Karakterisering av den metallomiska plasmaprofilen för akut träning hos friska män och kvinnor (METALEXO) (METALEXO)

Många spårelementmetaller spelar en viktig roll i energimetabolismen, inklusive magnesium, zink eller mangan (Heffernan et al., 2019). Elitidrottare för män och kvinnor med höga energibehov måste följaktligen kompensera med mat- eller dryckintag den förlorade och/eller kroppsfelfördelningen av dessa spårelementmetaller under fysisk träning. Spårelementmetaller och deras interaktioner i metaboliska processer kan spela en viktig roll för fysisk prestation. Moduleringen av deras plasmatillgänglighet som svar på akut träning är dock fortfarande dåligt förstådd (Heffernan et al., 2019). Den induktivt kopplade plasmamasspektrometrin (ICP-MS) utgör en effektiv teknik för att detektera och kvantifiera alla spårelementmetaller i plasma och erytrocyter för att svara på denna fråga.

Bland de olika spårelementmetallerna är järn en av de mest studerade under de senaste 30 åren. Järn är verkligen en väsentlig komponent i hemoglobin och myoglobin, vilket möjliggör en optimal syretillförsel till organ, särskilt till skelettmuskulaturen under sammandragning. Järn spelar också en viktig roll i den mitokondriella andningskedjan, såväl som i aktiviteten hos många enzymer. Järnbrist, särskilt när det gäller tillgänglighet av järn i plasma, utövar skadliga konsekvenser på sportprestanda genom att främja järnbristanemi. Uthållighetsidrottare uppvisar ofta järnbrist (Sim et al., 2019), men det senare kan också påverka icke-atletiska populationer, särskilt kvinnor (Mota et al., 2019). Störningar i järnmetabolismen under intensiv träning kan bero på flera faktorer inklusive hyperhecpidinemi (Roecker et al., 2005). Höga plasmahepcidinnivåer bidrar verkligen till en minskning av plasmajärntillgängligheten som klassiskt observerats hos elitidrottare. Dessutom kan intravaskulär hemolys kombinerad med förlorat järn i urinen, mag-tarmkanalen och/eller svettjärn också observeras under långvarig intensiv träning (Peeling et al., 2017). Sammantaget kan dessa faktorer direkt påverka funktionsförmågan under fysisk träning. Intressant nog stöder nya studier förekomsten av en stark interaktion mellan järnmetabolismen och de andra icke-järnhaltiga spårämnena inklusive bland annat zink, koppar eller kobolt (Loréal et al., 2014; Cavey et al., 2015). Under intensiv fysisk träning kan de icke-järnhaltiga metallerna således direkt eller indirekt spela en roll i moduleringen av järnimport, lagring eller export i olika typer av celler, och sålunda funktionella kapaciteter.

I detta sammanhang syftar den kliniska pilotstudien till att karakterisera den metallomiska plasmaprofilen som svar på en akut intensiv träning hos friska män och kvinnor. Alla frivilliga (n=40) kommer att göra 3 besök i M2S-labbet: 1) ett inklusionsbesök inklusive antropometriska mätningar, kost- och fysisk aktivitetsundersökningar, 2) ett andra besök för att utföra det inkrementella cykeltestet, 3) ett sista besök på utföra metaboliska åtgärder under en 30-minuters intensiv träning (dvs. 90 % av mekanisk effekt vid anaerob tröskel). Blodprover kommer att samlas in före, i slutet av denna intensiva träning, och efter 3 timmars återhämtning för att i plasma bestämma systemiska parametrar för järnmetabolism och koncentrationerna av 29 icke-järnmetaller.