Kombinált, minden szélsőséges, magas intenzitású intervallum edzés szabályozza az immunmetabolikus reakciókat a 4-es autópálya-szerű receptorok és az A20-csökkentés révén elhízott fiatal nőknél

Orvostudományi Kar Immunológiai Tanszék

Iszfaháni Orvostudományi Egyetem, Hezar Jerib St.

Iszfahán 81746-73461 (Irán)

Mondta Mohammad Marandi

Mozgásélettani Tanszék

Iszfahani Egyetem Sporttudományi Kar

Azadi Sq., Iszfahán 81746-73441 (Irán)

Kapcsolódó cikkek a következőhöz: "

Facebook
Twitter
LinkedIn
Email

Absztrakt

Bevezetés

Ebben a tanulmányban azt vizsgáltuk, hogy egy új, minden végtaggal kombinált HIIT (CHIIT) protokoll hogyan változtathatja meg a metainflammatorikus állapotot. Értékeltük a TLR4 jelátviteli kaszkádválaszokat túlsúlyos (OW) és OB nők PBMC-jében. Legjobb tudomásunk szerint szinte nincs olyan tanulmány, amely a hosszú távú testedzést a TLR4 pályához, annak adaptereihez és negatív szabályozóihoz kapcsolná. Annak ismerete, hogy a CHIIT indukált adaptációi, amelyek mind az aerob edzésből (all-extreme biciklizés), mind az RT-ből képesek-e módosítani a TLR4 gyakorlatilag előnyös lenne az ülő fiatal nők körében.

Mód

Dizájnt tanulni

Ezt a keresztmetszeti, nem randomizált kontrollált vizsgálati tervet a kontroll (CG) és a testmozgási csoportok (EG) összehasonlításával alkalmaztuk. Az EG-ben lévő alanyok a gyakorlatokat a hét 4 napján hajtották végre. Minden intézkedést először a kiindulási helyzetben, majd 10 hét (38–40 alkalom) edzés után hajtottak végre.

Résztvevők

Az összes résztvevőt az Isfahani Egyetem egész területén elhelyezett plakátokon keresztül toborozták; 86 önkéntest választottak ki erre a vizsgálatra (1. ábra). 86 egyén közül hetvenegy megfelelt a befogadási kritériumoknak, vagyis egészséges fiatal (18–25 éves) és OW vagy OB (BMI = 25–35 kg/m 2) betegek. Ami a kizárási kritériumokat illeti, a 71 alany közül 41-et kihagytak nemkívánatos életmódja miatt (6 hónappal a vizsgálatunk előtt részt vettek bármelyik edzésprogramban), dohányzott, bármilyen gyógyszert fogyasztott, diétázott, és szív- és érrendszeri betegségei (CVD) miatt vagy vese, magas vérnyomás, IR és cukorbetegség. Végül összesen 30 jogosult nőt osztottak véletlenszerűen a CG-hez (n = 15) és az EG (n = 15); egy medencéből választották ki őket.

1. ábra.

Folyamatábra, amely bemutatja az alanyok számát a beavatkozás minden részén.

Gyakorlati edzés beállítása

CHIIT Protokoll

2. ábra.

Vázlatos ábra, amely bemutatja az edzés protokollját, időtartamát és intenzitását az egyes fázisokban és edzéskészletekben.

Maximális szilárdsági értékelés

Minden ellenállási edzés maximális erejét a vérvizsgálati nap előtt értékelték, 2 alkalommal. Az első napon a résztvevőket arra utasították, hogy ismerjék meg a megfelelő emelési technikát, és lehetővé tették számukra a 8 ismétlés 2 sorozatának gyakorlását. Az 1–6 RM tesztelési utasítás utasításait követve a résztvevők a második napon elvégezték az összes mozgás tesztjét. Végül az erőgyakorlatokat a Nutter által javasolt korrigált 1RM% egyenlet alapján értékelték [29].

A CHIIT megismerése

A laboratóriumi környezethez és létesítményekhez való alkalmazkodáshoz a HR monitorozását, a kar és a láb kerékpározásának szinkronizálását, valamint a cél HR elérését mind az 1RM tesztnap után 2 egymást követő napon át tartó 2 ismerkedési ülésen végeztük. A résztvevők mindegyike két protokollkészletet hajtott végre, a pihenőidő növekedésével 1: 1 arányban az első foglalkozáson, majd a második napon a protokoll 2 vagy 3 intervallumával.

Mérések

Mindkét csoport mindegyik alanyát kétszer tesztelték, azaz a kiindulási és a nyomonkövetési futtatás során, ugyanazzal az eljárással egy nappal az 1RM teszt előtt és ~ 48 órával az utolsó edzés után, hogy elkerüljék a test akut hatását vizsgálati eredmények.

Testösszetétel és antropometriai mérések

A súlyt és az állási magasságot könnyű, cipő nélküli ruházatban mértük Seca 220-os nyomtávú sztadiométerrel (Seca, Hamburg, Németország). A BMI-t a tömeg (kg) és a magasság (m) négyzetben osztva osztották ki. A derékbőséget (WC), a csípőméretet (HC) és a derék-csípő arányt (WHR) értékelték a hasi zsír eloszlásának jelzésére egy rugalmas mérőszalag segítségével. A WC-t és a HC-t a legalacsonyabb borda és a csípőcsík között, illetve a farizom legszélesebb részében mértük, míg a résztvevők egyenesen álltak [30]. A testzsírszázalékot (BF%) a hasi, a tricepsz és a suprailiacus 3 helyszíni szubkután bőrréteg vastagságának három példányban történő mérésével számítottuk ki Lange skinfold féknyereggel (Cambridge Scientific Industries, Cambridge, MD, USA) és Jackson-Pollock egyenletével. Három helyszín mérése nőknél [31].

Kardiorespirációs fitnesz

YMCA szubmaximális tesztet futtattunk elektronikusan fékezett ciklus ergométeren (Ergomedic 839 E; Monark, Varberg, Svédország) az alanyok maximális oxigénfogyasztásának (VO2max) meghatározásához [32]. A résztvevők állandó fordulatszámmal haladtak minden szakaszban, miközben a terhelést 3 perces időközönként növelték. A teszt automatikusan befejeződött, amikor a HR 2 egymást követő szakaszban állandóvá vált 110–150 ütés/perc sebességgel. Az artériás vérnyomást (BP) és a nyugalmi HR-t automatizált brachialis mandzsetta segítségével mértük 45 perc ülő pihenés után.

Napi fizikai aktivitás és étrendfigyelés

Annak biztosítása érdekében, hogy ennek a beavatkozásnak az eredményeit ne befolyásolják más egyidejű tényezők, például a napi fizikai aktivitások és az étrend változásai, a résztvevőket arra utasították, hogy a vizsgálati időszak alatt ne változtassák meg szokásos étrendjüket vagy fizikai tevékenységeiket. A napi fizikai aktivitás és az étrendi energiafogyasztás nyomon követésére lépésszámláló-alapú lépésszámlálást (AM3; iHealth Labs Inc., USA) és egy saját bejelentés alapján 3 napos étrend-visszahívást alkalmaztunk a napi lépések és az étkezési adatok rögzítésére. a vizsgálati időszak alatt 2 hétköznap, illetve egy hétvégén. Ezeket az értékeléseket az 1. héten, a kiindulási alapon, a 4. vagy az 5. héten, a vizsgálati időszak közepén és a 10. héten végezték. Az étrendi adatokat a NUT 4 szoftver segítségével elemeztük a fix kalóriafogyasztás értékelése céljából a vizsgálati időszakban.

Vérminta előkészítése

A résztvevőket arra kérték, hogy kerüljék a fizikai tevékenységeket 48 órával a vérvétel napja előtt. Éjszakai éhgyomorra 12: 30-tól 9: 00-ig 12 ml-es vénás vérmintákat vettünk, hogy megakadályozzuk a cirkadián variációt 5 perces pihenés után. A leukocitákat 2 ml-es heparinizált teljes vérmintákból izoláltuk alikvotákban vörösvértest-lízis puffer (Biolegend, CA, USA) alkalmazásával, a gyártó utasításainak megfelelően. A fennmaradó 10 ml-t hagytuk alvadni, majd centrifugáltuk a szérum elválasztása céljából. Az izolált leukocitákat és a szérumcsöveket –80 ° C-on tároltuk a végső elemzésig.

Gén expressziós teszt

A transzkripció expresszióját kvantitatív, valós idejű polimeráz láncreakcióval (qPCR) értékeltük, miután a leukocitákból teljes RNS-extrakciót végeztünk egy magas tisztaságú RNS-izoláló készlet (Roche-life Science, Mannheim, Németország) felhasználásával, amely a DNáz emésztési lépését tartalmazta a potenciális genomiális DNS-maradvány eltávolítására. nyom. Az RNS-minták spektrofotometriás értékelését követően (NanoDrop TM 2000; Thermo Fisher Scientific, USA) az összes RNS-mintát fordítottan írtuk át BioFact kit (BioFactTM 2X RT Series Pre-Mix; Daejeon, Dél-Korea) segítségével. A szintetizált komplementer DNS-t használtuk a génexpresszió amplifikálására qPCR (StepOnePlus TM Real-Time PCR System; Thermo Fisher Scientific, USA) segítségével. Ebben a lépésben a SYBER Green BioFACT TM 2X valós idejű PCR Master Mix-et (Daejeon, Dél-Korea) fogyasztották. Az amplifikáláshoz szükséges génspecifikus szekvenciák a következők voltak:

TLR4 előre: 5′- AAGCCGAAAGGTGATTGTTG -3 ′, hátramenet: 5′- CTGAGCAGGGTCTTCTCCAC-3 ’; MyD88 előre: 5′- CTCTCTCCAGGTGCCCATCA -3 ′, hátramenet: 5′- AGGCGAGTCCAGAACCAAGA -3 ′; TRIF előre: 5′- GTCCAGGTGTTGGCTCTGTT -3 ′, hátramenet: 5′- CTGGACGAACACTCCCAGAT -3 ′; TRAF6 előre: 5′- CCTTTGGCAAATGTCATCTGTG -3 ′, hátramenet: 5′- CTCTGCATCTTTTCATGGCAAC -3 ′; NF-κB előre: 5′- GCACGACAACATCTCATTGG -3 ′, hátramenet: 5′- TCTGCTCCTGCTGCTTTG -3 ′; IRF3 előre: 5′- TCGTGATGGTCAAGGTTGT -3 ′, hátramenet: 5′-TACTGGTCGGAGGTGAGG-3 ′; A20 előre: 5′- ACAGAAGAGCAACTGAGATC -3 ’, hátramenet: 5′- GTTGGGGGTGCTGACACTC -3’; és GAPDH háztartási génként előre: 5′- GTGAAGGTCGGAGTCAACGG -3 ′, hátramenet: 5′- CCTGGAAGATGGTGATGGGAT -3 ′.

Az összes kísérletet három példányban amplifikáltuk, és minden egyes kísérlet nem szemléletes reakciót tartalmazott. A célgének transzkripciós expressziós értékeit relatív egységekben határoztuk meg az egyes gének küszöbciklusa (Ct) alapján, normalizáltuk a GAPDH expresszió szerint, és a 2 –ΔΔCt módszer alapján számszerűsítettük.

Szérum citokin mennyiségi meghatározás

A szérum citokin vizsgálatot érvényes megközelítésként hoztuk létre a biológiai út végtermékének mennyiségi meghatározásához. Kvantikine ELISA készleteket alkalmaztunk a TNFα (BioLegend Inc., USA) és az IFNγ (PeproTech Inc., USA) szérumszintjének mérésére.

Statisztikai analízis

Asztal 1.

A résztvevők jellemzői a kiinduláskor

3. táblázat.

A testmozgás hatása a negatív szabályozóra, a fehérjeadapterekre és a TLR4 út transzkripciós tényezőire

Napi energiafogyasztás és fizikai aktivitás

Nem volt statisztikailag szignifikáns különbség (o > 0,05) csoporton belüli vagy csoporton belüli összehasonlításokban a napi kalóriabevitel (3a. Ábra) és fizikai aktivitások (3b. Ábra) szempontjából a vizsgálati időszak alatt.

3. ábra.

Három napos visszahívási protokoll (a) és a napi fizikai aktivitás (b) adatok. A vizsgálati időszak alatt a két csoportban a napi táplálékfelvétel és a fizikai aktivitás tekintetében nem volt szignifikáns különbség a csoportok közötti vagy az in-in elemzésben.

Test felépítés

Az EG résztvevői statisztikailag szignifikáns súlycsökkenést mutattak (o = 0,006, Δ% = –2,58), BMI (o = 0,01, Δ% = –2,51), BF% (o = 0,001, Δ% = –5,25), WC (o = 0,001, Δ% = –3,49) és WHR (o = 0,001, Δ% = –2,56) vagy a pre-post-edzés során, vagy összehasonlítva a CG-vel, ahol a HC-változások nem voltak statisztikailag szignifikánsak az preintervencióhoz képest (o = 0,05) és a CG (o = 0,12; 2. táblázat).

2. táblázat.

A testösszetétel, a kardiorespirációs alkalmasság és a szérum citokin értékelése egy 10 hetes kombinált HIIT után

Kardiorespirációs fitnesz

A VO2max kezdeti értékét az előintervencióban és a posztintervencióban rögzítettük; 30,73 ± 5,29 és 38,19 ± 4,76 ml/kg/perc volt. Így statisztikailag szignifikáns, 24,48% -os növekedés (o 0,05). Ezenkívül a nyugalmi pulzusszám 12,48% -kal javult, ami statisztikailag szignifikáns volt mind ao 0,05) még a CG-hez képest is (o = 0,59) értékek (2. táblázat).

TLR4, adapterek és negatív szabályozó kifejezés

A 4. ábra szerint a CHIIT beavatkozás alacsonyabb expressziót váltott ki TLR4 az EG-ben mindkét preintervencióhoz képest (o 2 a BMI növekedése [3], vizsgálatunkban a testösszetétel értékének csökkenése feltárta ennek a teljes végtagnak számító CHIIT potenciális előnyeit a mortalitási ráta szempontjából - ezt nem támasztja alá egy aerob all-extremitás protokoll [27]. Mivel a magas intenzitású edzésről elengedhetetlenül fontos a zsíroxidációs képesség növelése [26], ez az eltérés oka lehet az alanyok tulajdonságainak és/vagy protokollunkban szereplő ellenállási gyakorlatok különbségeinek.

Az aerob fitnesz és a gyulladás közötti inverz összefüggést tekintve [25] mérsékelt negatív összefüggést találtunk a VO2max és NF-κB szintek. Mivel az 3,5 ml/kg/perc/perc aerob fitnesz javulása a CVD mortalitás kockázatát 19% -ra csökkenti [53], ebben a vizsgálatban a megnövekedett VO2max szint (azaz 24%, 5,25 ml/kg/perc) potenciális teljesítményre utal a CVD mortalitási kockázat csökkentése érdekében. Ezek az eredmények összhangban vannak más tanulmányokkal [22, 47]. Ezért a rövid ideig tartó edzés előírása elősegítheti az egészséggel kapcsolatos fiziológiai szempontokat, és növeli az egyének részvételének lehetőségét a testedzési programokban.

Tanulmányi korlátozások

Mivel a tanulmány fókuszában egy új, hatékony, időhatékony protokoll megtervezése állt, a szerzők nem hasonlították össze ezt a protokollt a hagyományos testedzési módszerekkel.

Ami a menstruációs ciklus ugyanazon fázisainak fontosságát illeti az elő- és utóvizsgálati eredmények szempontjából, néhány résztvevő follikuláris fázisban volt, mások luteális fázisban, a többi pedig más fázisokban. Tíz hét alatt ezek a populációk menstruációs ciklusuk rendellenességeivel szembesültek, megakadályozva ugyanezen menstruációs fázis kontrollját a tesztnapokon.

Azonos étkezés biztosítása a beavatkozás előtti és utáni vérvizsgálatokhoz megbízhatóbb lenne, mint az alanyok önjelentései.

Következtetés

Összességében megállapításaink rámutatnak az összes végtaggal kombinált HIIT-protokollunk immunmoduláló és gyulladáscsökkentő hatására a metainflammációra. Ezek a hatások a TLR4 jelátviteli útvonallal társultak, ideértve a TLR4, annak fehérjeadaptereinek, a transzkripciós faktorok és a negatív szabályozó gén expressziójának vagy a TNFα szérumszint csökkentésének szabályozását. A protokoll azonos hatásai mindkettőre NF-κB és IRF3 összhangban voltak az A20 downregulációval, ami azt sugallja, hogy a TLR4 útvonal negatív szabályozói az elhízás gyulladásos állapotának javításának lehetséges mechanizmusai (5. ábra).

5. ábra.

A keringő leukocita gyulladásos állapotának megváltoztatása testedzéssel. Ez a teljes végtagú CHIIT megváltoztatta a keringő leukociták gyulladásos állapotát az elhízott egyéneknél a TLR4 út aktivitásának csökkentésével. Ez a protokoll indukálta a TLR4 receptor és annak downstream adapterei (MyD88), átírási tényezők (IRF3 és NF-κB) és negatív szabályozó (A20) vagy a végső TLR4 termék szérumszintjének (TNFα) csökkentése. Összességében úgy tűnik, hogy egy 10 hetes CHIIT gyulladásgátló állapotot váltott ki elhízott fiatal inaktív nők körében.

Elismerés

A szerzők köszönetüket fejezik ki Dr. Hossein Khanahmad értékes segítségéért és tanácsaiért. Nagyra értékeljük Mohadeseh Toghyani és Fahimeh Hosseininasab asszony támogatását az Isfahani Orvostudományi Egyetem Immunológiai Tanszékétől is.

Etikai nyilatkozat

Ezt a tanulmányt az Etikai Bizottság politikájának megfelelően (IR.UI.REC.1396.039) jóváhagyta az iráni Iszfahani Egyetem Kutatási Ügynöksége, Kutatási Bizottsága. Valamennyi személyt szóbeli és írásos ellenőrzésen esett át megbízható orvos. Az írásos beleegyező űrlap aláírása előtt teljes körű tájékoztatást kaptak a kísérletről és a lehetséges kockázatokról.

Összeférhetetlenségi nyilatkozat

Nincsenek versengő összeférhetetlenségi nyilatkozatok.

Finanszírozási forrás

Ezt a tanulmányt az isfaháni egyetem, az isfaháni (Irán) finanszírozta. Ezzel a pénzügyi támogatással megvásároltak néhány laboratóriumi kísérleti készletet.