Stimolazione nutrizionale della sintesi proteica muscolare e tasso metabolico dopo chirurgia bariatrica

1. Obiettivi

   La chirurgia bariatrica è diventata un trattamento comune per l'obesità grave e si traduce in una perdita di massa grassa. Tuttavia, la massa muscolare viene persa anche dopo la chirurgia bariatrica. È la premessa generale dei ricercatori che il consumo della formulazione nutrizionale a base di aminoacidi essenziali dopo la chirurgia bariatrica preserverà la massa muscolare stimolando la sintesi proteica muscolare. Di conseguenza, l'utilizzo di energia associato alla combinazione di massa muscolare mantenuta e sintesi proteica muscolare stimolata contrasterà la diminuzione del tasso metabolico che normalmente si verifica in circostanze ipocaloriche. Il mantenimento di un dispendio energetico totale più elevato mediante il consumo di aminoacidi essenziali accelererà la perdita di grasso corporeo e accelererà la perdita di peso corporeo. I ricercatori propongono inoltre che il consumo di una formulazione nutrizionale a base di aminoacidi essenziali ridurrà l'accumulo di lipidi intracellulari muscolari, che si tradurrà in maggiori miglioramenti nell'omeostasi del glucosio e nel metabolismo delle proteine ​​muscolari. La perdita di massa muscolare nei soggetti con obesità sottoposti a chirurgia post-bariatrica di rapida perdita di peso non è di per sé una malattia o una condizione medica.

   I seguenti obiettivi verificheranno ipotesi specifiche relative alla premessa scientifica:

   Obiettivo 1. L'integrazione della dieta abituale dopo la chirurgia bariatrica con una formulazione nutrizionale brevettata a base di aminoacidi essenziali due volte al giorno per 6 mesi manterrà la massa muscolare e ridurrà la massa grassa più dell'integrazione della dieta con una quantità isonitrogena di proteine ​​del siero di latte. La massa muscolare sarà misurata direttamente utilizzando una nuova tecnica di diluizione del tracciante utilizzando creatina marcata con deuterio. La massa grassa e la massa magra saranno misurate mediante assorbimetria a raggi X a doppia energia.

   Obiettivo 2. Il tasso sintetico frazionario delle proteine ​​muscolari e la sintesi proteica muscolare totale (massa muscolare x tasso sintetico frazionario) diminuiranno meno rispetto ai valori pre-chirurgici nei partecipanti che consumano la formulazione nutrizionale a base di aminoacidi essenziali rispetto alle proteine ​​del siero di latte. Il tasso sintetico frazionario delle proteine ​​muscolari sarà misurato con il nuovo metodo della "biopsia virtuale", che fornisce un valore integrato nell'arco di tre settimane.

   Obiettivo 3. Il tasso pre-operatorio del dispendio energetico totale sarà mantenuto meglio nei partecipanti che consumano la formulazione nutrizionale a base di aminoacidi essenziali rispetto alle proteine ​​del siero di latte. La variazione del dispendio energetico totale sarà misurata su intervalli di 10 giorni utilizzando la tecnica dell'acqua a doppia etichetta, da prima a 6 mesi dopo l'intervento.

   Obiettivo 4. Sei mesi dopo la chirurgia bariatrica, l'accumulo di lipidi intracellulari muscolari sarà ridotto in misura maggiore rispetto al valore pre-operatorio nei partecipanti che consumano la formulazione nutrizionale a base di aminoacidi essenziali rispetto alle proteine ​​del siero di latte. L'accumulo intracellulare di lipidi muscolari sarà misurato mediante spettroscopia di risonanza magnetica e risonanza magnetica. I ricercatori prevedono che una maggiore riduzione dell'accumulo di lipidi intracellulari sarà correlata a un maggiore miglioramento della sensibilità all'insulina in termini di omeostasi del glucosio e anche in termini di sintesi proteica muscolare.

   I risultati positivi di questo studio sosterranno il valore della formulazione nutrizionale a base di aminoacidi essenziali in termini di aumento del tasso di perdita di grasso e miglioramento dei cambiamenti della composizione corporea dopo la chirurgia bariatrica.

2. Sfondo

   Nonostante il successo della perdita di peso e il miglioramento delle comorbidità dopo la chirurgia bariatrica, la maggior parte dei pazienti con obesità grave rimane in sovrappeso. I pazienti sperimentano anche variazioni nella risposta al trattamento. Fino al 30% dei pazienti sperimenta una perdita di peso subottimale o un significativo recupero di peso. La quantità di peso perso e il suo mantenimento sono importanti perché sono ciò che porta al miglioramento/remissione delle comorbilità (diabete, malattie cardiache, ecc.) e alla diminuzione della mortalità per malattie cardiovascolari o cancro. Una delle chiavi per una perdita di peso ottimale da una dieta ipocalorica e il successivo mantenimento della perdita di peso è perdere grasso senza perdere muscoli (ovvero massa corporea magra). È la diminuzione del dispendio energetico dovuto alla diminuzione della massa muscolare dopo la perdita di peso che contribuisce in modo significativo al recupero del peso. La massa muscolare è il fattore chiave del metabolismo energetico favorendo la combustione del cibo come combustibile piuttosto che il suo immagazzinamento come grasso. Poiché il muscolo fornisce un serbatoio di aminoacidi per mantenere la sintesi proteica essenziale per la sopravvivenza, la sua quantità di massa è sempre a rischio in condizioni di apporto dietetico inadeguato. Il muscolo scheletrico, sotto la restrizione calorica delle diete dimagranti, catabolizza per fornire il fabbisogno proteico insoddisfatto del corpo. Diventa difficile mantenere i muscoli in condizioni di grave restrizione calorica come dopo la chirurgia bariatrica.

   È stato dimostrato che l'integrazione proteica protegge dalla perdita muscolare sperimentata nella perdita di peso, ma solo se l'integrazione è sufficiente. L'approccio standard di cura per mantenere la massa muscolare durante una rapida e significativa perdita di peso dopo la chirurgia bariatrica è stata l'integrazione dietetica di proteine ​​del siero di latte. Dopo la chirurgia bariatrica, l'integrazione proteica è limitata dall'incapacità dei pazienti di assumere calorie sufficienti. Ciò può essere ulteriormente ostacolato dalle tipiche complicanze perioperatorie che limitano l'assunzione, come nausea, vomito e sazietà precoce. Pertanto, nonostante l'integrazione standard di cura con proteine ​​del siero di latte post chirurgia bariatrica, sono stati ottenuti solo guadagni marginali nella prevenzione della perdita muscolare. L'aminoacido essenziale, l'integratore di intervento in questo studio, è una formula brevettata scientificamente dimostrata essere molto più anabolica delle proteine ​​del siero di latte negli anziani che vivono liberi e nei giovani adulti sani sottoposti a riposo a letto. L'integratore di aminoacidi essenziali stimola la sintesi proteica 3-5 volte più efficacemente delle proteine ​​del siero di latte, con calorie non proteiche trascurabili.

   L'importanza del ruolo del muscolo nella perdita di peso e nel suo mantenimento non può essere sottovalutata. Il muscolo, fondamentale per il metabolismo energetico, è responsabile della maggior parte del dispendio energetico totale (equivalente al dispendio energetico dell'attività fisica, al dispendio energetico a riposo e alla termogenesi indotta dalla dieta - calorie necessarie per digerire il cibo). Sia l'attività fisica che la sintesi proteica muscolare costituiscono una parte significativa del dispendio energetico. Attraverso la sua funzione nell'attività fisica e nella sintesi proteica, il muscolo determina in gran parte il dispendio calorico alla base della capacità di "consumare" il cibo mangiato piuttosto che immagazzinarlo come grasso.

   L'obesità non è solo un aumento del grasso corporeo, ma anche un aumento del grasso intramuscolare. Il grasso intramuscolare associato all'obesità compromette la funzione muscolare di fornire la normale omeostasi del glucosio. Fortunatamente, quando il grasso immagazzinato nei muscoli diminuisce, la sensibilità all'insulina migliora. Anche compromessa in condizioni di aumento del grasso intramuscolare, è la funzione di fornire amminoacidi per mantenere la sintesi proteica essenziale. La compromissione della sintesi proteica muscolare stimolata dai mitocondri riduce potenzialmente il dispendio energetico a riposo e la termogenesi indotta dalla dieta. Un'adeguata integrazione proteica può contrastare il deterioramento della sintesi proteica mitocondriale muscolare e, in teoria, portare a una diminuzione del grasso intramuscolare migliorando sia il dispendio energetico che la sensibilità all'insulina.

3. Progettazione dello studio

Si tratta di uno studio clinico randomizzato in doppio cieco in cui verranno determinate le risposte al consumo di uno dei due diversi integratori alimentari dopo la chirurgia bariatrica. Una varietà di fattori legati alla composizione corporea e al metabolismo muscolare sarà quantificata nei partecipanti con obesità prima e circa 6 mesi dopo la chirurgia bariatrica. Questo intervallo di tempo è stato scelto perché le variazioni aggiuntive del peso corporeo sono generalmente relativamente piccole 6 mesi dopo l'intervento chirurgico; la maggior parte della perdita di peso si verifica nei primi 6 mesi. I partecipanti verranno assegnati in modo casuale dal computer a ricevere un integratore nutrizionale a base di aminoacidi essenziali (intervento) o un integratore di proteine ​​del siero di latte disponibile in commercio (Beneprotein®).