Zmniejszanie poziomu krążących sfingolipidów w celu optymalizacji zdrowia kardiometabolicznego – badanie SphingoFIT (SphingoFIT)

Choroby kardiometaboliczne (CMD) są przyczyną około połowy wszystkich zgonów z powodu chorób niezakaźnych i są odpowiedzialne za około jedną trzecią wszystkich zgonów na świecie. Aby zwalczyć rosnące obciążenie systemów opieki zdrowotnej CMD, pilnie potrzebne jest przejście w kierunku skuteczniejszej profilaktyki i wczesnego wykrywania tych chorób.

Od połowy ubiegłego wieku badanie lipidów krwi wykorzystuje się do określenia ryzyka rozwoju CMD. Chociaż klasycznie stosowane biomarkery, takie jak cholesterol i trójglicerydy, umożliwiają akceptowalną ocenę ryzyka, istnieje coraz więcej dowodów na to, że sfingolipidy, zwłaszcza ceramidy, mogą umożliwić lepszą ocenę ryzyka. Z mechanicznego punktu widzenia istnieje coraz więcej danych wskazujących, że akumulacja sfingolipidów prowadzi do miażdżycy i insulinooporności.

Aby zmierzyć stężenie krążących sfingolipidów w praktyce klinicznej, istotne jest zapewnienie pacjentom interwencji opartych na dowodach, które zmniejszają poziom sfingolipidów i określają ilościowo redukcję oczekiwaną po takiej interwencji. Wstępne dane sugerują, że regularna aktywność fizyczna (PA), skuteczny, tani i wzmacniający możliwości pacjenta sposób optymalizacji zdrowia, może zmniejszać poziom sfingolipidów.

Obecny projekt badawczy ma na celu zbadanie, czy i w jakim stopniu poprawiający kondycję program treningu interwałowego o wysokiej intensywności (HIIT) może obniżyć poziom krążących sfingolipidów u osób w średnim wieku z podwyższonym ryzykiem kardiometabolicznym (50% kobiet). W celu kompleksowego wychwycenia krążącego sfingolipidomu zastosowane zostanie profilowanie sfingolipidów w skali omicznej.

Uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do grupy interwencyjnej lub kontrolnej. Interwencja ćwiczeniowa będzie składać się z 8-tygodniowego nadzorowanego treningu HIIT (dwie sesje spacerowe i jedna sesja jazdy na rowerze stacjonarnym tygodniowo). Grupa kontrolna otrzyma rekomendacje PA w oparciu o aktualne wytyczne.

Maksymalne badanie wysiłkowe krążeniowo-oddechowe (CPET) zostanie przeprowadzone na ergometrze rowerowym w celu określenia VO2peak, szczytowego tętna i szczytowej mocy wyjściowej. Po 8-tygodniowym programie szkoleniowym zostanie przeprowadzone drugie badanie CPET w celu sprawdzenia, czy interwencja ruchowa skutecznie poprawiła CRF. Skład ciała zostanie przeanalizowany przed i po 8-tygodniowej interwencji za pomocą absorpcjometrii rentgenowskiej o podwójnej energii i analizy impedancji bioelektrycznej.

Przeszkolony personel medyczny pobierze próbki krwi przez wkłucie żyły dołu łokciowego po całonocnym poście przed i po interwencji. Planowane badania krwi w celu podstawowego scharakteryzowania profili czynników ryzyka obejmują cholesterol całkowity, cholesterol lipoprotein o małej gęstości (LDL) i cholesterol lipoprotein o dużej gęstości (LDL), trójglicerydy i HbA1c. Zbadane zostanie również stężenie glukozy i insuliny w celu oszacowania insulinooporności za pomocą HOMA-IR. Do ilościowego oznaczenia szerokiego panelu krążących sfingolipidów (n=61) zostanie zastosowana metoda o dużym zasięgu, wykorzystująca chromatografię cieczową z odwróconymi fazami w połączeniu z tandemową spektrometrią mas (RPLC-MS/MS).

Średnica naczyń siatkówki, nowy wskaźnik stanu mikrokrążenia, który pozytywnie reaguje na interwencje wysiłkowe, zostanie oceniona przed i po interwencji, a także FMD tętnicy ramiennej, która odzwierciedla funkcję śródbłonka jako wczesny marker miażdżycowego uszkodzenia tętnic.

Każdy uczestnik otrzyma zindywidualizowane, paczkowane posiłki na dwa dni poprzedzające pobranie krwi, aby zminimalizować potencjalne zakłócenia. Wszyscy uczestnicy będą odżywiani bilansem energetycznym. Aby monitorować przestrzeganie diety, uczestnicy zostaną poinstruowani, aby zwrócić do laboratorium całą niespożytą żywność z opakowanych posiłków i zrobić zdjęcia dodatkowo spożytej żywności do późniejszej analizy.