Dysfonctionnement du flux sanguin nutritif en tant que déterminant de la résistance anabolique chez les personnes âgées (Dunhill01)

D'ici 2020, 20 % de la population britannique aura plus de 65 ans. La masse musculaire est un bon prédicteur du vieillissement en bonne santé et de la longévité. Le flux sanguin basal des membres diminue avec l'âge; une perfusion réduite des membres peut contribuer à la sarcopénie, la perte indésirable de masse musculaire qui accompagne le vieillissement. Les travaux antérieurs des chercheurs ont montré qu'il existe des déficits dans les mécanismes de synthèse des protéines musculaires chez les personnes âgées, mais on ne sait toujours pas pourquoi ils existent et comment ils peuvent être contrés. Après une alimentation normale, la disponibilité accrue des acides aminés (stimulant la synthèse des protéines musculaires) et la disponibilité de l'insuline (inhibant la dégradation des protéines musculaires) ont de bons effets sur les muscles des personnes âgées, mais pas dans la même mesure que chez les jeunes ; les enquêteurs appellent cela "résistance anabolique". Les chercheurs ont récemment montré que le débit sanguin des jambes chez les personnes âgées est plus faible que chez les jeunes au repos à l'état basal et également au repos jusqu'à 2,5 heures après un repas et/ou un repas + exercice. L'appariement du flux sanguin et du métabolisme est avantageux pour le muscle squelettique, en mariant les demandes d'oxygène et de nutriments à leur apport ; la perfusion réduite des membres chez les personnes âgées peut contribuer à une incapacité à maintenir la masse musculaire avec le vieillissement. Les chercheurs ont récemment montré que l'entraînement en résistance améliore nettement les réponses du flux sanguin des jambes chez les personnes âgées. Ils croient que l'un des principaux avantages de l'exercice de résistance est d'augmenter la vasodilatation dépendante de l'endothélium en réponse à l'alimentation et à l'exercice modéré, mais cela doit être prouvé. Il est de plus en plus reconnu que ce n'est pas seulement le flux sanguin "en masse" des membres qui peut être important dans l'absorption des nutriments musculaires, mais que le flux sanguin dit "nutritif" est un déterminant important. Des travaux récents suggèrent que le flux de masse des membres n'est pas seulement réparti entre la peau, les os et les muscles, mais même à l'intérieur des muscles, il est réparti entre « nutritif » et « non nutritif ». La voie nutritive a un contact intime avec les cellules musculaires tandis que la voie non nutritive agit comme un shunt vasculaire et serait, au moins en partie, via des vaisseaux qui nourrissent les cellules graisseuses et du tissu conjonctif. Le flux nutritif peut être le composant du flux qui est le plus susceptible de dysfonctionnement5 (par exemple avec le diabète de type 2 et l'obésité), mais peut également être le plus susceptible d'être amélioré par l'exercice habituel et éventuellement un traitement nutraceutique.

Les chercheurs testeront les hypothèses : (1) le flux sanguin nutritif musculaire est un déterminant de l'équilibre protéique, la vasodilatation induite par la pharmacologie stimulant de manière aiguë la synthèse musculaire et réduisant la dégradation, (2) un faible flux nutritif chez les personnes âgées contribue à la résistance anabolique et peut être amélioré. par un entraînement en résistance ou des activateurs de flux nutraceutiques.

Les chercheurs souhaitent étudier 50 sujets volontaires sains (pas des patients du NHS) comme suit : hommes de 18 à 28 ans (10) et hommes de 65 à 75 ans (40) d'indice de masse corporelle comparable (24 à 28 kg•m2) qui ont tous sont sédentaires et n'entreprennent normalement aucun entraînement de résistance habituel. Les enquêteurs disposent de données suggérant un dimorphisme sexuel des réponses anaboliques à l'alimentation chez les sujets âgés et limiteront donc les études aux hommes uniquement. Après avoir obtenu le consentement écrit, tous les sujets subiront un examen médical, un questionnaire d'activité et un scan DEXA. Dix hommes âgés subiront une seule étude aiguë. De plus, les enquêteurs étudieront 10 jeunes hommes dans les mêmes conditions. Dix autres hommes âgés subiront une étude aiguë après 20 semaines d'entraînement supervisé en résistance de tout le corps, comme c'est la pratique actuelle dans un site de gym à Derby. Dix autres hommes âgés subiront une seule étude aiguë dans laquelle ils reçoivent, en plus du protocole d'étude aiguë standard, 3 boissons de cacao à haute teneur en flavanols et 3 x 500 mg de vitamine C. Si un effet aigu positif des boissons est observé, le Les dix derniers hommes âgés subiront une étude aiguë après une semaine d'ingestion de 3 cacaos riches en flavanols + 1000 mg de vitamine C par jour. Pour optimiser les détails des conditions de l'étude, les chercheurs étudieront également jusqu'à 10 volontaires sains normaux âgés de 18 à 75 ans simplement avec l'agent de contraste CEUS et des perfusions de méthacholine, sans aucun prélèvement sanguin ni biopsie.

Les sujets à jeun pendant la nuit recevront des perfusions intraveineuses constantes amorcées (veine antécubitale) d'acides aminés marqués aux isotopes stables pendant la durée de l'étude et des échantillons de sang seront prélevés à partir d'une canule artérielle et de deux canules veineuses fémorales à intervalles réguliers pour quantifier l'enrichissement en traceur et mesurer le glucose absorption et insuline. Dans la première phase de l'étude, le débit sanguin de l'artère fémorale globale des sujets sera mesuré à 50, 70, 90 et 110 min par échographie Doppler (USS). Le flux sanguin nutritif sera mesuré dans une zone définie du quadriceps dans la jambe de contrôle par échographie de contraste (CEUS) à l'aide du Phillips iU22 à 110 min. Cela implique une seule administration intraveineuse d'agent de contraste SonoVue®. À 120 min, la deuxième phase de l'étude commencera par une perfusion intraveineuse de dextrose et d'acides aminés mixtes (veine antécubitale) pour le reste de l'étude. Le chlorure de méthacholine (Provocholine® ; Methapharm Inc.) dans du NaCl (0,9 %, préparé par la pharmacie QMC) sera perfusé (à 2-12 µg/min) dans une artère fémorale pour doubler le débit de l'artère fémorale à 150 min. Le débit de l'artère fémorale sera à nouveau mesuré (échographie Doppler), cette fois dans les deux jambes à 170, 190, 210 et 230 min. Le flux nutritif sera mesuré une deuxième fois, dans les deux jambes par CEUS à 230 min. Quatre biopsies musculaires (150-300 mg) de vaste externe seront prélevées selon le protocole et congelées instantanément dans de l'azote liquide.

Les points finaux seront i. la synthèse des protéines musculaires, ii. dégradation des protéines musculaires, iii. débit sanguin fémoral massif et iv. flux sanguin fémoral nutritif chez des sujets d'âges différents ou suite à différents exercices ou interventions nutraceutiques. Un calcul de puissance suggère que cette étude nécessitera 10 sujets par groupe pour détecter (avec α de 0,05 et β de 0,85) une différence de 25 % entre les groupes dans les variables biologiques, résultats que les chercheurs ont pu obtenir pour des travaux similaires dans le passé.