Экстремальная морфология и метаболическое здоровье

После подписания информированного согласия на участие в исследовании участникам будет предложено заполнить анкету о критериях здоровья, включая анкету готовности к физической активности и анкету обследования расстройств пищевого поведения, чтобы подтвердить право на участие. Участники также должны будут заполнить анкету о состоянии здоровья для введения анестетика в рамках процедуры биопсии. Людям очень маленького или очень крупного телосложения (без дисплазии скелета) будет предложено посетить лабораторию для досудебного скрининга в качестве дополнительного критерия приемлемости. Это будет включать измерение роста, массы тела и стояние на специальных весах (шкала биоэлектрического импеданса), которые оценивают, сколько у человека мышц и жира. Если есть подозрение, что участник соответствует заявленным критериям безжировой массы тела, будет проведено полное сканирование всего тела с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (DEXA) для более точной оценки состава тела. Это включает в себя лежание на кровати в течение ~ 7 минут и отдых во время сканирования. После анализа результатов сканирования исследовательская группа сообщит участнику, соответствуют ли они требованиям и могут ли они продолжить исследование.

Все участники, признанные подходящими, которые могут и хотят принять участие, будут приглашены в лабораторию физиологии человека Университета Бата для полного испытания.

В первый день, перед посещением Университета Бата, участникам будет предложено придерживаться стандартизированной диеты, состоящей из хлопьев на завтрак, а также бутербродов, напитков и закусок, купленных в супермаркете, на обед в выбранном ими количестве. В идеале участники должны голодать за 4-5 часов до прибытия (~17:00).

По прибытии в университет лицам с дисплазией скелета также будет предложено заполнить анкету о критериях здоровья и о готовности к физической активности, чтобы обеспечить соответствие требованиям. Важно, чтобы участники сообщали исследователям о любых заболеваниях или любых изменениях обстоятельств с момента регистрации. Вся информация строго конфиденциальна.

Исследовательская группа сначала измерит рост, массу тела, окружность талии и бедер, диаметр живота (расстояние от передней до задней части тела), рост сидя и артериальное давление. В начале визита участников также проинформируют о сборе мочи в предоставленные контейнеры. Людям со скелетной дисплазией затем будет сделана двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DEXA) для оценки состава тела. Все участники также пройдут сканирование периферической количественной компьютерной томографии (pQCT), которое включает помещение одной ноги в круглый сканер для оценки тканей в вашей ноге, например, костей, мышц и жира (как если бы изображение было срезом). Сканирование требует, чтобы вы удерживали ногу неподвижно в течение ~ 10 минут.

Затем участников попросят отдохнуть в постели и расслабиться. В сидячем положении участники выполнят проверку функции легких в состоянии покоя, для чего необходимо вдувать в специальное устройство через мундштук. После этого, после того, как он ляжет и будет проинструктирован о процедуре, обученный сотрудник возьмет биопсию жировой ткани из брюшной полости для анализа генов и белков в клетках. Жировая биопсия включает введение иглы с отсосом прямо под кожу для извлечения клеток и будет выполняться под местной анестезией. Эта процедура может вызвать синяк на срок до 7 дней. После этого будет взята биопсия мышц из четырехглавой мышцы (большая мышца на передней части бедра) для повторного измерения генов и белков, а также сигнальных путей, участвующих в нашем метаболизме. Иглу вводят прямо внутрь мышцы и берут 2/3 кусочка ткани. Исследовательская группа предоставит информацию и оборудование для последующего ухода за местами биопсии, чтобы предотвратить заражение после того, как участники покинут лабораторию.

После этого участникам будет предложено горячее питание на ужин. Это будет стандартная порция Sainsbury's Love Your Veg! Домашний пирог с чечевицей (400 г, 1 порция). Перед тем, как выключить свет в 22:00, участникам дадут набор для мониторинга сна, известный как полисомнография. Оборудование включает в себя ленту для измерения давления в брюшной полости и грудной клетке, назальную канюлю и несколько липких датчиков, размещаемых непосредственно на коже.

Утром второго дня исследователь разбудит участника в 07:00. Используя мундштук (похожий на трубку) и зажим для носа, выдыхаемый воздух в состоянии покоя будет собираться в течение 20 минут, чтобы рассчитать, сколько энергии сжигается в состоянии покоя. Участников также попросят ввести образец дыхания в небольшую стеклянную трубку через соломинку (это связано с методом трассировки, описанным ниже). Масса тела будет измерена снова после того, как участник сможет воспользоваться туалетом.

Вернувшись в постель, обученный сотрудник вставит канюлю (маленькую пластиковую трубку) в вену на тыльной стороне руки или предплечья участника. Это останется в силе до конца дня и позволит брать повторные образцы крови на протяжении следующих анализов. У участников со скелетной дисплазией генетический материал, обнаруженный в клетках, будет взят из первого образца крови, а затем проанализирован для подтверждения правильного диагноза ахондроплазии. Участников попросят поместить руку в теплую коробку с температурой 55°C, что способствует кровотоку и облегчает исследовательской группе взятие образцов. Затем всем участникам будет предложено ответить на ряд вопросов об аппетите, задание по выбору порции и будет измерено артериальное давление.

Когда рука согреется и первоначальные задания на аппетит будут выполнены, участникам предложат сладкий напиток и попросят выпить его в течение 5 минут. Напиток также будет содержать индикатор сахара, который является стабильным и безопасным для употребления. Это позволяет исследовательской группе оценить, как напиток обрабатывается организмом в режиме реального времени. Для нескольких человек из каждой «подгруппы» (ахондроплазия, скелетная дисплазия, чрезвычайно большой размер тела и чрезвычайно маленький размер тела) в напиток будет добавлен другой индикатор, называемый ацетатом, который поможет с некоторыми расчетами того, как организм обрабатывает выделенные вещества. сахар. Образцы крови (10 мл) будут браться из канюли каждые 15 минут в течение первого часа и 30 минут в течение следующих двух часов. В эти же промежутки времени участника попросят дуть в маленькую трубочку с помощью соломинки, чтобы оценить появление индикатора на дыхании (показатель того, сколько сахара сжигается из напитка, в отличие от запасов сахара в организме). , следовательно, необходим базовый образец). Участникам также будет предложено ответить на вопросы об аппетите и задачу выбора порции всякий раз, когда берется образец крови. Через 60, 120 и 180 минут будет взята 5-минутная проба воздуха так же, как при пробуждении, и через час будет измерено артериальное давление. Между выборками участник также может заполнить серию анкет о психическом здоровье (по желанию).

В 11:00 участникам будет предложено еще одно задание на аппетит, а затем обед (паста песто с сыром и стакан апельсинового сока), который нужно съесть в течение 20 минут. Будет задано несколько дополнительных вопросов об аппетите до и после еды. Следующие 3 часа будут такими же, как и раньше, с заполнением обычных шкал аппетита и взятием образцов крови каждые 15 минут в течение первого часа и 30 минут в течение следующих двух часов. Через 60, 120 и 180 минут через соломинку будет взята одна 5-минутная проба выдыхаемого воздуха и меньшая проба трассирующего выдыхаемого воздуха, а также будет зарегистрировано артериальное давление.

Затем участников попросят пройти короткий тест на беговой дорожке для калибровки монитора активности, надев пульсометр на нагрудный ремень во время ходьбы. Пять 3-минутных дополнительных этапов будут рассчитаны на основе «нормальной» самостоятельно выбранной участниками скорости ходьбы. В течение последней минуты каждого этапа будет собрана минутная проба дыхания и записана частота сердечных сокращений. Проба дыхания в пробирку для сбора индикаторов также будет получена в конце каждого этапа упражнений. Находясь на беговой дорожке, участников попросят описать, насколько сложными они кажутся на этапах упражнений. Если самая высокая скорость не превышает «тяжелых» упражнений, исследователь спросит, чувствует ли участник, что он может завершить заключительный этап с более высокой интенсивностью (не превышающей оценку воспринимаемой нагрузки 15), чтобы помочь в калибровке монитора активности. В течение 30 секунд после окончания работы на беговой дорожке из канюли будет взят последний образец крови перед ее удалением.

При выходе из лаборатории участникам будут предоставлены монитор активности, часы движения, дневник питания (либо в мобильном приложении, либо в бумажной копии), а также весы для еды и веса тела. На тыльной стороне руки также будет установлено небольшое устройство для непрерывного измерения уровня сахара в крови. Устройство вводится с помощью очень маленькой иглы, которую затем удаляют, оставляя на руке только пластырь с небольшим зондом. Исследовательская группа проинструктирует участников о том, как носить монитор активности на груди, и попросит участников носить его всегда, кроме как во время плавания или купания, и записывать потребление пищи в течение 14 дней. В течение этого времени участников попросят взвеситься первым делом утром и последним вечером, а также зафиксировать время и качество сна.