Lysin-Oxidation als Reaktion auf eine Arginin-Supplementierung

Hintergrund:

Protein besteht aus Bausteinen, die Aminosäuren genannt werden. Einige Aminosäuren, einschließlich Lysin, können nicht im Körper hergestellt werden und müssen über die Nahrung aufgenommen werden, und diese werden als essentielle Aminosäuren bezeichnet.

Pyridoxin-abhängiger Mangel (PDE) ist eine seltene Erkrankung, die durch die Unfähigkeit des Körpers verursacht wird, Lysin richtig abzubauen. Dies liegt an einem fehlenden Enzym, α-Aminoadipinsäure-Semi-Aldehyd-Dehydrogenase (α-AASAD), auch bekannt als Antiquitin (ATQ), das am Abbau von Lysin beteiligt ist. Wenn das Enzym fehlt und/oder nicht richtig funktioniert, erhöht es die Menge an Nebenprodukten des Lysinabbaus, was zu Krampfanfällen bei Säuglingen und Kleinkindern führen und die Gehirnentwicklung beeinträchtigen kann. Wie bei vielen anderen ähnlichen Erkrankungen kann eine lysinarme Diät für einige Patienten hilfreich sein, kann jedoch eine erhebliche Belastung für den Patienten und die Familien darstellen.

In jüngerer Zeit haben Tierversuche gezeigt, dass die Fähigkeit des Körpers, Lysin aus der Nahrung aufzunehmen, verändert werden kann, indem mehr von einer anderen „konkurrierenden“ Aminosäure, in diesem Fall Arginin, hinzugefügt wird. Dies liegt daran, dass Lysin und Arginin das gleiche Transportsystem im Körper teilen.

Daher soll die aktuelle Studie die Anwendung von 13C-Lysin beschreiben, um die Veränderungen im Lysinabbau zu untersuchen, die durch unterschiedliche (abgestufte) Mengen an Arginin-Supplementierung bei jungen erwachsenen männlichen Teilnehmern verursacht werden.

Studiendesign:

Zwei erwachsene männliche Probanden im Alter von 19 bis 50 Jahren werden rekrutiert, um zusätzlich zu einer Testdiät, die Lysin mit einer normalen Aufnahme von 110 mg/kg/Tag liefert, an 6 abgestuften Dosen von Argininzufuhr teilzunehmen. Die Lysinaufnahmemengen werden basierend auf dem Alter und dem Körpergewicht der Probanden bestimmt und bleiben während des gesamten Studienzeitraums konstant. Die empfohlene Nahrungsproteinaufnahme (DRI) wird während der gesamten Studie beibehalten.

Eine gründliche Bewertung vor der Studie wird durchgeführt und alle Probanden werden per Fragebogen auf chronische Krankheiten, körperliche Aktivität und Ernährungsgewohnheiten untersucht. Die fettfreie Körpermasse oder die Skelettmuskelmasse (Bioelektrische Impedanzanalyse) wird gemessen. Es wird sichergestellt, dass die Probanden frei von chronischen Krankheiten sind.

Arginin-Testeinnahmen:

Die abgestufte übermäßige Einnahme von Arginin beginnt bei 50 mg/kg/d am Studientag 1, gefolgt von 100 mg/kg/d am Studientag 2, bis der Wert am Studientag 6 300 mg/kg/d erreicht.

Die Arginin-Testeinnahmen werden in Form von Proteinshakes bereitgestellt, die ein stabiles Isotop enthalten, und dann wird die Oxidation dieses Isotops gemessen, um festzustellen, ob Arginin die Lysinaufnahme kompetitiv hemmt.

Um zu messen, wie der Körper auf die Testdiät reagiert, werden wir an jedem Studientag sieben Atemproben, zwei Urinproben und eine Blutprobe sammeln.