Навчання фізичним вправам змінює концентрацію греліну та адипонектину і пов’язане із запаленням у
Редактор рішень: доктор філософії Рафаель де Кабо
Меліса М. Маркофскі, Андрес Е. Каррілло, Кайл Л. Тіммерман, Крістофер Дженнінгс, Пол М. Коен, Брандт Д. Пенс, Майкл Г. Флінн, Навчання фізичним вправам змінює концентрацію Греліну та Адипонектину та пов’язане із запаленням у людей похилого віку. Журнали геронтології: Серія A, том 69, випуск 6, червень 2014, сторінки 675–681, https://doi.org/10.1093/gerona/glt132
Анотація
Метою цього дослідження було спостереження впливів, обумовлених фізичними вправами, на адипонектин, лептин та грелін. Двадцять дев'ять старших здорових учасників були класифіковані як фізично активні (група порівняння: N = 15, 70,9 ± 1,2 року) або фізично неактивні (група фізичних вправ: N = 14, 70,5 ± 1,4 року). Учасники групи фізичних вправ пройшли 12 тижнів комбінованих тренувань з аеробних та опорних вправ, тоді як учасники групи порівняння підтримували свій нинішній рівень фізичних вправ і служили фізично активною групою порівняння. Моноцитарний фенотип, а також сироватковий грелін, лептин, адипонектин та розчинний рецептор фактора некрозу пухлини II аналізували до і після 12-тижневого періоду. Грелін та адипонектин зросли на 47% та 55% відповідно у учасників групи фізичних вправ після тренувань. Відсоток змін у греліні (після та до) негативно корелював із відсотком зміни у CD14 + CD16 + моноцитів (після та перед) у учасників групи вправ. Незважаючи на відсутність змін маси тіла, ці дані сприяють доведенню протизапальних ефектів фізичних вправ.
У віці людей підвищується ризик хронічних захворювань, таких як діабет 2 типу, серцево-судинні захворювання та хвороба Альцгеймера. Ці стани часто пов’язані з хронічним запаленням низького ступеня (1–4). Заняття спортом знижують ризик цих захворювань, але прямий зв’язок між протизапальною дією фізичного навантаження та зниженим ризиком захворювання є слабким (5–7). Нижнє хронічне запалення асоціюється з фізичними вправами як у поперечному (8-11), так і в поздовжньому (5, 7, 12, 13) дослідженнях; проте залишається невідомим, як фізичні вправи справляють свій протизапальний ефект. Деякі дослідники вказують на зміну фенотипу моноцитів (13) або фізіології м’язів (12, 14), що може бути частково пов’язано із змінами секреції кишечника та адипоцитів, викликаних фізичними вправами - зокрема, греліном, лептином та адипонектином. Раніше ми повідомляли, що у неактивних людей похилого віку був значно нижчий відсоток “запальних” CD14 + CD16 + моноцитів після 12 тижнів фізичного навантаження (13). У цій роботі буде розглянуто додаткові потенційні фактори, що сприяють протизапальному ефекту фізичних вправ, зокрема, якщо гормони з про- та протизапальними властивостями модулюються тренуванням щодо стійкості у літніх людей.
На додаток до вищих рівнів запальних маркерів, у дорослих людей супутнє зниження циркулюючого греліну та підвищення рівня лептину (15). Однак тренувальні вправи можуть послабити вікове зниження рівня греліну, причому зміни будуть більш вираженими серед осіб, які відчувають більшу втрату ваги (16). Навпаки, дослідження, в яких вивчали зміни циркулюючого лептину, викликані тренуванням, виявляють неоднозначні результати (17, 18). Розчинний рецептор фактора некрозу пухлини II (sTNF-RII) може свідчити про запалення та активність TNFα, і подібні до лептину, деякі дослідники повідомляють про менші кількості sTNF-RII у більш активних осіб (11), тоді як інші не повідомляють про зв'язок між активністю та sTNF-RII (19). Однак є мало досліджень серед людей похилого віку, які займаються спортом, але не змінюють свого складу тіла, і в даний час невідомо, чи повинна істотна зміна складу тіла передувати змінам лептину, адипонектину та греліну.
Апетимостимулюючий гормон грелін переважно синтезується та виділяється із шлунку та тонкої кишки та виявляє протизапальні властивості (20, 21). Його рецептор, рецептор секретагогу гормону росту, експресується на поверхні моноцитів людини (21), припускаючи, що функції греліну виходять за рамки гормону росту, споживання їжі та регулювання маси тіла (22). Лептин, що отримується з адипоцитів, підвищений у людей із ожирінням та людей похилого віку через збільшення кількості жирової тканини, що секретує лептин (23). На відміну від греліну, підвищена концентрація лептину стимулює вироблення прозапальних цитокінів через взаємодію з рецептором лептину (Ob-R) - експресується приблизно на 25% моноцитів (24). Як відомо, адипонектин, також отриманий з адипоцитів, виявляє протизапальні властивості (25) і знижується у осіб з високим індексом маси тіла (ІМТ) (1, 26).
Грелін, лептин і адипонектин можуть регулювати вироблення цитокінів з моноцитів (22, 24, 27). Більше того, вправи для тренувань вправляють тупе запалення (6, 7) і, схоже, пов'язані зі змінами фенотипу моноцитів (13). Враховуючи можливі імунорегуляторні впливи греліну, лептину та адипонектину, доцільно припустити, що ці гормони сприяють фенотиповому зрушенню моноцитів та подальшому зменшенню циркулюючих запальних цитокінів після тренувань. Наскільки нам відомо, жоден дослідник не вивчав потенційні взаємозв’язки між греліном, лептином, адипонектином та змінами фенотипу моноцитів після тренувань. Таким чином, метою цього дослідження було вивчити ефекти 12-тижневих комбінованих тренувань на витривалість та стійкість без втрати ваги у фізично неактивних учасників віком 65–80 років, зокрема вивчення змін у сироватці греліну, лептину та адипонектину та дослідити взаємозв'язок з фенотипом моноцитів. Ми висунули гіпотезу, що фізичні вправи призвели б до підвищення рівня греліну та адипонектину в сироватці крові та зменшення лептину, а зміни концентрації гормонів були пов’язані зі зміною фенотипу моноцитів та запальних біомаркерів.
М етоди
Учасники
Це дослідження було проведено за погодженням з Комітетом з використання предметів досліджень людини в Університеті Пердю та є вторинним аналізом навчального тренування серед літніх людей. Двадцять дев'ять старших, мабуть здорових учасників (чоловіки: n = 12; жінки: n = 17; вік: 71.2 ± 5.0 років) брали участь у цьому дослідженні з поздовжніх фізичних вправ. Критерії включення включали перебування у віці 65–85 років та відносне хороше здоров’я. Особи були виключені з участі, якщо вони в даний час приймали замінники гормонів, ліки, що відпускаються за рецептом, що впливають на функцію лейкоцитів або будь-який відомий вплив на імунну функцію, модулятори естрогенних рецепторів, статини, бісфосфонати або інші “кістково активні” ліки або добавки в попередні 2 місяці. Додаткові критерії виключення включали ІМТ більше 35 кг/м 2, ознаки гострої хвороби та/або інфекції, захворювання (хронічні чи гострі), які заважали б брати участь у регулярних фізичних вправах, а також курців та/або некурящих споживачів тютюну.
Попередній скринінг
Учасників попросили відвідати лабораторію приблизно за 2 тижні до базового тестування для попереднього скринінгу. Учасників попросили заповнити анкету історії хвороби, щоб визначити право на основі вищезазначених критеріїв виключення. Після цього, на основі результатів опитувальника Паффенбаргера та модифікованого субмаксимального тесту Бальке, кожному учаснику було призначено або фізично активне порівняння (CON: чоловіки = 8; жінки = 7), або фізично неактивне (Наприклад: чоловіки = 4; жінки = 10) група. Зокрема, учасники, які повідомляють про високий рівень фізичної активності з категорією "хороший" до "відмінний" (чоловіки:> 35 мл/кг · хв; жінки:> 28 мл/кг · хв), були призначені для фізично активного порівняння (CON ) група. Учасники, які повідомляють про низьку фізичну активність із “ярмарком”, “дуже бідним” (чоловіки: 28–30). Порівняння з групою, яка є більш здоровою, ніж група, яка отримує лікування, є звичайною практикою в медичних втручаннях (31, 32), а також використовувалось у дослідженнях фізичних вправ (7, 33).