Proteiinin, kalsiumin ja maidon saannin yhteys geenien ilmentymiseen ja kouluikäisten lasten lineaariseen kasvuun

Tausta:

Ymmärrys stuntingista on siirtynyt huomiosta proteiineihin ja hivenaineisiin 60-80-luvulla aminohappoihin ja kalsiumiin viimeisen kahden vuosikymmenen aikana. Aminohappojen epäillään olevan ravintoaineita, jotka määräävät stunting, koska viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että kasvu voi tapahtua mTOR-reitin (rapamysiinin mekaanisen kohteen) kautta kulkevan tietoreitin kautta. mTOR on seriini/treoniiniproteiinikinaasi PI3K-perheeseen liittyvistä kinaaseista, jotka ovat kahden monimutkaisen proteiinin, nimittäin mTORC1:n ja mTORC2:n, pääalayksiköitä. mTORC1-proteiini sisältää 5 pääosaa solujen kasvua, ravintoa, kasvutekijöitä, happea, energiaa ja stressiä varten. mTORC2-proteiinia käytetään sytoskeletaalin organisaatiossa ja solujen eloonjäämisessä. Aktivoitu mTORC1-proteiini käynnistää anabolisia prosesseja, kuten synteettisiä proteiineja, lipidejä ja nukleotideja, ja estää katabolisia prosesseja, kuten autofagiaa. mTORC1 koostuu kolmesta ydinproteiinista: mTOR, Raptor (mTOR:iin liittyvä säätelyproteiini) ja mLST8 (tappavat nisäkkäät, joilla on Sec13-proteiini 8).

mTORC1-reitin aktivointi kasvun ja aineenvaihdunnan säätelijänä on sopusoinnussa solunsisäisten välttämättömien aminohappojen riittävyyden kanssa. Leusiinin, isoleusiinin ja valiinin puute määrittää mTOR:n alentumisen. Välttämättömien aminohappojen riittämätön saanti tukahduttaa proteiinien ja lipidisynteesin sekä solujen kasvun, mikä vaikuttaa luun ja ruskea kitalaen kasvuun, luustolihasten kasvuun, hermoston myelinisoitumiseen, immuunitoimintaan ja muodostuneen elimen kokoon (Saxton & Sabatini, 2017) . Semba, et.al. (2016) tutkimus osoittaa, että lasten seerumin stuntingissa yhdeksän välttämättömän aminohapon tasot ovat erittäin alhaiset. Koska elimistö ei muodosta välttämättömiä aminohappoja suoraan, aminohappojen saannista ruoasta tulee erittäin tärkeää (Nuss & Tanumihardjo, 2011). Välttämättömiä aminohappoja on enimmäkseen eläinproteiinissa, mutta niiden kulutus kehitysmaissa on edelleen rajallista. Eläinperäisten ravintolähteiden nauttiminen liittyy pienempään stunting-riskiin.

Tutkimus mTORC1-reitistä, joka on tehty in vitro -tutkimuksissa ja koe-eläimissä. Ihmisillä todisteita aminohappojen signaloinnista mTORC1-reitin kautta käyttämällä metabolomisia näkökohtia sekä proteomisia ja transkriptomisia ominaisuuksia ei vielä tunneta. MTORC1-reittiin liittyvien geenien analyysi voi vastata tähän kysymykseen

Palveluiden laajuus:

1. Arvioida energian, makroravinteiden (proteiini, rasva, hiilihydraatti), kalsiumin ja muiden kasvuun liittyvien hivenravinteiden saantia (sinkki, rauta, magnesium)
2. Lineaarisen kasvun arvioimiseksi
3. Arvioida mTORC1-reitin geeniekspressiota kouluikäisillä lapsilla Malangissa, Itä-Jaavassa.

Tutkimuksen tavoite:

1. Arvioida energian ja ravintoaineiden saanti (erityisesti proteiinin ja kalsiumin osalta)
2. mTOR-geenin ilmentymisen arvioimiseksi
3. Lineaarisen kasvun (korkeuden) arvioiminen
4. Arvioida proteiinin, kalsiumin, maidon saannin ja mTOR:n geenin ilmentymisen ja niiden lasten lineaarisen kasvun välistä yhteyttä, jotka saivat ravintopohjaista interventiota maidon kanssa tai ilman sitä vastaavalla kalsiumin ja proteiinin saannin kanssa