El efecto de la ingesta de proteína del gusano de la harina en la síntesis de proteína muscular después del ejercicio de carrera en humanos (Centurion)

Para evaluar si los voluntarios son elegibles para participar en este estudio, los invitaremos a la Universidad para una visita de selección. Al comienzo de la sesión de selección, se explicará todo el ensayo experimental y se responderán las posibles preguntas. A partir de entonces, se pide a los voluntarios que lean, completen y firmen el formulario de consentimiento informado. Después de firmar el formulario de consentimiento informado, se evaluará la elegibilidad de los participantes en función de los criterios de admisión y exclusión. Para evaluar aún más su elegibilidad, se les pedirá a los participantes que completen un cuestionario médico para evaluar su salud general, el uso de medicamentos, la ingesta habitual de alimentos y la actividad física. Se determinará la masa corporal (con una precisión de 0,1 kg) y la altura (con una precisión de 0,01 m), y se evaluará la composición corporal mediante una exploración de absorciometría de rayos X de energía dual (DEXA). Una exploración DEXA es un procedimiento simple y no invasivo. Al comienzo del procedimiento, se les pedirá a los sujetos que se acuesten en una mesa de exploración y deben permanecer inmóviles durante las mediciones. A medida que el escáner se mueve, un haz de energía dual pasa a través de la sección del músculo esquelético objetivo y es medido por un detector. Este procedimiento se repite hasta escanear todo el cuerpo y toma aproximadamente 3 minutos.

Las sesiones de detección se llevarán a cabo por la mañana y se indica a los participantes que no desayunen por la mañana para evitar perturbaciones en la exploración DEXA.

En caso de un hallazgo médico inesperado durante la selección, siempre se notificará a los sujetos. Si un sujeto no desea recibir esta notificación, no puede participar en el estudio. Luego proporcione al participante un refrigerio disponible comercialmente. Finalmente, el Vo2peak se determinará mediante una prueba de carrera incremental hasta la fatiga volitiva utilizando una cinta rodante (Technogym, Rotterdam). Después de un calentamiento de 5 minutos a velocidad de marcha (5 km/h), se aumentará la velocidad (mujeres 8 km/h y hombres 9 km/h) durante tres minutos. A continuación, se aumentará la velocidad a 11 km/h para mujeres y 12 km/h para hombres durante dos minutos. Posteriormente, la velocidad de carrera permanecerá igual, sin embargo, la inclinación aumentará cada 2 minutos en un 2% hasta la fatiga voluntaria. El consumo de O2 y la excreción de CO2 (Omnical, Universidad de Maastricht, Países Bajos), la velocidad de carrera (v), la inclinación (%) y la frecuencia cardíaca (Finlandia Polar) se registrarán en cada intervalo. Las calificaciones de esfuerzo percibido (RPE) se determinarán utilizando la escala de Borg 6-20 después de completar la prueba.

Después de la visita de selección, a los participantes se les proporcionará un registro de alimentos y actividades de 2 días, que se completará durante los 2 días anteriores al día 1 de la prueba. Después del día de prueba 1, los participantes recibirán un registro de actividades y alimentos de 2 días, que se completará durante los 2 días anteriores al día de prueba 2.

Durante estos 2 días, los participantes pueden comer y beber los alimentos que consumirían normalmente, excepto las bebidas alcohólicas y los suplementos proteicos. Además, los participantes deberán consumir una cena y un refrigerio estándar la noche anterior a la prueba experimental, a más tardar a las 22:00. Esta cena estandarizada es un 'Aviko maaltijdpannetje' y se comprará en un supermercado normal. Como merienda se ofrecerá un 'postre de vainilla Mondelice' y una 'Liga Evergreen'. Se comprobará la fecha de caducidad del fabricante. Mientras tanto, las comidas se almacenarán en un congelador apropiado en la cocina dietética en la Unidad de Investigación Metabólica de Maastricht (MRUM) en el departamento de Biología Humana. Los sujetos recibirán la cena de la noche anterior al Día de prueba 1 después de la sesión de selección y recibirán la cena que se consumirá la noche anterior al Día de prueba 2 al final del primer día de prueba.

Se indicará a todos los participantes que se abstengan de cualquier tipo de ejercicio físico intenso durante 2 días antes de la prueba experimental y registren sus actividades en el registro de actividad proporcionado. Se les pide a los participantes que repliquen su ingesta de alimentos y actividades físicas en los 2 días anteriores al Día de prueba 1 lo más cerca posible para el Día de prueba 2.

Cada sujeto participará en 2 ensayos experimentales con una duración de ~10h. En la Figura 3 se muestra un esquema del protocolo del estudio. Se indicará a los sujetos que se presenten en la universidad a las 7:45 a. 22:00 horas de la noche anterior al ensayo experimental, y que se les indicará que acudan a la universidad en coche o transporte público. Después de que los sujetos lleguen a la Universidad, les pediremos que se pongan los pantalones cortos, determinen su masa corporal y los asignen a una cama. Los sujetos descansarán en posición supina y se insertará un catéter de teflón en una vena dorsal de la mano calentada y se colocará en una caja caliente (60 °C) para la toma de muestras de sangre arterializada. Se recolectará una muestra de sangre inicial (20 ml) en t = -210 min para determinar el nivel de enriquecimiento de aminoácidos antes de la intervención. Después de la recolección de la muestra de sangre basal, se insertará un segundo catéter de teflón en una vena antecubital del brazo contralateral para la infusión de isótopos estables con los aminoácidos 13C6-fenilalanina y D2-tirosina. Al comienzo de la infusión de isótopos, las mezclas plasmáticas de fenilalanina y tirosina se cebarán con una dosis única de la solución marcadora, inmediatamente después comenzará la infusión continua del marcador.

Durante todo el día de prueba experimental, la mano con el catéter de mano dorsal se precalentará durante 10 minutos antes de cada extracción de sangre en una caja caliente a 60 °C para aumentar el flujo sanguíneo. Esto facilita la recolección de sangre y evita el intercambio de nutrientes de la sangre a otros tejidos. Por lo tanto, nos permite recolectar sangre rica en nutrientes (arterializada) de una vena. Se recolectarán muestras de sangre arterializada (10 ml) en t = -180, -120, -60 y 0 min para evaluar los enriquecimientos del trazador en plasma durante la infusión del trazador en el período posabsorción de la noche en reposo. Después de un período previo a la infusión de 30 minutos (t = -180), durante el cual la infusión del trazador alcanza el estado estacionario, se tomará una primera biopsia muscular del m. vastus lateralis para determinar el enriquecimiento de fondo. En t=-45 min se realizará el ejercicio de carrera (40 minutos al 70% de la frecuencia cardíaca correspondiente al Vo2pico). Posteriormente, en t= 0 min se tomará una segunda biopsia de la misma pierna para evaluar la tasa de síntesis de proteína muscular basal. Inmediatamente después de la segunda biopsia, los sujetos consumirán una proteína del gusano de la harina (~0,38 g por kg de peso corporal) o una bebida de placebo sin calorías. Se indicará a los sujetos que consuman la comida dentro de ~ 5 min.

Al ingerir la bebida, el cronómetro se reiniciará (t = 0 min) y se recolectarán muestras de sangre arterializada (10 ml) en t = 30, 60, 90, 120, 180, 240, 300 y 360 min durante el post -período prandial para evaluar los perfiles y enriquecimientos de aminoácidos en plasma. Para determinar la síntesis de proteína muscular posprandial (MPS), se tomarán otras 2 biopsias en t = 180 y t = 360 min después de la ingestión de comida de la pierna contralateral. La biopsia muscular en t = 180 min permitirá calcular el MPS máximo. En general, se supone que las tasas máximas de MPS son más significativas para predecir los resultados de adaptación muscular que la MPS calculada durante un período más largo. Sin embargo, el tiempo regular entre comidas ricas en proteínas/meriendas suele ser de más de 3 horas y las tasas máximas de síntesis de proteínas musculares pueden aparecer en diferentes momentos dependiendo de la fuente de proteínas consumida. Por lo tanto, la estimulación de las tasas de síntesis de proteínas musculares después de la ingestión de proteínas puede extenderse más allá de este punto de tiempo de 3 horas. Por lo tanto, la toma de una biopsia muscular en t = 360 min nos permite obtener información fisiológica relevante con respecto a la duración de la respuesta anabólica a la ingesta de proteínas. Colectivamente, con las biopsias obtenidas podemos medir la síntesis de proteínas musculares en estado de reposo (-180 - 0 min), el período temprano después de la ingesta de proteínas (0 - 180 min), el período tardío después de la ingesta de proteínas (180 - 360 min) y todo el período posprandial (0 - 360 min; resultado principal).

Durante cada día de prueba, se tomarán un total de 4 biopsias musculares a través de 4 incisiones separadas, 2 biopsias de la pierna izquierda y 2 biopsias de la pierna derecha. En total, se tomarán muestras de sangre 13 veces durante cada día de prueba, la primera muestra que se recolectará será de 20 ml y las muestras posteriores de 10 ml, para un total de 140 ml. Además, los síntomas gastrointestinales (GI) se evaluarán en t = -60, 30 y 180 minutos y la palatabilidad en t = 15 min mediante cuestionarios (Apéndice F1.2).

Cada participante participará en 2 días de prueba (diseño cruzado). Los días de prueba son idénticos (como se describe aquí arriba) excepto por lo siguiente:

• bebida de prueba: bebida de proteína de gusano de la harina un día, un placebo sin calorías el otro día.