Validacija markerja mišične kakovosti za diagnosticiranje sarkopenije
Evidenčna številka ARRS: J7-2605
Trajanje projekta: 1. 9. 2020 – 31. 8. 2023
Nosilec projekta: ZRS Koper, Inštitut za kineziološke raziskave
Sarkopenija je progresivna bolezen, ki s starostjo prizadene skeletne mišice. Kaže se kot upad mišične mase in funkcije ter je povezana s povečano verjetnostjo škodljivih zdravstvenih izidov. Zahteva pravočasno in hitro diagnozo, optimalno oskrbo, saj gre za hitro napredovanje, v redkih primerih reverzibilno stanje z velikimi osebnimi, socialnimi in gospodarskimi obremenitvami, če je ne zdravimo.
Prvotna operativna opredelitev sarkopenije je temeljila izključno na nizki mišični masi; vendar je leta 2010 Evropska delovna skupina za Sarkopenijo pri starejših (EWGSOP) izdala smernice, s katerimi je sarkopenijo razvrstila na podlagi treh zaporednih kriterijev (v tem zaporedju): nizka mišična masa; nizka mišična sila; in nizka zmogljivost mišic. Leta 2019 je EWGSOP revidiral smernice za razvrščanje sarkopenije in ugotovil, da je mišična sila boljši napovedovalec negativnih zdravstvenih izidov kot mišična masa. Tako so bili zaporedni kriteriji preurejeni (v tem zaporedju): nizka mišična sila; nizka mišična masa in kakovost; nizka zmogljivost mišic. Pomembno je, da je EWGSOP v letu 2019 vključil kakovost mišic na potrditveni ravni sarkopenije. Kakovost mišic je relativno nov izraz, ki se nanaša na mikro- in makroskopske spremembe v zgradbi in sestavi mišic, zaradi tehničnih omejitev pa ostaja mišična kakovost izziv za določitev sarkopenije. Vzporedno so znanstveniki na Mednarodni konferenci o raziskovanju krhkosti in sarkopenije (2016) izdali smernico, ki navaja, »da obstaja potreba po standardiziranem ocenjevanju kakovosti mišic, ki mora temeljiti na spremembah sestave mišičnega (tkiva), na premikih fenotipa mišičnih vlaken, pretirani ravni znotraj-mišičnega maščobnega tkiva in lipidov«. Nadalje so poudarili »potrebo po metodah, s katerimi lahko enostavno in hitro ocenimo sestavo mišic v različnih kliničnih okoljih in z minimalnim bremenom bolnika«.
Naša projektna skupina raziskuje prilagajanje mišične mase, sile in kakovosti (z osnovnimi mehanizmi) s staranjem in/ali nerabo. Kot prvi smo pokazali omejeno reverzibilnost mišičnega poslabšanja v skupini starejših odraslih, čeprav so imeli sistematično in nadzorovano rehabilitacijo. Posledično smo predlagali, razvili in potrdili nov tenziomiografski (TMG) marker za diagnostiko mišične atrofije, še preden je ta razvidna na anatomskem nivoju. Ta isti marker smo uporabili v pilotni študiji sarkopenije in prva objava je pokazala njegovo občutljivost tudi na sarkopenične mišice; vendar z nejasnim odnosom do sprememb v sestavi mišic. Zato želimo potrditi ta marker, pridobljen s TMG, kot neinvaziven in enostaven kriterij mišične kakovosti za razvrščanje sarkopenije. Zaenkrat še ni znano kateri marker TMG (ali kombinacija) bo najbolj veljaven kriterij kakovosti mišic. Poleg tega bomo tudi prvi poročali epidemiologijo sarkopenije za celotno Slovenijo.
V raziskavo bomo preko zdravstvenih domov naključno povabili 1000 >65-letnikov (oba spola) iz vseh 12 slovenskih regij. Ocenili bomo njihov status sarkopenije na podlagi začasnih meril za razvrščanje EWGSOP in nadalje povabili 120 (50% moških) udeležencev, od tega 40 nesarkopeničnih, 40 sarkopeničnih in 40 hudo sarkopeničnih. Na njih bomo izmerili intramišično maščobo in vezivno tkivo (MRI), mišično arhitekturo (ultrazvok), mišično maso (DEXA), moč (dinamometrija), funkcijo (fitnes testi) in TMG. Podatkovna in statistična obdelava bodo vsebovali korelacijsko analizo parametrov, pridobljenih s TMG s podatki mišične sestave, analizo variance (GLM)) za analizo občutljivosti novo predlaganih TMG markerjev mišične kakovosti v treh skupinah sarkopenije, ROC analiza mejnih vrednosti. Na koncu bomo poročali o epidemiologiji sarkopenije, ki temelji na kriterijih za razvrščanje EWGSOP in na naših novih merilih.
Predviden potek projektnih aktivnosti
DS1: Upravljanje
DN1.1: Začetni sestanek projektne skupine
DN1.2: Pisanje vloge za etično komisijo za študije SARCOpop in SARCOmq
DN1.3: Registriranje kliničnega protokola študij SARCOpop in SARCOmq
DN1.4: Letno srečanje projektne skupine
DN1.5: Letno srečanje projektne skupine
DN1.6: Pisanje končnega poročila
DS2: Študija prebivalstva Slovenije o razširjenosti sarkopenije (študija SARCOpop)
DN2.1: Organizacija sodelovanja z zdravstvenimi domovi
DN2.2: Zbiranje podatkov v 20 zdravstvenih domovih, 1000 preiskovancev
DN2.3: Analiza prevalence sarkopenije po smernicah EWGSOP 2019
DN2.4: Posredovanje povratnih informacij preiskovancem
DS3: Študija markerja kakovosti mišic (študija SARCOmq)
DN3.1: Rekrutacija 120 preiskovancev iz študije SARCOpop
DN3.2: Zbiranje podatkov na rekrutiranih preiskovancih v laboratoriju v Splošni bolnišnici Izola
DN3.3: Analiza podatkov (Segmentacija MRI, arhitekture mišice, elektromehanske učinkovitosti)
DS4: Postopki potrjevanja markerja kakovosti mišic
DN4.1: Statistična analiza občutljivosti Dm, Tc (ali kombinacijo) na IMCT in/ali IMFT
DN4.2: Določitev pragov med sosednjimi razredi sarkopenije z ROC
DN4.3: Analiza ujemanja
DS5: Diseminacija
DN5.1: Znanstveno srečanje med DN1.1 za predstavitev vseh pomembnih nedavnih ugotovitev v diagnostiki sarkopenije
DN5.2: Promocija študije v lokalnih medijih in Združenju zdravstvenih ustanov (glasila skupnosti; lokalni radio in TV)
DN5.4: Znanstveno srečanje pred DS3 za predstavitev najsodobnejše segmentacije MRI IMFT in IMCT, ki se bo uporabila v študiji
DN5.5: Znanstveni sestanek pred zadnjim srečanjem za predstavitev novega protokola o klasifikaciji sarkopenije skupini EWGSOP
DN5.6: Skupna raba podatkov študije na www.clinicaltrials.com
DN5.7: Druga znanstvena dejavnost
Vodja projekta
dr. Boštjan Šimunič, znanstveni svetnik (ZRS Koper, Inštitut za kineziološke raziskave, šifra raziskovalca 21102)
Partnerske ustanove in sodelavci projekta
Znanstveno-raziskovalno središče Koper, Inštitut za kineziološke raziskave
Dr. Boštjan Šimunič (šifra raziskovalca 21102)
Dr. Uroš Marušič (šifra raziskovalca 34516)
Dr. Armin Paravlić (šifra raziskovalca 38248)
Dr. Rado Pišot (šifra raziskovalca 11612)
Dr. Carlo Reggiani (šifra raziskovalca 50897)
Dr. Marco Vincenzo Narici (šifra raziskovalca 38863)
Miloš Kalc (šifra raziskovalca 32494)
Dr. Saša Pišot (šifra raziskovalke 31634)
Dr. Jernej Završnik (šifra raziskovalca 22108)
Dr. Damir Zubac (šifra raziskovalca 50436)
Matej Kleva (šifra tehničnega sodelavca 50196)
Patricia Kompara (šifra tehnične sodelavke 23936)
Univerza v Mariboru, Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko
Dr. Peter Kokol (šifra raziskovalca 03782)
Zdravstveni dom dr. Adolfa Drolca, Maribor
Dr. Helena Blažun Vošner (šifra raziskovalke 25634)
Objave
1.01 Izvirni znanstveni članek
TERAŽ, Kaja, PIŠOT, Saša, ŠIMUNIČ, Boštjan, PIŠOT, Rado. Does an active lifestyle matter? : a longitudinal study of physical activity and health-related determinants in older adults. Frontiers in public health, ISSN 2296-2565, Aug. 2022, vol. [10], article 975608, str. 1-10
MARKOVIČ, Rene, GRUBELNIK, Vladimir, BLAŽUN VOŠNER, Helena, KOKOL, Peter, ZAVRŠNIK, Matej, JANŠA, Karmen, ZUPET, Marjeta, ZAVRŠNIK, Jernej (avtor, korespondenčni avtor), MARHL, Marko (avtor, korespondenčni avtor). Age-related changes in lipid and glucose levels associated with drug use and mortality : an observational study. Journal of personalized medicine, ISSN 2075-4426, Feb. 2022, vol. 12, iss. 2, str. 1-18
NARICI, Marco Vincenzo, MCPHEE, Jamie, CONTE, Maria, FRANCHI, Martino V., MITCHELL, William K., TAGLIAFERRI, Sara, MONTI, Elena, MARCOLIN, Giuseppe, ATHERTON, Philip J., SMITH, Kenneth, et al. Age-related alterations in muscle architecture are a signature of sarcopenia : the ultrasound sarcopenia index. Journal of cachexia, sarcopenia and muscle, ISSN 2190-6009, Aug. 2021, vol. 12, iss. 4, str. 973-982
FABIANI, Ester, HERC, Mladen, ŠIMUNIČ, Boštjan, BRIX, Bianca, LÖFFLER, Kerstin, WEIDINGER, Lisa, ZIEGL, Andreas, KASTNER, Peter, KAPEL, Alen, GOSWAMI, Nandu. Correlation between timed up and go test and skeletal muscle tensiomyography in female nursing home residents. Journal of Musculoskeletal and Neuronal Interactions, ISSN 1108-7161, jun. 2021, vol. 21, no. 2, str. 247-254
ZIEGL, Andreas, HAYN, Dieter, KASTNER, Peter, FABIANI, Ester, ŠIMUNIČ, Boštjan, LÖFFLER, Kerstin, WEIDINGER, Lisa, BRIX, Bianca, GOSWAMI, Nandu, SCHREIER, Günter. Quantification of the link between timed up-and-go test subtasks and contractile muscle properties. Sensors, ISSN 1424-8220, Oct. 2021, vol. 21, iss. 19, str. 1-12
MURGIA, Marta, NOGARA, Leonardo, BARALDO, Martina, REGGIANI, Carlo, MANN, Matthias, SCHIAFFINO, Stefano. Protein profle of fiber types in human skeletal muscle : a single-fiber proteomics study. Skeletal muscle, ISSN 2044-5040, 2021, vol. 11, art. 24, str. 1-19
IRELAND, Alex, MEKJAVIĆ, Igor B., PIŠOT, Rado, ŠIMUNIČ, Boštjan, et al. Greater maintenance of bone mineral content in male than female athletes and in sprinting and jumping than endurance athletes : a longitudinal study of bone strength in elite masters athletes. Archives of osteoporosis, ISSN 1862-3514, 2020, vol. 15, no. 1, str. 87-1-87-10
GIACOMELLO, Emiliana, CREA, Emanuela, TORELLI, Lucio, BERGAMO, Alberta, REGGIANI, Carlo, SAVA, Gianni, TONIOLO, Luana. Age dependent modification of the metabolic profile of the tibialis anterior muscle fibers in C57BL/6J mice. International journal of molecular sciences, ISSN 1422-0067, Jun. 2020, vol. 21, iss. 11, str. 1-12
PAVAN, Piero G., MONTI, Elena, BONDÌ, Michela, FAN, Chenglei, STECCO, Carla, NARICI, Marco Vincenzo, REGGIANI, Carlo, MARCUCCI, Lorenzo. Alterations of extracellular matrix mechanical properties contribute to age-related functional impairment of human skeletal muscles. International journal of molecular sciences, ISSN 1422-0067, Jun. 2020, vol. 21, iss. 11, str. 1-14
GUMPENBERGER, Matthias, WESSNER, Barbara, GRAF, Alexandra, NARICI, Marco Vincenzo, FINK, Christian, BRAUN, Sepp, HOSER, Christian, BLAZEVICH, Anthony, CSAPO, Robert. Remodeling the skeletal muscle extracellular matrix in older age : effects of acute exercise stimuli on gene expression. International journal of molecular sciences, ISSN 1422-0067, Oct. 2020, vol. 21, iss. 19, str. 1-16
SIGVE N. AAS, Sigve N., BREIT, Markus, KARSRUD, Stian, AASE, Ole J., ROGNLIEN, Simen H., CUMMING, Kristoffer T., REGGIANI, Carlo, SEYNNES, Olivier, ROSSI, Andrea P., TONIOLO, Luana, RAASTAD, Truls. Musculoskeletal adaptations to strength training in frail elderly : a matter of quantity or quality?. Journal of cachexia, sarcopenia and muscle, ISSN 2190-5991. [Tiskana izd.], Jun. 2020, vol. 11, iss. 11, str. 663-677
MESSA, Guy A. M., PIASECKI, Mathew, RITTWEGER, Joern, MCPHEE, Jamie, KOLTAI, Erika, RADAK, Zsolt, ŠIMUNIČ, Boštjan, HEINONEN, Ari, SUOMINEN, Harri, KORHONEN, Marko T., DEGENS, Hans. Absence of an aging-related increase in fibre type grouping in athletes and non-athletes. Scandinavian journal of medicine & science in sports, ISSN 1600-0838, Nov. 2020, vol. 30, iss. 11, str. 2057-2069
1.02 Pregledni znanstveni članek
DI GIROLAMO, Filippo Giorgio, FIOTTI, Nicola, MILANOVIĆ, Zoran, SITULIN, Roberta, MEARELLI, Filippo, VINCI, Pierandrea, ŠIMUNIČ, Boštjan, PIŠOT, Rado, NARICI, Marco Vincenzo, BIOLO, Gianni. The aging muscle in experimental bed rest : a systematic review and meta-analysis. Frontiers in nutrition, ISSN 2296-861X, Aug. 2021, vol. 8, art. 633987, str. 1-13
PRATT, Jedd, DE VITO, Giuseppe, NARICI, Marco Vincenzo, BOREHAM, Colin. Neuromuscular junction aging : a role for biomarkers and exercise. The journals of gerontology. Series A, Biological sciences and medical sciences, ISSN 1758-535X, Apr. 2021, vol. 76, no. 4, str. 576-585
CHEOUR, Sarah, CHEOUR, Chouaib, BRAGAZZI, Nicola Luigi, ZOU, Liye, PARAVLIĆ, Armin, SLIMANI, Maamer, CHEOUR, Foued. Dose-response relationship between endurance training prescription variables and increases in aerobic performance of healthy and unhealthy middle and very old individuals aged 70 years and older : a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Life, ISSN 2075-1729, 2021, vol. 11, iss 2, str. 1-11
SARTO, Fabio, SPÖRRI, Jörg, FITZE, Daniel P., QUINLAN, Jonathan I., NARICI, Marco Vincenzo, FRANCHI, Martino V. Implementing ultrasound imaging for the assessment of muscle and tendon properties in elite sports : practical aspects, methodological considerations and future directions. Sports medicine, ISSN 1179-2035. [Online ed.], Jun. 2021, vol. 51, iss. 6, str. 1151-1170
