Ekstremalna morfologia i zdrowie metaboliczne

Po podpisaniu świadomej zgody na udział w badaniu uczestnicy zostaną poproszeni o wypełnienie kwestionariusza kryteriów zdrowotnych, w tym kwestionariusza gotowości do aktywności fizycznej i kwestionariusza badania zaburzeń odżywiania, w celu potwierdzenia kwalifikacji. Uczestnicy będą również zobowiązani do wypełnienia ankiety zdrowotnej w celu podania środka znieczulającego w ramach procedury biopsji. Osoby bardzo małe lub bardzo duże (bez dysplazji szkieletowej) zostaną poproszone o przybycie do laboratorium na wstępne badanie przesiewowe jako dodatkowe kryterium kwalifikacyjne. Będzie to wymagało pomiaru wzrostu, masy ciała i stania na specjalistycznej skali (skala impedancji bioelektrycznej), która szacuje, ile ktoś ma mięśni i tłuszczu. Jeśli istnieje podejrzenie, że uczestnik spełnia podane kryteria beztłuszczowej masy ciała, zostanie przeprowadzone pełne badanie absorpcjometrii rentgenowskiej z podwójną energią (DEXA) całego ciała w celu dokładniejszej oceny składu ciała. Obejmuje to leżenie płasko na łóżku przez około 7 minut i odpoczynek podczas skanowania. Następnie zespół badawczy poinformuje uczestnika po przeanalizowaniu wyników skanowania, czy kwalifikuje się i czy może kontynuować badanie.

Wszyscy uczestnicy uznani za kwalifikujących się, którzy są zdolni i chętni do wzięcia udziału, zostaną zaproszeni do udziału w pełnym badaniu w Laboratorium Fizjologii Człowieka Uniwersytetu w Bath.

Pierwszego dnia, przed przystąpieniem do University of Bath, uczestnicy zostaną poproszeni o zjedzenie znormalizowanej diety składającej się ze śniadania zbożowego oraz kupionej w supermarkecie kanapki, napoju i przekąski na lunch, w wybranych przez siebie ilościach. Idealnie byłoby, gdyby uczestnicy pościli przez 4-5 godzin przed przyjazdem (~17:00).

Po przybyciu na uniwersytet osoby z dysplazją szkieletową zostaną również poproszone o wypełnienie kwestionariusza kryteriów zdrowotnych i kwestionariusza gotowości do aktywności fizycznej, aby upewnić się, że kwalifikują się. Ważne jest, aby uczestnicy poinformowali badaczy o wszelkich schorzeniach lub zmianach okoliczności od czasu rejestracji. Wszystkie informacje są ściśle poufne.

Zespół badawczy najpierw dokona pomiarów wzrostu, masy ciała, obwodu talii i bioder, średnicy brzucha (odległość od przodu do tyłu), wzrostu w pozycji siedzącej oraz ciśnienia krwi. Na początku wizyty uczestnicy zostaną również poinformowani o zbieraniu moczu do dostarczonych pojemników. Osoby z dysplazją szkieletową zostaną następnie poddane skanowi absorpcjometrii rentgenowskiej z podwójną energią (DEXA) w celu oceny składu ciała. Wszyscy uczestnicy zostaną również poddani badaniu obwodowej ilościowej tomografii komputerowej (pQCT), które polega na umieszczeniu jednej nogi w okrągłym skanerze w celu oceny tkanek w nodze, np. kości, mięśni i tłuszczu (tak jakby obraz był plasterkiem). Skan wymaga trzymania nogi nieruchomo przez około 10 minut.

Następnie uczestnicy zostaną poproszeni o odpoczynek w łóżku i relaks. W pozycji siedzącej uczestnicy wykonują w spoczynku test czynności płuc, który polega na dmuchnięciu w specjalistyczne urządzenie przez ustnik. Następnie, po położeniu się i zapoznaniu z procedurą, przeszkolony członek personelu pobierze biopsję tkanki tłuszczowej z brzucha w celu analizy genów i białek w komórkach. Biopsja tłuszczu polega na włożeniu igły z odsysaniem tuż pod skórę w celu wydobycia komórek i zostanie przeprowadzona w znieczuleniu miejscowym. Ta procedura może powodować siniaki do 7 dni. Następnie zostanie pobrana biopsja mięśnia czworogłowego (duży mięsień z przodu uda), aby ponownie zmierzyć geny i białka, a także szlaki sygnałowe zaangażowane w nasz metabolizm. Igła jest wprowadzana bezpośrednio do mięśnia i pobierane są 2/3 skrawków tkanki. Zespół badawczy zapewni informacje i sprzęt do dalszej opieki nad miejscami biopsji, aby zapobiec zakażeniu po opuszczeniu laboratorium przez uczestników.

Następnie uczestnicy otrzymają ciepły posiłek na kolację. To będzie standardowa porcja Sainsbury's Love Your Veg! Cottage z soczewicy (400 g, 1 porcja). Przed wyłączeniem świateł o godzinie 22:00 uczestnicy zostaną wyposażeni w zestaw do monitorowania snu zwany polisomnografią. Sprzęt obejmuje opaskę do pomiaru ciśnienia w jamie brzusznej i klatce piersiowej, kaniulę do nosa i kilka lepkich czujników umieszczonych bezpośrednio na skórze.

Rankiem drugiego dnia badacz obudzi uczestnika o godzinie 07:00. Używając ustnika (podobnie jak do fajki) i klipsa na nos, wydychane powietrze w spoczynku będzie zbierane przez 20 minut, aby obliczyć, ile energii spala się w spoczynku. Uczestnicy zostaną również poproszeni o podanie próbki oddechu do małej szklanej rurki przez słomkę (jest to związane z metodą znacznika opisaną poniżej). Masa ciała zostanie ponownie zmierzona po skorzystaniu przez uczestnika z łazienki.

Po ułożeniu się z powrotem w łóżku przeszkolony członek personelu wprowadza kaniulę (mała plastikowa rurka) do żyły z tyłu dłoni lub przedramienia uczestnika. Pozostanie to na miejscu przez pozostałą część dnia i umożliwi wielokrotne pobieranie próbek krwi podczas kolejnych testów. W przypadku uczestników z dysplazją szkieletową materiał genetyczny znaleziony w komórkach zostanie pobrany z pierwszej próbki krwi, a następnie przeanalizowany w celu potwierdzenia prawidłowej diagnozy achondroplazji. Uczestnicy zostaną poproszeni o umieszczenie dłoni w ciepłym pudełku ustawionym na 55°C, co ułatwi przepływ krwi i ułatwi pobieranie próbek zespołowi badawczemu. Następnie wszyscy uczestnicy zostaną poproszeni o wypełnienie serii pytań dotyczących apetytu, zadanie wyboru porcji i zmierzone zostanie ciśnienie krwi.

Kiedy ręka jest ciepła i wstępne zadania dotyczące apetytu są zakończone, uczestnicy otrzymują słodki napój i proszeni są o wypicie go w ciągu 5 minut. Napój będzie zawierał również znacznik cukru, który jest stabilny i bezpieczny do spożycia. Pozwala to zespołowi badawczemu ocenić, w jaki sposób napój jest przetwarzany przez organizm w czasie rzeczywistym. Dla kilku osób z każdej „podgrupy” (achondroplazja, dysplazja szkieletowa, ekstremalnie duże i bardzo małe rozmiary ciała) do napoju zostanie dodany inny znacznik zwany octanem, który pomoże w niektórych obliczeniach, w jaki sposób organizm przetwarza cukier. Próbki krwi (10 ml) będą pobierane z kaniuli co 15 minut przez pierwszą godzinę i co 30 minut przez następne dwie godziny. W tych samych odstępach czasu uczestnik zostanie poproszony o dmuchnięcie w małą rurkę za pomocą słomki, aby ocenić wygląd znacznika w oddechu (wskaźnik tego, ile cukru jest spalane z napoju, w przeciwieństwie do zapasów cukru w ​​organizmie , stąd potrzeba próby bazowej). Uczestnicy zostaną również poproszeni o wypełnienie pytań dotyczących apetytu i zadania wyboru porcji za każdym razem, gdy zostanie pobrana próbka krwi. Po 60, 120 i 180 minutach zostanie pobrana jedna 5-minutowa próbka powietrza, tak jak po przebudzeniu, i zostanie zmierzone ciśnienie krwi co godzinę. Pomiędzy próbkami uczestnik może również wypełnić serię kwestionariuszy dotyczących zdrowia psychicznego (opcjonalnie).

O 11:00 uczestnicy otrzymają kolejne zadanie na apetyt, a następnie posiłek obiadowy (makaron pesto z serem i szklanka soku pomarańczowego) do spożycia w ciągu 20 minut. Przed i po posiłku zostanie zadanych kilka dodatkowych pytań dotyczących apetytu. Następne 3 godziny będą podobne do poprzednich, z regularnymi skalami apetytu do wypełnienia i pobieraniem próbek krwi co 15 minut przez pierwszą godzinę i 30 minut przez następne dwie godziny. Po 60, 120 i 180 minutach zostanie pobrana jedna 5-minutowa próbka oddechu i mniejsza próbka oddechu ze wskaźnikiem przez słomkę i zarejestrowane zostanie ciśnienie krwi.

Następnie uczestnicy zostaną poproszeni o wykonanie krótkiego testu na bieżni w celu skalibrowania monitora aktywności poprzez noszenie czujnika tętna na pasku na klatkę piersiową podczas chodzenia. Pięć 3-minutowych przyrostowych etapów zostanie obliczonych na podstawie „normalnej” wybranej przez uczestników prędkości marszu. Podczas ostatniej minuty każdego etapu pobierana jest jednominutowa próbka oddechu i rejestrowane jest tętno. Po zakończeniu każdego etapu ćwiczeń zostanie również pobrana próbka oddechu do probówki do pobierania znacznika. Na bieżni uczestnicy zostaną poproszeni o opisanie, jak trudne są poszczególne etapy ćwiczeń. Jeśli najszybsza prędkość nie przekroczyła „ciężkiego” ćwiczenia, badacz zapyta, czy uczestnik czuje się w stanie ukończyć ostatni etap z wyższą intensywnością (nieprzekraczającą oceny postrzeganego wysiłku 15), aby pomóc w kalibracji monitora aktywności. W ciągu 30 sekund od zakończenia ćwiczeń na bieżni zostanie pobrana ostatnia próbka krwi z kaniuli przed jej wyjęciem.

Po opuszczeniu laboratorium uczestnicy otrzymają monitor aktywności, zegarek na ruch, dziennik jedzenia (w aplikacji mobilnej lub w wersji papierowej) oraz wagę do jedzenia i masy ciała. Małe urządzenie do ciągłego pomiaru poziomu cukru we krwi zostanie również przymocowane do tylnej części ramienia. Urządzenie jest wprowadzane za pomocą bardzo małej igły, którą następnie usuwa się, pozostawiając jedynie plaster z małą sondą w ramieniu. Zespół badawczy poinstruuje uczestników, jak nosić monitor aktywności na klatce piersiowej i poprosi, aby uczestnik nosił go przez cały czas inny niż podczas pływania lub kąpieli, i odnotuje spożycie pokarmu przez 14 dni. W tym czasie uczestnicy będą proszeni o ważenie się rano i wieczorem, a także o rejestrowanie czasu i jakości snu.