To powtarzane badanie w grupach równoległych zbada wpływ krótkotrwałej suplementacji melatoniną (5 mg, 3 x dziennie przez 72 godziny) na reakcje komórkowe, wydajność funkcjonalną i regenerację po ostrym ataku ćwiczeń oporowych dynamicznych u mężczyzn i kobiet trenujących oporowo

Ćwiczenia oporowe o wystarczającej intensywności mogą skutkować miejscowym uszkodzeniem tkanki mięśni szkieletowych. Za poprawę homeostazy tkanek po szkodliwym wysiłku fizycznym decydują głównie neutrofile i monocyty wrodzonego układu odpornościowego (1). Neutrofile i monocyty powstają w krążeniu ogólnoustrojowym i naciekają uszkodzoną tkankę po aktywacji i migracji w odpowiedzi na sygnały molekularne związane z uszkodzeniem. Doniesiono, że komórki te wykonują szereg procesów niezbędnych do regeneracji, w tym fagocytozę opsonizowanych resztek komórkowych (2) i wydzielanie czynników mitogennych, które stymulują zarówno proliferację, jak i różnicowanie miogennych komórek prekursorowych (3). Wykazano, że zakłócenie tej odpowiedzi komórkowej prowadzi do upośledzenia regeneracji mięśni, a w konsekwencji do deficytu wielkości włókien mięśniowych (4). W związku z tym pomyślna wrodzona odpowiedź immunologiczna ma ogromne znaczenie dla optymalnej regeneracji tkanek.

Na rynek wprowadzono kilka suplementów rzekomo zapewniających lepszą regenerację po ćwiczeniach. Jednym z potencjalnych mechanizmów zwiększonego powrotu do zdrowia jest wzmocnienie odpowiedzi immunologicznej, co może pozwolić na silniejszy bodziec w celu wzmocnienia naprawy (1). Poprzednie badania sugerują, że krótkotrwała suplementacja melatoniną, endogennie wytwarzaną indoloaminą, może wzmocnić reakcję regeneracyjną. Receptory melatoniny ulegają ekspresji na większości typów komórek odpornościowych, w tym na monocytach, neutrofilach i limfocytach Th1 (5). Wykazano wcześniej, że melatonina aktywuje monocyty (6), a wykazano, że leczenie melatoniną zwiększa rekrutację ludzkich monocytów poprzez interakcję z receptorem melatoniny (MLTr) in vitro. Wykazano również, że melatonina zmienia produkcję cytokin i zwiększa produkcję komórek zarówno wrodzonego, jak i nabytego układu odpornościowego (7). Wiązanie melatoniny z MLTr wyrażanym na komórkach odpornościowych może modulować rekrutację tych komórek do uszkodzonej tkanki, co z kolei może regulować wynikającą z tego reakcję regeneracyjną. Teoretycznie mogłoby to skrócić czas regeneracji po szkodliwych ćwiczeniach, poprawić jakość treningu i potencjalnie pozwolić na poprawę wyników w miarę upływu czasu (8,9,10). Niemniej jednak nie zbadano wpływu krótkotrwałej suplementacji melatoniną na wrodzoną odpowiedź komórek odpornościowych i reakcje zapalne podczas regeneracji po ćwiczeniach oporowych.

Cele:

1. Ocena reakcji ogólnoustrojowych i komórkowych na ostry atak ćwiczeń oporowych pomiędzy uczestnikami przyjmującymi melatoninę w porównaniu z placebo, w tym kinaza kreatynowa (CK), pełna morfologia krwi (CBC), interleukina-8 w surowicy (IL-8), białko chemoatraktujące monocyty w surowicy-1 (MCP-1), melatonina w surowicy, białko C-reaktywne w surowicy (CRP), ekspresja receptorów komórkowych (monocyty: aktywowane CD11b, CCR2, MLTr1A; neutrofile: aktywowane CD11b. CXCR2, MLTr1A) oraz dynamikę inwazji/migracji neutrofili/monocytów (indeks komórkowy, CI).
2. Aby ocenić funkcjonalne mierniki regeneracji po ostrym ataku ćwiczeń oporowych pomiędzy uczestnikami przyjmującymi melatoninę w porównaniu z placebo, w tym subiektywną jakość/czas trwania snu, zmęczenie, bolesność i stres (kwestionariusz Hoopera), postrzeganą regenerację (skala stanu postrzeganej regeneracji, PRSS), zakres aktywności ruchu (AROM), próg ciśnienia bólu (PPT), skok w przeciwstawnym ruchu (CMJ), maksymalny dobrowolny skurcz izometryczny przysiadu (MVIC) oraz obiektywny sen i aktywność fizyczna (akcelerometria).

Metoda:

Randomizowane, podwójnie ślepe, kontrolowane placebo badanie w grupach równoległych porównujące wpływ suplementacji melatoniną w porównaniu z placebo na reakcje ogólnoustrojowe i komórkowe oraz regenerację funkcjonalną po szkodliwych ćwiczeniach oporowych.

Suplementacja melatoniną lub placebo (przydzielana losowo) będzie stosowana przez okres 3 dni, rozpoczynając na 24 godziny przed zakończeniem ostrego ataku szkodliwych ćwiczeń oporowych, aż do 48-godzinnego okresu regeneracji po wysiłku.

Obiektywny sen i aktywność fizyczna (akcelerometr) będą oceniane 24 godziny przed (-24H), 24 godziny po (24H) i 48 godzin (48H) po wysiłku. Dieta (węglowodany, tłuszcze, białka, całkowita liczba kalorii i mikroelementów) zostanie oceniona przed (0), 24 i 48 godzin po wysiłku. CBC, CK, IL-8, MCP-1, CRP, Hooper, PRSS, AROM, PPT, CMJ, MVIC i melatonina będą oceniane przed (0) natychmiast po (IP) 4 godziny po (4H), 24H i 48 godzin po wysiłku. Indeks komórek neutrofili będzie oceniany przed (0), 4 i 24 godziną po wysiłku. Indeks komórek monocytów (CI) będzie oceniany przed (0), 24 i 48 godziną po wysiłku. Ekspresję receptora komórek neutrofili ocenia się w Pre (0), 4H i 24H. Ekspresję receptora monocytów ocenia się w Pre (0), 24H i 48H.