Związek między iryzyną a zdrowiem kości u osób z urazem rdzenia kręgowego (IBSCI)

Po urazie rdzenia kręgowego (SCI) ciężka utrata masy kostnej pod uszkodzeniem zwiększa ryzyko złamań kończyn dolnych. Oprócz obciążenia mechanicznego, w homeostazie kości pośredniczą miokiny, czynniki wydzielane przez mięśnie szkieletowe, w tym iryzyna. Ten projekt ma na celu wykazanie, że iryzyna jest kluczowym wyznacznikiem gęstości mineralnej kości w kości poduszkodzonej, że upośledzone mechanizmy iryzyny przyczyniają się do utraty kości po urazie rdzenia kręgowego oraz zidentyfikowanie nowych sposobów wykorzystania osteogennych efektów iryzyny w celu poprawy strategii rehabilitacji układu mięśniowo-szkieletowego dla osoby z SCI.

Pierwszym celem tego projektu jest określenie związku między krążącą iryzyną a gęstością mineralną kości (BMD) w kościach sublezjalnych osób z SCI. Wcześniejsze badania wykazały pozytywne korelacje między iryzyną a BMD, co wskazuje, że iryzyna jest ważnym czynnikiem homeostazy kości. Do tej pory nie zbadano związku między iryzyną a BMD, przy braku obciążenia mechanicznego, obserwowanego u osób z SCI. Warto zauważyć, że wykazano, że wzrost iryzyny zwiększa masę kości u zdrowych myszy i zapobiega utracie masy kostnej lub zmniejsza ją w mysich modelach SCI.

Drugim celem tego badania jest ustalenie, czy stężenia iryzyny są upośledzone w wyniku zmian patologicznych w poduszkodzonym mięśniu szkieletowym po urazie rdzenia kręgowego. Iryzyna jest uwalniana do krążenia po rozszczepieniu jej białka prekursorowego, które ulega silnej ekspresji w mięśniach szkieletowych. Ogólnie rzecz biorąc, zdrowy ludzki mięsień wykazuje mieszankę włókien mięśniowych typu I i typu II, jednak po SCI następuje patologiczna transformacja mięśnia typu I do typu II. Biorąc pod uwagę, że białko prekursorowe iryzyny jest bardziej eksprymowane w mięśniach typu I, transformacja typu włókien po SCI może znacznie osłabić krążące stężenia iryzyny i osłabić jej efekty sygnalizacyjne. Zrozumienie, czy zmiany typu włókien po SCI są związane ze zmniejszoną krążącą iryzyną, może pomóc wyjaśnić nieskuteczność obecnych metod rehabilitacji.

Trzecim celem tego badania jest zmierzenie odpowiedzi iryzyny na ćwiczenia interwałowe o wysokiej intensywności na ergometrze naramiennym. Jeśli stężenie krążącej iryzyny jest ważne dla zdrowia kości, jak sugerują obecne badania, to zidentyfikowanie środków zwiększających krążącą iryzynę jest niezbędne do opracowania lepszych metod rehabilitacji układu mięśniowo-szkieletowego. Chociaż wykazano, że ćwiczenia zwiększają krążącą iryzynę, wykonywane ćwiczenia (bieganie, trening oporowy całego ciała) nie są wykonalne dla osób z SCI. Ćwiczenia ergometrii ramion mogą zapewnić sposób na zwiększenie stężenia krążącego tego czynnika osteogennego.