Effekterna av 17β-östradiol på skelettmuskulaturen

Design och detaljerad beskrivning av metodologi Detta är en randomiserad kontrollerad parallell-gruppsstudie, blindad för 17β-östradiol (n=10) eller placebo (n=10) tillägg som administreras varje dag i 10 dagar. Tolv friska unga män (ålder: 18-25 år; BMI: 22-33 kg/m2) kommer att rekryteras för att delta i denna studie. Under telefon- eller e-postkonversationer kommer vi att förklara studiens syfte och experimentella design och ta upp alla frågor som deltagarna kan ha (se telefon- och e-postmanus). Deltagarna kommer att besöka laboratoriet för en screening för att bedöma om de är berättigade att delta i denna studie. Under screeningen kommer vi först att förklara den experimentella designen och inhämta skriftligt informerat samtycke. Ett medicinskt frågeformulär kommer att fyllas i av deltagarna för att bedöma deras allmänna hälsa och användning av medicin. Kroppshöjd och massa kommer att mätas som baslinjeegenskaper hos deltagarna. Deltagarna kommer att uppmanas att fylla i en 3-dagars dietjournal för att bedöma vanligt energi- och proteinintag. Deltagarna kommer att tilldelas slumpmässigt till 17β-östradiol (n=10) eller placebo (n=10) tilläggsgruppen. Randomisering kommer att utföras med hjälp av en datoriserad listrandomizer (https://www.random.org/lists/), och deltagare kommer att sekventiellt tilldelas ett villkor enligt den randomiserade listan. Den experimentella prövningen består av 10 dagars tillskott av 17β-östradiol (Estrace, Acerus Pharmaceuticals Corporation, Mississauga, ON, Kanada eller placebo (400 mg/dag Polycose, Abbott Laboratories, St. Laurent, QC, Kanada), inklusive 3 dagars pre-immobilisering och 7 dagars enbensimmobilisering. Tre dagar före immobilisering (t=-3 d) kommer ett blodprov att tas och muskelstyrka bedöms innan daglig 17β-östradiol eller placebotillskott påbörjas. Deltagarna kommer att konsumera 1 mg/dag i 3 dagar och 3 mg/dag i 7 dagar av Estrace eller 400 mg/dag av Polycose i 7 dagar. Östrogen- och placeboflaskorna är kodade för att säkerställa fullständig blindning för både forskare och deltagare. Ytterligare blodprov kommer att tas för att bedöma deltagarnas överensstämmelse med tillskottet. Vid t=-3 d kommer dessutom ett salivprov att tas innan intag av 150 mL deuteriummärkt vatten (D2O). Daglig salivprovtagning kommer att fortsätta till slutet av experimentförsöket för att bedöma anrikningar av prekursorpooler. Kostintaget kommer att kontrolleras under 10 dagar (inklusive 3 dagar före immobilisering och 7 dagars immobilisering), vilket ger en energibalanserad kost som innehåller 1 vikt per dag jämnt fördelat över frukost, lunch och middag (15). Deltagarna kommer att instrueras att avstå från intensiv fysisk aktivitet (löpning, snabb cykling, tävlingssporter, att bära tunga laster, etc.) och att avstå från alkoholkonsumtion i 3 dagar före och under den 7-dagars enbensimmobiliseringen. Daglig aktivitet kommer att övervakas med ett SenseWear-armband, som försökspersonerna kommer att behöva bära från t=-3 dagar till slutet av experimentförsöket.

Deltagarna kommer att ha ett ben immobiliserat med hjälp av knästöd (http://www.breg.com/products/knee-bracing/post-op) sålunda kommer den kontralaterala delen att fungera som en intern kontroll. Det ben som ska immobiliseras kommer att väljas på ett slumpmässigt motviktssätt för att resultera i att lika många deltagare får sina svagare eller starkare ben immobiliserade. Bygeln (http://www.breg.com/products/knee-bracing/post-op) kommer att bäras i ett fast böjningsläge vid 140° (d.v.s. 40° från full förlängning) med ett plastband som tas bort för att kontrollera tryckpunkter dagligen och återförseglas med en specialmodifierad plastrem som smälts för att täta remmen, som vi har gjort tidigare19,20. Anledningen till detta är att staget inte kan tas bort utan att plastförseglingen bryts, utan kan brytas i nödfall och stag tas bort helt om det behövs. Genom att använda denna modell av obruk har vi funnit att det immobiliserande stödet tolereras väl, inte begränsar, och det är viktigt att det inte blockerar blodflödet i popliteala och/eller femorala artärerna, och vi har inte haft några fall av ödem eller venös trombos i tidigare studier. Deltagarna kommer också att förses med elastiska stödbandage för att minska risken för djup ventrombos.

På t=0 d kommer ett blodprov, salivprov och muskelbiopsi att samlas in för bedömning av muskelproteinsynteshastigheter. Muskelstyrka och volym kommer att bedömas med hjälp av en Biodex respektive ultraljud. Ett knästöd kommer att placeras för att starta den 7-dagars enbensimmobiliseringsfasen. Valet av ben för immobilisering kommer att randomiseras och balanseras för dominans enligt maximal isometrisk styrka. I slutet av immobiliseringsfasen (t=7 d) kommer ett blodprov att tas, muskelbiopsier tas från både det immobiliserade och icke-immobiliserade benet och muskelvolym och styrka kommer att bedömas. Efter att styrkan har bedömts i båda benen kommer ytterligare en muskelbiopsi att tas för att bedöma effekten av 17β-östradiol på muskelsvaret på en enstaka träningsperiod (Biodex) i både det icke-immobiliserade och immobiliserade benet 3 timmar efter träningen anfall.