Améliorer l'action anabolisante des aliments d'origine végétale grâce à des protéines complémentaires (CompProtein)

1. Préparation aux tests préliminaires : les participants arriveront pour la séance de tests préliminaires après un jeûne d'une nuit (~ 10 h sans aliments/boissons caloriques consommés) et après s'être abstenus de faire de l'exercice pendant les 72 h précédentes. Avant toute procédure en personne, les participants seront informés des procédures et des risques associés à la participation en examinant le document de consentement éclairé. Les participants seront encouragés à poser des questions et à obtenir une réponse à leurs questions avant de se voir demander s'ils souhaitent continuer. La confirmation sera documentée par la signature sur un formulaire de processus de consentement éclairé.

   1.1 Anthropométrie : après avoir obtenu le consentement, la taille et le poids des participants seront mesurés pour confirmer que l'indice de masse corporelle (IMC) est dans les limites d'éligibilité (18,5 - 30 kg/m^2). Étant donné que les participants ont déjà été évalués pour tous les autres critères d'inclusion et d'exclusion, un IMC éligible entraînera l'inclusion de l'étude et la poursuite de la séance de tests préliminaires. Après confirmation de l'éligibilité à l'étude, la tension artérielle sera mesurée par un membre qualifié de l'équipe de recherche. Par la suite, la composition corporelle sera déterminée par absorptiométrie à rayons X à double énergie (DEXA) conformément aux recommandations du fabricant. En bref, il sera demandé aux participants de retirer tous les objets métalliques de leur personne avant d'être positionnés par un technicien qualifié pour une mesure précise de la masse maigre et de la masse grasse. L'analyse dure environ 6 à 10 minutes pendant lesquelles le participant sera invité à rester immobile.

   1.2 Taux métabolique au repos : le taux métabolique au repos (RMR) sera évalué par calorimétrie indirecte. Il s'agit d'un test sans effort dans lequel le RMR est mesuré à l'aide d'un système d'analyse de gaz automatisé. Cet appareil mesure la consommation d'oxygène et la production de dioxyde de carbone comme la différence entre les concentrations de gaz inspirées et expirées. Avant le début du test, les participants seront allongés sur le dos sur une table et une cagoule en plastique dur transparent et un drap en plastique souple et transparent seront placés sur le cou, la tête et les épaules des participants pour capturer les gaz expirés. Les participants resteront ensuite immobiles sans s'endormir pendant que les concentrations de gaz respiratoires sont capturées. Les tests se termineront lorsque le RMR sera stable pendant au moins 20 minutes (généralement ~ 30 minutes après le début).

   1.3 Test maximum de dix répétitions (10RM) : Après le test du taux métabolique au repos, les participants feront tester leur 10RM pour l'extension des jambes et la presse pour les jambes. Pour commencer, les participants pédaleront à un rythme qu'ils auront choisi sur un ergomètre à vélo standard pendant environ 5 minutes. Les participants effectueront ensuite une série de 8 à 10 répétitions à environ 50 % de leur 10RM prévu, suivies de 1 à 2 minutes de repos. La charge sera alors fixée à environ 90 % de leur 10RM prévu. La charge sera augmentée de 2,5 à 5,0 % après chaque tentative réussie jusqu'à l'échec (généralement dans les 5 tentatives). Deux minutes de repos seront accordées entre les tentatives maximales et 5 minutes entre les exercices. L'extension des jambes sera testée en premier, suivie de la presse pour les jambes. Avant de quitter le laboratoire, les participants seront autorisés à poser toutes leurs questions avant de conclure la séance.

   1.4 Dossier de régime habituel : l'apport alimentaire actuel sera évalué via un système d'enregistrement alimentaire automatisé en ligne auto-administré (ASA24). Les participants recevront leur nom d'utilisateur et leur mot de passe individuels et privés. Il leur sera demandé d'enregistrer 3 jours consécutifs (2 jours de semaine, 1 jour de week-end). Comme il s’agit d’un système en ligne, ils peuvent effectuer leur travail hors site, à leur guise.

   1.5 Planification : Avant de quitter le laboratoire, les participants et l'équipe de recherche identifieront une date pour le premier essai de perfusion (au moins 7 jours après les tests préliminaires). De plus, l'équipe de recherche fournira aux participants un repas standardisé à consommer la veille de la première perfusion et des instructions pour s'abstenir de tout exercice intense et de toute consommation d'alcool pendant 72 et 24 heures avant le premier essai. Les participants se verront également offrir une collation avant de quitter le laboratoire.

2. Essais de perfusion

2.1 Préparation : Au moins 7 jours après les tests préliminaires ou la perfusion précédente, les participants seront invités à retourner au laboratoire pour un essai de perfusion. Le matin de chaque perfusion, les participants arriveront au laboratoire le matin après une nuit (~ 10 h sans aliments/boissons caloriques consommés) à jeun et après s'être abstenus d'exercice intense et de consommation d'alcool pendant 72 et 24 heures, respectivement. Pendant les 3 jours précédant chaque essai, les participants seront invités à enregistrer leurs apports alimentaires via un système d'enregistrement alimentaire automatisé en ligne auto-administré (24 heures) (ASA24).

2.2 Perfusion d'isotopes stables : à leur arrivée au laboratoire, les participants seront allongés sur le dos sur un lit de type clinique avant de recevoir un cathéter intraveineux placé dans une veine dorsale de la main ou du bras. Pas plus de quatre tentatives seront faites pour régler le cathéter. Après un prélèvement sanguin de base, une dose d'amorçage de L-[ring-13C6]phénylalanine (2 μmol/kg) sera administrée avant le début d'une perfusion constante (0,05 μmol/kg/min) à l'aide d'une pompe à perfusion calibrée. Les traceurs d’acides aminés isotopiques stables utilisés dans cette expérience ne sont pas radioactifs et sont totalement sûrs. Ces isotopes stables enrichiront le pool d’acides aminés de l’organisme, nous permettant d’identifier le taux d’incorporation des acides aminés dans les tissus. La préparation des traceurs pour administration intraveineuse se fera dans un environnement stérile sous une hotte à flux laminaire dédiée à la préparation des traceurs et conformément aux directives des Bonnes Pratiques de Fabrication.

2.3 Prélèvement de sang : Après le début de la perfusion, un deuxième cathéter intraveineux sera placé du côté controlatéral dans une veine de la main ou du bras pour un prélèvement sanguin répété. Des échantillons de sang seront prélevés 12 fois lors de la première perfusion et 10 fois lors de la deuxième perfusion. À des moments qui coïncident avec les temps de biopsie (-150, -30 et 300 min), ~ 16 ml seront collectés (7 ml de plasma, 7 ml de sérum et ~ 2 ml de déchets). À tous les autres moments (-210, -90, 0, 30, 60, 90, 120, 180 et 240 min), ~ 9 ml seront collectés (7 ml de plasma et ~ 2 ml de déchets). Ainsi, le volume total collecté lors de la première perfusion et de la deuxième perfusion sera respectivement d'environ 129 ml et ~ 104 ml. Le sang sera collecté dans des tubes sous vide à l'aide du dispositif d'accès Leur-Lok connecté à un robinet à 4 voies. Entre les tirages, le cathéter sera maintenu breveté en utilisant une solution saline goutte à goutte à faible débit (~ 60 cc/h).

2.4 Collecte musculaire : Un total de cinq biopsies musculaires seront collectées (trois dans le cadre de la 1ère perfusion et deux lors de la 2ème perfusion). La procédure de biopsie implique le retrait d'un petit morceau de tissu musculaire à l'aide d'une aiguille creuse stérile (aiguille de Bergström) et sera réalisée par le Dr Nicholas Burd sous les auspices du Dr Jared Willard, MD. Les participants se reposeront sur un lit et la zone de biopsie sera rasée, si nécessaire. Par la suite, la zone sera stérilisée à l'aide de gluconate de chlorhexidine à 4 % avant que 5 mL d'anesthésique local (xylocaïne à 2 % avec épinéphrine à 1 : 100 000) ne soient injectés par voie sous-cutanée avec un soin particulier pour éviter d'infiltrer le muscle. Une fois l'anesthésique actif (~ 10 min), le Dr Burd fera une petite incision (~ 4-5 mm) dans la peau afin de créer une ouverture à travers laquelle insérer l'aiguille de biopsie pour le prélèvement de tissus. Le Dr Burd coupera rapidement un petit morceau de muscle (~ 50 à 100 mg ; environ la taille d'une gomme à crayon standard) et retirera l'aiguille de la jambe du sujet. Lors du prélèvement de l'échantillon (~ 30 secondes), les sujets peuvent ressentir une sensation de pression profonde dans la jambe. Un champ stérile jetable sera placé sous la cuisse du participant et des gants stériles seront utilisés pour toutes les procédures de biopsie.

Une fois la biopsie terminée, un membre qualifié de l'équipe de recherche appliquera une pression avec une gaze stérile jusqu'à ce que le saignement s'arrête (au moins 10 min). Par la suite, le site d'incision sera fermé à l'aide de points papillon (Steri-strips) suivis de l'application d'un bandage. Une enveloppe élastique à pression sera appliquée sur le bandage afin de minimiser les risques de contusions. Les participants seront ensuite invités à laisser les points papillon et l'enveloppement sous pression sur la plaie pendant 96 et 24 heures, respectivement.

Le participant recevra un « kit de soins de biopsie » (décrit dans la section 10.1/Kit de soins de biopsie) afin de prendre soin correctement de l'incision après avoir quitté le laboratoire. Un membre de l'équipe de recherche contactera les participants dans le lendemain de l'essai pour vérifier le processus de guérison.

2.5 Exercice de résistance et ingestion de repas : Immédiatement après la fermeture de la deuxième biopsie dans le premier essai de perfusion et après la fermeture de la première biopsie dans le deuxième essai, les participants commenceront à s'échauffer pour une période aiguë d'exercice de résistance. Pour commencer, les participants pédaleront à un rythme qu'ils auront choisi sur un ergomètre à vélo standard pendant 5 minutes. Par la suite, les participants commenceront des exercices de résistance. Les participants effectueront une série d'échauffement à ~ 60 % de leur maximum de dix répétitions (10RM) mesuré lors des tests préliminaires, suivi de 4 séries de 10 à 12 répétitions à ~ 90 % 10RM avec 1 à 3 minutes de repos entre les séries pour l'extension des jambes et presse à jambes. Les participants feront correspondre la charge, les séries et les répétitions de la première perfusion lors de leur deuxième essai.

Immédiatement après l'exercice de fin, les participants retourneront à la salle de perfusion pour prendre leur repas. Au cours de leur première perfusion, les participants seront assignés au hasard à consommer soit 246 g de riz et de haricots noirs disponibles dans le commerce (~ 610 kcal ; ~ 20 g de protéines, ~ 127 g de glucides) ou une boisson isocalorique et isonitrogène d'acides aminés cristallisés et de maltodextrine. Au cours de leur deuxième essai, les participants seront assignés au hasard pour consommer la condition restante.

Le riz et les haricots noirs disponibles dans le commerce seront cuits et mélangés séparément juste avant leur consommation le jour de l'essai d'infusion. Le repas sera cuit à une température interne d'au moins 160°F, conformément à la température interne minimale de l'USDA pour prévenir les maladies d'origine alimentaire.