Многомерное прогнозирующее моделирование для понимания механизмов неоднородности реакции на физические упражнения у пожилых людей (M3AX)

Считается, что связанное с возрастом функциональное снижение вызвано характерными биологическими процессами1, которые в конечном итоге проявляются в физических, умственных и метаболических нарушениях, что ставит под угрозу продолжительность здоровья и качество жизни (КЖ). Физические упражнения — это мультиэффективное лечение, обещающее смягчить большинство признаков старения, но существуют значительные различия в индивидуальной реакции на физические упражнения. Эта межиндивидуальная гетерогенность реакций (IRH) была впервые выявлена ​​и тщательно исследована Бушаром и его коллегами в контексте тренировок на выносливость (ET). Впоследствии исследователи продемонстрировали IRH при тренировках с отягощениями (RT) и изучили потенциальные механизмы IRH. Затем исследователи провели несколько исследований с участием пожилых людей, изучая титрование дозы, адъювантное питание или лекарства в попытках снизить уровень плохих ответов. Как было резюмировано на семинаре Национальных институтов старения (NIA), посвященном IRH, формирующему запросы на заявки (RFA), остается множество пробелов в знаниях. Исследователи собрали междисциплинарную команду для достижения главной цели RFA: «лучше понять факторы, лежащие в основе вариабельности реакции на физические упражнения у пожилых людей». Хотя в рекомендациях Службы здравоохранения и социального обеспечения (HHS) указано сочетание ЭТ и ЛТ для максимизации пользы для здоровья пожилых людей, крупномасштабные исследования с физическими нагрузками, изучающие IRH (например, HERITAGE, MoTrPAC), ограничили участников одним режимом упражнений. Для этого проекта исследователи предлагают инновационную, но логичную стратегию использования комбинированного ET и RT. Низкая кардиореспираторная подготовленность (CRF, VO2max) и низкое функциональное качество мышц (fMQ; сила/мышечная масса) являются мультисистемными проявлениями ухудшения клеточных признаков старения. Важно отметить, что и CRF, и fMQ можно модифицировать с помощью ET и RT. Таким образом, предпосылка исследователей заключается в том, что комбинированная ЭТ+ЛТ является отличной стратегией для выяснения факторов, лежащих в основе ИРЗ, поскольку она прокладывает путь к пониманию и смягчению ИРЗ при старении с прямой трансляцией в научно обоснованные рекомендации общественного здравоохранения.

Еще предстоит определить, как признаки старения влияют на реакцию организма на упражнения. Например, энергетика мышечных митохондрий и протеостаз неразрывно связаны между собой, и плохой ответ может быть вызван отсутствием энергетических ресурсов для поддержания протеостаза на протяжении всей программы упражнений. Точно так же старение нарушает циркадные часы, что приводит к воспалению и нарушению передачи сигналов в клетках, что также может способствовать развитию ИРГ.

Хотя источники ИРГ представляют собой совокупность модифицируемых и немодифицируемых факторов, исследователи проверят гипотезу о том, что факторы, имеющие решающее значение для самого старения, - признаки старения, такие как протеостаз, митохондриальная энергетика и воспаление, а также системные и специфичные для мышц циркадные часы. функция и результат - являются основными участниками многомерной схемы, которая определяет, достигает ли человек минимальной клинически значимой разницы (MCID) в CRF и/или fMQ при тренировках. Исследователи также проверят гипотезу о том, что изменение дозировки упражнений в сочетании с рекомендациями по образу жизни будет способствовать достижению MCID среди пожилых людей, которые изначально не реагируют. Учитывая CRF и fMQ в качестве основных клинических результатов, исследователи будут использовать двухфазное последовательное рандомизированное исследование с множественным назначением (SMART) комбинированной ET+RT с клиническим фенотипированием и молекулярным и клеточным анализом крови/мышц.