Aterian jälkeinen aineenvaihdunta terveillä nuorilla koehenkilöillä (PoMet)

Päivän aikana ihmiset vaihtavat edestakaisin syödyn, aterian jälkeisen (aterian jälkeen) ja imeytymisen jälkeisen (paasto) aineenvaihduntatilan välillä. Tätä seuraa polttoaineen käytön siirtyminen ensisijaisesti glukoosin käytöstä pääasiassa rasvahappojen β-hapetukseen. Tämän seurauksena kiertävät biomarkkerien pitoisuudet voivat vaihdella vasteena tähän muuttuvaan metaboliseen tilaan. Paaston hormonaalisista ja metabolisista vaikutuksista tiedetään paljon, mukaan lukien insuliinin väheneminen, vapaiden rasvahappojen lisääntynyt vapautuminen rasvakudoksesta, lisääntynyt ketogeneesi, glykogeenin hajoaminen ja aktivoitunut glukoneogeneesi. Kuitenkin vähemmän tiedetään vaikutuksesta muihin biokemiallisiin markkereihin postabsorptiojakson aikana.

Ravitsemusbiomarkkereita arvioitaessa sekä kliinisessä käytännössä että tutkimuksessa on yleinen käytäntö erottaa paasto- ja ei-paastoverinäytteet viimeisestä aterioista kuluneen ajan perusteella. Se, missä määrin paastotila vaikuttaa erilaisiin biomarkkereihin, vaihtelee, ja vastaavasti useita diagnostisia katkoja, esim. plasman glukoosi diabeteksen diagnoosia varten, vaihtelevat sen mukaan, oliko näyte paasto vai ei. Koska sopeutuminen paastoon on kuitenkin asteittainen prosessi, on odotettavissa, että myös muutokset biomarkkeripitoisuuksissa ovat asteittaisia. Lisäksi, koska kiertävien aineenvaihduntatuotteiden pitoisuudet määräytyvät syötteen (absorptio suolistosta ja vapautuminen kudoksista), aineenvaihdunnan ja poistumisen (hyödyntäminen, varastointi ja erittyminen) seurauksena, emme voi kohtuudella olettaa, että nämä muutokset ovat lineaarisia.

Muutamat aiemmat tutkimukset ovat pyrkineet kuvaamaan paasto-aineenvaihdunnan dynamiikkaa osoittaen, että kiertävä metabolomi muuttuu dynaamisesti pitkittyneen paaston aikana. Koska tiedonkeruu aloitettiin yön yli kestäneen paastojakson jälkeen, nämä tutkimukset eivät kuitenkaan anna tietoja alkuperäisestä aterian jälkeisestä ajanjaksosta ja sopeutumisesta paastotilaan. Tämä tutkimus laajentaa tietoa ihmisen aterian jälkeisen aineenvaihdunnan dynamiikasta seuraamalla verenkierrossa olevia biomarkkeripitoisuuksia 24 tunnin aikana standardoidun aamiaisaterian jälkeen. Tutkijat pyrkivät vangitsemaan sopeutumisjakson ruokinnasta paastotilaan ja tarjoamaan aikaresoluutioisia tietoja laajasta valikoimasta ravitsemuksellisia biomarkkereita.

Ilmoittautuneet osallistujat osallistuvat tutkimuskeskukseen yön yli paaston jälkeen standardoidun ilta-aterian jälkeen, joka nautitaan 12 tuntia ennen osallistumista. Antropometriset mittaukset (paino, pituus, vyötärön ympärysmitta ja kehon koostumus) otetaan paastotilassa ja otetaan paastoverinäyte. Standardoidun aamiaisaterian jälkeen osallistujat jäävät tutkimuskeskukseen 12 tunniksi, ja verta kerätään usein tiettyinä aikoina. Osallistujat palaavat tutkimuskeskukseen seuraavana aamuna ottamaan viimeisen 24 tunnin paastoverinäytteen.