Metabolismo di grassi e zuccheri durante l'esercizio, con e senza L-carnitina in pazienti con carenza di trasportatore di carnitina (CTD)

Sono stati inclusi 8 pazienti con CTD verificato

• Tutti i pazienti hanno eseguito un test da sforzo con carico incrementale fino all'esaurimento su un cicloergometro per determinare il tasso massimo di consumo di ossigeno (VO2 max)
• Test da sforzo di un'ora: misurazione dei tassi di ossidazione totale di grassi e zuccheri durante l'esercizio utilizzando traccianti isotopici stabili.

I soggetti arrivano al laboratorio dopo 3-9 ore di digiuno. Un catetere IV viene inserito nella vena cubitale in un braccio e un altro in una vena periferica nell'altra mano. I traccianti isotopici stabili saranno somministrati nella vena cubitale come infusione costante di soluzioni di:

• [U-13C]-palmitato (0,0026 mg x kg-1 x min-1, dopo un bolo iniziale di 0,085 mg x kg-1 NaH13CO3)
• [1,1,2,3,3-2H5]-glicerolo (0,0049 mg x kg-1 x min-1 )
• [6.6-2H2]-glucosio (0.0728 mg x kg-1 x min-1 ) 5 giorni prima dello studio, i soggetti devono evitare di mangiare cibi contenenti mais. Il mais contiene quantità maggiori di C13, che usiamo come tracciante, e può quindi disturbare le misurazioni.

Per due ore i soggetti riposano mentre ricevono le infusioni finché i traccianti non si sono distribuiti nel corpo e hanno raggiunto uno stato stazionario. Dopo il riposo i soggetti si esercitano sul cicloergometro fino allo sfinimento o per un massimo di 1 ora ad un'intensità che corrisponde al 60-70% del VO2max.

Ogni due minuti durante l'esercizio, viene registrata la frequenza cardiaca e il soggetto valuta il suo grado di sforzo (Rate of Perceived Exertion, RPE) su una scala Borg.

Campioni di sangue e respiro:

Da 20 minuti prima dell'esercizio fino alla fine dell'esercizio, i campioni di sangue vengono prelevati attraverso il catetere IV nella vena della mano (10-12 ml per campione) e i campioni del respiro espirato vengono raccolti in una sacca di Douglas (Hans Rudolph inc.) ogni dieci minuti. Il respiro viene trasferito in Vaccutainer-glas per l'analisi dell'arricchimento di 13CO2 (10 mL). I campioni di plasma vengono analizzati per le concentrazioni di ormoni, metaboliti, carnitina e acil-carnitine.

Biopsia muscolare:

In questo giorno viene prelevata una biopsia muscolare dal vasto laterale della coscia per misurare le concentrazioni intramuscolari di carnitina e acilcarnitine.

• Periodo di wash-out: per 4 giorni i pazienti sono stati ricoverati per il monitoraggio cardiaco telemetrico mentre sospendevano il loro trattamento orale quotidiano con L-carnitina.
• Dopo il periodo di washout, i pazienti ripetono il test da sforzo di un'ora con i traccianti isotopici stabili. Anche la biopsia muscolare per le concentrazioni intramuscolari di carnitina e acil-carnitina viene ripetuta-

TRACCIANTI In questo studio utilizzeremo infusioni di isotopi stabili incorporati nei metaboliti come traccianti del metabolismo di tutto il corpo. Useremo piccole quantità di grassi (palmitato e glicerolo) e zuccheri (glucosio) marcati con isotopi stabili di carbonio (13C) e idrogeno (2H). I traccianti di palmitato e glicerolo (arricchiti al 98%, Cambrigde Isotope Laboratories, Andover, MA, USA) saranno sciolti in acqua sterile e infusi attraverso un filtro batterico nell'albumina di siero umano. Il tracciante di glucosio (arricchito al 99%, Cambrigde Isotope Laboratories, Andover, MA, USA) sarà sciolto e iniettato in una soluzione di soluzione salina allo 0.9% (NaCl) attraverso un filtro batterico.

Questi traccianti si trovano naturalmente negli alimenti (ad esempio nel mais) e nel corpo umano. Sono innocui e saranno maneggiati e dati ai soggetti in condizioni sterili.