Indvirkning af metabolisk fleksibilitet på ændringer i metabolisk sundhed (METPROS)

Metabolisk fleksibilitet er evnen til at tilpasse brændstofoxidation til brændstoftilgængelighed, så ATP-syntese kan matche dets cellulære krav. Således vil for eksempel stigninger i glukosetilgængeligheden efter et måltid øge glukoseoxidationen, mens stigninger i lipidtilgængeligheden under faste ville øge lipidoxidationen. Forbedret metabolisk fleksibilitet er blevet foreslået for at beskytte mennesker mod ektopisk lipidakkumulering og den efterfølgende udvikling af insulinresistens og metabolisk syndrom.

Hos mennesker vurderes metabolisk fleksibilitet ved at måle relativ makronæringsstofoxidation (dvs. lipider og kulhydrater) som reaktion på metaboliske udfordringer, der øger glucose eller lipidtilgængelighed. Det respiratoriske udvekslingsforhold (RER = CO2-produktion / O2-forbrug) bruges til at bestemme relativ makronæringsstofoxidation. Den euglykæmiske-hyperinsulinemiske klemme er en meget brugt udfordring til at vurdere metabolisk fleksibilitet, da den øger glukosetilgængeligheden og dermed den relative glukoseoxidation. For nylig er andre metoder blevet foreslået til at vurdere metabolisk fleksibilitet, herunder den relative lipidoxidation under en faste natten over eller forskellen mellem 24-timers RER og sovende RER under ikke-motion, energibalanceforhold, mens du opholder dig i et metabolisk kammer. Den mest relevante metode til at vurdere indflydelsen af ​​metabolisk fleksibilitet og dens virkninger på metaboliske sundhedsresultater er ukendt.

Indflydelsen af ​​metabolisk fleksibilitet på metaboliske sundhedsresultater er fortsat usikker. Manglen på overensstemmelse på tværs af undersøgelser forklares med variabiliteten i de metaboliske udfordringer, forskelle i den analytiske tilgang til beregning af metabolisk fleksibilitet og den løse brug af metabolisk fleksibilitetsbegrebet i sammenhæng med mange forskellige fænomener. Desuden har de fleste undersøgelser, der undersøger sammenhænge mellem metabolisk fleksibilitet og metaboliske sundhedsresultater, brugt tværsnitsdesign. Hvorvidt nedsat metabolisk fleksibilitet forårsager eller skyldes metabolisk helbredssvækkelse er således uklart. Longitudinelle undersøgelser ved hjælp af velkontrollerede metoder er nødvendige for at bestemme virkningen af ​​metabolisk fleksibilitet på prospektiv metabolisk sundhed.

I dette pilot- og feasibility-studie vil vi bruge data fra et studie udført for 16 år siden i 88 raske deltagere uden fedme (InSight-studie hos Pennington Biomedical). Undersøgelsen omfattede en euglykæmisk-hyperinsulinemisk klemme, en vurdering af faste natten over, et 24-timers ophold i et metabolisk kammer og måling af metaboliske sundhedsresultater. Ved at bruge de data, der allerede er indsamlet i InSight-studiet, vil vi beregne den metaboliske fleksibilitet for hver deltager i den euglykæmiske-hyperinsulinemiske klemme, natten over fasten og det metaboliske kammer. For at teste sammenhængen mellem metabolisk fleksibilitet og ændringen i metaboliske sundhedsresultater, vil vi kalde alle deltagerne tilbage til et enkelt opfølgningsbesøg for at revurdere de metaboliske sundhedsresultater, herunder body mass index, kropssammensætning, blodtryk, HOMA -IR og de cirkulerende koncentrationer af glucose, triglycerider og kolesterol. Sådanne data vil kaste lys over den mest informative metode til at vurdere metabolisk fleksibilitet i forhold til specifikke metaboliske sundhedsresultater. Vi vil bruge disse foreløbige data til at designe og drive fremtidige projekter, der skal indsendes til finansiering til videnskabelige føderale agenturer.

Vores specifikke mål er at:

1. Test sammenhængen mellem metabolisk fleksibilitet som reaktion på en euglykæmisk-hyperinsulinemisk klemme og ændringen i metaboliske sundhedsresultater efter 16 år hos mennesker.
2. Test sammenhængen mellem metabolisk fleksibilitet som reaktion på nattens faste og ændringen i metaboliske sundhedsresultater efter 16 år hos mennesker.
3. Test sammenhængen mellem metabolisk fleksibilitet som reaktion på et 24-timers ophold i et metabolisk kammer og ændringen i metaboliske sundhedsresultater efter 16 år hos mennesker.