Začlenění aminokyselin pocházejících z dietních proteinů do duodenálního epitelu (GutFeeding)

Tkáň kosterního svalstva je v konstantním stavu remodelace, regulovaná rovnováhou mezi syntézou tkáňových proteinů a rychlostí rozpadu, s rychlostí obratu 1-2 % za den. Bylo dobře prokázáno, že příjem bílkovin je hlavním anabolickým stimulem pro syntézu svalových bílkovin. Potrava proteinů poskytuje aminokyseliny, které stimulují syntézu proteinů tím, že fungují jako substrát i jako signální molekuly, které upregulují anabolické dráhy.

Anabolické vlastnosti bílkovin ve stravě do značné míry závisí na kinetice trávení bílkovin a absorpce aminokyselin a následném zvýšení dostupnosti aminokyselin v plazmě. Po požití proteinu se protein štěpí na malé peptidy a aminokyseliny trávicími enzymy. Následně jsou tyto aminokyseliny absorbovány přes střevní sliznici různými membránově vázanými transportéry. Většina aminokyselin odvozených z dietních proteinů je uvolňována do systémové cirkulace a transportována a vychytávána různými periferními tkáněmi v postprandiální fázi. Podstatná část přijaté bílkoviny se však v oběhu nestane dostupnou. Tato část buď není (zatím) trávena a absorbována, nebo jsou absorbované aminokyseliny vychytávány splanchnickými tkáněmi, jako je střevo a játra, a poskytují tak prekurzory pro de novo syntézu tkáňových proteinů, nazývanou first-pass splanchnická extrakce. Předchozí práce v naší laboratoři odhadovaly, že až 40 % aminokyselin odvozených od bílkovin je absorbováno a zabudováno do střevního traktu a jaterních tkání. Střevo je nejvíce regenerační orgán v lidském těle, který obnovuje svůj epitel každých 3 až 5 dní. Bylo navrženo, že absorbované aminokyseliny jsou využívány epiteliálními buňkami pro rychlou buněčnou proliferaci, generování nových buněk pro udržení zdravé sliznice. Studie na lidech o začlenění aminokyselin pocházejících z dietních proteinů do proteinu střevní sliznice nebyly provedeny. Proto je cílem této explorativní studie in vivo poprvé posoudit začlenění aminokyselin pocházejících z dietních proteinů do proteinu duodenální sliznice u lidí a systémovou dostupnost aminokyselin pocházejících z dietních proteinů.

Stárnutí je doprovázeno otupělou syntetickou odpovědí svalových bílkovin na požití bílkovin. Tato navrhovaná anabolická rezistence může souviset se sníženým postprandiálním uvolňováním aminokyselin v oběhu v důsledku poruch trávení bílkovin a absorpce aminokyselin a větší extrakci aminokyselin splanchnického původu při prvním průchodu u starších jedinců. Zda se začlenění aminokyselin pocházejících z dietních proteinů do proteinu střevní sliznice zvyšuje se stárnutím, je třeba zjistit. Současná studie proto využije údaje o začlenění aminokyselin pocházejících z dietního proteinu do proteinu duodenální sliznice a postprandiální dostupnosti aminokyselin v plazmě získané u mladých a starších jedinců k vyhodnocení potenciálních rozdílů souvisejících s věkem.

Budou testovány dvě primární hypotézy:

1. Předpokládá se, že část absorbovaných aminokyselin bude přímo inkorporována do duodenálního epitelu do 5 hodin po požití proteinu.
2. Předpokládá se, že rozsah postprandiální inkorporace aminokyselin odvozených z dietních proteinů do duodenálního epitelu bude větší u starších mužů než u mladých mužů.