Departamentul de Științe Biomedice, Facultatea de Sănătate și Științe Medicale, Universitatea din Copenhaga, Copenhaga, Danemarca

Adresa pentru cereri de reimprimare și alte corespondențe: M. Rosenkilde, Dept. de Științe biomedicale, Univ. din Copenhaga, Blegdamsvej 3, 2200 Copenhaga N, Danemarca (e-mail: [email protected]).

Departamentul de Științe Biomedice, Facultatea de Sănătate și Științe Medicale, Universitatea din Copenhaga, Copenhaga, Danemarca

Departamentul de Științe Biomedice, Facultatea de Sănătate și Științe Medicale, Universitatea din Copenhaga, Copenhaga, Danemarca

Departamentul de Științe Biomedice, Facultatea de Sănătate și Științe Medicale, Universitatea din Copenhaga, Copenhaga, Danemarca

Departamentul de Medicină Clinică, Facultatea de Sănătate și Științe Medicale, Universitatea din Copenhaga, Copenhaga, Danemarca

Rigshospitalet, Copenhaga, Danemarca

Departamentul de Științe Biomedice, Facultatea de Sănătate și Științe Medicale, Universitatea din Copenhaga, Copenhaga, Danemarca

Abstract

FIG. 1.Fluxul de participanți. C, control; D, dietă; T, instruire; T-iD, dieta crescută în antrenament.

Mostre de sânge.

Probele de sânge arterializate au fost colectate în tuburi cu gheață și centrifugate imediat (4.000 rpm la 4 ° C timp de 10 minute), iar plasma a fost izolată și depozitată la -80 ° C până la analiză. Tuburile pentru măsurarea TC, LDL-C, HDL-C, apoA1, apoB și TG conțineau heparină (10 μl/ml) și tuburi pentru măsurarea oxidării pre-β-HDL și LDL-C conțineau EDTA (10%, 15 μl/ml).

Lipide și lipoproteine ​​plasmatice.

Nu s-au efectuat adăugări de inhibitori LCAT și niciun alt pretratament. Plasma TC, LDL-C, HDL-C și TG au fost analizate enzimatic (Cobas; Roche Diagnostics, Mannheim, Germania). apoA1 și apoB au fost testate utilizând o procedură imunoturbidimetrică determinată de un modul P Roche Modular Analytics (SWA) Modul P (Roche Diagnostics) în conformitate cu specificațiile producătorului și folosind reactivi corespunzători.

Pentru a izola lipoproteinele, 1 ml de plasmă a fost supusă ultracentrifugării pentru a obține VLDL-C (d 2+ și măsurată prin monitorizarea formării dienelor conjugate. Cinetica oxidării LDL-C a fost determinată prin monitorizarea modificării absorbanței. O sută cincizeci de microlitri de LDL-C (100 μg/ml) a fost plasat într-o microplacă cu 96 de godeuri (Costar UV-Transparent Microplates; A. Daigger, Vernon Hills, IL), iar oxidarea a fost inițiată prin adăugarea a 16,7 μl de CuSo4 (25 μmol/l). Absorbanța fiecărei godeuri a fost monitorizată continuu la 234 nm la intervale de 2,5 min timp de 10 ore la 26 ° C folosind un cititor de plăci cu software-ul KC 4 (Bio-Tek Instruments, Copenhaga, Danemarca). Toate probele au fost efectuate cu dublă determinare și probele de la fiecare subiect au fost efectuate în același test.

Absorbanta vs. profilul de timp a fost împărțit în trei faze, faza de întârziere, faza de propagare și faza de descompunere (10), iar oxidabilitatea LDL-C este descrisă de diferiții parametri ai profilului. Cantitatea maximă de diene conjugate formate în LDL-C a fost estimată ca valoarea maximă a absorbanței (10). Rata maximă de oxidare a fost calculată ca panta curbei în timpul fazei de propagare liniară. Timpul de întârziere a fost estimat trasând o linie perpendiculară pe X-axă de la intersecția celor două linii drepte trasate prin fazele de întârziere și propagare ale curbei de absorbție (9). CV-urile dintre determinările duble au fost de 3,8, 4,3, 2,4, pentru timpul de întârziere, rata maximă de oxidare și, respectiv, absorbția maximă.

Pre-β-HDL.

Pre-β-HDL a fost cuantificat în fracțiile HDL-C prin imunoelectroforeză încrucișată (31). În prima dimensiune a electroforezei, lipoproteinele cu mobilitate α și β au fost separate. Electroforeza a fost efectuată în gel de agaroză 1% (în greutate/vol) (Agarose HSA Litex, Glostrup, Danemarca), dimensiunea 10 × 20 cm și tampon barbital (pH 8,6; Regiunea Hovedstadens Apotek, Herlev, Danemarca). Plasma a fost diluată de 10 ori cu H2O și aplicată la 7,5 μl/godeu. Prima dimensiune a rulat 5,5 cm timp de 45 de minute la 300 V. Urmărirea lipoproteinelor din primul gel a fost excizată în felii de 1 cm și mutată în film GelBond (Cambrex, East Rutherford, NJ), dimensiunea 10 × 10 cm. Șaizeci de mililitri de gel de agaroză 1% au fost amestecați la maximum 56 ° C cu 250 pl de apoA1 anti-uman policlonal de iepure (Dako, Glostrup, Danemarca). Banda de gel a fost recoaptă cu gelul de agaroză topită care conține anticorpul. A doua electroforeză de dimensiune a fost condusă la echilibru la 4 ° C la 80 V în tampon barbital (pH 8,6). Antigenii lipoproteinici separați din primul gel de agaroză au migrat în al doilea gel de agaroză și au precipitat cu anticorpul. Gelul a fost spălat în H2O și presat, iar complexele apoA1-imunoglobulină au fost colorate cu Brilliant Blue Coomassie (5%, Region Hovedstadens Apotek) înainte de uscare.

Toate probele au fost rulate în duplicat. Probele de pre și postintervenție de la fiecare subiect au fost efectuate în același timp. CV între determinările duble a fost de 19,0% pentru pre-β-HDL. Orbite pentru intervenție, zonele de sub curbele imunoprecipitate au fost măsurate de trei ori după colorare utilizând software-ul Leica IM50 Image Manager (Leica Microsystems, Wetzlar, Germania). CV-ul mediu pentru măsurători triple a fost de 3,4%. CV-ul pentru vârfurile α a fost de 0,8%, iar CV-ul pentru vârfurile pre-β a fost de 6,2%. Zonele pre-β-HDL sunt exprimate ca procent din suma apoA1 prezentă în zonele pre-β-HDL și α-HDL. Concentrațiile pre-β-HDL sunt, de asemenea, date în cantități absolute (grame de apoA1 prezent în particulele pre-β-HDL pe litru de plasmă) calculate ca g/l.

Analize statistice.

Datele descriptive de pre și postintervenție sunt descrise ca medii ± SD. Diferențele în cadrul grupurilor sunt descrise ca medii cu intervale de încredere 95% (CI) pe două fețe și între grupuri ca mijloace pătrate cel mai mic ajustate cu CI 95% pe două fețe. Modificările din interiorul grupului au fost evaluate utilizând o pereche t-test, și pentru a evalua efectele principale ale intervenției, diferențele între grupuri au fost evaluate utilizând analiza covarianței cu valori postintervenție ca variabile dependente și valori de bază și atribuirea grupului ca covariabile. Toate comparațiile în perechi au fost ajustate folosind procedura Tukey. Asocierile dintre scorurile de bază și scorurile de modificare au fost evaluate utilizând analiza corelației Pearson. O subanaliză neajustată a fost efectuată folosind un instrument nepereche t-test pentru a compara modificările TC, LDL-C, HDL-C și TG pe parcursul intervenției pentru persoanele cu dislipidemie vs. concentrațiile normolipidemice la momentul inițial (22). Nivelul de semnificație a fost ales ca P −1 · kg −1) a crescut ca o consecință a antrenamentului atât în ​​T, cât și în T-iD comparativ cu CP

Tabelul 1. Caracteristicile de bază

Toate datele sunt exprimate ca mijloace ± SD; n = 12. apoA1, apolipoproteina A1; apoB, apolipoproteina B; C, grup de control; D, grup dietetic; HDL-C, colesterol lipoproteic de înaltă densitate; LDL-C, colesterol lipoproteic cu densitate mică; T, grup de instruire; T-iD, grup de dietă cu antrenament crescut; TG, trigliceride; VLDL-C, colesterol lipoproteic cu densitate foarte mică; V ̇ o 2peak, vârf de absorbție a oxigenului.

* Calculat din g/l (11).

Tabelul 2. Modificări ale compoziției corpului și fitnessului aerob

Datele sunt mijloace ± SD, iar nivelul de semnificație este P † În mod semnificativ diferit de C;

§ semnificativ diferit de D;

‡ semnificativ diferit de T-iD.

Tabelul 3. Conformitatea instruirii și aportul alimentar

Datele sunt mijloace ± SD, iar nivelul de semnificație este P † În mod semnificativ diferit de C;

‡ În mod semnificativ diferit de T-iD.

Lipide și lipoproteine ​​plasmatice.

Conform ghidurilor stabilite privind hipercolesterolemia (22), 10 din 48 de participanți au prezentat TC crescut la limită (> 5,0 mmol/l) la momentul inițial, 18 participanți au avut LDL-C crescut (> 3,0 mmol/l), 27 de participanți au scăzut HDL-C (1,7 mmol/l). La momentul inițial (n = 48 pentru toate analizele), HDL-C a fost, așa cum era de așteptat, asociat pozitiv cu apoA1r 2 = 0,89, P 2 = −0,59, P 2 = −0,64, P 2 = -0,29, P = 0,04). La fel, LDL-C a fost asociat pozitiv cu apoB (r 2 = 0,87, P 2 = 0,92, P 0,17), deși a existat o tendință spre o scădere în D (TC: P = 0,054; LDL-C: P = 0,074; FIG. 2, A și B). HDL-C (P > 0,1 pentru toate comparațiile; FIG. 2C) și TG (P > 0,6 pentru toate comparațiile; FIG. 2D) nu au fost afectați de intervenții, dar în T-iD, HDL-C a crescut față de valoarea inițială în cadrul grupului [0,15 mmol/l (0,10; 0,21), P 0,25 pentru ambele; datele nu sunt afișate). Ambele modificări ale TC și LDL-C au fost asociate cu modificări ale greutății corporale (TC: r 2 = 0,44, P 2 = 0,42, P 2 = 0,46, P 2 = 0,43, P

exerciții

FIG. 2.Modificări ale colesterolului total (TC; A), colesterol lipoproteic cu densitate mică (LDL-C; B), colesterol lipoproteic de înaltă densitate (HDL-C; C) și trigliceride (TG; D) după 12 săptămâni de antrenament de anduranță (T), dietă cu energie redusă (D), antrenament de anduranță cu dietă cu energie crescută (T-iD) sau viață sedentară continuată (C). Datele sunt prezentate ca mijloace cu intervale de încredere de 95%; n = 12 în fiecare grup. † În mod semnificativ diferit de C; ‡ semnificativ diferit de T-iD; * diferență semnificativă în cadrul grupului (înainte de postintervenție). P

Similar cu modificările LDL-C, ApoB a fost redus în T comparativ cu ambele T-iD [−0,6 µmol/l (−1,1, −0,1), P 2 = 0,85, P 0,14), deși a apărut o diferență limită între T și T-iD (P = 0,08), și apoA1 a fost crescut în cadrul T-iDP

FIG. 3.Modificări ale apolipoproteinei B (apoB; A), apolipoproteina A1 (apoA1; B) și raportul apoB/apoA1 (C) după 12 săptămâni de antrenament de anduranță (T), dietă cu energie redusă (D), antrenament de anduranță cu dietă cu energie crescută (T-iD) sau viață sedentară continuată (C). Datele sunt prezentate ca mijloace cu intervale de încredere de 95%; n = 12 în fiecare grup. † În mod semnificativ diferit de C; ‡ semnificativ diferit de T-iD; * diferență semnificativă în cadrul grupului (înainte de postintervenție). P

A existat o indicație de remodelare a HDL-C în T, deoarece cantitatea totală de pre-β-HDL a avut tendința de a scădea în comparație cu ambele T-iD [-0,017 g/l (-0,036, 0,001), P = 0,07; FIG. 4A] și C [-0,018 g/l (-0,036, 0,001), P = 0,06]. De asemenea, cantitatea relativă de pre-β-HDL la apoA1 a tins să scadă în T comparativ cu C [-1,3% (-2,6, 0,01), P = 0,05; datele nu sunt afișate]. Tendința de oxidare a LDL-C a fost neschimbată, măsurată prin timpul de întârziere al oxidării LDL-C (P > 0,51 pentru toate comparațiile; FIG. 4B), precum și rata maximă de oxidare a LDL-C nu a fost modificată în niciunul dintre grupurile de intervenție (P > 0,11 pentru toate comparațiile; datele nu sunt afișate).

FIG. 4.Modificări ale lipoproteinelor pre-β-de înaltă densitate (pre-β-HDL; A) și oxidarea LDL-C (B) după 12 săptămâni de antrenament de anduranță (T), dietă cu energie redusă (D), antrenament de anduranță cu dietă cu energie crescută (T-iD) sau viață sedentară continuată (C). Datele sunt prezentate ca mijloace cu intervale de încredere de 95%; n = 12 în fiecare grup.

Atât exercițiul fizic, cât și pierderea în greutate sunt strategii de viață care reduc riscul cardiovascular la persoanele supraponderale, dar efectele lor relative și baza mecanicistă nu sunt clare. În studiul de față, am investigat efectele independente și combinate ale antrenamentului la exerciții fizice și ale pierderii în greutate induse de dietă asupra factorilor de risc cardiovascular într-un grup de bărbați sedentari supraponderali; persoanele cu risc de boli cardiovasculare. Rezultatul principal în acest studiu controlat randomizat a fost că pierderea în greutate indusă de efort a avut cel mai important efect asupra riscului cardiovascular, determinat de reducerile TC, LDL-C și apoB, în timp ce o pierdere în greutate indusă de dietă nu a produs efecte semnificative. . Mai mult, am constatat că HDL-C și apoA1 au crescut numai după antrenamentele cu exerciții fizice, cu un aport alimentar crescut (prin urmare, fără pierderea în greutate), sugerând că astfel de schimbări benefice necesită un echilibru energetic neutru.

Mecanismele efectului cardioprotector al exercițiului sunt interesante, iar patogeneza aterosclerozei timpurii este un proces multifactorial (26) în care acumularea anumitor lipoproteine ​​proaterogene joacă un rol crucial în locurile prelesionale. Un factor timpuriu este retenția crescută a lipoproteinelor bogate în apoB la siturile susceptibile (36) și, prin urmare, este de interes concentrația redusă de apoB circulant în T. Mai mult, raportul apoB/apoA1 este considerat un predictor sensibil al infarctului miocardic acut (17, 32), iar reducerea acestui raport în T evidențiază relevanța clinică a exercițiului.

În ultimii ani, accentul pe HDL-C a trecut de la simpla cantitate la calitatea HDL-C (23). Deși nu am măsurat capacitatea de eflux a HDL-C, datele actuale arată o tendință spre o reducere a pre-β-HDL plasmatic prin antrenament la exerciții. Prin urmare, interconversia dintre subspecii de particule HDL-C și, ca atare, calitatea bazinului de particule HDL-C plasmatice poate fi într-adevăr afectată de antrenament.

Deși nu este complet bine caracterizată, înclinația LDL-C de a se oxida poate fi un pas crucial în procesul bolilor cardiovasculare (20). Am măsurat susceptibilitatea la oxidare în LDL-C izolat, dar nu am găsit efecte individuale sau combinate ale exercițiilor fizice și ale pierderii în greutate. Cu toate acestea, participanții noștri au fost relativ sănătoși pe incluziune, deoarece doar 18 din 48 de participanți au prezentat concentrații crescute de LDL-C la momentul inițial, iar acest lucru ar putea explica lipsa îmbunătățirii. Chiar și la modelele animale, un anumit prag al concentrației LDL-C trebuie depășit pentru a avea loc aterogeneza (4). Modul în care tendința LDL-C de a deveni oxidat este afectată de factorii stilului de viață merită o investigație suplimentară în continuumul bolilor cardiovasculare.

Punctele tari ale studiului nostru sunt designul controlat aleatoriu și controlul atent pe care le-am exercitat asupra diferitelor intervenții, lăsând studiul cu o rată ridicată de finalizare și o conformitate excelentă a studiului (18). Datorită dimensiunii eșantionului participant, nu avem puterea statistică de a descrie un efect aditiv potențial al exercițiului fizic și al pierderii în greutate asupra dislipidemiei, iar acest lucru limitează interpretările datelor. Diferențele de sex sunt bine cunoscute în metabolismul lipidelor și lipoproteinelor (33), iar o limitare a studiului nostru este că am inclus numai bărbații.