Bestimmung der muskelaufbauenden Eigenschaften von Phosphatidsäure. (PA-AGE)

Die Forscher werden 16 gesunde (nicht fettleibige, nicht diabetische, Nichtraucher) ältere Männer im Alter von 65 bis 80 Jahren rekrutieren, um eine doppelblinde, parallel angelegte Studie abzuschließen, in der sie nach dem Zufallsprinzip einer Phosphatidsäure (N = 8; PA) oder Placebo (N = 8; PL)-Behandlungsgruppe, die hinsichtlich der anthropometrischen Merkmale eng aufeinander abgestimmt waren. Die Teilnehmer werden in der Freizeit aktiv sein, aber nicht an einem strukturierten Bewegungstraining beteiligt sein. Alle Studienverfahren werden klar erklärt und vor der Teilnahme an der Studie eine schriftliche Zustimmung eingeholt.

Vorläufige Beurteilungen Nach der Erläuterung der Studie und dem Einholen der Einverständniserklärung melden sich die Teilnehmer um 08:00 Uhr im nüchternen Zustand und ohne anstrengende körperliche Aktivität für > 24 Stunden in unserem Labor. Die Teilnehmer werden in leichter Kleidung auf einer digitalen Waage auf 0,1 kg genau gewogen. Zur Bestimmung der Körperzusammensetzung (Fett und fettfreie Masse) wird eine doppelte Röntgen-Absorptiometrie (DXA) durchgeführt. Nach dem DXA-Scannen wird die einbeinige Maximalkraft mit einer Wiederholung (1RM) für Kniestreckungs- und Beinpressen-Trainingsgeräte bestimmt. Die Auswahl der zu trainierenden Extremität (dominant oder nicht dominant) erfolgt nach dem Zufallsprinzip.

Experimentelle Studien Zwischen 4 und 14 Tagen nach den vorläufigen Bewertungen melden sich die Teilnehmer um 07:00 Uhr im Labor, nachdem sie über Nacht gefastet haben, nachdem sie zuvor 72 Stunden lang auf anstrengende körperliche Aktivitäten verzichtet hatten. Ein Katheter wird in eine Unterarmvene beider Arme für häufige Blutentnahmen (insgesamt 80 ml) und eine kontinuierliche Infusion eines stabilen Isotopen-Aminosäure-Tracers (L-[Ring] 13C6-Phenylalanin) eingeführt. Die Teilnehmer bleiben während der gesamten Studie mit Ausnahme des Übungskampfes in Rückenlage. Nach 150 min Steady-State-Tracer-Infusion wird eine Muskelbiopsie aus dem Musculus vastus lateralis quadriceps eines zufällig ausgewählten Beins unter örtlicher Betäubung (1 % Lidocain) unter Verwendung der Bergström-Biopsienadeltechnik erhalten. Danach führen die Teilnehmer eine Reihe einbeiniger Widerstandsübungen auf dem anderen Bein durch. Die Übung besteht aus 6 Sätzen Widerstandsübungen zur Kniestreckung bei 75 % des vorher festgelegten 1RM; ein Protokoll, das darauf ausgelegt ist, 8-12 Wiederholungen pro Satz hervorzurufen, bevor die willentliche Ermüdung einsetzt. Unmittelbar nach dem Training nehmen die Teilnehmer 750 mg PA oder ein Placebo (beide in nicht identifizierbarer Kapselform) mit Wasser und weitere 750 mg PA oder Placebo 60 Minuten nach dem Training ein. Danach liegen die Teilnehmer für den Rest der Studie in Rückenlage. Eine Person ohne direkte Studienbeteiligung führt die Behandlungen doppelblind durch. Die Verblindung der Ermittler gegenüber den Behandlungsarmen wird nach Abschluss der Datenanalyse aufgehoben. 150 und 300 Minuten nach der Behandlung werden an beiden Beinen Muskelbiopsien entnommen. Somit werden während der Studie insgesamt 5 invasive Muskelbiopsien entnommen, was die Verwendung eines Crossover-Designs bei älteren Personen ausschließt. Jede Biopsie wird aus einem separaten Einschnitt mit einem Abstand von ∼ 3 cm entnommen. Dieses Modell des Studiendesigns wird es uns ermöglichen, die Raten der Muskelproteinsynthese im postabsorptiven Zustand und über den frühen (0–2,5 h), späten (2,5–5 h) und Gesamtzeitverlauf (0–5 h) zu bestimmen.

Datenanalysen Um die Muskelproteinsynthese zu berechnen, werden die Forscher ausgeklügelte Massenspektrometrietechniken anwenden, um die Isotopen-Tracer-Anreicherung in biopsieisolierten Muskelproteinen und Plasma zu bestimmen. Intramuskuläre "anabole Signale" (im mechanistischen Ziel des Rapamycin-Signalwegs, einem Schlüsselregulator der Zellgröße) werden über Western Blot (eine Technik zum Nachweis des Gehalts spezifischer Phosphoproteine) bestimmt. Plasmainsulinkonzentrationen werden durch Immunoassay und Plasmalipidprofile durch Gaschromatographie-Massenspektrometrie gemessen.