Modifizierter Atemtest zur Bestimmung der anabolen Empfindlichkeit in verschiedenen körperlichen Aktivitätszuständen (BTLP)

Der Erhalt hochwertiger und reichlich vorhandener fettfreier Körpermasse (LBM) ist entscheidend für Wachstum, Gesundheit und Leistung in allen Altersgruppen, Geschlechtern und Aktivitätsstufen. Körperprotein, einschließlich der Skelettmuskulatur, unterliegt einem ständigen Umsatz, wobei alte und beschädigte Proteine ​​abgebaut werden und Nahrungsaminosäuren (AA) zur Synthese neuer Proteine ​​verwendet werden, insbesondere nach Widerstandstraining. Ungenutzte AA werden zur Energiegewinnung oxidiert und als Kohlendioxid (CO2) ausgeschieden. Die Untersuchung des Anteils der für die Proteinsynthese verwendeten AA im Vergleich zur Energieproduktion liefert Einblicke in das akute Wachstum der LBM nach einer Mahlzeit in verschiedenen physiologischen Zuständen (z. B. in Ruhe oder bei körperlicher Betätigung). Stabile Isotopen-Tracer, die üblicherweise intravenös verabreicht werden, werden in der Proteinstoffwechselforschung eingesetzt, um die Auswirkungen von Ernährung und Bewegung auf den Proteinumsatz zu untersuchen. Allerdings ist diese Methode für gefährdete Bevölkerungsgruppen möglicherweise nicht durchführbar.

Während sich gezeigt hat, dass Bewegung die anabole Sensibilität erhöht (d. h. eine stärkere Nutzung von AA aus der Nahrung für die Proteinsynthese), führt eine schrittweise Reduzierung zu einer anabolen Resistenz im gefütterten Zustand (d. h. eine geringere Nutzung von AA aus der Nahrung für die Proteinsynthese). Tatsächlich führt eine verminderte gewohnheitsmäßige Aktivität, ob leicht oder schwer, zu einer anabolen Resistenz im gefütterten Zustand, wodurch die Reaktion der Muskelproteinsynthese (MPS) auf Aminosäuren verringert wird. Beispielsweise verringerte eine Woche reduzierter täglicher Schritte (~1.192 Schritte/Tag) die MPS-Raten bei jungen Männern, die gewohnheitsmäßig etwa 10.000 Schritte/Tag erreichen, um etwa 27 %, d. h. eine Reduzierung um etwa 75 % gegenüber dem Normalwert.

Daher wäre die Entwicklung metabolischer Instrumente zur Erkennung anaboler Resistenzen vor dem Verlust von Muskelmasse sowohl für die Behandlung als auch für die Vorbeugung von altersbedingtem Muskelverlust wertvoll. Kürzlich hat unser Labor die Wirksamkeit eines nicht-invasiven Stabilisotopen-Atemtests zum Nachweis einer erhöhten anabolen Empfindlichkeit bei Männern nach Widerstandstraining nachgewiesen. In dieser Studie wurde zusätzlich zu den laufenden Stoffwechselstudien in unserem Labor eine Proteindosis von 0,25 g/kg verwendet, die nachweislich die Geschwindigkeit der myofibrillären Proteinsynthese maximiert und die Proteinsynthese im gesamten Körper unterstützt. Diese Dosis kann jedoch möglicherweise nicht ausreichend zwischen subtileren Veränderungen der anabolen Empfindlichkeit unterscheiden. Darüber hinaus kann eine niedrigere Proteindosis die Dauer verkürzen, für die Atemproben gesammelt werden müssten, was die Belastung und den Zeitaufwand der Teilnehmer in Zukunft minimieren würde.

Daher wird das vorliegende Projekt die zuvor etablierte „Atemtest“-Methode verwenden, jedoch mit einer geringeren Proteindosis, um die folgenden Ziele zu bewerten:

1. Es sollte untersucht werden, ob der „optimierte“ nicht-invasive Atemtest Veränderungen der anabolen Empfindlichkeit (d. h. Leucinoxidation) in verschiedenen physiologischen Zuständen (d. h. Ruhe, Schrittreduzierung, Ganzkörper-Widerstandstraining) nach der Nahrungsaufnahme bei jungen, gesunden Erwachsenen erkennen kann .
2. Zur Beurteilung der Reproduzierbarkeit und täglichen Variabilität unseres Atemtests während gewohnheitsmäßiger Aktivitäten sowohl zu Hause als auch in einer kontrollierten Laborumgebung