Metabolismo de grasas y glucosa en estado de ayuno y alimentación en pacientes con masa muscular esquelética baja

Diseño. Este es un estudio prospectivo de casos y controles que investiga el metabolismo de las grasas y la glucosa en pacientes con baja masa muscular durante el ayuno prolongado, comparando los resultados con los encontrados en controles sanos.

Ajuste. Todos los niños fueron admitidos en el Departamento de Medicina de Pediatría y Adolescentes, Rigshospitalet, y todos los sujetos adultos fueron admitidos en el Departamento de Neurología, Rigshospitalet a las 4 pm para un período de ayuno de 24 horas.

Protocolo. El protocolo consistió en dos visitas. Una visita pre-experimental y una visita de estudio.

Visita preexperimental. La masa muscular total presentada como masa corporal magra (LBM) se midió mediante DEXA scan. Además, las preparaciones preexperimentales incluyeron que todos los sujetos fueran instruidos para seguir las recomendaciones nutricionales nacionales con una dieta saludable que consistiera en menos del 30 % de grasa, proteína baja en grasa, carbohidratos de cadena larga y minimizar la ingesta de azúcar tres días antes del estudio.

Visita de estudio. Los pacientes fueron admitidos en el hospital a las 16:00 horas para la colocación del catéter IV y una cena estándar a las 17:00. Se insertaron dos catéteres venosos, uno en la vena cubital (para infusión de isótopos estables) y otro en la vena cefálica distal (para toma de muestras de sangre). Una almohadilla térmica, que cubría la mano y el antebrazo distal, aseguró la derivación de sangre arterial a las venas para obtener sangre arterializada. Una infusión preparada a velocidad constante de [U-13C]-palmitato (0,0026 mg kg-1 min-1, preparada con un bolo de 0,085 mg kg-1 NaH13CO3) y [D2]-glucosa (0,0728 mg kg-1 min-1 , cebado con un bolo de glucosa D2 de 3,203 mg kg-1) fue administrado por una bomba Gemini PC2 (IMED, San Diego, CA). La preparación de los trazadores y los cálculos de los trazadores se realizaron como se describe.

Se recogieron muestras de sangre y aire justo antes del inicio de la infusión de los isótopos estables y nuevamente después de 2, 10, 14, 16, 18, 20, 22 y 24 horas de ayuno (figura 1). Las mediciones de intercambio de gases (calorimetría indirecta) se realizaron con un carro metabólico (Cosmed Quark b2; Cosmed Srl., Milán, Italia). En los mismos momentos, se recogió el aire espirado en una bolsa Douglas de 15 L (Hans Rudolph, Kansas City, MO, EE. UU.) y se transfirieron muestras de 10 mL a tubos de vacío (Vacutainer, BD, Franklin Lakes, NJ, EE. UU.) para Análisis de 13CO2.

Los niveles de glucosa en sangre se monitorearon continuamente en todos los momentos de muestreo de sangre y cada tres horas durante la noche en los pacientes. Si los sujetos desarrollaron síntomas de hipoglucemia (fatiga, mareos, náuseas), se midió inmediatamente el nivel de azúcar en la sangre. El período de ayuno duró 24 horas o hasta que se observaron signos de hipoglucemia como se mencionó anteriormente o glucosa en sangre por debajo de 3,0 mmol/L. Los pacientes recibieron un bolo IV de glucosa al 10% según el peso si se presentaban signos de hipoglucemia.

Análisis de muestras de sangre y 13CO2 caducado. La sangre venosa se transfirió a tubos enfriados con EDTA (ácido etilendiaminotetraacético) (0,33 M, 10 μL mL-1) y se centrifugaron a 4000 rpm durante 10 minutos. El plasma se distribuyó en tubos Eppendorf y se congeló inmediatamente en hielo seco y se almacenó a -80 °C hasta su análisis. Los análisis de insulina y glucagón en plasma se realizaron en el Departamento de Bioquímica Clínica en Rigshospitalet, Copenhague, Dinamarca (Cobas 8000, Roche, Rotkreuz Suiza). Los ácidos grasos libres y las catecolaminas en plasma se analizaron mediante espectrofotometría (Multiskan GO, Thermo Scientific, SkanIt™ Software, Thermo Fisher Scientific Inc., EE. UU.). El palmitato de plasma, el β-hidroxibuturato, el acetoacetato, el piruvato, el glicerol y los aminoácidos, así como el enriquecimiento del aliento con 13CO2, se analizaron mediante espectrometría de masas de relación isotópica de cromatografía de gases (Thermo Finnigan MAT GmbH, Bremen, Alemania). Los enriquecimientos de trazadores de isótopos se determinaron mediante cromatografía de gases-espectrometría de masas (Thermo Finnigan MAT GmbH, Bremen, Alemania).

La glucosa y el lactato se analizaron en (ABL 700) inmediatamente después de extraer la sangre.

Se utilizó la ecuación de Shofield para calcular la tasa metabólica basal esperada para los niños: Hombres 10-17 años: (17,7 x peso+657+105) y mujeres 10-17 años: (13,4 x peso+692+112) y los resultados se compararon con la tasa metabólica en reposo (RMR) medida por calorimetría indirecta, como se describió anteriormente, al final del estudio, cuando los pacientes habían estado en reposo y en ayunas durante más de 8 horas.