Ilmuwan Menguraikan Dampak Molekuler dari Latihan

• MoTrPAC meneliti efek molekuler dari olahraga pada 2.600 sukarelawan, menggabungkan faktor-faktor seperti usia, ras, dan keragaman gender.
• Berdasarkan penelitian pada tikus, MoTrPAC menemukan lebih dari 35.000 molekul biologis merespons pelatihan resistensi dan perbedaan respons gender yang luas.
• Temuan awal dari MoTrPAC menggarisbawahi pentingnya melibatkan kedua gender dalam penelitian olahraga untuk memahami sepenuhnya implikasi kesehatannya, dan mendukung keterwakilan yang beragam dalam penelitian di masa depan.
• Dengan melacak dampak olahraga terhadap molekul biologis, MoTrPAC bertujuan untuk mengembangkan program olahraga yang dipersonalisasi, menawarkan pendekatan yang disesuaikan untuk mengobati atau mencegah berbagai kondisi kesehatan.

Ilmuwan Menjelaskan Dampak Molekuler dari Latihan

Selama delapan tahun terakhir, para peneliti telah melakukan penelitian inovatif yang didukung oleh Institut Kesehatan Nasional (NIH) Dana Bersama: Konsorsium Transduser Molekuler Aktivitas Fisik (MoTrPAC). Melibatkan hampir 2.600 sukarelawan, penelitian ini bertujuan untuk menguji efek molekuler dari olahraga pada orang dewasa dan anak-anak yang sehat, dengan mempertimbangkan faktor-faktor seperti usia, ras dan jenis kelamin. Tujuannya adalah untuk membuat peta molekuler yang komprehensif mengenai perubahan-perubahan ini dan mengungkap mengapa aktivitas fisik memiliki manfaat kesehatan yang signifikan.

“Ini adalah upaya berskala besar yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk mulai mengeksplorasi—dengan sangat rinci—dampak biokimia, fisiologis, dan klinis dari olahraga,” kata Russell Tracy, PhD., Profesor Patologi dan Ilmu Laboratorium di Universitas Vermont. . “Saya senang dan merasa terhormat bahwa laboratorium kami di UVM terpilih menjadi Biorepositori MoTrPAC, dan mengantisipasi bahwa 'peta' MoTrPAC, bila digabungkan dengan biosampel yang dikumpulkan dengan cermat, akan terbukti sangat berguna dalam penelitian terkait selama dekade mendatang atau lebih. .”

Temuan Penelitian Awal

Dalam serangkaian makalah yang diterbitkan hari ini (1 Mei) di Alami, peneliti MoTrPAC mempresentasikan temuan awal mereka. Para ilmuwan menemukan respons molekuler yang unik terhadap pelatihan resistensi di berbagai jaringan, dengan mitokondria menunjukkan beragam perubahan di seluruh tubuh. Khususnya, kelenjar adrenal menunjukkan perubahan signifikan pada hampir setengah gen terkait mitokondria setelah pelatihan ketahanan, sebuah aspek yang belum pernah dijelajahi sebelumnya.

Perbedaan gender diamati dalam respons molekuler di berbagai jaringan, khususnya jaringan adiposa putih, yang menunjukkan implikasi terhadap rekomendasi olahraga yang dipersonalisasi, terutama dalam kondisi seperti obesitas.

Temuan ini menggarisbawahi pentingnya melibatkan kedua jenis kelamin dalam penelitian olahraga untuk memahami dampak kesehatannya secara komprehensif.

Pendanaan dan Metodologi

Dua puluh dua hibah—dengan total dukungan Common Fund sekitar $226 juta—telah mendukung pekerjaan para peneliti di seluruh negeri—termasuk Tracy dan Jessica Rooney, MPH, dan anggota lain dari tim Larner College of Medicine di Universitas Vermont. Penelitian ini melibatkan variasi pola olah raga dan pengumpulan biospesimen sebelum, selama, dan setelah olah raga.

Penerima hibah bekerja sebagai konsorsium untuk mengembangkan rencana perekrutan ke dalam bagian uji klinis MoTrPAC, identifikasi metode untuk menganalisis sampel jaringan, dan pemilihan model hewan untuk mereplikasi penelitian pada manusia dengan sebaik-baiknya. Model hewan memungkinkan peneliti untuk mencari perubahan pada jaringan yang tidak mudah diakses pada pasien manusia, seperti otak, paru-paru, dan ginjal.

Pembelajaran dari tahap awal hewan kemudian digunakan untuk mengoptimalkan protokol perekrutan skala penuh. Tujuan utamanya adalah untuk mempersonalisasi rekomendasi olahraga berdasarkan kebutuhan dan sifat individu, sehingga berpotensi menghasilkan kemajuan signifikan dalam pendekatan kesehatan dan pengobatan.

Manajemen Jaringan dan Konsorsium

Jaringan MoTrPAC adalah jaringan yang kuat—Pusat Koordinasi Konsorsium (CCC), yang terdiri dari Inti Koordinasi Administratif (ACC), Inti Repositori Biospesimen (BRC), Inti Intervensi Latihan (EIC), dan Manajemen Data, Analisis, dan Kontrol Kualitas (DMAQC). ) Inti, memberikan dukungan penting kepada puluhan tim yang terlibat dalam proyek. Dipimpin oleh empat peneliti utama, CCC bekerja sama dengan Situs Klinis, Situs Studi Hewan Praklinis, Pusat Bioinformatika, Situs Analisis Kimia, dan berbagai komite.

CCC menerapkan integrasi yang efektif, pemantauan keselamatan dan strategi komunikasi. Fakultas Kedokteran Universitas Wake Forest berfungsi sebagai pusatnya, dengan DMAQC Core yang mengelola banyak aspek proyek. CCC menekankan praktik penelitian yang ketat, pelacakan waktu nyata, dan pengalaman luas dalam mengoordinasikan uji klinis besar. Sasarannya mencakup membina ilmu pengetahuan tim, memastikan transparansi penelitian, mengelola sampel biologis, mengoordinasikan studi praklinis, berbagi sumber daya, mempublikasikan hasil, dan menerapkan praktik terbaik analitis.

Kepemimpinan dan Prospek Masa Depan

Tracy adalah tokoh kunci di MoTrPAC sebagai salah satu dari 4 penyelidik utama CCC, yang menerima dukungan sebesar $10 juta. Peran spesifiknya termasuk sebagai salah satu ketua Komite Pengarah MoTrPAC (SC) dan memimpin Biospecimens Repository Core (BRC). Inti ini bertanggung jawab untuk mengumpulkan, menyimpan, dan mengelola sampel biologis dari partisipan dan hewan yang terlibat dalam penelitian yang semuanya harus dilakukan dalam kondisi kriopreservasi.

Biospesimen, yang meliputi darah, lemak, dan jaringan otot pada manusia, sangat penting untuk analisis molekuler yang bertujuan untuk memahami perubahan yang terjadi pada tubuh akibat olahraga. Kelompoknya kemudian membagikan spesimen biologis tersebut kepada peneliti MoTrPAC, serta peneliti lain yang ingin melakukan penelitian terkait eksplorasi efek olahraga skala besar. Kepemimpinan Tracy di BRC menunjukkan peran pentingnya dalam merancang dan menerapkan protokol pengumpulan biospesimen dan memastikan kualitas dan integritas sampel selama penelitian.

Dengan dirilisnya temuan tambahan dari studi MoTrPAC di tahun mendatang, Tracy dan rekan-rekannya siap untuk membentuk kembali pemahaman kita tentang dasar molekuler dari olahraga dan dampaknya terhadap kesehatan manusia.

Referensi: “Dinamika temporal respons multi-omik terhadap pelatihan latihan resistensi” 1 Mei 2024, Alami.
DOI: 10.1038/s41586-023-06877-w