Regolazione del fenotipo proteico muscolare negli esseri umani con obesità
Panoramica dello studio
Descrizione dettagliata
L'espressione distorta delle isoforme della proteina della catena pesante della miosina del muscolo scheletrico (MHC) è un segno distintivo del metabolismo proteico alterato nei muscoli degli esseri umani con obesità. La caratteristica più sorprendente di questo, è una caratteristica riduzione del contenuto dell'isoforma MHC-I lenta, che è responsabile della determinazione del contenuto delle fibre muscolari di tipo I. Queste fibre sono caratterizzate da una maggiore capacità di assorbimento del glucosio e, a differenza delle fibre di tipo II, mantengono la sensibilità al metabolismo del carburante all'interno dell'ambiente metabolico avverso dell'obesità. L'aumento del contenuto di fibre di tipo I nel muscolo scheletrico, e quindi gli effetti metabolici favorevoli nel muscolo, richiedono una maggiore espressione di MHC-I nel muscolo. È importante sottolineare che il gene MHC-I lento guida i meccanismi molecolari che determinano il metabolismo proteico MHC complessivo e il fenotipo del tipo di fibra nel muscolo scheletrico. Il progetto cerca di determinare la biologia sottostante che sostiene il metabolismo proteico MHC distorto nel muscolo scheletrico degli esseri umani con obesità.
I ricercatori valutano il metabolismo proteico nel muscolo scheletrico degli esseri umani con obesità e controlli magri e si concentrano specificamente su quello delle isoforme MHC. I ricercatori determinano l'espressione genica delle isoforme MHC e dei fattori molecolari associati implicati nell'attivazione della programmazione delle fibre muscolari di tipo I. L'esercizio aerobico acuto e l'aumento degli aminoacidi plasmatici sono impiegati come strumenti sperimentali per mirare ai processi biologici di trascrizione e traduzione correlati all'espressione dei geni MHC nel muscolo scheletrico. I risultati complessivi forniranno una comprensione dei meccanismi responsabili del proteoma MHC sfavorevole e del fenotipo del tipo di fibra nel muscolo scheletrico degli esseri umani con obesità.
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
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Arizona
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Scottsdale, Arizona, Stati Uniti, 85259
- Mayo Clinic in Arizona
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Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Descrizione
Criterio di inclusione:
- capacità di firmare il modulo di consenso informato
- indice di massa corporea (BMI), 18-25 kg/m2 (soggetti magri), 32-50 kg/m2 (soggetti con obesità)
- sensibilità all'insulina (indice di sensibilità all'insulina di Matsuda: magro > 7, soggetti con obesità < 4).
Criteri di esclusione:
- prescrizione o farmaci da banco
- integratori noti per influenzare il metabolismo delle proteine (ad es. aminoacidi, proteine, acidi grassi omega-3)
- diabete
- Malattia acuta
- malattia del fegato
- malattia metabolica incontrollata, inclusa la malattia renale
- malattie cardiache correlate a fibrillazione atriale, anamnesi di sincope, angina limitante o instabile, insufficienza cardiaca congestizia o anomalie documentate all'ECG come sottoslivellamento del tratto ST orizzontale o discendente >0,2 mV o aritmie frequenti (>10 contrazioni ventricolari premature/min)
- bassa emoglobina o ematocrito
- uso di steroidi anabolizzanti o corticosteroidi (entro 3 mesi)
- non classificato come inattivo/sedentario sulla base della Stanford Brief Activity Survey e dei dati accelerometrici
- partecipazione a un regime dimagrante
- pratiche dietetiche estreme (ad es. vegano, vegetariano)
- fumare
- gravidanza
- chirurgia gastro-intestinale
- qualsiasi altra condizione o evento considerato di esclusione dal PI e dal medico dello studio.
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Scienza basilare
- Assegnazione: Randomizzato
- Modello interventistico: Assegnazione di gruppo singolo
- Mascheramento: Nessuno (etichetta aperta)
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / Trattamento |
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Sperimentale: Soggetti con obesità
Esercizio seguito da infusione di aminoacidi
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Esercizio al 65% della riserva di frequenza cardiaca
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Comparatore attivo: Soggetti Magri
Esercizio seguito da infusione di amminoacidi
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Esercizio al 65% della riserva di frequenza cardiaca
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
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Sintesi Proteica Muscolare Completa
Lasso di tempo: 9 Ore
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I tassi di sintesi proteica nell'intero muscolo sono stati quantificati come tasso di sintesi frazionale (FSR), espresso in %/ora - rappresentante la percentuale dell'intero pool proteico muscolare di nuova sintesi per ora. I tassi di sintesi proteica sono stati determinati mediante infusione continua di un tracciante di aminoacidi marcato con isotopo stabile, seguita dalla misurazione dell'incorporazione del tracciante nelle proteine muscolari nel tempo. Le variazioni dell'FSR rispetto al basale sono state valutate in risposta all'esercizio combinato e all'infusione di aminoacidi. |
9 Ore
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Tassi di Sintesi delle Tre Isoforme della Catena Pesante della Miosina (MHC I, MHC IIa e MHC IIx)
Lasso di tempo: 9 Ore
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I tassi di sintesi delle isoforme proteiche della catena pesante della miosina sono stati quantificati come tasso di sintesi frazionaria (FSR), espresso in %/ora - rappresentando la percentuale di ciascuna delle tre isoforme proteiche della catena pesante della miosina di nuova sintesi per ora. I tassi di sintesi proteica sono stati determinati mediante infusione continua di un amminoacido tracciante marcato con isotopo stabile, seguita dalla misurazione dell'incorporazione del tracciante in ciascuna delle tre isoforme proteiche della catena pesante della miosina. Le variazioni dell'FSR rispetto al basale sono state valutate in risposta all'esercizio combinato e all'infusione di amminoacidi. |
9 Ore
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Espressione dell'RNA messaggero (mRNA) di tre isoforme della catena pesante della miosina (MHC I, MHC IIa e MHC IIx)
Lasso di tempo: 9 Ore
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Le espressioni dell'RNA messaggero (mRNA) delle isoforme della catena pesante della miosina sono state determinate misurando l'abbondanza dei tre trascritti specifici delle isoforme della catena pesante della miosina. L'mRNA è stato misurato utilizzando la PCR quantitativa con trascrizione inversa (qRT-PCR). Le variazioni nell'espressione dell'mRNA rispetto al basale sono state valutate in risposta alla combinazione di esercizio fisico e infusione di aminoacidi. |
9 Ore
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
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Cambiamento nella scomposizione delle proteine
Lasso di tempo: 9 ore in 2 giorni separati a distanza di un mese
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La variazione rispetto al basale nei tassi di degradazione delle isoforme complessive di proteine e catene pesanti della miosina (MHC) nel muscolo scheletrico sarà valutata in risposta ai seguenti interventi:
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9 ore in 2 giorni separati a distanza di un mese
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Investigatori
- Investigatore principale: Lori R Roust, MD, Mayo Clinic
- Investigatore principale: Christos S Katsanos, PhD, Arizona State University
Pubblicazioni e link utili
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Inizio studio (Effettivo)
Completamento primario (Effettivo)
Completamento dello studio (Effettivo)
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Primo Inserito (Effettivo)
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Ultimo aggiornamento pubblicato (Stimato)
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
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Termini relativi a questo studio
Termini MeSH pertinenti aggiuntivi
Altri numeri di identificazione dello studio
- 20-003294
- R01DK123441 (Sovvenzione/contratto NIH degli Stati Uniti)
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