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Influence of a 6-month progressive resistance training on the TGF-beta pathway of institutionalized elderly
Thomas Wolf
Art der Arbeit
Magisterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Sportwissenschaft und Universitätssport
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Magisterstudium Sportwissenschaft
Betreuer*in
Barbara Wessner
DOI
10.25365/thesis.39224
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30335.06446.928961-5
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Hintergrund: Der Alterungsprozess steht im menschlichen Körper mit verschiedensten Veränderungen, wie zum Beispiel Änderungen der Zytokin-Expression und des häufig damit einhergehenden chronischen, geringgradigen Entzündungszustandes, in Verbindung.
Zielsetzung: Das Ziel der vorliegenden Studie war, die möglichen Effekte eines progressiven Krafttrainings alleine oder in Kombination mit einem Nahrungsergänzungsmittel auf die Zytokin-Level des transformierenden Wachstumsfaktors β (TGF-β), die Expression seiner Rezeptoren 1 (TGF-βRI) und 2 (TGF-βRII) als auch auf die Expression der microRNA-21 (miRNA-21) in mononukleäre Zellen des peripheren Blutes (PBMC).
Methodik: Für diese randomisierte kontrollierte Studie wurden 117 in Pensionistenheimen lebende Senioren und Seniorinnen (Alter 65+, 14 Männer und 103 Frauen) einer Widerstandstrainingsgruppe (RT), einer RT Gruppe mit ergänzender Einnahme eines Nah- rungssupplements (RTS) oder einer Kognitivtrainingsgruppe (CT) für einen 6-monatigen Interventionszeitraum zugeteilt. Während dieser Zeit führten die RT und RTS Gruppen zweimal wöchentlich ein Widerstandstrainingsprogramm für die Hauptmuskelgruppen mit elastischen Gymnastikbändern und dem eigenen Körpergewicht durch. Enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) wurden für die Messung des zirkulierenden TGF-βs eingesetzt, wohingegen das Verfahren der quantitativen Echtzeit RT-PCR für die Bestimmung der intrazellulären Marker zu Studienbeginn (0m), nach 3 Monaten (3m) und nach 6 Monaten (6m) angewandt wurden. Des Weiteren wurden der 6 Minuten Gehtest, der 30 Sekunden Aufstehtest, ein Test für die isometrische Handgriffkraft sowie eine isokinetische Drehmomentmessung der Knieextensoren (PTQ) und Knieflexoren (PTH) durchgeführt um die körperliche Leistungsfähigkeit der Teilnehmer und Teilnehmerinnen zu erheben. Die statistische Analyse wurde mittels Friedman’s Test durchgeführt um Zeiteffekte in den einzelnen Gruppen (RT, RTS, CT) aufzudecken.
Ergebnisse: Mithilfe der statistischen Analysen konnten signifikante Zeiteffekte für den 6 Minuten Gehtest (RT: +11.5%, p = 0.011 [0m – 6m]), den 30 Sekunden Aufstehtest (RT: +27.3%, p = 0.002 [0m – 3m], +27.3%, p = 0.010 [0m – 6m]; RTS: +15.4%, p = 0.028 [0m – 6m]) sowie das PTH bei 60°/s (RT: +23.1%, p = 0.004 [0m – 6m], +10.3%, p = 0.006 [3m – 6m]) festgestellt werden. Ergänzend wurden Zeiteffekte für die PTQ bei 120°/s (RT: +10.7%, p = 0.003 [0m – 3m]; RTS: +9.6%, p = 0.009 [0m – 3m], -0.2%, p = 0.049 [3m – 6m]) und die PTH bei 120°/s (CT: +36.4%, p = 0.010 [0m – 3m], +18.2%, p = 0.029 [0m – 6m]; RT: +10%, p = 0.006 [0m – 3m], +8%, p = 0.047 [0m – 6m]) gefunden. Weder die im Serum gemessenen Entzündungsmarker (high-sensitive C-reactive protein, TGF-β) noch die intrazellulären Marker (TGF-β, TGF-βRI, TGF-βRII, miRNA-21) wurden durch die angewandten Interventionen signifikant beeinflusst.
Conclusio: Die aktuelle Studie konnte zeigen, dass progressives Widerstandstraining mit elastischen Gymnastikbändern und dem eigenen Körpergewicht die körperliche Leistungsfähigkeit von in Pensionistenheimen lebende Senioren und Seniorinnen verbessert. Die ergänzende Einnahme eines Nahrungssupplements führte zu keinem weiteren positiven Anstieg des Trainingseffektes. Interessanter Weise wurden die zirkulierenden Entzündungsmarker als auch die intrazellulär gemessenen Marker durch die Trainingsintervention und die Einnahme des Nahrungsergänzungsmittels nicht beeinflusst. Dies könnte darauf hindeuten, dass die Anwendung eines alternativen Trainingsprogramms, wie zum Beispiel der Einsatz eines Ausdauertrainings oder eines Kombinationstrainings von Ausdauer und Kraft, effektivere Veränderungen eines chronischen, geringgradigen Entzündungszustandes bewirken könnte.
Abstract
(Englisch)
Background: The process of ageing is related to various changes in the human body including alterations in cytokine expressions often concomitant with a low-grade chronic inflammation.
Objectives: The aim of the present study was to investigate possible effects of progressive resistance training alone or in combination with a dietary supplement on the cytokine levels of transforming growth factor β (TGF-β), the expression of TGF-β, its receptors TGF-β receptors 1 (TGF-βRI) and 2 (TGF-βRII) as well as microRNA-21 (miRNA-21) expression in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) in older persons.
Methods: For this randomized controlled study, 117 older adults (age 65+; 14 men and 103 women) living in retirement homes were assigned to a resistance exercise group (RT), a RT group with additional nutritional supplementation (RTS) or a cognitive training group (CT) for a 6-month intervention period. During this time the RT and RTS groups performed a resistance exercise routine twice a week using elastic bands and the own body weight for the major muscle groups. Enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) were used for the measurement of circulating TGF-β, whereas quantitative real-time RT-PCRs were applied for the determination of the intracellular markers at baseline (0m), 3 months (3m) and 6 months (6m). Furthermore, the 6-minute walking test, the chair stand test, isometric handgrip strength and isokinetic peak torque measurements for the quadriceps (PTQ) and the hamstrings (PTH) were applied for testing the physical performance of the subjects. Statistical analyses were performed using Friedman’s test to detect changes over time in the intervention groups (RT, RTS, CT).
Results: The statistical analyses revealed a significant time effect for the 6-minute walking test (RT: +11.5%, p = 0.011 [0m – 6m]), the chair stand test (RT: +27.3%, p = 0.002 [0m – 3m], +27.3%, p = 0.010 [0m – 6m]; RTS: +15.4%, p = 0.028 [0m – 6m]) as well as PTH at 60°/s (RT: +23.1%, p = 0.004 [0m – 6m], +10.3%, p = 0.006 [3m – 6m]). Additionally, time effects were found for PTQ at 120°/s (RT: +10.7%, p = 0.003 [0m – 3m]; RTS: +9.6%, p = 0.009 [0m – 3m], -0.2%, p = 0.049 [3m – 6m]) and PTH at 120°/s (CT: +36.4%, p = 0.010 [0m – 3m], +18.2%, p = 0.029 [0m – 6m]; RT: +10%, p = 0.006 [0m – 3m], +8%, p = 0.047 [0m – 6m]). Neither the serum markers of inflammation (high-sensitive C-reactive protein, TGF-β) nor the intracellular markers (TGF-β, TGF-βRI, TGF- βRII, miRNA-21) were significantly influenced by the study interventions.
Conclusion: The present study could show that progressive resistance training with elastic bands and the own bodyweight improved physical performance of community-dwelling older persons. The additional protein supplementation could not further increase the positive training effects of the training intervention. Interestingly, the inflammatory serum markers and the intracellular biomarker were not affected by the applied training regime and nutritional supplementation, indicating that maybe a different type of exercise program, like endurance training or a combination of resistance training with endurance training, might be more effective in altering low-grade chronic inflammation.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
TGF-β TGF-beta pathway cytokines miRNA miRNA-21 institutionalized elderly resistance training elastic bands nutritional supplementation protein supplementation C-reactive protein Vienna Active Ageing Study ELISA PCR PBMC low-grade chronic inflammation inflammageing
Schlagwörter
(Deutsch)
TGF-β TGF-Beta Signalweg Zytokine miRNA miRNA-21 institutionalisierte Personen Krafttraining elastische Gymnastikbänder Nahrungsergänzungsmittel Proteinsupplement C-reaktives Protein Active Ageing Studie ELISA PCR PBMC chronische geringgradige Entzündung
Autor*innen
Thomas Wolf
Haupttitel (Englisch)
Influence of a 6-month progressive resistance training on the TGF-beta pathway of institutionalized elderly
Paralleltitel (Deutsch)
Einfluss eines 6-monatigen progressiven Widerstandstrainings auf den TGF-Beta Signalweg institutionalisierter älterer Personen
Publikationsjahr
2015
Umfangsangabe
VIII, 105 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Barbara Wessner
AC Nummer
AC12665316
Utheses ID
34745
Studienkennzahl
UA | 066 | 826 | |