Einfluss der Stoffwechselflexibilität auf Veränderungen der Stoffwechselgesundheit (METPROS)

Stoffwechselflexibilität ist die Fähigkeit, die Kraftstoffoxidation an die Kraftstoffverfügbarkeit anzupassen, sodass die ATP-Synthese den zellulären Bedarf decken kann. So würde beispielsweise eine Erhöhung der Glukoseverfügbarkeit nach einer Mahlzeit die Glukoseoxidation erhöhen, während eine Erhöhung der Lipidverfügbarkeit während des Fastens die Lipidoxidation erhöhen würde. Es wurde vorgeschlagen, dass eine verbesserte metabolische Flexibilität den Menschen vor einer ektopischen Lipidansammlung und der anschließenden Entwicklung einer Insulinresistenz und eines metabolischen Syndroms schützen soll.

Beim Menschen wird die metabolische Flexibilität durch Messung der relativen Makronährstoffoxidation (d. h. Lipide und Kohlenhydrate) als Reaktion auf metabolische Herausforderungen beurteilt, die die Verfügbarkeit von Glukose oder Lipiden erhöhen. Zur Bestimmung der relativen Makronährstoffoxidation wird das respiratorische Austauschverhältnis (RER = CO2-Produktion / O2-Verbrauch) verwendet. Die euglykämisch-hyperinsulinämische Klammer ist eine weit verbreitete Herausforderung zur Beurteilung der metabolischen Flexibilität, da sie die Glukoseverfügbarkeit und damit die relative Glukoseoxidation erhöht. Kürzlich wurden andere Methoden zur Beurteilung der Stoffwechselflexibilität vorgeschlagen, darunter die relative Lipidoxidation während einer Fastennacht über Nacht oder der Unterschied zwischen dem 24-Stunden-RER und dem Schlaf-RER bei Nicht-Training und Energiebilanzbedingungen während des Aufenthalts in einer Stoffwechselkammer. Die Methode, die für die Beurteilung des Einflusses der Stoffwechselflexibilität und ihrer Auswirkungen auf die Ergebnisse der Stoffwechselgesundheit am relevantesten ist, ist unbekannt.

Der Einfluss der Stoffwechselflexibilität auf die Ergebnisse der Stoffwechselgesundheit bleibt ungewiss. Die mangelnde Übereinstimmung zwischen den Studien erklärt sich durch die Variabilität der metabolischen Herausforderungen, Unterschiede im analytischen Ansatz zur Berechnung der metabolischen Flexibilität und die lockere Verwendung des Konzepts der metabolischen Flexibilität im Kontext vieler verschiedener Phänomene. Darüber hinaus wurden in den meisten Studien, die Zusammenhänge zwischen metabolischer Flexibilität und metabolischen Gesundheitsergebnissen untersuchten, Querschnittsdesigns verwendet. Es ist daher unklar, ob eine beeinträchtigte metabolische Flexibilität eine Beeinträchtigung der metabolischen Gesundheit verursacht oder daraus resultiert. Um den Einfluss der Stoffwechselflexibilität auf die zukünftige Stoffwechselgesundheit zu bestimmen, sind Längsschnittstudien mit gut kontrollierten Methoden erforderlich.

In dieser Pilot- und Machbarkeitsstudie werden wir die Daten einer vor 16 Jahren durchgeführten Studie an 88 gesunden Teilnehmern ohne Fettleibigkeit verwenden (InSight-Studie bei Pennington Biomedical). Die Studie umfasste eine euglykämisch-hyperinsulinämische Klemme, eine nächtliche Fastenuntersuchung, einen 24-stündigen Aufenthalt in einer Stoffwechselkammer und die Messung der metabolischen Gesundheitsergebnisse. Anhand der bereits in der InSight-Studie gesammelten Daten werden wir die metabolische Flexibilität jedes Teilnehmers an der euglykämisch-hyperinsulinämischen Klammer, dem Nachtfasten und der Stoffwechselkammer berechnen. Um den Zusammenhang zwischen metabolischer Flexibilität(en) und der Veränderung der metabolischen Gesundheitsergebnisse zu testen, werden wir alle Teilnehmer zu einem einzigen Nachuntersuchungsbesuch zurückrufen, um die metabolischen Gesundheitsergebnisse einschließlich Body-Mass-Index, Körperzusammensetzung, Blutdruck und HOMA neu zu bewerten -IR und die zirkulierenden Konzentrationen von Glukose, Triglyceriden und Cholesterin. Solche Daten werden Aufschluss über die aussagekräftigste Methode zur Bewertung der metabolischen Flexibilität im Zusammenhang mit spezifischen metabolischen Gesundheitsergebnissen geben. Wir werden diese vorläufigen Daten verwenden, um zukünftige Projekte zu entwerfen und voranzutreiben, die zur Finanzierung bei wissenschaftlichen Bundesbehörden eingereicht werden sollen.

Unsere konkreten Ziele sind:

1. Testen Sie den Zusammenhang zwischen der metabolischen Flexibilität als Reaktion auf eine euglykämisch-hyperinsulinämische Klemme und der Veränderung der metabolischen Gesundheitsergebnisse nach 16 Jahren beim Menschen.
2. Testen Sie den Zusammenhang zwischen der metabolischen Flexibilität als Reaktion auf das Fasten über Nacht und der Veränderung der metabolischen Gesundheitsergebnisse nach 16 Jahren beim Menschen.
3. Testen Sie den Zusammenhang zwischen der metabolischen Flexibilität als Reaktion auf einen 24-stündigen Aufenthalt in einer Stoffwechselkammer und der Veränderung der metabolischen Gesundheitsergebnisse nach 16 Jahren beim Menschen.