La rigidez metabólica está relacionada con la glucólisis anaeróbica muscular elevada

Nuestra hipótesis general es que una mayor dependencia de la glucólisis anaeróbica en el músculo cambia el metabolismo en ayunas de la grasa a la utilización de carbohidratos, lo que da como resultado una rigidez metabólica y una enfermedad metabólica subsiguiente (es decir, obesidad). Para probar nuestra hipótesis, los sujetos con sobrepeso (IMC de 25 a 30 kg/m2) serán reclutados y examinados para depender de la glucólisis anaeróbica (concentraciones de lactato plasmático en reposo/ayuno). Se elegirán sujetos con lactato plasmático alto (cuartil superior) y bajo (cuartil inferior) en reposo/ayuno. La premisa de este cribado es que los sujetos con bajo nivel de lactato tendrán una alta oxidación de sustratos aeróbicos musculares, mientras que aquellos con un nivel elevado de lactato tendrán un metabolismo oxidativo muscular bajo. Los sujetos severamente obesos se estudiarán como grupo de comparación. En el objetivo 1, se determinará la liberación de lactato muscular in vivo y la tasa de intercambio respiratorio (RER) para investigar si los sujetos con una alta dependencia de la glucólisis anaeróbica exhiben un cambio hacia la utilización de carbohidratos a nivel de todo el cuerpo. El objetivo 2 probará si los sujetos con una dependencia elevada de la glucólisis anaeróbica en el músculo son metabólicamente inflexibles. Para establecer la causalidad, el objetivo 3 está diseñado para seguir a los sujetos después de una intervención que cambia el metabolismo del músculo esquelético de la utilización de carbohidratos a la de grasas. Nuestros hallazgos preliminares indican que la cirugía bariátrica normaliza la producción de lactato muscular; por lo tanto, los sujetos severamente obesos serán estudiados antes y después de la cirugía de bypass gástrico (objetivo 3).

El estudio (MetFlex) inscribirá a 74 adultos; (Grupo 1) 60 hombres y mujeres con sobrepeso (IMC de 25 a 30 kg/m2) de 18 a 50 años de edad y (Grupo 2) 14 mujeres adultas con obesidad severa (IMC de 40 a 50 kg/m2) programadas para cirugía bariátrica.

Puntos finales a investigar en los 3 objetivos específicos.

Oxidación de carbohidratos/grasas (RER) en ayunas. Grupos de lactato alto versus lactato bajo (objetivo 1). Preoperatorio vs posquirúrgico (objetivo 3)

Consumo muscular de oxígeno (oxidación de sustrato) en ayunas. Grupos de lactato alto versus lactato bajo (objetivo 1). Preoperatorio vs posquirúrgico (objetivo 3)

Liberación de lactato muscular en ayunas. Grupos de lactato alto versus lactato bajo (objetivo 1). Preoperatorio vs posquirúrgico (objetivo 3)

Producción endógena de glucosa en ayunas. Grupos de lactato alto versus lactato bajo (objetivo 1). Preoperatorio vs posquirúrgico (objetivo 3)

Sensibilidad a la insulina (valor de pinza M). Grupos de lactato alto versus lactato bajo (objetivo 1)

Cambio en la oxidación de carbohidratos/grasas (RER) en respuesta a glucosa + insulina (flexibilidad metabólica). Grupos de lactato alto versus lactato bajo (objetivo 2)

Cambio en la oxidación de grasa muscular en respuesta a una alimentación rica en grasas (flexibilidad metabólica). Grupos de lactato alto versus lactato bajo (objetivo 2)

Cambio en el consumo de oxígeno muscular (oxidación de sustrato) en respuesta a una alimentación rica en grasas (flexibilidad metabólica). Grupos de lactato alto versus lactato bajo (objetivo 2)

Nuestra premisa básica es que el lactato plasmático elevado en ayunas hace que aumente la producción de glucosa y que un "círculo vicioso de Cori" es la causa subyacente del síndrome metabólico.