych cierpi na sarkopenię - związaną z wiekiem utratę masy i funkcji mięśni. Zakłócenie równowagi homeostatycznej między okresami rozpadu białek mięśniowych (dominującym podczas postu) a syntezą białek mięśniowych (dominującym po spożyciu składników odżywczych) może z czasem doprowadzić do utraty masy mięśniowej. W szczególności badania sugerują, że niezdolność mięśni do pełnej odpowiedzi na anaboliczny wpływ przyjmowania składników odżywczych może znacząco przyczynić się do utraty mięśni związanej z wiekiem. Na tę oporność anaboliczną prawdopodobnie wpływa nasilony stan zapalny związany z wiekiem. Istnieją dowody na liniach komórkowych i modelach zwierzęcych, że zwiększony poziom cytokiny zapalnej, czynnika martwicy nowotworu-α (TNFα) upośledza szlaki molekularne, które inicjują syntezę białek mięśniowych (tj. ssaczy cel rapamycyny, sygnalizacja mTOR) i może przyspieszyć rozpad białek mięśniowych. Otyłość i siedzący tryb życia zostały powiązane ze zwiększoną ekspresją TNFα, a zatem mogą częściowo wyjaśniać zaburzenia równowagi białek mięśniowych u osób starszych. Celem tego badania klinicznego jest 1) ustalenie, czy modyfikacja stylu życia poprzez utratę masy ciała i ćwiczenia aerobowe może zmniejszyć zapalenie mięśni szkieletowych, a następnie poprawić stymulowaną przez składniki odżywcze syntezę białek mięśniowych u otyłych osób starszych prowadzących wcześniej siedzący tryb życia; oraz 2) wystawiać studentów kierunków kinezjologicznych i żywieniowych na merytoryczne badania. Badacze opublikowali niedawno dane z naukowcami licencjackimi, pokazujące, że skład ciała jest związany z podwyższoną ekspresją enzymu konwertującego TNFα (TACE) w mięśniach szkieletowych. Jednym z podstawowych działań TACE jest rozszczepianie związanego z błoną TNFα (mTNFα) na rozpuszczalny TNFα (sTNFα) – bardziej dojrzałą i bioaktywną postać TNFα. Wiadomo, że zarówno TACE, jak i sTNFα są podwyższone w wielu stanach klinicznych, w tym chorobach serca, raku, zapaleniu stawów i cukrzycy. Na podstawie tych danych badacze uważają, że TACE może stanowić ważny i potencjalnie modyfikowalny (poprzez utratę wagi i kondycję aerobową) regulator stanu zapalnego mięśni szkieletowych u ludzi. Obecnie nie ma danych na temat powiązań między ekspresją TACE, TNFα i równowagą białek mięśniowych w mięśniach szkieletowych. Dlatego celem tego badania jest ustalenie, czy 5-10% utrata masy ciała spowodowana dietą i 6-miesięczny (3 dni w tygodniu) trening aerobowy mogą wpływać na: 1) ekspresję TACE i TNFα w mięśniach szkieletowych; oraz 2) poprawić wskaźniki molekularne rozpadu białek mięśniowych i syntezę białek mięśniowych stymulowaną składnikami odżywczymi (sygnalizacja mTOR) u otyłych osób starszych prowadzących siedzący tryb życia. Konkretnie, 60 otyłych osób starszych prowadzących siedzący tryb życia zostanie losowo przydzielonych do jednej z następujących grup: 1) grupa kontrolna (CON), 2) grupa odchudzająca się dietą (DIET), 3) grupa ćwicząca aerobowo (EX), lub 4) grupa odchudzania spowodowana dietą + ćwiczenia aerobowe (DIET + EX). Wyniki tego badania zwiększą zrozumienie powiązań między zapaleniem mięśni szkieletowych a równowagą białek mięśniowych u osób starszych oraz potwierdzą TACE jako potencjalnie modyfikowalny cel w zapobieganiu i leczeniu sarkopenii i innych chorób zapalnych związanych z wiekiem, co przyczyni się do do opracowania praktycznych wytycznych dla pracowników służby zdrowia.