Identyfikacja miokin po ostrym wysiłku fizycznym

Ostre ćwiczenia stymulują kaskadę reakcji w ludzkim ciele. Tkanki nie tylko działają autonomicznie, ale także wydzielają czynniki pośredniczące w komunikacji międzyorganowej. Niedawne badania na ludziach zidentyfikowały ponad 600 białek wydzielanych do krążenia po ostrym wysiłku fizycznym, z których wiele ma swoje źródło w mięśniach szkieletowych i trafia do tkanki tłuszczowej. Rzeczywiście, badania na ludziach potwierdziły wpływ miokin wywołanych wysiłkiem fizycznym na fizjologię tkanki tłuszczowej, w szczególności IL-6. Choć wnikliwa, identyfikacja miokin i ich tkanki docelowej (tj. tkanka tłuszczowa) pozostaje niezwykle trudnym wyzwaniem u ludzi. Wynika to głównie z konieczności pobrania tkanki z wielu miejsc (mięśni szkieletowych i tkanki tłuszczowej) oraz w różnych momentach (przed i po ćwiczeniach). Aby stawić czoła tym wyzwaniom, w badaniu tym w kohorcie ludzkiej zostanie przeprowadzony intensywny wysiłek fizyczny, po którym nastąpi pobranie tkanek i dogłębna analiza sekretomu i białek tkankowych. Celem tego badania będzie osiągnięcie tych celów poprzez pobranie tkanek i krwi w wielu punktach czasowych przed i po ćwiczeniach, a następnie dogłębną analizę proteomu i transkryptomu.

W przypadku pierwszej wizyty osobistej uczestnicy przybędą do szpitala uniwersyteckiego Rockefeller w godzinach od 8:00 do 10:00 na czczo. Wszyscy uczestnicy zostaną poproszeni o rejestrowanie spożycia jedzenia zarówno w noc poprzedzającą wizytę, jak i w dzień wizyty. Uczestnicy zostaną poproszeni o zjedzenie śniadania na 2 godziny przed przyjazdem i zostaną poproszeni o zjedzenie zwykłego śniadania. Uczestnicy zostaną poproszeni o powstrzymanie się od intensywnej aktywności fizycznej na 48 godzin przed dniem badania, powstrzymania się od wszelkich napojów zawierających kofeinę w dniu przybycia i wszelkich napojów alkoholowych przez 24 godziny przed przyjazdem.

Mierzony będzie wzrost, waga, tętno spoczynkowe, ciśnienie krwi i skład ciała. Krew zostanie pobrana z ramienia do analizy chemicznej krwi, obejmującej HbA1c (%), cholesterol (mg/dl), cholesterol LDL (mg/dl), cholesterol HDL (mg/dl), trójglicerydy (mg/dl), Pełna morfologia krwi (CBC) i białko C-reaktywne o wysokiej czułości (hsCRP). Z ramienia zostanie pobrane dodatkowe 20 ml krwi w celu identyfikacji białek za pomocą proteomiki. Po pobraniu krwi zostanie pobrana podskórna tkanka tłuszczowa z dolnej części brzucha.

Po upływie co najmniej tygodnia od pobrania próbki tłuszczu uczestnicy wezmą udział w badaniu maksymalnego zużycia tlenowego (VO2max) w godzinach 8:00–10:00. Uczestnicy przybędą na badanie nie na czczo, ale wszyscy zostaną poproszeni o zapisywanie spożycia pokarmu w noc poprzedzającą badanie i rano w dniu badania VO2max. Jeśli to możliwe, badacze zalecą uczestnikom spożywanie takiego samego obiadu/śniadania, jakie spożyli przed pierwszą osobistą wizytą. Uczestnicy zostaną poproszeni o spożycie śniadania na 2 godziny przed przyjazdem. Ponadto uczestnicy zostaną poproszeni o powstrzymanie się od intensywnej aktywności fizycznej na 48 godzin przed dniem badania, powstrzymania się od wszelkich napojów zawierających kofeinę w dniu przyjazdu i wszelkich napojów alkoholowych przez 24 godziny przed przyjazdem.

W przypadku badania VO2max uczestnicy wezmą udział w ogólnej rozgrzewce składającej się z chodzenia na bieżni z napędem silnikowym przez 5 minut, a następnie wykonania stopniowanego testu wysiłkowego (GXT) na bieżni z napędem silnikowym, mając na sobie jednokierunkowy, nieoddychający Hans Rudolph 7450 maska ​​serii V2 umożliwiająca ocenę całego wydychanego powietrza, która jest kalibrowana przed każdym badaniem. Objętość wentylowanego wydychanego powietrza oraz stężenie tlenu i dwutlenku węgla w wydychanym powietrzu zostaną określone przy użyciu dostępnego w handlu wózka metabolicznego (TrueOne® 2400 firmy Parvo Medics, Parvo, UT). W szczególności badacze zastosują Protokół Ellestad w celu określenia VO2max uczestników. Protokół Ellestad jest podzielony na 8 faz, które stopniowo zwiększają prędkość i nachylenie w trakcie testu. Aby potwierdzić, że test VO2max wywołuje reakcję metaboliczną, pomiary mleczanu poprzez ukłucie palca zostaną wykonane zarówno przed próbą wysiłkową, jak i bezpośrednio po niej. Dodatkowo podczas badania uczestnicy będą nosić lekkie urządzenie do monitorowania tętna (Polar) przypięte do górnej części tułowia, aby monitorować tętno podczas ćwiczeń.

Test VO2max będzie kontynuowany do momentu, aż uczestnik osiągnie dobrowolne zmęczenie określone poprzez osiągnięcie współczynnika postrzeganego wysiłku (RPE) większego niż 19 (w skali Borg RPE) LUB współczynnika wymiany oddechowej (RER) wyższego niż 1,1 LUB uczestnik zdecyduje się na zaprzestać ćwiczeń z jakiegokolwiek powodu.

Krew zostanie pobrana z ramienia bezpośrednio po wysiłku, 1 godzinę po wysiłku i 3 godziny po wysiłku. Pobranie tkanki tłuszczowej Bezpośrednio po ostatecznym pobraniu krwi uczestnicy zostaną przygotowani do pobrania tkanki tłuszczowej (z tkanki tłuszczowej podskórnej jamy brzusznej). Nastąpi to 3 godziny po wysiłku.