Einfluss der gleichzeitigen Einnahme von Kohlenhydraten auf die postprandiale anabole Reaktion von Protein bei jungen und älteren Männern (PRO-CARB)

Mit zunehmendem Alter des Menschen kommt es zu einem allmählichen, aber fortschreitenden Rückgang des Skelettmuskelgewebes, der auch als Sarkopenie bekannt ist. Die Sarkopenie geht einher mit einer verminderten körperlichen Leistungsfähigkeit, dem Verlust der Funktionsfähigkeit, einem erhöhten Sturzrisiko und einer erhöhten Wahrscheinlichkeit, chronische Stoffwechselerkrankungen wie Typ-2-Diabetes und Adipositas zu entwickeln. Schließlich führt dies auch zu einer erhöhten Krankenhauseinweisung und Institutionalisierung älterer Menschen in Pflegeheimen und zu hohen Gesundheitskosten. Daher ist es wichtig, Ansätze zu untersuchen, um den Verlust von Skelettmuskelmasse während des Alterns zu verringern. Um die Muskelmasse zu erhalten, ist die Proteinaufnahme wichtig, da sie die Bausteine ​​für das Muskelgewebe liefert: Aminosäuren. Da sich die Basalmuskelproteinsyntheseraten zwischen Jung und Alt nicht zu unterscheiden scheinen, konzentrieren sich derzeit viele Forschungsgruppen auf die postprandiale Muskelproteinsynthese. Es hat sich gezeigt, dass die Skelettmuskelproteinsynthese stark von der Proteinaufnahme abhängt. Jüngste Daten weisen jedoch darauf hin, dass die Muskelprotein-Synthesereaktion auf die Proteinaufnahme bei älteren Menschen abgeschwächt ist. Eine abgeschwächte postprandiale Muskelprotein-Synthesereaktion über einen längeren Zeitraum kann zu einer verminderten Muskelprotein-Akkretion führen und schließlich zu Sarkopenie beitragen.

Die anabole Reaktion auf die Proteinzufuhr scheint hauptsächlich durch eine Erhöhung der essentiellen Aminosäuren im Plasma vermittelt zu werden. Zusätzlich führt die Einnahme von Kohlenhydraten aufgrund einer Erhöhung des Plasmainsulins zu einer Abschwächung des Muskelproteinabbaus, wodurch eine positive Nettoproteinbilanz weiter gefördert wird. Dies wird durch die bekannte Wirkung von Insulin vermittelt, den Muskelblutfluss zu erhöhen und dadurch die Zufuhr von Muskelsubstrat zu steigern, was zu einer weiteren Stimulierung der Muskelproteinsynthese führen kann. Es wurde gezeigt, dass es bei älteren Personen im Vergleich zu jungen Probanden unter Bedingungen hoher Verfügbarkeit von Plasmaaminosäuren und Insulin eine Insulinresistenz in Bezug auf den Muskelproteinanabolismus gibt. Dies deutet darauf hin, dass die verringerte Fähigkeit von Insulin, die mikrovaskuläre Muskelperfusion zu steigern, den Aminosäurestimulus verringert.

In der vorliegenden Studie werden die Forscher die Wirkung einer einzelnen mahlzeitähnlichen Menge an intaktem Protein mit oder ohne Kohlenhydrate auf die postprandiale Muskelproteinsynthese bei älteren Menschen (70-85 Jahre) im Vergleich zu jungen Menschen (18-30 Jahre) untersuchen. . Darüber hinaus werden die Forscher mithilfe von Sidestream Dark Field (SDF)-Bildgebung untersuchen, ob die Muskelprotein-Synthesereaktion mit einer Erhöhung der mikrovaskulären Perfusion nach Einnahme der Mahlzeit verbunden ist. SDF-Messungen werden in der Mundhöhle unterhalb der Zunge durchgeführt, da dieser Bereich leicht zugänglich und repräsentativ für die mikrovaskuläre Perfusion ist. Um die Wirkung der Proteinaufnahme auf die Muskelproteinsynthese messen zu können, werden die Forscher intrinsisch markiertes Casein verwenden. Dies erlaubt uns, den wahren Einbau von Aminosäuren aus dem aufgenommenen, intakten Casein in den Muskel zu bestimmen, unter Berücksichtigung des Einflusses von Verdauungs- und Absorptionsprozessen eines ganzen Proteins. Intrinsisch markierte Milchproteine ​​wurden aus Milch gewonnen, die von Kühen gesammelt wurde, die mit L-[1-13C]-Phenylalanin infundiert wurden.

Folgende Hypothesen werden untersucht:

1. Die kombinierte Einnahme von Protein und Kohlenhydraten erhöht die postprandiale Muskelproteinsynthese bei älteren Menschen, aber nicht bei jungen Probanden.
2. Die erhöhte Insulinproduktion nach der kombinierten Einnahme von Protein und Kohlenhydraten führt zu einer erhöhten mikrovaskulären Perfusion, die mit der postprandialen Muskelprotein-Synthesereaktion zusammenhängt.