VLCD i efekt ćwiczeń adiuwantowych u mężczyzn z cukrzycą z nadwagą (VLCDeXDM)

Dieta bardzo niskokaloryczna (VLCD) jest coraz częściej stosowana w celu poprawy wyników sercowo-metabolicznych u osób z nadwagą/otyłych z cukrzycą typu 2 (T2DM), ale utrzymują się obawy dotyczące jej związku z utratą masy mięśni szkieletowych, zwłaszcza u osób w średnim wieku/starszych osoby, które już są zagrożone przyspieszoną sarkopenią. Jest to szczególnie istotne u osób zagrożonych rozwojem cukrzycy ze względu na rosnącą zachorowalność i częstość występowania cukrzycy wśród starszych pacjentów, a także przyspieszoną sarkopenię u chorych na cukrzycę w porównaniu z osobami bez cukrzycy. Biorąc pod uwagę, że niska masa i funkcja mięśni szkieletowych są powiązane ze śmiertelnością, słabością i niekorzystnymi skutkami sercowo-metabolicznymi, lepsze zrozumienie mechanizmów zaniku mięśni indukowanego przez VLCD oraz nowe strategie przezwyciężenia tego problemu mają kluczowe znaczenie dla optymalizacji zdrowego starzenia się. Oprócz odżywiania, aktywność fizyczna jest kolejnym kluczowym motorem syntezy białek mięśniowych, przy czym regularna aktywność fizyczna jest wymagana do utrzymania masy mięśniowej. Szereg badań wykazało, że nawet krótkotrwałe nieużywanie mięśni (lub zmniejszone użycie w postaci ograniczonego poruszania się (np. 2 tygodnie <1500 kroków dziennie) lub unieruchomienie kończyn powoduje zanik mięśni. Wykazano również, że ćwiczenia poprawiają kontrolę metaboliczną poprzez zwiększenie wychwytu glukozy w mięśniach podczas skurczów mięśni poprzez mechanizmy niezależne od insuliny, a także poprzez zwiększenie wrażliwości mięśni szkieletowych na insulinę po wysiłku fizycznym. W wielu badaniach wykazano, że HIT poprawia zarówno funkcje sercowo-naczyniowe, jak i metaboliczne w różnych kohortach. Dlatego to badanie ma na celu ilościowe określenie, czy HIT pomaga zapobiegać poważnemu fizjologicznemu szkodliwemu wpływowi VLCD.

W tym badaniu ochotnicy zostaną losowo przydzieleni do:

1. VLCD (produkt zastępujący posiłek „Lighter Life”, łącznie 600 kalorii (kcal)) sam (200 kcal bezpłatnej porcji) (N=10)
2. VLCD i HIT (200kcal darmowej porcji) (N=10) Zostanie przeprowadzone u pacjentów z nadwagą i otyłością (BMI=27-50kg/m2) płci męskiej w wieku 35-65 lat. Na podstawie obliczeń mocy uzyskanych z niedawno opublikowanych danych próbnych z wykorzystaniem VLCD i MPS jako głównego wyniku, wystarczyłoby co najmniej 8 uczestników na grupę, z dodatkowym N=2 na ramię (wzrost o 25%) w celu uwzględnić wypadki.

Badanie będzie miało na celu rekrutację (w celu uwzględnienia potencjalnego nieukończenia) 10 osób z każdej grupy. Ochotnicy przechodziliby szczegółowe badania fizjologiczne i metaboliczne przed interwencjami i po nich

1. Masa mięśni szkieletowych, funkcja i metabolizm białek
2. Czynność naczyniowa (perfuzja mikronaczyniowa, przepływ krwi w makronaczyniach i funkcja śródbłonka)
3. Stan sercowo-metaboliczny (obchodzenie się z glukozą, czynność krążeniowo-oddechowa, parametry centralnego przepływu krwi)
4. mechanizmy regulujące zmiany w postępowaniu z glukozą i obrotem białek mięśniowych Przewiduje się, że HIT może złagodzić wywołane przez VLCD zmniejszenie masy i funkcji mięśni szkieletowych, poprzez wzmocnienie sygnałów molekularnych związanych z zatrzymywaniem masy mięśniowej. Te uzupełniające interwencje w postaci ćwiczeń mogą również wywołać poprawę zdrowia sercowo-metabolicznego (w porównaniu z sam VLCD) poprzez poprawę funkcji naczyń krwionośnych.

Odkrycia tego projektu mogą pogłębić naszą wiedzę na temat roli VLCD w wywoływaniu poprawy zdrowia sercowo-metabolicznego, zapewnić szybkie, praktyczne i niedrogie interwencje kliniczne dla osób z cukrzycą typu 2 i/lub otyłością, jednocześnie odkrywając potencjalne nowe cele terapeutyczne dla przyszłego zarządzania wysokiego poziomu cukru we krwi i otyłości u osób z T2DM.

PROTOKÓŁ STUDIUM Po przejściu selekcji i formalnej rejestracji uczestnicy zostaną losowo przydzieleni i podzieleni na straty (opisano to wcześniej), a następnie dwa razy pojawią się na oddziale przed rozpoczęciem interwencji, przy czym każdy dzień będzie składał się z pełnego dnia badania, w ramach którego różne szkoły podstawowe i średnie zostaną przeprowadzone pomiary wyników.

Pierwszego dnia badania (D-5 od interwencji) badani zostaną poproszeni o post od północy (z wyjątkiem wody). Ten pierwszy „dzień badania” będzie się składał, w porządku chronologicznym, z powtórnego pomiaru wzrostu i masy ciała, wyjściowej próbki moczu, DXA i doustnego testu tolerancji glukozy (OGTT) z równoczesnym wypełnieniem kwestionariusza, po którym nastąpi obiad. Po tym następuje dynamometria chwytu dłoni, elektromiogram, maksymalny dobrowolny skurcz izometryczny (MVC), bateria krótkiej sprawności fizycznej (SPPB) i 1 test maksymalnej liczby powtórzeń (1RM) trzech dolnych części ciała (wyciskanie nóg, uginanie ścięgna podkolanowego, prostowanie mięśnia czworogłowego) oraz trzy ruchy górnej części ciała (wyciskanie na klatkę piersiową, wiosłowanie na maszynie, opuszczanie maszyny). Następnie uczestnicy mieliby być wyposażeni w monitor Actiheart, a następnie naprzemienne dawkowanie bolusa D2O z jednoczesną dawką bolusa D3-kreatyny. Dodatkowo otrzymają kilka naczyń do pobierania (24-godzinny słoik, dwa pojemniki do pobierania próbek 48-godzinnych i 72-godzinnych próbek punktowych dla D3-kreatyny; pojemnik do pobierania śliny, który należy napełnić dwie godziny po bolusie D2O). Otrzymaliby również dawkę nasycającą 3-metylohistydyny (3MH), którą należy przyjąć jeden dzień przed drugim dniem badania (D-1 z interwencji). Na koniec otrzymają zaktualizowany plan dostępnych posiłków VLCD do wyboru.

Pomiędzy dwoma dniami badania (od D-4 do D-1 od interwencji) uczestnik zbierał mocz zawierający kreatynę D3 w domu (okres 24 godzin oraz próbki punktowe po 48 i 72 godzinach). Dodatkowo, jeden dzień przed drugim dniem badania (D-1 od interwencji), uczestnicy zostali poproszeni o spożycie bolusa 3MH dokładnie o godzinie 13:00. W okresie przejściowym uczestnik byłby również kontaktowany w celu uzyskania preferencji dotyczących profili posiłków, które byłyby organizowane przez dział. Na koniec, jeśli uczestnik został losowo przydzielony do grupy „wyłącznie VLCD”, doradzi zespołowi badawczemu preferowane produkty spożywcze (warzywa i/lub orzechy) w tym przedziale, aby obliczyć przybliżony rozkład kalorii, które może być wymagane do osiągnięcia wartości 200 kcal.

Drugiego dnia badania (D0 od interwencji) badani byli ponownie proszeni o poszczenie od północy (z wyjątkiem wody). Po przybyciu na miejsce byliby proszeni o dostarczenie próbki śliny na czczo, krwi (powtórzenie panelu przesiewowego, wraz z poziomem 3MH w surowicy „godziny 0” i pomiarem linii bazowej D2O). Dodatkowo mieliby obliczony ich szacunkowy 50% 1RM dla wyprostu mięśnia czworogłowego nogi dominującej (do wykorzystania w kolejnych analizach tego dnia). Oczekuje się również, że zwrócą swój monitor Actiheart i próbki kreatyny D3 do późniejszej analizy.

Następnie uczestnicy mieli przejść (w kolejności chronologicznej) biopsję tkanki tłuszczowej brzucha, biopsję mięśnia obszernego bocznego (noga niedominująca), ocenę ultrasonograficzną mięśnia obszernego bocznego (noga dominująca), badanie ultrasonograficzne z kontrastem (przy użyciu środka Sonovue; noga dominująca). , przepływ krwi w nodze (noga dominująca), dylatacja zależna od przepływu (ramię dominujące) i próba wysiłkowa krążeniowo-oddechowa (CPET). Przez cały okres czterech godzin od 09:00 do 13:00 wykonywane są seryjne pomiary poziomu 3MH w surowicy uczestnika. Pod koniec sesji uczestnik otrzyma od dwóch do trzech tygodni posiłków VLCD (zgodnie z wcześniej uzgodnionymi wyborami profilu w zależności od dostępności), wraz z dziennikiem diety i snu. Ponadto otrzymają dane zarejestrowanego dietetyka w celu wsparcia oraz sześć „uzupełniających” dawek D2O raz w tygodniu wraz z sąsiednimi naczyniami na próbki śliny, które należy napełnić bezpośrednio przed „uzupełnieniem” i dwie godziny później .

Następnego dnia uczestnik rozpocznie dietę VLCD (D1) i oczekuje się, że pojawi się na oddziale przez krótki okres później (D4-5) w celu zbadania miejsc nacięć biopsyjnych przez lekarza prowadzącego badania.

W ciągu trzech do czterech tygodni od interwencji zostanie przeprowadzony dzień badania okołointerwencyjnego, podczas którego uczestnik będzie miał powtarzane seryjne badania 3MH (jak opisano w drugim dniu badania przed interwencją), wraz z kolejnym zestawem powtórnych badań krwi (jak opisane w pierwszym dniu badania przedinterwencyjnego). Wszystkie próbki śliny D2O wygenerowane do tego momentu mogą zostać przesłane do nas w tej chwili. Uczestnik zostanie również wyposażony w monitor Actiheart, który będzie noszony przez pełne pięć dni.

Po ukończeniu sześciu pełnych tygodni interwencji W szóstym i ostatnim tygodniu okresu interwencji uczestnicy zostaliby skierowani na dni badania pointerwencyjnego, które w pełni powielają procedury opisane w dniach badania poprzedzającego interwencję, z wyjątkiem dawki wysycającej D2O oraz powrót monitora Actiheart noszonego po dniu badania okołointerwencyjnego. Zatem te ostatnie dwa dni badania po interwencji miałyby miejsce w szóstym tygodniu, drugim i szóstym, siódmym dniu okresu interwencji.

Po zakończeniu dni badania pointerwencyjnego uczestnik po kilku dniach ponownie zgłosiłby się na oddział w celu kontroli miejsca nacięcia biopsji, oprócz organizacji zwrotu kosztów i wskazówek dotyczących przejścia na zwiększoną podaż kalorii po zabiegu interwencja Wszyscy uczestnicy będą mieli 6-tygodniowy okres interwencji żywieniowej VLCD z dietą zastępującą posiłek LighterLife VLCD, 600 kcal/dzień ze 100% zalecanego dziennego spożycia (RDA) witamin i składników mineralnych. Zamienniki posiłków, które będą pozyskiwane od LighterLife, to cztery paczki żywnościowe dziennie w postaci zup, kaszek, batonów i mieszanek napojów.