Ostre ćwiczenia i regulacja komórek NK w tkankach i krążeniu po blokadzie IL-6R

Cele:

Podstawowy cel:

• Zbadanie związku między intensywnym wysiłkiem fizycznym, blokadą IL-6 i regulacją krążenia NK.
• Zbadanie, czy komórki NK aktywowane wysiłkiem fizycznym mają unikalny fenotyp przy użyciu sekwencjonowania RNA pojedynczej komórki.

Cele drugorzędne:

• Zbadanie wpływu intensywnych ćwiczeń aerobowych na liczbę i aktywność komórek NK w krążeniu, tkance mięśniowej i tłuszczowej u zdrowych młodych mężczyzn, w celu pośredniego zbadania ćwiczeń jako środka przeciwnowotworowego.
• Aby ocenić kinetykę odpowiedzi komórek NK i, jeśli to możliwe, chronologicznie zbadać wygląd i lokalizację aktywowanych komórek NK.

Cele eksploracyjne

• Ustanowienie powtarzalnego protokołu śledzenia różnych komórek odpornościowych i ich zaangażowania w ostrą reakcję na wysiłek fizyczny u ludzi
• Zbadanie nowych cząsteczek sygnałowych uwalnianych z mięśni podczas ćwiczeń o znaczeniu immunologicznym.
• Zbadanie możliwej roli IL-6 wywołanej wysiłkiem fizycznym na subiektywne uczucie głodu i sytości po wysiłku fizycznym i spożyciu pokarmu. • Zbadanie wpływu blokady receptora IL-6 na proteom i metabolom wysiłkowy za pomocą spektrometrii mas

Metody:

30 zdrowych, aktywnych rekreacyjnie młodych mężczyzn zostanie włączonych do tego badania intensywnego wysiłku fizycznego, w którym kinetyka i regulacja komórek NK będą badane w odpowiedzi na ostre ćwiczenia aerobowe i blokadę IL-6R lub placebo.

Badanie składa się z 2 wizyt. Podczas włączenia (wizyta 1) wszyscy uczestnicy zostaną poddani ocenie obejmującej: podstawowe medyczne badania przesiewowe (osłuchiwanie, ciśnienie krwi, EKG), określenie składu ciała (DXA), wydolności układu sercowo-naczyniowego (VO2max) oraz standardową biochemię krwi na czczo, która zostanie natychmiast przeanalizowana. Wizyta 2 będzie składać się z biopsji mięśnia i tkanki tłuszczowej odpowiednio z dominującej nogi iz brzucha (oba w warunkach spoczynku), które będą służyć jako tkanka referencyjna do dalszej analizy tkanek. Następnie, przed rozpoczęciem wlewu IL-6R, zapewniony zostanie dostęp do żyły obwodowej 18G przedłokciowej. 2 godziny po procedurze infuzji osobniki będą przechodzić protokół intensywnych ćwiczeń. Następnie badani zostaną wyzwani w ostrych ćwiczeniach aerobowych o wysokiej intensywności, z wykorzystaniem ergometru rowerowego. Próbki krwi będą pobierane przed infuzją i wysiłkiem fizycznym, w trakcie wysiłku, jak również natychmiast, ½, 1, 1½ i 2 godziny po wysiłku oraz do 4 godzin po wysiłku w części dotyczącej regulacji apetytu. Próbki krwi zostaną natychmiast przeanalizowane pod kątem liczby i różnicowania leukocytów, a także biochemii osocza. Ponadto próbki krwi zostaną wykorzystane do izolacji komórek NK z późniejszym sekwencjonowaniem RNA pojedynczej komórki, dystrybucją komórek odpornościowych i zdolnością zabijania komórek nowotworowych. Ponadto próbki osocza zostaną pobrane i zamrożone w celu późniejszego oznaczenia kortyzolu, prolaktyny i krążących cytokin, w tym między innymi IL-6 i G-CSF. Na koniec, w badaniu podrzędnym dotyczącym apetytu, zmierzona zostanie insulina, GLP-1 i wolne kwasy tłuszczowe.

Próbki tkanek zostaną pobrane 2 godziny po wysiłku w celu optymalizacji analizy ekspresji genów. Zarówno próbki mięśni, jak i tkanki tłuszczowej zostaną przeanalizowane pod kątem markerów zapalnych i przeciwzapalnych, zawartości komórek NK i fenotypowania tych komórek NK przy użyciu markerów uzyskanych z sekwencjonowania pojedynczych komórek, przeprowadzonego na krwiopochodnych komórkach NK. Ponadto naciek komórek odpornościowych zostanie oceniony przy użyciu histologii. Wszystkie próbki tkanek zostaną pobrane za pomocą igły Bergström w sterylnych warunkach podczas znieczulenia miejscowego, aby zminimalizować dyskomfort lub infekcję związaną z próbką.

Po pobraniu próbki tkanki zostanie podany posiłek ad libitum, badani mogą zjeść tyle, ile mogą, ale są poinstruowani, aby nie przejadać się, ponieważ resztki jedzenia można zabrać do domu. Paracetamol (1,5 g) zostanie podany w celu oceny opróżniania żołądka.

Wszyscy uczestnicy przejdą 2 wizyty studyjne o mniej więcej tej samej porze dnia (9:00) Po zakończeniu badania wszelki pozostały materiał zostanie przekazany do biobanku CFAS.

Uczestnicy: Uczestnikami będzie 30 aktywnych rekreacyjnie, średnio wytrenowanych, zdrowych młodych mężczyzn w wieku 18-40 lat. Kryteriami wykluczającymi są: choroby sercowo-naczyniowe, reumatologiczne i metaboliczne, sporty elitarne lub wysoki status wytrenowania aerobowego. Przewlekłe stosowanie niesteroidowych leków przeciwzapalnych (NLPZ) lub innych leków immunosupresyjnych.

Interwencja: Pacjenci zostaną losowo przydzieleni do grupy intensywnych ćwiczeń, z (n=15) lub bez (n=15) wcześniejszej blokady IL-6R. Interwencja ćwiczeniowa będzie się składać z bardzo obciążających ≈45-minutowych interwałów, ćwiczeń aerobowych, prowadzonych na stacjonarnym ergometrze rowerowym. Po początkowej 5-minutowej rozgrzewce przy 50-60% HRmax, badani przejdą siedem, zachęcanych słownie, 3-minutowych interwałów przy powyżej 90% HRmax, przeplatanych 3-minutowymi pedałowaniami o niskiej intensywności. Próbki krwi zostaną pobrane przed, w trakcie, jak również bezpośrednio, ½, 1, 1½ i 2 godziny po wysiłku wraz z pobieraniem próbek tkanek w punkcie czasowym 2 godzin.

Aby ocenić regulację apetytu, kolejne próbki krwi zostaną pobrane od 2 do 4 godzin po wysiłku.

Uwagi statystyczne: Na podstawie danych z naszego badania pilotażowego przewidujemy o ≈ 45% niższą maksymalną mobilizację komórek NK w grupie z hamowaniem IL6R w porównaniu z CON oraz 29% różnicę w nadirach komórek NK przy najniższych wartościach uzyskanych w grupie z hamowaniem IL6R. Zakładając poziom istotności 5% w testach dwustronnych, musimy włączyć 9 pacjentów do każdej grupy, aby osiągnąć 90% moc wykrywania względnej różnicy 45% w grupie interwencyjnej. Aby uwzględnić potencjalne odpady/wykluczenia, ze względu na nieco inwazyjną konfigurację, włączymy łącznie 30 pacjentów (15 na grupę).

Rekrutacja: Uczestnicy będą rekrutowani za pośrednictwem forsøgsperson.dk lub podobnych witryn wraz z reklamami na odpowiednich stronach.

Badani skontaktują się z nami w CFAS i otrzymają wybór, czy chcą otrzymywać informacje o badaniu pr. telefon (tym samym pozbawiając możliwości obecności osoby postronnej) lub spotkanie twarzą w twarz w CFAS. Wszystkie te informacje zostaną podane przez głównego badacza. Jeśli osoba jest zainteresowana dalszymi informacjami na temat badania, odpowiednie dokumenty zostaną przesłane pocztą elektroniczną. Jeżeli osoba jest zainteresowana przystąpieniem do badania po otrzymaniu pisemnej lub ustnej informacji, będzie miała 24h na rozważenie udziału w badaniu. Gdy pacjent został poinformowany telefonicznie lub osobiście i wyrazi zgodę na udział w badaniu, zostanie zaproszony na wizytę 1, gdzie uzyskana zostanie pisemna i świadoma zgoda (lub podpisana i przyniesiona z domu przez uczestnika).

Zagrożenia i działania niepożądane: Pacjenci mogą odczuwać niewielki dyskomfort w odniesieniu do próbek krwi i tkanek. Objętość pobieranej krwi jest znikoma i nie będzie wiązała się z żadnym zagrożeniem dla zdrowia. Wszystkie próbki tkanek będą pobierane w sterylnych warunkach podczas znieczulenia miejscowego, a zatem będą się wiązać z niewielkim bólem lub dyskomfortem oraz bardzo niewielkim ryzykiem infekcji. Podczas próby wysiłkowej uczestnicy mogą odczuwać duszność.

Hamowanie IL-6R jest na ogół dobrze tolerowane i ma tylko kilka skutków ubocznych. Dawka paracetamolu jest niska i nie wiąże się z żadnym ryzykiem.

Dane kontaktowe zaangażowanego lekarza zostaną podane uczestnikom w momencie włączenia do badania, aby można było zgłosić i rozwiązać wszelkie zdarzenia niepożądane.

Rozpowszechnianie wyników badań: Zarówno pozytywne, negatywne, jak i niejednoznaczne wyniki zostaną opublikowane w odpowiednich międzynarodowych czasopismach naukowych.

Względy etyczne: Oczekuje się, że projekt spowoduje ograniczone ryzyko, skutki uboczne i dyskomfort. Wszystkie zabiegi będą wykonywane przez doświadczonych lekarzy i fizjologów z zachowaniem odpowiednich środków bezpieczeństwa. Tocilizumab jest na ogół dobrze tolerowany, a dawka paracetamolu jest niska. Osoby objęte badaniem mogą w dowolnym momencie i bez uzasadnienia wycofać swoją zgodę na udział w badaniu. Wierzymy, że projekt jest ważny i przyczyni się do zdobycia nowych krytycznych informacji na temat odpowiedzi komórek NK podlegających modyfikacji IL-6 na ostry wysiłek fizyczny zarówno w układzie krążenia, jak iw tkance tłuszczowej i mięśniowej (ponieważ wiedza na ten temat jest obecnie bardzo ograniczona).

Badanie jest uważane przez Lægemiddelstyrelsen za zestaw narzędzi, a zatem nie w badaniu farmaceutycznym