Sickle Cell-egenskap och träning, effekt av het miljö (TDex)

Introduktion

Sicklecellssjukdomen är en ärftlig sjukdom som kännetecknas av onormalt hemoglobin som kallas hemoglobin S eller sicklehemoglobin i röda blodkroppar hos försökspersoner. Den homozygota formen (hemoglobin SS) orsakar sicklecellanemi och är den allvarligaste typen av sicklecellssjukdom. Hemoglobin SC-sjukdom och hemoglobin Sβ talassemi är två andra vanliga former av sicklecellssjukdom. Sicklecellsdragsbärarna är personer som ärvt hemoglobin S från en förälder och ett normalt hemoglobin A från den andra (heterozygot AS). Dessa människor är i allmänhet friska. Men fler och fler fall av allvarliga komplikationer har rapporterats, särskilt under ansträngningar och vistelser på hög höjd som hemorheologiska och mikrocirkulationsstörningar och rabdomyolys. Ökad procentandel av röda blodkroppssjuka observerades hos bärare av sicklecellegenskaper (AS) jämfört med normal individ efter 45 minuters promenad vid 33°C temperatur. AS-individer visade också en försämring av deformerbarheten av röda blodkroppar i vila, i slutet och 24 timmar efter maximal träning jämfört med normala individer AA, vilket visar sårbarheten hos röda blodkroppar hos dessa till synes friska försökspersoner. Styvheten hos röda blodkroppar tillsammans med blodets viskositet ökade också i AS-gruppen jämfört med AA-gruppen, som en konsekvens ökar risken för vaskulära olyckor. Hos idrottare och militära krigsfighters har en övningskollaps och plötslig död i samband med sicklecellsegenskaper observerats. Flera fall av plötslig död hos AS-individer har rapporterats av många författare under träning, men de exakta orsakerna är fortfarande mycket dåligt förstådda.

Som begränsningar relaterade till träning i tropiskt klimat observerades en minskning av kraft och volemi på grund av uttorkning, avledning av blodvolymen till kutana territorier. Det rapporterades också en försämring av kolhydratmetabolismen.

Våra mål i detta arbete är:

• För att karakterisera det mikrovaskulära svaret på träning i en het miljö hos unga vuxna som är aktiva med sicklecellegenskaper,
• För att lyfta fram biologiska mekanismer som ligger till grund för eventuella mikrovaskulära svarsspecificiteter hos sicklecellsdragsbärarna,
• För att beskriva de vaskulära konsekvenserna av postprandiala metaboliska störningar inducerade av träning i heta miljöer,
• För att förstå fasta och postprandial glukosmetabolism i vila, under och efter träning,
• Att testa återhämtningen i en neutral termisk miljö (22 °C) som ett sätt att normalisera kärlfunktionen efter träning.

Experimentellt protokoll

Trettio manliga frivilliga (15 friska: AA och 15 bärare av sicklecellsdrag: AS) rökfria, i åldern 18-30 år, BMI mellan 19 och 25 kg/m2 som bor i Karibien i minst 6 månader kommer att inkluderas i studien. Alla försökspersoner kommer att vara vid god hälsa fysiskt aktiva (≥ 3 timmar/vecka) utan att ha haft värmeslag under träning. De tar inga mediciner och konsumerar inte regelbundet alkohol.

Deltagarna kommer att utsättas för fyra experimentella sessioner:

1. En bekantskapssession vid fasta i en varm miljö (33 °C) där viloparametrar som reaktivt hyperemiindex, tympanisk temperatur, hjärtfrekvens, cerebral och muskulär syresättning, pulsvågshastighet och elektrokardiogram (EKG) kommer att mätas. Därefter kommer ett test av träningsintensiteten (VO2max) att utföras följt av en medicinsk intervju.

   De övriga 3 passen kommer att utföras tidigt på morgonen vid fasta med 45 minuters träning på ergocykel. Övningen inkluderar 15 minuters uppvärmning, sedan kommer deltagarna att uppmanas att trampa så fort som möjligt i 6 sekunder. Testet på 6 sekunder kommer att upprepas två eller fler gånger med återhämtning varje gång. Under träning kommer hydreringen att kontrolleras (2,5 ml vatten / kg var 15:e minut), syreförbrukningen kommer att mätas; och mikrovaskulär funktion och blodprover tagna vid olika tidpunkter för experiment i varje session (T0, T60, T75, T90, T120). Designen av denna studie är en crossover-studie uppdelad i 3 sessioner presenterade i randomiserad ordning:

2. Träning utförs i varm miljö (33 °C) med återhämtning i samma miljö.
3. Träning och återhämtning utförs i en kontrollmiljö (termoneutral) (22 °C)
4. Träning utförs i varm miljö (33 °C) med återhämtning i termoneutral miljö (22 °C).

I slutet av varje pass kommer en standardiserad måltid att ges till varje deltagare.

Denna studie kommer att genomföras i enlighet med de riktlinjer som utvecklats i Helsingforsdeklarationen, och alla förfaranden godkändes av Kommittén för skydd av personer Öst-III. Skriftligt informerat samtycke kommer att erhållas från alla deltagare.

Biokemiska förfaranden

Blodprover kommer att användas för hemorheologiska tester (blods viskositet, stelhet, aggregerbarhet och sickling av röda blodkroppar etc.) Dosering av kreatinkinas (CK-MM, MB), myoglobin och troponin kommer att utföras för att bedöma graden av rabdomyolys och hjärtats integritet.

Glykemi och laktatemi kommer att bestämmas med hjälp av remsor. Kortisol, insulin, adrenalin, glukagon och laktatdehydrogenas (LDH) analyser kommer att utföras med hjälp av lämpliga kit.

Plasmainflammatorisk profil kommer att bestämmas genom att mäta markörer som myeloperoxidas (MPO), malondialdehyd (MDA), avancerade oxidationsproteinprodukter (AOPP), nitrotyrosin och endotelin-1 med hjälp av lämpliga kit.

Adhesionsmolekyler som VCAM-1, ICAM-1 och P-selektin kommer att mätas med hjälp av ELISA-kit från Diaclone eller Eurobio.

Den oxidativa stressen på röda blodkroppar kommer att bedömas genom att mäta glutationförhållandet GSSH/GSSG, superoxiddismutas (SOD), katalas och glutationperoxidas (GPx).

Statistisk analys Data kommer att uttryckas som medelvärden med sina standardfel. Statistiska analyser kommer att utföras med SPSS för MAC och p < 0,05 anses statistiskt signifikant.

Alla data kommer att analyseras genom att använda upprepade mätningar ANOVA följt av Post hoc-jämförelser med studentens parade t-test. Testerna av Kolmogorov-Smirnov, Newman Keuls och Duncan kommer att tillämpas vid behov.

Förväntade resultat

• Bättre förståelse för fysiopatologiska mekanismer som leder till allvarliga vaskulära händelser efter fysisk träning i tropiskt klimat hos friska sicklecellsbärare.
• Öppnande av spår för identifiering av fysiska aktivitetsprogram och näringsinsatser anpassade till sicklecellspatienter i varm miljö.
• Förståelse av mekanismer som leder till störningar av glukosmetabolism under tropiskt klimat hos AA- och AS-ämnen.