Molekylär avkodning av träning för precisionshälsa
- Diarienummer
- US25-0002
- Projektledare
- Lindholm, Malene
- Start- och slutdatum
- 260101-301231
- Beviljat belopp
- 15 000 000 kr
- Förvaltande organisation
- Karolinska Institutet
- Forskningsområde
- Livsvetenskaperna
Summary
Syftet med projektet är att möjliggöra mer precisa träningsråd utifrån molekylär kunskap genom att 1) kartlägga ålders- och könsspecifik molekylär anpassning till träning i olika vävnader; 2) optimera de metabola effekterna av träning vid obesitas, samt 3) förhindra GLP-1RA-inducerad muskelförlust genom styrketräning. Mål 1: Jämföra 19 vävnader hos unga och åldrade råttor för att undersöka hur mitokondriell anpassning till träning skiljer sig baserat på ålder och kön. Tillämpa spatial transkriptomik/proteomik på human muskel från uthållighets- och styrketränade samt kontroller, studera metabola enzymers nukleära translokation. Validera reglering via ChIP-seq och CRISPR i elektriskt stimulerade myotuber. Mål 2: Genomföra randomiserad studie som testar hyperoxi (30% O₂) under träning hos friska och överviktiga individer. Profilera multi-omik (metabolomik och lipidomik) i blod och muskel. Testa träningsserum på patientderiverade celler för att identifiera faktorer som förbättrar metabol funktion. Mål 3: Studera enbens-styrketräning hos 40 användare av GLP-1RA. Analysera proteinomsättning via D₂O-märkning och fosfoproteomik för mekanistisk förståelse av hur signaleringen i musklerna påverkas. Resultaten kommer kartlägga metabol anpassning till träning efter ålder, kön och träningsbakgrund, visa att träning under hyperoxi kan förbättra den metabola anpassningen hos överviktiga, samt hur styrketräning kan förhindra muskelförlust när dessa patienter tar GLP-1RA.
Populärvetenskaplig beskrivning
Fysisk inaktivitet orsakar över 5 miljoner dödsfall årligen globalt. I Sverige är hälften av befolkningen överviktig och var fjärde person kommer vara över 65 år 2040. Trots att vi vet att träning är vår bästa medicin mot åldrande och sjukdom får alla samma rekommendationer. Det fungerar inte - 20-30% av människor får minimal effekt av träning, och de som har störst behov (överviktiga) svarar mindre vad gäller den metabola anpassningen. Den här forskningen kommer att förändra detta genom att öka förståelsen för träningens molekylära mekanismer. Jag arbetar nu med två av världens största träningsstudier i USA med data från tusentals prover. Nu planerar jag att flytta med denna kunskap och erfarenhet till Karolinska Institutet för att möjliggöra träning som en central komponent inom precisionshälsa. Forskningens mål: 1. Kartlägga träningseffekter över livet. Vi kommer undersöka hur träning påverkar kroppen olika beroende på ålder, kön och träningsbakgrund. Genom att jämföra 19 vävnader hos unga och gamla djur, samt studera enskilda muskelceller från elitidrottare och otränade personer, kan vi förstå hur olika människor påverkas metabolt av träning. Vi använder ny teknik som visar var i cellen olika proteiner befinner sig vid träning. 2. Förbättra träningseffekter vid obesitas. Personer med obesitas får sämre effekt av träning - deras muskler bränner mindre fett och inflammation kvarstår. Vi undersöker om träning med extra syre (30% istället för normala 21%) kan förbättra detta. 40 personer kommer träna under olika syreförhållanden medan vi mäter hur deras muskler reagerar på molekylär nivå. Vi testar även vilka faktorer i blodet som styr detta och därmed kan användas för läkemedelsutveckling. 3. Förhindra muskelförlust vid viktminskning. GLP-1-läkemedel (som Ozempic) har revolutionerat obesitasbehandling men orsakar samtidgt allvarlig muskelförlust - upp till 50% av viktminskningen är muskelmassa. Vi undersöker om styrketräning kan förhindra detta genom att låta 40 patienter träna endast ett ben medan de tar medicinen, så varje person blir sin egen kontroll. Förväntade resultat: Inom fem år kommer vi kunna bättre förutsäga vem som svarar på vilken träning, ha protokoll för syreberikad träning vid obesitas, och ny kunskap som kan leda till mer evidensbaserade råd för att bevara muskler under viktminskning. Detta kan spara mycket i sjukvårdskostnader och förbättra livskvaliteten för miljontals människor som använder GLP-1-läkemedel.