Buescher, F.-M. und Schmitz, M.-T. und Frett, T. und Kramme, J. und de Boni, L. und Elmenhorst, E.-M. und Mulder, E. und Moestl, S. und Heusser, K. und Frings-Meuthen, P. und Jordan, J. und Rittweger, J. und Pesta, D. (2024) Effects of 30 days bed rest and exercise countermeasures on PBMC bioenergetics. Acta Physiologica, 240 (3), e14102. Wiley. doi: 10.1111/apha.14102. ISSN 1748-1708.
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Offizielle URL: https://doi.org/10.1111/apha.14102
Kurzfassung
Aim: Altered mitochondrial function across various tissues is a key determinant of spaceflight-induced physical deconditioning. In comparison to tissue biopsies, blood cell bioenergetics holds promise as a systemic and more readily accessible biomarker, which was evaluated during head-down tilt bed rest (HDTBR), an established ground-based analog for spaceflight-induced physiological changes in humans. More specifically, this study explored the effects of HDTBR and an exercise countermeasure on mitochondrial respiration in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). Methods: We subjected 24 healthy participants to a strict 30-day HDTBR protocol. The control group (n = 12) underwent HDTBR only, while the countermeasure group (n = 12) engaged in regular supine cycling exercise followed by veno-occlusive thigh cuffs post-exercise for 6 h. We assessed routine blood parameters 14 days before bed rest, the respiratory capacity of PBMCs via high-resolution respirometry, and citrate synthase activity 2 days before and at day 30 of bed rest. We confirmed PBMC composition by flow cytometry. Results: The change of the PBMC maximal oxidative phosphorylation capacity (OXPHOS) amounted to an 11% increase in the countermeasure group, while it decreased by 10% in the control group (p = 0.04). The limitation of OXPHOS increased in control only while other respiratory states were not affected by either intervention. Correlation analysis revealed positive associations between white blood cells, lymphocytes, and basophils with PBMC bioenergetics in both groups. Conclusion: This study reveals that a regular exercise countermeasure has a positive impact on PBMC mitochondrial function, confirming the potential application of blood cell bioenergetics for human spaceflight.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/212784/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Effects of 30 days bed rest and exercise countermeasures on PBMC bioenergetics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 31 Januar 2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Acta Physiologica | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 240 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1111/apha.14102 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | e14102 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Wiley | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1748-1708 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | mitochondrial function, bed rest, PBMC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Forschung unter Weltraumbedingungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Muskelmechanik und Metabolismus | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Muskel- und Knochenstoffwechsel Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Leitungsbereich ME Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Schlaf und Humanfaktoren Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Zentrale Aufgaben Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Kardiovaskuläre Luft- und Raumfahrtmedizin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Pesta, Dominik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 18 Feb 2025 10:50 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 27 Feb 2025 11:46 |
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