Wpływ aktywności fizycznej a ograniczenie energii w diecie na syntezę białek nowotworowych i mięśniowych u pacjentów z rakiem prostaty (DIRECT)

Wstęp: Rak prostaty jest drugim najczęstszym nowotworem i piątą najczęstszą przyczyną zgonów mężczyzn na świecie. Wzrost guza przypisuje się nieproporcjonalnie większej szybkości syntezy białek w porównaniu do szybkości rozpadu białek. Syntezę białek nowotworowych reguluje kilka czynników, w tym dostępność energii, przepływ krwi i stężenie hormonów (np. IGF-1). Modyfikacje stylu życia szybko zyskują uznanie jako ważne, uzupełniające podejście terapeutyczne spowalniające rozwój nowotworu i zwiększające skuteczność leczenia. Ograniczenie energii w diecie to zmniejszenie spożycia pokarmu o 30–50%, co powoduje deficyt energii i, jak wykazano, osłabia wzrost guza w modelach gryzoni. Masa mięśniowa często zmniejsza się podczas leczenia raka, co negatywnie wpływa na skuteczność leczenia i powrót do zdrowia. Wadą ograniczenia energii w diecie jest to, że może ono przyspieszyć spadek masy i siły mięśni szkieletowych u pacjentów chorych na raka. Ćwiczenia powodują również deficyt energii poprzez zwiększenie wydatku energetycznego. Ponadto ćwiczenia zmieniają przepływ krwi i uwalniają krążące cząsteczki, które wydają się zmniejszać tempo syntezy białek nowotworowych. Ćwiczenia zwiększają tempo syntezy białek mięśniowych, co zapewni dalsze korzyści pacjentom chorym na raka, pomagając w utrzymaniu masy mięśni szkieletowych. Pomimo obiecujących właściwości terapeutycznych, skuteczność kliniczna ograniczenia energii w diecie i ćwiczeń fizycznych nie została bezpośrednio określona in vivo u pacjentów chorych na raka.

Hipoteza i cele: Celem tego badania jest porównanie wpływu ograniczenia energii w diecie z codziennymi ćwiczeniami (izokalorycznymi) na tempo syntezy białek mięśni, prostaty i nowotworu prostaty w okresie 7 dni in vivo u pacjentów z rakiem prostaty.

Przypuszcza się, że 1) ograniczenie energii w diecie obniży tempo syntezy białek nowotworu prostaty i tkanki mięśniowej oraz że 2) codzienne ćwiczenia obniżą tempo syntezy białek nowotworu prostaty, ale zwiększą tempo syntezy białek mięśniowych u pacjentów z rakiem prostaty.

Miejsce i metody: Czterdziestu pięciu pacjentów z rakiem prostaty zaplanowanych do radykalnej prostatektomii zostanie losowo przydzielonych do jednej z trzech grup. Pierwsza grupa zostanie poddana 7-dniowemu ograniczeniu energetycznemu w diecie (40% mniejsze spożycie pokarmu). Druga grupa będzie wykonywać 7 dni codziennych ćwiczeń i łagodnego ograniczenia energii w diecie, co spowoduje całkowity deficyt energetyczny wynoszący 40%. Trzecia grupa będzie przestrzegała swojej regularnej diety i aktywności fizycznej (grupa kontrolna). Zespół badawczy zapewni wszystkie aspekty interwencji (standaryzowane posiłki, spersonalizowany nadzór nad ćwiczeniami). Przez cały okres interwencji pacjenci będą spożywać wodę znakowaną deuterem (2H2O). Po 7 dniach pacjenci zostaną poddani radykalnej prostatektomii, podczas której pobrana zostanie tkanka nowotworowa, tkanka mięśni szkieletowych i krew. Włączenie deuteru (2H-alaniny) do próbek tkanek będzie mierzone w celu oceny szybkości syntezy białek tkanki mięśni szkieletowych i nowotworu prostaty.