A táplálkozási véráramlás diszfunkciója, mint az idős emberek anabolikus rezisztenciájának meghatározó tényezője (Dunhill01)

2020-ra az Egyesült Királyság lakosságának 20%-a 65 év feletti lesz. Az izomtömeg az egészséges öregedés és a hosszú élettartam erős előrejelzője. Az életkor előrehaladtával csökken a bazális végtag véráramlása; a végtagok csökkent perfúziója hozzájárulhat a szarkopéniához, az izomtömeg nemkívánatos elvesztéséhez, amely az életkor előrehaladtával jár. A kutatók korábbi munkái kimutatták, hogy az izomfehérje szintézis mechanizmusaiban az idős embereknél hiányosságok mutatkoznak, de ezek miért léteznek, és hogyan lehet ellenük védekezni, még mindig nem ismert. Normál etetés után a megnövekedett aminosav-elérhetőség (serkenti az izomfehérje szintézist) és az inzulin elérhetősége (gátolja az izomfehérje lebomlását) jó hatással van az idősebb emberek izomzatára, de nem olyan mértékben, mint a fiataloknál; a nyomozók ezt "anabolikus rezisztenciának" nevezik. A kutatók a közelmúltban kimutatták, hogy a lábak véráramlása időseknél alacsonyabb, mint a fiataloknál nyugalmi állapotban alapállapotban, és nyugalomban is 2,5 órával étkezés és/vagy étkezés + edzés után. A véráramlás és az anyagcsere összehangolása előnyös a vázizomzat számára, az oxigén- és tápanyagigény összeegyeztetésében a szállításukkal; az időseknél a végtagok csökkent perfúziója hozzájárulhat ahhoz, hogy az öregedés során képtelenség fenntartani az izomtömeget. A kutatók a közelmúltban kimutatták, hogy az ellenállás edzés jelentősen javítja a lábak véráramlási reakcióit időseknél. Úgy vélik, hogy a rezisztencia-gyakorlat fő előnye, hogy az etetés és a mérsékelt testmozgás hatására fokozza az endotéliumfüggő értágulatot, de ezt bizonyítani kell. Egyre felismerhető, hogy nem csak a végtagok „tömeges” véráramlása lehet fontos az izomtápanyag-felvételben, hanem az úgynevezett „tápláló” véráramlás is fontos meghatározó tényező. A legújabb kutatások azt sugallják, hogy a végtagok tömeges áramlása nem csak a bőr, a csont és az izom között oszlik meg, hanem még az izomban is megoszlik a „tápláló” és a „nem tápláló” között. A tápláló út bensőséges kapcsolatban áll az izomsejtekkel, míg a nem tápláló út vaszkuláris söntként működik, és úgy gondolják, hogy legalább részben a zsír- és kötőszöveti sejteket tápláló ereken keresztül halad. A tápanyagáramlás lehet a flow azon összetevője, amely a leginkább érzékeny a diszfunkcióra5 (például 2-es típusú cukorbetegség és elhízás esetén), de lehet a leginkább fogékony a javulásra a megszokott testmozgás és esetleg táplálkozási kezelés hatására.

A kutatók tesztelni fogják a hipotéziseket: (1) az izomtáp véráramlás a fehérjeegyensúly meghatározója, a farmakológiailag kiváltott értágulat akutan serkenti az izomszintézist és csökkenti a lebontást, (2) az idős emberek alacsony tápanyagáramlása hozzájárul az anabolikus rezisztenciához, és javítható. ellenállástréninggel vagy táplálkozási áramlásfokozókkal.

A kutatók 50 egészséges önkéntes alanyt (nem NHS-betegeket) kívánnak vizsgálni az alábbiak szerint: 18-28 éves férfiak (10) és 65-75 éves férfiak (40), hasonló testtömeg-indexű (24-28 kg•m2) ülők, és általában nem vesznek részt a szokásos ellenállási edzéseken. A kutatók olyan adatokkal rendelkeznek, amelyek az anabolikus reakciók szexuális dimorfizmusára utalnak idősebb alanyoknál, ezért a vizsgálatokat csak férfiakra fogják korlátozni. Az írásos beleegyezés megszerzése után minden alany orvosi vizsgálaton, tevékenységi kérdőíven és DEXA vizsgálaton esik át. Tíz idős férfit egyetlen akut vizsgálatnak vetnek alá. Ezenkívül a nyomozók 10 fiatal férfit vizsgálnak meg ugyanolyan körülmények között. További tíz idős férfi akut vizsgálaton esik át 20 hét, felügyelt, egész testet átfogó ellenállási tréning után, ahogy ez a jelenlegi gyakorlat a derbyi edzőteremben. További tíz idős férfit egyetlen akut vizsgálatnak vetnek alá, amelyben a szokásos akut vizsgálati protokollon kívül 3 ital magas flavanoltartalmú kakaót és 3 x 500 mg C-vitamint kapnak. Ha az italok pozitív akut hatása észlelhető, Az utolsó tíz idős férfi akut vizsgálaton esik át napi 3 magas flavanoltartalmú kakaó + 1000 mg C-vitamin elfogyasztása után. A vizsgálati körülmények részleteinek optimalizálása érdekében a kutatók akár 10 egészséges, 18-75 év közötti önkéntest is tanulmányoznak egyszerűen a CEUS kontrasztanyaggal és metakolin infúzióval, vérminta vagy biopszia nélkül.

Az egy éjszakán át éheztetett alanyok stabil, izotóppal jelölt aminosavakat tartalmazó állandó intravénás (antecubitalis vénás) infúziót kapnak a vizsgálat időtartama alatt, és rendszeres időközönként vérmintát vesznek egy artériás kanülből és két femorális vénás kanülből a nyomjelző feldúsulása és a glükóz mérése céljából. felvétel és inzulin. A vizsgálat első szakaszában az alanyok femoralis artériás véráramlását 50, 70, 90 és 110 percen belül Doppler ultrahanggal (USS) mérik. A tápláló véráramlást a kontrollláb négyfejű izületének meghatározott területén Kontrasztjavított ultrahanggal (CEUS) mérik a Phillips iU22 készülékkel 110 percnél. Ez magában foglalja a SonoVue® kontrasztanyag egyszeri intravénás beadását. 120 percnél a vizsgálat második szakasza dextróz és vegyes aminosav intravénás infúzióval kezdődik (antecubitalis véna) a vizsgálat hátralévő részében. A metakolin-kloridot (Provocholine®; Methapharm Inc.) NaCl-ban (0,9%, QMC gyógyszertár készíti) infundáljuk (2-12 µg/perc sebességgel) egy femorális artériába, hogy megkétszerezzük a femorális artéria áramlását 150 perc alatt. Ismét megmérjük a femorális artéria tömeges áramlását (Doppler ultrahang), ezúttal mindkét lábon 170, 190, 210 és 230 percnél. A tápanyagáramlást másodszor is megmérjük, mindkét lábon a CEUS 230 percnél. A protokoll szerint négy izombiopsziát (150-300 mg) vesznek a vastus lateralisból, és folyékony nitrogénben lefagyasztják.

A végpontok az i. izomfehérje szintézis, ii. izomfehérje lebontása, iii. ömlesztett femorális véráramlás és iv. tápláló femorális véráramlás különböző életkorú alanyoknál, vagy különböző testmozgást vagy táplálkozási beavatkozást követően. A teljesítményszámítás azt sugallja, hogy ehhez a vizsgálathoz csoportonként 10 alanyra lesz szükség ahhoz, hogy kimutathassák (α 0,05 és β 0,85) a csoportok közötti 25%-os különbséget a biológiai változókban, olyan eredményeket, amelyeket a kutatók a múltban hasonló munkával el tudtak érni.