Skjelettmuskelfunksjon ved KOLS

Skjelettmuskel funksjon ved kolsHovedproblemet hos KOLS pasienter er redusert yteevne. Medikamentell behandling har begrenset effekt, slik at alternativ intervensjon som trening og rehabilitering blir viktige behandlingsformer. Derfor er forskning på treningseffekter hos KOLS pasienter viktig.KOLS er en fellesbetegnelse på sykdommene emfysem og kronisk obstruktiv bronkitt. Den karakteriseres ved en ikke reversibel lungefunksjonsnedsettelse som i hovedsak er forårsaket av tobakksrøyking. Mekanismen bak utvikling av KOLS er ødeleggelse av de små luftveiene og alveolene samt inflammasjon i luftveiene. Dette resulterer i redusert lungefunksjon som medfører redusert anstrengelsestoleranse og dermed nedsatt fysisk kapasitet. De siste årene har man blitt oppmerksom på at KOLS også affiserer organer utenfor lungene som hjerte, skjelett og muskler. Redusert muskelfunksjon har de siste årene fremstått som en viktig årsak til denne pasientgruppens funksjonsnedsettelse og reduserte yteevne Mulig årsaker kan være systemisk inflammasjon, oksidativt stress, bruk av steroider og hypoksi i skjelettmuskulatur. Langtids oksygen behandling (LTOT) øker overlevelse hos KOLS pasienter med alvorlig hypoksemi. Det er også vist at slik behandling kan bedre kognitiv funksjon, redusere pulmonal hypertensjon, øke anstrengelses toleranse og redusere KOLS forverringer. Effekten på skjelettmuskel er så langt lite undersøkt. Bedre forståelse av de patogenetiske mekanismene som leder til redusert muskelfunksjon vil kunne skape grunnlag for bedre behandling, og evt nye behandlingsprinsipper Fysisk trening gir positive effekter for alle personer med KOLS. Treningen forbedrer den fysiske arbeidskapasiteten og minsker åndenød som i sin tur bedrer livskvaliteten. Pasienter som deltar i trening blir mindre redd for fysiske anstrengelser og de blir mer fysisk aktive i dagliglivet. Trening er derfor den kanskje viktigste enkeltkomponenten i rehabiliteringsprogrammer for KOLS pasienter. Vi tidligere vist at helkroppstrening har positiv effekt på hjertefunksjon og at effekten av trening av liten muskelgruppe forbedrer mitokondriefunksjon. Gjennom dette prosjektet ønsker vi å videreføre arbeidet med å undersøke bakenforliggende årsaker og mekanismer til endringene i muskelfunksjon samt effekt av trening på denne I en dyrestudie ble mus eksponert for sigarettrøyk i 20 uker og deretter trent. Røyk medførte redusert hjerte- og karfunksjon, men i gruppen av dyr som trente ble disse forandringene reversert. Resultatene ble publisert i Medicine & Science in Sports & Exercise i 2017 [1]. Vi har flere hypoteser som vi ønsker å undersøke og det planlegges derfor mRNA sekvensering av lunge og hjertevev fra de røykeksponerte dyrene våren 2018 med publisering av artikkel høsten 2018. -1. Bowen, T.S., et al., Exercise Training Reverses Extrapulmonary Impairments in Smoke-exposed Mice. Med Sci Sports Exerc, 2017. 49(5): p. 879-887.

Effekter av trening på skjelettmuskel funksjon ved KOLSHovedproblemet hos KOLS pasienter er redusert yteevne. Medikamentell behandling har begrenset effekt, slik at alternativ intervensjon som trening og rehabilitering blir viktige behandlingsformer. Derfor er forskning på treningseffekter hos KOLS pasienter viktig.KOLS er en fellesbetegnelse på sykdommene emfysem og kronisk obstruktiv bronkitt. Den karakteriseres ved en ikke reversibel lungefunksjonsnedsettelse som i hovedsak er forårsaket av tobakksrøyking. Forekomsten er økende, og det er anslått at mer enn 200000 har sykdommen i Norge og ca 20000 voksne som får KOLS hvert år. Den er videre den hyppigste årsak til sykehusinnleggelser blant voksne med luftveissykdom med ca 15000 innleggelser årlig på landsbasis. Mekanismen bak utvikling av KOLS er ødeleggelse av de små luftveiene og alveolene samt inflammasjon i luftveiene. Dette resulterer i redusert lungefunksjon som medfører redusert anstrengelsestoleranse og dermed nedsatt fysisk kapasitet. De siste årene har man blitt oppmerksom på at KOLS også affiserer organer utenfor lungene som hjerte, skjelett og muskler. Redusert muskelfunksjon har de siste årene fremstått som en viktig årsak til denne pasientgruppens funksjonsnedsettelse og reduserte yteevne Mulig årsaker kan være systemisk inflammasjon, oksidativt stress, bruk av steroider og hypoksi i skjelettmuskulatur. Får å forstå årsaken til sykdom utenfor lungene har vi gjenomført en dyrestudie hvor vi har sett på effekt av trerning hos tobakkseksponerte mus. I studien ble dyrene utsatt for daglig tobakkrøyk i 20 uker og deretter trent daglig i 6 uker på tredemølle. Trening bestod i intervall trening. Dyrene ble omfattende undersøkt med bla ekkokardiografi, kateretisering av høyre hjertehalvdel samt bestemmelse av maksimalt oksygen opptak. Etter avliving ble levende vev undersøkt med tanke på muskelfunksjon (kraft og utholdenhet), mitokondriefunksjon (skjelettmuskel, mellomgulvsmuskulatur og hjerte) og karfunksjon (endotelfunksjon i aorta). Hoved funnene var reduset funksjon av høyre hjertehalvdel og endotel, men ikke økt lungearterie trykk. Histologisk undersøkelse av lungevev viste ikke signifikant emfysem. Det var nedsatt funksjon av mellomgulvsmuskulatur, men ikke i muskulatur fra underekstremitetene. Dette tyder på av respirasjonmuskulatur blir affisert før skjelettmuskulatur i en modell med langtidsrøykeeksponering uten utvikling av emfysem. Trening av dyrene reverserte både forandringer i hjerte- , endotel- og mellomgulvsmuskulatur. Mekanismene bak svekkelse av diafraga kan være relatert til økt oksidativt stress og protein degradering med funn økte nivåer av både NADPH oxidase and MAFbx hos de røykeksponerte dyrene. Denne responsen ble svekket av trening samtidig som den kontraktile funksjonen ble normalisert. Studien ble i desember 2016 publisert i Medicine and Science in Sports and Exercise [1]. Vi jobber nå med ytterligere studier av innsamlet vev hvor molekylære mekanismer i lungekar og høyre del av hjertet undersøkes. Forhåpentligvis vil dette kunne pulbliseres iløpet av 2017. 1.Bowen TS, Aakerøy L, Eisenkolb S, Kunth P, Bakkerud F, Wohlwend M, Ormbostad AM, Fischer T, Wisloff U, Schuler G, Steinshamn S, Adams V, Bronstad E. Exercise Training Reverses Extrapulmonary Impairments in Smoke-exposed Mice. Med Sci Sports Exerc. 2016 Dec 22. Epub ahead of print

Skjelettmuskel funksjon ved KOLSHovedproblemet hos KOLS pasienter er redusert yteevne. Medikamentell behandling har begrenset effekt, slik at alternativ intervensjon som trening og rehabilitering blir viktige behandlingsformer. Derfor er forskning på treningseffekter hos KOLS pasienter viktig.KOLS er en fellesbetegnelse på sykdommene emfysem og kronisk obstruktiv bronkitt. Den karakteriseres ved en ikke reversibel lungefunksjonsnedsettelse som i hovedsak er forårsaket av tobakksrøyking. Forekomsten er økende, og det er anslått at ca 200000 har sykdommen i Norge og ca 20000 voksne som får KOLS hvert år. Den er videre den hyppigste årsak til sykehusinnleggelser blant voksne med luftveissykdom med ca 15000 innleggelser årlig på landsbasis. Mekanismen bak utvikling av KOLS er ødeleggelse av de små luftveiene og alveolene samt inflammasjon i luftveiene. Dette resulterer i redusert lungefunksjon som medfører redusert anstrengelsestoleranse og dermed nedsatt fysisk kapasitet. De siste årene har man blitt oppmerksom på at KOLS også affiserer organer utenfor lungene som hjerte, skjelett og muskler. Redusert muskelfunksjon har de siste årene fremstått som en viktig årsak til denne pasientgruppens funksjonsnedsettelse og reduserte yteevne Mulig årsaker kan være systemisk inflammasjon, oksidativt stress, bruk av steroider og hypoksi i skjelettmuskulatur. Langtids oksygen behandling (LTOT) øker overlevelse hos KOLS pasienter med alvorlig hypoksemi. Det er også vist at slik behandling kan bedre kognitiv funksjon, redusere pulmonal hypertensjon, øke anstrengelses toleranse og redusere KOLS forverringer. Effekten på skjelettmuskel er så langt lite undersøkt. Bedre forståelse av de patogenetiske mekanismene som leder til redusert muskelfunksjon vil kunne skape grunnlag for bedre behandling, og evt nye behandlingsårinsipper Fysisk trening gir positive effekter for alle personer med KOLS. Treningen forbedrer den fysiske arbeidskapasiteten og minsker åndenød som i sin tur bedrer livskvaliteten. Pasienter som deltar i trening blir mindre redd for fysiske anstrengelser og de blir mer fysisk aktive i dagliglivet. Trening er derfor den kanskje viktigste enkeltkomponenten i rehabiliteringsprogrammer for KOLS pasienter. Vi har nylig vist at helkroppstrening har positiv effekt på hjertefunksjon [1] og at effekten av trening av liten muskelgruppe forbedrer mitokondriefunksjon [2]. Dette er gjort i pasienter med moderat grad av sykdom. Gjennom dette prosjektet ønsker vi å videreføre arbeidet med å undersøke bakenforliggende årsaker og mekanismer til endringene i muskelfunksjon samt effekt av trening på denne. Vi ønsker spesielt å studere de dårligste pasientene med respirasjonssvikt og behov for LTOT og treningseffekter på sirkulasjon og muskulatur. Prosjektet består av en dyrestudie og en pasient studie. I pasient studien undersøkes hjerte- og skjelettmuskelfunskjon hos pasienter som starter med LTOT. Etter en treningsperide studeres hjerte og muskelfunksjon pånytt. I dyrestudien undersøkes mus med røykeiduser emfysem før og etter en treningsperiode. Spesielt fokus er mitokondriefunksjon i hjerte og respirasjonsmuskulatur samt mekanismer bak endret lungesirkulasjon. Foreløpige data viser treningseffekter på høyre hjertehalvdel og karfunksjon. Dyrestudien er fullført og første artikkel planlegges publisert iløpet av våren 2016. Pasientstudien er pågående. 1. Bronstad, E., et al., Aerobic Exercise Training Improves Right- and Left Ventricular Systolic Function in Patients with COPD. COPD, 2013 Jun;10(3):300-6 2. Bronstad, E., et al., High-intensity knee extensor training restores skeletal muscle function in COPD patients. Eur Respir J, 2012. 40(5): p. 1130-6.

Skjelettmuskel funksjon ved kronisk obstruktiv lungesykdomHovedproblemet hos pasienter med kronisk obstruktiv lungesykdom(KOLS) er redusert yteevne. Medikamentell behandling har begrenset effekt, slik at alternativ intervensjon som trening og rehabilitering blir viktige behandlingsformer. Derfor er forskning på treningseffekter hos pasienter med KOLS viktig.KOLS er en fellesbetegnelse på sykdommene emfysem og kronisk obstruktiv bronkitt. Den karakteriseres ved en ikke reversibel lungefunksjonsnedsettelse som i hovedsak er forårsaket av tobakksrøyking. Forekomsten er økende, og det er anslått at ca 200000 har sykdommen i Norge og ca 20000 voksne som får KOLS hvert år. Den er videre den hyppigste årsak til sykehusinnleggelser blant voksne med luftveissykdom med ca 15000 innleggelser årlig på landsbasis. Mekanismen bak utvikling av KOLS er ødeleggelse av de små luftveiene og alveolene samt inflammasjon i luftveiene. Dette resulterer i redusert lungefunksjon som medfører redusert anstrengelsestoleranse og dermed nedsatt fysisk kapasitet. De siste årene har man blitt oppmerksom på at KOLS også affiserer organer utenfor lungene som hjerte, skjelett og muskler. Redusert muskelfunksjon har de siste årene fremstått som en viktig årsak til denne pasientgruppens funksjonsnedsettelse og reduserte yteevne Mulig årsaker kan være systemisk inflammasjon, oksidativt stress, bruk av steroider og hypoksi i skjelettmuskulatur. Langtids oksygen behandling (LTOT) øker overlevelse hos KOLS pasienter med alvorlig hypoksemi. Det er også vist at slik behandling kan bedre kognitiv funksjon, redusere pulmonal hypertensjon, øke anstrengelses toleranse og redusere KOLS forverringer. Effekten på skjelettmuskel er så langt lite undersøkt. Bedre forståelse av de patogenetiske mekanismene som leder til redusert muskelfunksjon vil kunne skape grunnlag for bedre behandling, og evt nye behandlingsårinsipper Fysisk trening gir positive effekter for alle personer med KOLS. Treningen forbedrer den fysiske arbeidskapasiteten og minsker åndenød som i sin tur bedrer livskvaliteten. Pasienter som deltar i trening blir mindre redd for fysiske anstrengelser og de blir mer fysisk aktive i dagliglivet. Trening er derfor den kanskje viktigste enkeltkomponenten i rehabiliteringsprogrammer for KOLS pasienter. Vi har nylig vist at helkroppstrening har positiv effekt på hjertefunksjon [1] og at effekten av trening av liten muskelgruppe forbedrer mitokondriefunksjon [2]. Dette er gjort i pasienter med moderat grad av sykdom. Gjennom dette prosjektet ønsker vi å videreføre arbeidet med å undersøke bakenforliggende årsaker og mekanismer til endringene i muskelfunksjon samt effekt av trening på denne. Vi ønsker spesielt å studere de dårligste pasientene med respirasjonssvikt og behov for LTOT og treningseffekter på sirkulasjon og muskulatur. Prosjektet består av en dyrestudie og en pasient studie. I pasient studien undersøkes hjerte- og skjelettmuskelfunskjon hos pasienter som starter med LTOT. Etter en treningsperide studeres hjerte og muskelfunksjon pånytt. I dyrestudien undersøkes mus med røykeiduser emfysem før og etter en treningsperiode. Spesielt fokus er mitokondriefunksjon i hjerte og respirasjonsmuskulatur samt mekanismer bak endret lungesirkulasjon. Begge studiene er pågående. 1. Bronstad, E., et al., Aerobic Exercise Training Improves Right- and Left Ventricular Systolic Function in Patients with COPD. COPD, 2012. 2. Bronstad, E., et al., High-intensity knee extensor training restores skeletal muscle function in COPD patients. Eur Respir J, 2012. 40(5): p. 1130-6.