Terapia ciepłem i efekty treningu siłowego u osób z cukrzycą typu 2

Materiały i metody Projekt i warunki badania Badanie jest prospektywnym, randomizowanym, równoległym badaniem klinicznym z podwójnie ślepą próbą i zostanie przeprowadzone na Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Uniwersytecie w południowej Brazylii. Ten protokół badania jest zgodny z zaleceniami SPIRIT.

Interwencje Ochotnicy spełniający kryteria włączenia zostaną poprowadzeni w badaniu i poproszeni o podpisanie pisemnej świadomej zgody przed włączeniem do badania. Uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do grup interwencyjnych Kontrolna (C), RT lub HT. W grupie kontrolnej uczestnicy nie otrzymają żadnej interwencji. W grupie interwencyjnej RT uczestnicy będą wykonywać nadzorowane ćwiczenia na siłowni przez trzy nienastępujące po sobie dni tygodnia. Każda sesja będzie trwała około 60 minut i będzie składać się z rozgrzewki, treningu oporowego i wyciszenia. Wszystkie sesje będą prowadzone przez wykwalifikowanych naukowców zajmujących się sportem i ćwiczeniami przez 12 tygodni.

Program RT będzie składał się z kombinacji ćwiczeń górnych i dolnych partii ciała z wykorzystaniem sprzętu do ćwiczeń, wolnych ciężarów i masy ciała (ćwiczenia funkcjonalne) jako podstawowego oporu. 12-tygodniowa RT zostanie podzielona na trzy mezocykle po cztery tygodnie każdy (szczegóły dotyczące serii, powtórzeń i przerw w Tabeli 1). Ćwiczenia będą obejmować wyciskanie nóg, prostowanie kolan i uginanie nóg, uginanie bicepsów, prostowanie tricepsów, rozciąganie, wyciskanie ramion, wyciskanie na ławce i brzuszek. Przed rozpoczęciem okresu treningowego badani przejdą sesję zapoznawczą, aby przećwiczyć ćwiczenia, które wykonywaliby dalej podczas programu treningowego, kiedy obciążenie wysiłkowe było indywidualnie testowane. Trening oporowy będzie wykonywany przy użyciu dwóch do trzech serii na ćwiczenie z intensywnością od 12 do 15 maksymalnych powtórzeń (najcięższy możliwy ciężar do wykonania łącznie 12-15 powtórzeń). Intensywność ćwiczeń funkcjonalnych kontrolowano za pomocą skali OMNI. Każda sesja będzie trwała 60 min.

Uczestnicy grupy HT podejmą obróbkę cieplną całego ciała według dotychczasowych metod. Uczestnicy będą umieszczani w komorze środowiskowej początkowo ustawionej na 55.0oC przez trzy nienastępujące po sobie dni tygodnia. Każda sesja będzie trwała 60 min. Podczas sesji stale mierzona będzie temperatura w odbycie, tętno, ciśnienie krwi i dyskomfort cieplny.

Strategie dotyczące retencji badania Uczestnicy będą raz w tygodniu podczas osobistej wizyty proszeni o monitorowanie zdarzeń niepożądanych. Ponadto rozmowy telefoniczne lub wiadomości będą również wykorzystywane do zapamiętywania uczestników o planowanych lub nieodebranych wizytach.

Rekrutacja i harmonogram uczestników Rekrutacja do badania potrwa od kwietnia 2023 do grudnia 2025. Uczestnicy zostaną zaproszeni do udziału w badaniu poprzez ogłoszenie w prasie, mediach elektronicznych i społecznościowych. Rycina 1 przedstawia schemat blokowy projektu badania.

Przestrzeganie zaleceń Przestrzeganie programu ćwiczeń zostało sklasyfikowane jako spełnianie co najmniej 80% zalecanej lub przepisanej dawki ćwiczeń. Każdy uczestnik, który wykaże przestrzeganie protokołu treningowego na poziomie 80% lub więcej niż 36 sesji, zostanie uznany za przestrzegającego. Uczestnicy zostaną sklasyfikowani jako nieprzestrzegający lub częściowo przestrzegający, jeśli ich przestrzeganie będzie mniejsze niż 80%.

Rozważania statystyczne W celu oceny wpływu ćwiczeń na poziomy HSP w osoczu między grupami po interwencji przyjęliśmy 80% moc, 5% poziom istotności i wielkość efektu (F Cohena) równą 0,4. Oszacowaliśmy 10% wskaźnik rezygnacji, a całkowita obliczona liczba wyniosła 22 w każdej grupie.

Dane losowo przydzielonego uczestnika zostaną przeanalizowane zgodnie z zasadą zamiaru leczenia jako pierwszego wyboru i zgodnie z zasadą protokołu, z leczeniem, czasem i interakcją czasu leczenia zarejestrowanymi jako efekty stałe. Jakościowo udokumentujemy przyczyny i szczegóły każdego przypadku odstąpienia od umowy. Normalność danych zostanie sprawdzona testem Shapiro-Wilka. Średnia i odchylenie standardowe zostaną użyte do opisu parametrycznych zmiennych ciągłych oraz mediany i rozstępu międzykwartylowego dla zmiennych nieparametrycznych, podczas gdy bezwzględne i względne częstotliwości zostaną użyte dla zmiennych kategorycznych. Analiza wariancji (ANOVA) zostanie wykorzystana do porównania ostatecznych wartości wyników. Efekty leczenia (grupa, czas i interakcja grupowa) zostaną oszacowane przy użyciu ogólnych równań estymacji (GEE), a następnie testu posthoc Bonferroniego (P < 0,05). Przeprowadzona zostanie analiza wielokrotnej regresji liniowej (metoda wsteczna) w celu zbadania wpływu rutynowej farmakoterapii, płci i wieku na wyniki pierwotne i wtórne. Do tych analiz zostanie użyte oprogramowanie Statistical Package for Social Science Professional w wersji 20.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA).

Przydział Uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do grup zgodnie z sekwencją wygenerowanych komputerowo liczb losowych. Ta sekwencja zostanie uzyskana w programie Excel Microsoft, w stosunku 1:1, z blokami ośmiu lub sześciu uczestników, aby uzupełnić całkowitą obliczoną liczbę. Zamknięta koperta zawierająca kod przydziału zostanie otwarta tylko na początku leczenia w obecności uczestnika, zgodnie z kolejnością wejścia na badanie.

Ze względu na charakter interwencji badacz prowadzący sesje ćwiczeń oraz uczestnicy nie zostaną zaślepieni. Aby zapewnić maskowanie oceniającego, badani proszeni są o ominięcie przydzielonej im grupy i nierozmawianie o swoich interwencjach podczas sesji oceny wyników. W przypadku niezamierzonego ujawnienia z jakiegokolwiek powodu zaangażowany naukowiec powiadomi o tym głównego badacza.

Gromadzenie i zarządzanie danymi Kwestionariusz zostanie zastosowany w celu uzyskania charakterystyki socjodemograficznej i klinicznej uczestników, w tym wieku, płci, stanu cywilnego, poziomu wykształcenia, czasu trwania cukrzycy, historii cukrzycy w rodzinie i zgłaszanej aktywności fizycznej. Leki na T2DM zostaną zarejestrowane na początku i na końcu badania.

Pomiary antropometryczne, w tym masa ciała, wzrost, obliczony wskaźnik masy ciała (kg/m2), zmiany obwodów talii i bioder, zostaną zarejestrowane podczas pierwszej i ostatniej wizyty. Masa będzie mierzona na wadze kalibrowanej cyfrowo o maksymalnym obciążeniu 150 kg i dokładności 100 g. Wysokość zostanie określona za pomocą stadiometru pionowego przymocowanego do wagi o pojemności 2 m/0,1 cm (Urano®, Canoas, Brazylia). Obwody talii i bioder będą mierzone nieelastyczną taśmą metryczną (2 m/0,1 cm). Całkowity skład ciała zostanie oceniony za pomocą absorpcjometrii rentgenowskiej o podwójnej energii (skan DEXA — Lunar iDXA, GE Healthcare, Buckinghamshire, Wielka Brytania).

Po tej ocenie poszczególne osoby wykonają samoograniczający się maksymalny test wysiłkowy na bieżni, aby określić szczytowy pobór tlenu (szczyt VO2) i szczytową częstość akcji serca, pod nadzorem zespołu doświadczonych fizjologów ćwiczeń. Badanie zostanie przeprowadzone zgodnie z protokołem Bruce'a. Pobór tlenu (VO2) i produkcja dwutlenku węgla (VCO2) zostaną określone przez skomputeryzowany system wymiany gazów oddech po oddechu i przeanalizowane przy użyciu 20-sekundowego sygnału uśredniającego. Podstawowa przemiana materii będzie analizowana w stanie szybkim (Quark CPET, Cosmed, Włochy).

Podczas pierwszej i ostatniej wizyty w laboratorium zostaną pobrane próbki krwi i odwirowane przy 1000 g przez 10 minut w celu oddzielenia osocza lub surowicy, które będą przechowywane do dalszej analizy parametrów biochemicznych. Glukoza całkowita, białko C-reaktywne, cholesterol HDL, HbA1c i triglicerydy zostaną oznaczone w zautomatyzowanym systemie Cobas C111 (Roche Diagnostics, Bazylea, Szwajcaria). Cholesterol LDL zostanie obliczony za pomocą równania Friedewalda. Insulinooporność zostanie obliczona metodą Homeostatycznego Modelu Oceny (HOMA-IR), w oparciu o poziom insuliny i glukozy na czczo.

W celu analizy mikroflory, oczyszczanie DNA z kału na bazie błony krzemionkowej zostanie przeprowadzone przy użyciu wysokiej jakości komercyjnego zestawu do ekstrakcji kwasów nukleinowych QIAmp Blood and Body Fluid (Qiagen, Kanada). Region hiperzmienny V3-V4 genu 16S rRNA zostanie zamplifikowany i zsekwencjonowany na Illumina MiSeq. Sekwencje będą przetwarzane w mothur (wersja 1.41.1) 23 ze zmodyfikowanymi procedurami, jak opisano wcześniej. Sekwencje zostaną następnie dopasowane do bazy danych SILVA 16 S rRNA (v 132).

W przypadku biomarkerów stanu zapalnego i poziomów LPS w osoczu krew będzie odwirowywana przy 1000 g przez 10 minut, a surowica zostanie zamrożona (-80°C) do dalszej analizy techniką testu immunoenzymatycznego (ELISA), przy użyciu komercyjnych zestawów: LPS , TNF-α, IL-1, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 i IL-13 (zestawy ELISA dla ludzi, Sigma-Aldrich, St. Louis, MI, USA).

Biorąc pod uwagę znaczenie HSR dla adaptacji do stresu, przetestujemy zdolność leukocytów (głównego źródła krążącego HSP72 i reprezentującego odpowiedź komórek odpornościowych na stres) do uwalniania HSP72 w warunkach stresu cieplnego (normalna i oczekiwana odpowiedź w zdrowych komórkach ). Wykorzystamy tę strategię do porównania, czy inna interwencja może poprawić HSR w cukrzycy. W skrócie, po pobraniu krew pełną natychmiast inkubowano w dwóch różnych temperaturach: 37 ° C (kontrola) i 42 ° C (stres cieplny) przez 2 godziny w łaźni wodnej. Po inkubacji cała krew zostanie odwirowana w celu wyizolowania osocza. Osocze zostanie użyte do analizy eHSP72 26. Wysoce czuła metoda testu immunoenzymatycznego (EIA) (EKS-715 Stressgen, Victoria, Kanada) zostanie wykorzystana do ilościowego określenia poziomów białka HSP72 w osoczu, jak opisano wcześniej 27. Sygnalizacja komórek zapalnych w PBMC (NF-kB; TLR2 e 4, TRIF, IKKi/IKKε, e MyD88) będzie analizowana metodą Western blot, jak opisano wcześniej 28.

Rozszerzanie zależne od przepływu Rozszerzenie zależne od przepływu w tętnicy ramiennej (FMD) w odpowiedzi na przekrwienie zostanie wykonane za pomocą ultrasonografu (model Toshiba Nemio XG, Japonia) jako pośredni pomiar funkcji śródbłonka, dostosowany do aktualnych wytycznych. (THIJSSEN DHJ i in., 2011).

Protokół nawodnienia W poprzednim dniu ekspozycji na ciepło uczestnicy zostaną poinstruowani, aby wypili 12 ml•kg-1 wody (oprócz zwykłego spożycia płynów). Rano w dniu sesji eksperymentalnej w upale uczestnicy zostaną poinstruowani o spożyciu 6 ml•kg-1 wody, oprócz zwykłego spożycia płynów, w celu zapewnienia stanu euhydratacji. Przed wejściem do komory środowiskowej zostanie wykonane pobranie moczu w celu sprawdzenia stanu nawodnienia, z wykorzystaniem ciężaru właściwego refraktometru 29; 30 i barwy w określonej skali 31. Zastosowany zostanie ciężar właściwy moczu równy 1,25. W przypadku wyższych wartości uczestnicy wypijają 200-250 ml wody i odczekują 30 minut przed ekspozycją na ciepło.

Bezpieczeństwo i zdarzenia niepożądane Uczestnicy będą pod ciągłą kontrolą personelu medycznego w trakcie i co najmniej 30 minut po interwencji, aby zapobiec zdarzeniom niepożądanym. Mogą wystąpić następujące łagodne i umiarkowane działania niepożądane: Protokoły ćwiczeń, szczególnie podczas maksymalnego wysiłku, mogą powodować pewien dyskomfort (nudności, bolesność mięśni). Wykazano, że terapia ciepłem jest bezpieczna dla większości ludzi. Jednak dla niektórych uczestników możliwe jest, że wyższa temperatura powoduje pewien dyskomfort termiczny. Zmiany sercowo-naczyniowe, takie jak przyspieszenie akcji serca i ciśnienie krwi, są oczekiwane i nie są szkodliwe. Wreszcie po protokole można zaobserwować lekkie odwodnienie. Zostaną one później złagodzone odpowiednim nawodnieniem.

Względy etyczne Badanie ściśle przestrzega protokołów dotyczących formularza świadomej zgody, poufności i anonimowości. Zostanie dostarczony formularz świadomej zgody z wytycznymi, celami projektu, opisem procedur, możliwym ryzykiem i korzyściami. Uczestnicy zostaną również poinformowani, że udział w badaniu jest dobrowolny iw każdej chwili mogą wycofać się z badania. To badanie zostanie przeprowadzone zgodnie z Deklaracją Helsińską i zostało zatwierdzone przez instytucjonalną komisję rewizyjną placówki (numer śledzenia: 38626420.6.0000.5347) i zarejestrowane w Bazie Danych Badań Klinicznych. Wszystkie pliki zawierające dane uczestników będą przechowywane w bezpiecznej, chronionej hasłem bazie danych, do której dostęp będą mieli tylko upoważnieni członkowie zespołu badawczego.