Virkningerne af natriumphenylbutyrat på cirkulerende forgrenede aminosyrer

I alt tyve proteinogene aminosyrer er til stede i den menneskelige krop1. På grund af deres kemiske struktur kaldes tre af aminosyrerne - isoleucin, leucin og valin, forgrenede aminosyrer (BCAA'er). Mennesker indtager BCAA gennem proteinholdige fødevarer som kød, æg og mælk2,3. Nylige undersøgelser har dog afsløret sammenhænge mellem forhøjede plasmaniveauer af BCAA'er og type 2-diabetes (T2D), insulinresistens (IR) og fedme4-6. Sådan er styrken af ​​disse forbindelser, at forhøjede blodkoncentrationer af BCAA'er betragtes som biomarkører og prognostiske faktorer for fedme, insulinresistens og type 2-diabetes7-9. Samlet tyder disse data på, at målretning af dysregulering af BCAA'er ved at reducere BCAA-niveauer kunne tilbyde vigtig terapeutisk værdi. Forskellige metoder kan implementeres for at reducere cirkulerende fastende BCAA-koncentrationer. En metode, som vores afdeling med succes har implementeret, omfatter begrænsning af BCAA'er hos 6 raske frivillige deltagere gennem kostkontrol. Ved at begrænse BCAA i sunde individers kost har vi med succes reduceret fastende cirkulerende BCAA'er med 50 % på kun syv dage. Imidlertid var opbygningen af ​​diæten meget tidskrævende, kedelige, og længere undersøgelser ville blive plaget af compliance-problemer. Dette har fået os til at prøve en alternativ metode, som er at sænke BCAA-niveauerne ved hjælp af natriumphenylbutyrat (NaPB). NaPB er en almindeligt anvendt medicin til behandling af patienter med urinstofcyklusforstyrrelser (UCD). Det ser dog ud til, at en sekundær effekt af lægemidlet er at reducere cirkulerende BCAA-niveauer hos frivillige. Lindsey Burrage et al 2014 rapporterede signifikant lavere cirkulerende BCAA'er hos frivillige, der fik NaPB sammenlignet med forsøgspersoner, der ikke fik NaPB10. Selvom mekanismerne ikke er fuldt ud forstået, er det blevet foreslået, at NaPB forårsager udtømning af glutamin i blodet, hvilket kan aktivere BCAA-katabolisme og dermed forårsage en reduktion i cirkulerende plasma-BCAA'er11. Det er vores mål at bruge NaPB til at sænke BCAA'er hos prædiabetiske og overvægtige deltagere.

Screeningsbesøg Frivillige vil underskrive en samtykkeerklæring, en helbredsvurdering, herunder et EKG til at overvåge dit hjerte, et blodtrykstjek, højde- og vægtmåling og et sygehistorietjek En fastende blodprøve til måling af sundhedsparametre, herunder glukose, HbA1c, lever og nyrefunktion, lipidprofiler, skjoldbruskkirtelfunktion og fuld blodtælling.

Når vi har modtaget detaljerne og resultaterne (inden for 1 uge) fra din screeningssession, kontakter vi dig vedrørende din egnethed. Hvis du er egnet, beslutter vi (dig og forskerteamet sammen) datoerne for at starte programmet.

Instruer dig i færdiggørelsen af ​​en maddagbog. STUDIEDAG 0 For denne dag vil vi bede frivillige om at deltage efter en overnatningsfaste (undtagen vand). Vi tager små prøver af dit blod (fasteprøve).

Efter blodprøverne vil deltagerne modtage en "tungt vand"-drik kaldet Deuterium Oxide (D2O). Dette er næsten det samme som normalt vand, men en lille og harmløs kemisk ændring giver os mulighed for at beregne, hvor meget ny muskel din krop laver. Mængden af ​​D2O, du får, vil blive beregnet ud fra din kropsvægt. Deltagerne vil give spytprøver før og efter modtagelse af D2O. Inden de går hjem vil de modtage små daglige påfyldninger af D2O og bedt om at opsamle dit spyt 3 timer efter at have taget dine daglige påfyldninger i den første uge og derefter to gange om ugen og opbevare spytprøverne i et køleskab/fryser.

STUDIEDAG 7 Ved hjemkomsten til anden studiedag vil deltagerne også medbringe spytprøver fra de sidste 7 dage. Til denne dag skal frivillige igen deltage efter en natfaste (undtagen vand). Vi vil udføre en muskelbiopsi (fasteprøve) til brug som vores baseline/præ-interventionsforanstaltninger. En fuldt kvalificeret læge vil tage muskelbiopsier. Biopsier er sterile procedurer med lokalbedøvelse.

Muskelbiopsier Muskelbiopsier vil blive taget fra låret. Inden biopsien vil området blive renset og bedøvet med lokalbedøvelse, hvorefter en lille (ca. 1 cm bred, 2-3 cm dyb) snit vil blive lavet gennem huden. Muskelbiopsien (mindre end størrelsen af ​​en ært) vil derefter blive fjernet fra låret ved hjælp af conchotome pincet (i det væsentlige en skarp pincet), med 3-5 små stykker taget for at sikre tilstrækkelig prøveudtagning. Snittet vil derefter blive syet til og dækket med en vandtæt klæbende forbinding. Muskelbiopsier tolereres normalt godt, stort set smertefri (selvom indsættelsen mærkes), og komplikationsraten er meget lav.

Biopsiefterbehandling Ved afslutningen af ​​biopsien får du råd og information om, hvordan du plejer såret og får en informationsfolder. Fem til syv dage efter hver muskelbiopsi vil stingene blive fjernet, og sårene vil blive tjekket.

Ud over ovenstående vil frivillige også have en række minimalt og ikke-invasive tests for at vurdere forskellige aspekter af dit helbred og metaboliske status:

1. Vi vil måle, hvor godt kroppen er i stand til at behandle sukker ved at udføre den orale glukosetolerancetest (OGTT). Dette bruges normalt til at diagnosticere diabetes eller stratificere den fremtidige risiko for diabetes. Til denne test får du 75 g af en sukkerholdig drik. Små blodprøver vil blive taget før drikken og hvert 15. minut (i 2 timer) fra en kanyle (tynd plastiklinje) placeret i en vene i din hånd, som placeres i en varm boks.
2. Der vil blive serveret en let frokost ved middagstid. Efter frokost vil den første orale dosis phenylbutyrat blive givet.
3. Frivillige vil modtage den første dosis phenylbutyrat efter frokost. Frivillige vil modtage 5 gram natriumphenylbutyrat hver dag. 5 g/m2/dag af natriumphenylbutyrat deles i tre og tages med hvert måltid.
4. Deltagerne vil modtage natriumphenylbutyrat til at holde en uge. STUDIEDAG 10 Til denne dag vil vi bede dig om at deltage efter en overnatningsfaste (undtagen vand). Vi tager små prøver af dit blod (fasteprøve). Derudover vil blodtryk, vægt og højde blive registreret. Frivillige vil også have et EKG. Det forventes, at studiedag 11 vil tage op til 1 time at gennemføre.

STUDIEDAG 17 Til denne dag vil vi bede dig om at deltage efter en overnatningsfaste (undtagen vand). Vi vil tage små prøver af dit blod (fasteprøve) og en spytprøve til at bruge som vores midtpunktsinterventionsmål. Derudover vil blodtryk, vægt og højde blive registreret. Frivillige vil derefter blive forsynet med en anden medicinarrangørboks med nok natriumphenylbutyrat til at holde dem indtil slutningen af ​​undersøgelsen. Det forventes, at studiedag 17 vil tage op til 1 time at gennemføre. Vi vil også anmode om en test for leukopeni.

STUDIEDAG 28 Dette er undersøgelsens sidste dag, igen skal frivillige deltage efter en natsfaste (undtagen vand). En fuldt kvalificeret læge vil tage muskelbiopsier. Biopsier er sterile procedurer med lokalbedøvelse. Efter dette vil vi udføre den orale glucosetolerancetest (OGTT), frivillige vil få 75 g af en sukkerholdig drik. Der tages små blodprøver forud for drikken og hvert 15. minut (i 2 timer) fra en kanyle, som placeres i en varm boks. Derudover vil der også blive registreret blodtryk, vægt og højde. Derudover vil der også blive anmodet om en Fructosamin test før og efter undersøgelse.