Multidimensionell prediktiv modellering för att förstå mekanismer för träningsrespons heterogenitet hos äldre vuxna (M3AX)

Åldranderelaterad funktionsnedgång tros vara orsakad av biologiska processer1 som i slutändan manifesterar sig i fysiska, mentala och metabola funktionsnedsättningar - som äventyrar hälsan och livskvaliteten (QoL). Träning är en multipotent behandling som lovar att mildra de flesta åldrande kännetecken, men det finns betydande variationer i individuell träningslyhördhet. Denna interindividuella responsheterogenitet (IRH) identifierades först och förhördes utförligt av Bouchard och kollegor i samband med uthållighetsträning (ET). Därefter har utredarna visat motståndsträning (RT) IRH och har studerat potentiella IRH-mekanismer. Utredarna ledde sedan flera försök på äldre vuxna som undersökte dostitrering, adjuvant näring eller medicinering i försök att sänka dåliga svarsfrekvenser. Många kunskapsluckor kvarstår, vilket sammanfattades i National Institutes of Aging (NIA) workshop om IRH-sådd denna Requests for Applications (RFA). Utredarna har satt ihop ett tvärvetenskapligt team för att ta itu med RFA:s centrala mål, "att bättre förstå faktorer som ligger bakom responsvariabiliteten på träningsträning hos äldre vuxna." Även om riktlinjerna för Health and Human Services (HHS) specificerar kombinerad ET och RT för att maximera hälsofördelarna hos åldrande vuxna, har storskaliga träningsförsök som studerar IRH (dvs. HERITAGE, MoTrPAC) begränsat deltagarna till ett enda träningsläge. För detta projekt föreslår utredarna den innovativa, men logiska, strategin att använda kombinerad ET och RT. Låg kardiorespiratorisk kondition (CRF, VO2max) och låg funktionell muskelkvalitet (fMQ; styrka/muskelmassa) är multisystemmanifestationer av försämringen av de cellulära kännetecknen för åldrande. Viktigt är att både CRF och fMQ är modifierbara med ET och RT. Utredarnas designförutsättning är alltså att kombinerad ET+RT är en utmärkt strategi för att belysa faktorer som ligger bakom IRH, eftersom det skapar en väg mot att förstå och mildra IRH vid åldrande med direkt översättningsbarhet till bästa bevis för folkhälsorekommendationer.

Det är ännu inte bestämt hur åldrandets kännetecken samverkar för att påverka träningslyhördheten. Till exempel är muskelmitokondriell energi och proteostas oupplösligt kopplade, och dålig responsstatus kan orsakas av brist på energiresurser för att upprätthålla proteostas under ett träningsprogram. På samma sätt stör åldrandet dygnsklockor, vilket leder till inflammation och störd cellsignalering, vilket också kan bidra till IRH.

Medan källor till IRH är en konstellation av modifierbara och icke-modifierbara faktorer, kommer forskarna att testa hypotesen att faktorer som är centrala för åldrandet i sig självt - åldrande kännetecken som proteostas, mitokondriell energi och inflammation, såväl som systemisk och muskelspecifik dygnsklocka funktion och utgång - är främsta bidragsgivare till den flerdimensionella kretsen som avgör om en individ uppnår den minsta kliniskt viktiga skillnaden (MCID) i CRF och/eller fMQ med träningsträning. Utredarna kommer också att testa hypotesen att ändrad träningsdosering i kombination med livsstilsrekommendationer kommer att främja uppnåendet av MCID bland äldre vuxna som inte svarar initialt. Med CRF och fMQ som primära kliniska resultat kommer utredarna att använda en 2-fas Sequential Multiple Assignment Randomized Trial (SMART) av kombinerad ET+RT med klinisk fenotypning och blod-/muskelmolekylära och cellulära analyser.