Vliv požití proteinu moučného červa na syntézu svalových proteinů po běžeckém cvičení u lidí (Centurion)

Abychom posoudili, zda jsou dobrovolníci způsobilí k účasti na této studii, pozveme je na univerzitu na screeningovou návštěvu. Na začátku screeningu bude vysvětlena celá experimentální studie a zodpovíme případné otázky. Poté jsou dobrovolníci požádáni, aby si přečetli, vyplnili a podepsali formulář informovaného souhlasu. Po podepsání formuláře informovaného souhlasu bude způsobilost účastníků posouzena na základě kritérií pro zařazení a vyloučení. K dalšímu posouzení jejich způsobilosti budou účastníci požádáni o vyplnění lékařského dotazníku k posouzení jejich celkového zdravotního stavu, užívání léků, obvyklého příjmu potravy a fyzické aktivity. Bude stanovena tělesná hmotnost (s přesností 0,1 kg) a výška (s přesností 0,01 m) a tělesná kompozice posouzena pomocí skenu duální energetické rentgenové absorptiometrie (DEXA). Skenování DEXA je jednoduchý, neinvazivní postup. Na začátku procedury budou subjekty vyzvány, aby si lehly na skenovací stůl a během měření musí zůstat nehybné. Jak se skener pohybuje, duální energetický paprsek prochází cíleným úsekem kosterního svalstva a je měřen detektorem. Tento postup se opakuje, dokud není naskenováno celé tělo a trvá přibližně 3 minuty.

Screening se bude konat ráno a účastníci jsou instruováni, aby ráno nesnídali, aby se předešlo poruchám při skenování DEXA.

V případě neočekávaného lékařského nálezu během screeningu budou subjekty vždy upozorněny. Pokud si subjekt nepřeje dostávat toto oznámení, nemůže se studie zúčastnit. Poté poskytněte účastníkovi komerčně dostupné občerstvení. Nakonec bude Vo2peak určen inkrementálním běžeckým testem na únavu z vůle pomocí běžícího běžeckého pásu (Technogym, Rotterdam). Po pětiminutovém zahřátí rychlostí chůze (5 km/h) se rychlost zvýší (ženy 8 km/h a muži 9 km/h) na tři minuty. Dále bude rychlost zvýšena na 11 km/h pro ženy a 12 km/h pro muže na dvě minuty. Následně rychlost běhu zůstane stejná, ale sklon se bude každé 2 minuty zvyšovat o 2% až do únavě vůle. Příjem O2 a vylučování CO2 (Omnical, Maastrichtská univerzita, Nizozemsko), rychlost běhu (v), sklon (%) a srdeční frekvence (Polar Finland) budou zaznamenávány v každém intervalu. Hodnocení vnímané námahy (RPE) bude stanoveno pomocí Borgovy stupnice 6-20 po dokončení testu.

Po screeningové návštěvě budou účastníkům poskytnuty 2denní záznamy o jídle a aktivitách, které budou vyplněny během 2 dnů před 1. testovacím dnem. Po 1. testovacím dnu budou účastníkům poskytnuty 2denní záznamy o jídle a aktivitách, které je třeba vyplnit během 2 dnů před 2. testovacím dnem.

Během těchto 2 dnů mohou účastníci jíst a pít potraviny, které by normálně konzumovali, s výjimkou alkoholických nápojů a proteinových doplňků. Kromě toho budou účastníci muset sníst standardizovanou večeři a svačinu večer před experimentálním pokusem, nejpozději do 22:00. Tato standardizovaná večeře je „Aviko maaltijdpannetje“ a bude zakoupena v běžném supermarketu. Jako večerní občerstvení bude zajištěn 'Mondelice vanilkový dezert' a 'Liga Evergreen'. Bude zkontrolováno datum spotřeby od výrobce. Mezitím budou jídla uložena ve vhodném mrazáku v dietní kuchyni v Metabolic Research Unit Maastricht (MRUM) na katedře biologie člověka. Subjekty dostanou večeři na večer před testovacím dnem 1 po screeningové relaci a dostanou večeři ke konzumaci večer před testovacím dnem 2 na konci prvního testovacího dne.

Všichni účastníci budou instruováni, aby se 2 dny před experimentálním pokusem zdrželi jakéhokoli těžkého fyzického cvičení a zaznamenávali své aktivity do poskytnutého deníku aktivit. Účastníci jsou požádáni, aby zopakovali svůj příjem potravy a fyzické aktivity během 2 dnů před testovacím dnem 1 co nejpřesněji pro testovací den 2.

Každý subjekt se zúčastní 2 experimentálních studií trvajících ~10 hodin. Nástin protokolu studie je uveden na obrázku 3. Subjekty budou instruovány, aby se hlásily na univerzitu v 7:45 v noci nalačno a odpočívaly, což znamená, že účastníkům není dovoleno jíst a pít (kromě vody) z 22:00 v noci před experimentálním pokusem a že budou instruováni, aby přijeli na univerzitu autem nebo veřejnou dopravou. Poté, co subjekty dorazí na univerzitu, požádáme je, aby si oblékli šortky, určili jejich tělesnou hmotnost a přiřadili je k posteli. Subjekty budou odpočívat v poloze na zádech a teflonový katétr bude vložen do vyhřívané dorzální ruční žíly a umístěn do horkého boxu (60 °C) pro odběr arterializované krve. Základní vzorek krve (20 ml) bude odebrán v t= -210 min, aby se určila úroveň obohacení aminokyseliny před intervencí. Po odběru bazálního vzorku krve bude do antekubitální žíly kontralaterálního ramene zaveden druhý teflonový katétr pro stabilní izotopovou infuzi s aminokyselinami 13C6-fenylalanin a D2-tyrosin. Na začátku izotopové infuze se plazmatický fenylalanin a tyrosinový roztok naplní jednou dávkou roztoku indikátoru a přímo poté bude zahájena kontinuální infuze indikátoru.

Během celého experimentálního testovacího dne bude ruka s dorzálním ručním katetrem předehřívána po dobu 10 minut před každým odběrem krve v horkém boxu při 60 °C, aby se zvýšil průtok krve. To usnadňuje sběr krve a zabraňuje výměně živin z krve do jiných tkání. Umožňuje nám tedy odebírat ze žíly krev bohatou na živiny (arterializovanou). Vzorky arterializované krve (10 ml) budou odebírány v t = -180, -120, -60 a 0 min, aby se vyhodnotilo obohacení plazmatického indikátoru během infuze indikátoru v klidovém období přes noc po vstřebání. Po 30 minutách před infuzí (t = -180), během kterých infuze indikátoru dosáhne ustáleného stavu, bude odebrána první svalová biopsie z m. vastus lateralis k určení obohacení pozadí. V t=-45 min bude provedeno běžecké cvičení (40 minut při 70% tepové frekvenci odpovídající Vo2peak). Následně, v t=0 min, bude odebrána druhá biopsie ze stejné nohy, aby se vyhodnotila rychlost syntézy bazálního svalového proteinu. Bezprostředně po druhé biopsii budou subjekty konzumovat buď protein z moučných červů (~0,38 g na kg tělesné hmotnosti) nebo nekalorický placebo nápoj. Subjekty budou instruovány, aby zkonzumovaly jídlo do ~5 minut.

Po požití nápoje se stopky vynulují (t= 0 min) a vzorky arterializované krve (10 ml) budou odebírány v čase t = 30, 60, 90, 120, 180, 240, 300 a 360 min. - prandiální období pro hodnocení profilů aminokyselin v plazmě a obohacení. Pro stanovení postprandiální syntézy svalových proteinů (MPS) budou odebrány další 2 biopsie v čase t = 180 at = 360 minut po požití jídla z kontralaterální nohy. Svalová biopsie v t = 180 min umožní vypočítat vrchol MPS. Obecně se předpokládá, že maximální hodnoty MPS jsou smysluplnější při předpovídání svalových adaptivních výsledků než MPS vypočítané za delší období. Pravidelná doba mezi jídlem bohatým na bílkoviny/svačinkou je však obvykle více než 3 hodiny a maximální rychlost syntézy svalových bílkovin se může objevit v různých časových bodech v závislosti na konzumovaném zdroji bílkovin. Stimulace rychlosti syntézy svalových proteinů po požití proteinu tak může přesáhnout tento 3h časový bod. Proto odběr svalové biopsie v t = 360 min nám umožňuje získat fyziologicky relevantní informace s ohledem na dobu trvání anabolické odpovědi na příjem bílkovin. Souhrnně se získanými biopsiemi můžeme měřit syntézu svalových bílkovin v klidovém stavu (-180 - 0 min), časné období po požití proteinu (0 - 180 min), pozdní období po požití proteinu (180 - 360 min) a celé postprandiální období (0 - 360 min; hlavní výsledek).

Během každého testovacího dne budou odebrány celkem 4 biopsie svalů prostřednictvím 4 samostatných řezů, 2 biopsie z levé nohy a 2 biopsie z pravé nohy. Během každého testovacího dne bude odebráno celkem 13 vzorků krve, první vzorek, který bude odebrán, bude 20 ml, další vzorky 10 ml, celkem 140 ml. Kromě toho budou pomocí dotazníků hodnoceny gastrointestinální (GI) symptomy v t = -60, 30 a 180 minutách a chutnost v t = 15 min (příloha F1.2).

Každý účastník se zúčastní 2 testovacích dnů (cross-over design). Zkušební dny jsou identické (jak je popsáno výše), kromě následujících:

• testovací nápoj: jeden den proteinový nápoj z moučných červů, druhý den nekalorické placebo.