Metabolismus tuků a cukrů během cvičení s L-karnitinem a bez něj u pacientů s nedostatkem transportéru karnitinu (CTD)

Bylo zahrnuto 8 pacientů s ověřeným CTD

• Všichni pacienti provedli inkrementální zátěžový zátěžový test až do vyčerpání na cykloergometru ke stanovení maximální míry spotřeby kyslíku (VO2 max).
• Jednohodinový zátěžový test: Měření celkové míry oxidace tuků a cukrů během cvičení pomocí stabilních izotopových indikátorů.

Subjekty dorazí do laboratoře po 3-9 hodinách nalačno. Jeden IV-katétr se zavede do kubitální žíly na jedné paži a další do periferní žíly na druhé ruce. Stabilní izotopové indikátory budou podávány do loketní žíly jako konstantní infuze roztoků:

• [U-13C]-palmitát (0,0026 mg x kg-1 x min-1, po úvodním bolusu 0,085 mg x kg-1 NaH13CO3)
• [1,1,2,3,3-2H5]-glycerol (0,0049 mg x kg-1 x min-1)
• [6,6-2H2]-glukóza (0,0728 mg x kg-1 x min-1) 5 dní před studií se subjekty musí vyvarovat konzumace potravin obsahujících kukuřici. Kukuřice obsahuje větší množství C13, který používáme jako stopovač, a proto může rušit měření.

Po dobu dvou hodin subjekty odpočívají, zatímco dostávají infuze, dokud se indikátory nerozdělí v těle a nedosáhnou ustáleného stavu. Po odpočinku subjekty cvičí na cykloergometru do vyčerpání nebo maximálně 1 hodinu v intenzitě, která odpovídá 60-70 % VO2max.

Každou další minutu během cvičení se zaznamenává srdeční frekvence a subjekt hodnotí míru své námahy (Rate of Perceived Exertion, RPE) na Borgově stupnici.

Vzorky krve a dechu:

Od 20 minut před cvičením až do konce cvičení se odebírají vzorky krve přes IV-katétr v žíle ruky (10–12 ml na vzorek) a vzorky vydechovaného dechu se odebírají do vaku Douglas (Hans Rudolph Inc.) každých deset minut. Dech se přenese do vakuového skla pro analýzu obohacení 13CO2 (10 ml). Vzorky plazmy jsou analyzovány na koncentrace hormonů, metabolitů, karnitinu a acyl-karnitinu.

Svalová biopsie:

V tento den je odebrána svalová biopsie z vastus lateralis stehna k měření intramuskulárních koncentrací karnitinu a acylkarnitinu.

• Vymývací období: Po dobu 4 dnů byli pacienti přijati k telemetrickému monitorování srdce, zatímco přerušili denní perorální léčbu L-karnitinem.
• Po vymývací periodě pacienti opakují hodinový zátěžový test se stabilními izotopovými indikátory. Rovněž se opakuje svalová biopsie pro intramuskulární koncentrace karnitinu a acylkarnitinu.

STOPOVAČE V této studii budeme používat infuze stabilních izotopů inkorporovaných do metabolitů jako stopovačů metabolismu celého těla. Použijeme malá množství tuku (palmitát a glycerol) a cukru (glukóza) značených stabilními izotopy uhlíku (13C) a vodíku (2H). Palmitátové a glycerolové indikátory (obohacené na 98 %, Cambrigde Isotope Laboratories, Andover, MA, USA) budou rozpuštěny ve sterilní vodě a infundovány přes bakteriální filtr do lidského sérového albuminu. Glukózový indikátor (obohacený na 99 %, Cambrigde Isotope Laboratories, Andover, MA, USA) bude rozpuštěn a vstříknut do roztoku 0,9% fyziologického roztoku (NaCl) také přes bakteriální filtr.

Tyto indikátory se přirozeně vyskytují v potravinách (např. v kukuřici) a v lidském těle. Jsou neškodné a bude se s nimi manipulovat a bude se s nimi zacházet za sterilních podmínek.