Adaptações celulares ao treinamento em pacientes com diabetes tipo 2 (TrainAiD)
O treinamento físico pode melhorar a saúde metabólica em pacientes com resistência à insulina e/ou diabetes tipo 2 (DM2). As alterações celulares e moleculares subjacentes às melhorias na saúde metabólica são multifatoriais e apenas parcialmente compreendidas, mas provavelmente envolvem adaptação em um nível de múltiplos órgãos que inclui melhorias na captação de glicose no músculo esquelético e na sensibilidade à insulina do tecido adiposo.
O objetivo deste projeto é estudar as diferenças transcricionais no músculo esquelético e no tecido adiposo no início e após um programa de treinamento físico de 3 meses em pacientes obesos com e sem DM2 e usar essas informações para identificar novos alvos terapêuticos para melhorar a eliminação de glicose e sensibilidade à insulina em pacientes com DM2.
Assim, os investigadores pretendem encontrar respostas à pergunta: Qual é o mecanismo por detrás do efeito da atividade física na sensibilidade à insulina na diabetes tipo 2?
Visão geral do estudo
Status
Condições
Intervenção / Tratamento
Descrição detalhada
Antecedentes e objetivo
O treinamento físico pode melhorar a saúde metabólica em pacientes com resistência à insulina e/ou diabetes tipo 2 (DM2). As alterações celulares e moleculares subjacentes às melhorias na saúde metabólica são multifatoriais e apenas parcialmente compreendidas, mas provavelmente envolvem adaptação em um nível de múltiplos órgãos que inclui melhorias na captação de glicose no músculo esquelético e na sensibilidade à insulina do tecido adiposo.
A literatura sobre os efeitos de uma sessão aguda de exercício sobre a captação de glicose no músculo esquelético é extensa, mas até o momento faltam estudos que investiguem a base molecular específica para o efeito sensibilizador de insulina do treinamento físico regular.
O objetivo deste projeto é estudar as diferenças transcricionais no músculo esquelético e no tecido adiposo no início e após um programa de treinamento físico de 3 meses em pacientes obesos com e sem DM2 e usar essas informações para identificar novos alvos terapêuticos para melhorar a eliminação de glicose e sensibilidade à insulina em pacientes com DM2.
Assim, os investigadores pretendem encontrar respostas à pergunta: Qual é o mecanismo por detrás do efeito da atividade física na sensibilidade à insulina na diabetes tipo 2?
Métodos
Trinta pacientes obesos com (n=15) e sem (n=15) diabetes tipo 2 serão incluídos no estudo.
Projeto: Estudo de Coorte Intervenção: período de intervenção de 12 semanas consistindo em treinamento de exercícios aeróbicos 3 sessões/semana, 45 min/sessão. Todas as sessões de treinamento são supervisionadas. O treinamento aeróbico é conduzido como treinamento de bicicleta ergométrica a uma intensidade de 70% do consumo máximo de oxigênio (x2/sem.) e remo ergômetro a 70% da frequência cardíaca máxima (x1/sem). Nas semanas 3, 6 e 9, o VO2max é medido para garantir um ajuste suficiente da carga de trabalho durante as sessões de treinamento.
Métodos experimentais: Antes (1-2 semanas) e após a intervenção, são realizados os seguintes testes e medições:
Dia A: (jejum noturno. Duração aprox. 3h)
- Digitalização de absorciometria de raios X de dupla energia (DXA) (composição corporal e gordura corporal)
- Teste de esforço graduado em bicicleta ergométrica (taxa máxima de oxidação de gordura)
- Teste de consumo máximo de oxigênio (VO2max)
- Força de preensão manual (por dinamômetro)
- Leg power (Power Rig e teste de sentar e levantar)
Dia B: (jejum noturno. Duração aprox. 9h)
- Clamp euglicêmico, hiperinsulinêmico de 2 passos
- Biópsia do músculo vasto lateral
- Biópsia de gordura abdominal inferior subcutânea
- Medições de fluxo (artéria femoral por ultrassom Doppler e antebraço por pletismografia por strain gauge)
- Gasto de energia (método de capô ventilado)
Os dias A e B são repetidos após o término da intervenção de treinamento.
Métodos analíticos:
- Biópsias de músculo e gordura: capacidade respiratória mitocondrial e produção de espécies reativas de oxigênio. Sequenciamento de RNA de núcleo único (snSeq). Determinação do tipo de fibra e capilarização.
- Amostras de sangue: Hormônios, metabólitos e substratos (p. insulina, catecolaminas, cortisol, glicose, lactato, piruvato, corpos cetônicos, citocinas e miocinas). Análise proteômica/peptidomica plasmática.
Em resumo, este estudo revelará os tipos de células e genes no músculo esquelético e no tecido adiposo que são afetados pelo treinamento e/ou que apresentam regulação diferencial em pacientes com DM2 versus controles.
Considerações estatísticas:
Um cálculo de poder indica que uma diferença significativa na sensibilidade à insulina induzida por treinamento será detectável quando n ≥ 10, com base em poder = 0,95 e nível de significância definido como P<0,05. Isso permite uma taxa de abandono de 15-20% com alguma margem. A análise de modelos mistos será usada para análise de dados de dados fenotípicos e ferramentas bioinformáticas para os dados snSeq e para a interação entre a expressão gênica e fenotípica.
Considerações éticas:
O projeto foi aprovado pelo Comitê Regional de Ética da Região da Capital (H-20046605) em 15 de dezembro de 2020.
Tipo de estudo
Inscrição (Antecipado)
Estágio
- Não aplicável
Contactos e Locais
Contato de estudo
- Nome: Maria Hansen, MD
- Número de telefone: +4529210442
- E-mail: mariahan@sund.ku.dk
Locais de estudo
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-
-
Copenhagen, Dinamarca, 2200
- Recrutamento
- Xlab, Faculty of Health and Medical Sciences, University of Copenhagen
-
Contato:
- Flemming Dela, MD, DMSc
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Critérios de participação
Critérios de elegibilidade
Idades elegíveis para estudo
Aceita Voluntários Saudáveis
Gêneros Elegíveis para o Estudo
Descrição
Critério de inclusão:
- Excesso de peso a obeso (IMC 28-35 kg/m2)
- ECG de repouso normal
Específico para pacientes com DM2:
- Em tratamento antiglicêmico com dieta +/- metformina, inibidores de SLGT-2, sulfoniluréia, GLP1-RA ou inibidores de DPPV-4
- Tempo desde o diagnóstico máximo 4 anos
Critério de exclusão:
- Diagnosticado com doença cardiovascular (hipertensão leve a moderada permitida, definida como prescritos no máximo dois medicamentos anti-hipertensivos diferentes)
- Epilepsia
- Doença renal (TFG <50 ml/min)
- Atividade de exercício regular
- Incapacidade de realizar exercícios de bicicleta e remo em ergômetro
- Incapacidade de compreender a língua dinamarquesa (escrita e falada)
Específico para pacientes com DM2:
- Tratamento com insulina
Plano de estudo
Como o estudo é projetado?
Detalhes do projeto
- Finalidade Principal: CIÊNCIA BÁSICA
- Alocação: NON_RANDOMIZED
- Modelo Intervencional: PARALELO
- Mascaramento: NENHUM
Armas e Intervenções
Grupo de Participantes / Braço |
Intervenção / Tratamento |
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EXPERIMENTAL: Diabetes
Treinamento de exercícios aeróbicos
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Período de intervenção de 12 semanas consistindo em treinamento de exercícios aeróbicos 3 sessões/semana, 45 min/sessão.
Todas as sessões de treinamento são supervisionadas.
O treinamento aeróbico é conduzido como treinamento de bicicleta ergométrica a uma intensidade de 70% do consumo máximo de oxigênio (x2/sem.)
e remo ergômetro a 70% da frequência cardíaca máxima (x1/sem).
Nas semanas 3, 6 e 9, o VO2 max é medido para garantir um ajuste suficiente da carga de trabalho durante as sessões de treinamento.
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EXPERIMENTAL: Saudável
Treinamento de exercícios aeróbicos
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Período de intervenção de 12 semanas consistindo em treinamento de exercícios aeróbicos 3 sessões/semana, 45 min/sessão.
Todas as sessões de treinamento são supervisionadas.
O treinamento aeróbico é conduzido como treinamento de bicicleta ergométrica a uma intensidade de 70% do consumo máximo de oxigênio (x2/sem.)
e remo ergômetro a 70% da frequência cardíaca máxima (x1/sem).
Nas semanas 3, 6 e 9, o VO2 max é medido para garantir um ajuste suficiente da carga de trabalho durante as sessões de treinamento.
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O que o estudo está medindo?
Medidas de resultados primários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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Sensibilidade à insulina
Prazo: Mudança da linha de base em 12 semanas
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Pinça hiperinsulinêmica euglicêmica
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Mudança da linha de base em 12 semanas
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Fluxo sanguíneo
Prazo: Mudança da linha de base em 12 semanas
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Ultrassom Doppler pulsado (A.
femoralis) e pletismografia por strain gauge de oclusão venosa (antebraço)
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Mudança da linha de base em 12 semanas
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A expressão gênica será determinada quantitativamente em resolução celular usando sequenciamento de núcleo único
Prazo: Mudança da linha de base em 12 semanas
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Os dados snSeq serão analisados usando abordagens computacionais de última geração para detectar mudanças na composição do tipo de célula e diferenças nos padrões de expressão gênica de tipos específicos de células.
Essas abordagens incluirão: I) normalizações de contagens brutas; II) seleção de características baseada na maioria dos genes variáveis; III) Análise de correlação Conos ou Canônica para alinhar as células entre as amostras; IV) Visualização usando abordagens de redução de dimensionalidade como Aproximação e Projeção Uniforme (UMAP) e Incorporação Estocástica Neighbor T-distribuída (t-SNE); V) Métodos de inferência de velocidade e trajetória do RNA para acompanhar mudanças nas identidades dos tipos celulares.
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Mudança da linha de base em 12 semanas
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Medidas de resultados secundários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
|---|---|---|
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Homeostase da glicose
Prazo: Mudança da linha de base em 12 semanas
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Alterações na concentração de HbA1c
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Mudança da linha de base em 12 semanas
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Aptidão cardiorespiratória
Prazo: Linha de base e após 3, 6, 9 e 12 semanas de treinamento aeróbico
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Alterações no consumo máximo de oxigênio
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Linha de base e após 3, 6, 9 e 12 semanas de treinamento aeróbico
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Colaboradores e Investigadores
Patrocinador
Colaboradores
Investigadores
- Investigador principal: Flemming Dela, MD, DMSc, University of Copenhagen
Datas de registro do estudo
Datas Principais do Estudo
Início do estudo (REAL)
Conclusão Primária (ANTECIPADO)
Conclusão do estudo (ANTECIPADO)
Datas de inscrição no estudo
Enviado pela primeira vez
Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ
Primeira postagem (REAL)
Atualizações de registro de estudo
Última Atualização Postada (REAL)
Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade
Última verificação
Mais Informações
Termos relacionados a este estudo
Palavras-chave
Termos MeSH relevantes adicionais
Outros números de identificação do estudo
- Training Adaptations in T2D
Plano para dados de participantes individuais (IPD)
Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?
Descrição do plano IPD
Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo
Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA
Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA
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