Métabolisme des graisses et des sucres pendant l'exercice, avec et sans L-carnitine chez les patients présentant un déficit en transporteur de carnitine (CTD)

8 patients avec CTD vérifié ont été inclus

• Tous les patients ont effectué un test d'effort de charge incrémentielle jusqu'à l'épuisement sur un vélo ergomètre pour déterminer le taux de consommation d'oxygène maximal (VO2 max)
• Test d'effort d'une heure : mesure des taux d'oxydation totale des graisses et des sucres pendant l'exercice à l'aide de traceurs d'isotopes stables.

Les sujets arrivent au laboratoire après 3 à 9 heures de jeûne. Un cathéter IV est inséré dans la veine cubitale d'un bras et un autre dans une veine périphérique de l'autre main. Les traceurs isotopes stables seront administrés dans la veine cubitale sous forme d'une perfusion constante de solutions de :

• [U-13C]-palmitate (0,0026 mg x kg-1 x min-1, après un bolus d'amorçage de 0,085 mg x kg-1 NaH13CO3)
• [1,1,2,3,3-2H5]-glycérol (0,0049 mg x kg-1 x min-1 )
• [6.6-2H2]-glucose (0.0728 mg x kg-1 x min-1) 5 jours avant l'étude, les sujets doivent éviter de manger des aliments contenant du maïs. Le maïs contient de plus grandes quantités de C13, que nous utilisons comme traceur, et peut donc perturber les mesures.

Pendant deux heures, les sujets se reposent tout en recevant les perfusions jusqu'à ce que les traceurs se soient distribués dans le corps et aient atteint un état d'équilibre. Après le repos, les sujets s'exercent sur le vélo-ergomètre jusqu'à épuisement ou pendant 1 heure maximum à une intensité correspondant à 60-70% de la VO2max.

Toutes les deux minutes pendant l'exercice, la fréquence cardiaque est enregistrée et le sujet évalue son degré d'effort (Rate of Perceived Exertion, RPE) sur une échelle de Borg.

Échantillons de sang et d'haleine :

De 20 minutes avant l'exercice jusqu'à la fin de l'exercice, des échantillons de sang sont prélevés à travers le cathéter IV dans la veine de la main (10-12 mL par échantillon) et des échantillons de l'haleine expirée sont prélevés dans un sac Douglas (Hans Rudolph inc.) toutes les dix minutes. L'haleine est transférée dans du Vaccutainer-glas pour analyse de l'enrichissement en 13CO2 (10 mL). Les échantillons de plasma sont analysés pour les concentrations d'hormones, de métabolites, de carnitine et d'acyl-carnitines.

Biopsie musculaire :

Ce jour-là, une biopsie musculaire est prélevée du vaste latéral de la cuisse pour mesurer les concentrations intramusculaires de carnitine et d'acylcarnitines.

• Période de sevrage : Pendant 4 jours, les patients ont été admis pour une surveillance cardiaque télémétrique pendant qu'ils interrompaient leur traitement quotidien à la L-carnitine par voie orale.
• Après la période de sevrage, les patients répètent le test d'effort d'une heure avec les traceurs d'isotopes stables. De plus, la biopsie musculaire pour les concentrations intramusculaires de carnitine et d'acyl-carnitine est répétée.

TRACEURS Dans cette étude, nous utiliserons des infusions d'isotopes stables incorporés dans des métabolites comme traceurs du métabolisme du corps entier. Nous utiliserons de petites quantités de matières grasses (palmitate et glycérol) et de sucre (glucose) marqués avec des isotopes stables de carbone (13C) et d'hydrogène (2H). Les traceurs palmitate et glycérol (enrichis à 98 %, Cambrigde Isotope Laboratories, Andover, MA, USA) seront dissous dans de l'eau stérile et infusés à travers un filtre bactérien dans de l'albumine sérique humaine. Le traceur de glucose (enrichi à 99 %, Cambrigde Isotope Laboratories, Andover, MA, États-Unis) sera également dissous et injecté dans une solution saline à 0,9 % (NaCl) à travers un filtre bactérien.

Ces traceurs sont naturellement présents dans les aliments (par exemple dans le maïs) et dans le corps humain. Ils sont inoffensifs et seront manipulés et donnés aux sujets dans des conditions stériles.