L'effetto dell'ingestione di proteine ​​​​del verme della farina sulla sintesi proteica muscolare dopo l'esercizio fisico negli esseri umani (Centurion)

Per valutare se i volontari sono idonei a partecipare a questo studio, li inviteremo all'Università per una visita di screening. All'inizio della sessione di screening, verrà spiegato l'intero processo sperimentale e verrà data risposta a qualsiasi potenziale domanda. Successivamente, i volontari sono invitati a leggere, compilare e firmare il modulo di consenso informato. Dopo aver firmato il modulo di consenso informato, l'idoneità dei partecipanti sarà valutata in base ai criteri di inclusione ed esclusione. Per valutare ulteriormente la loro idoneità, ai partecipanti verrà chiesto di compilare un questionario medico per valutare la loro salute generale, l'uso di farmaci, l'assunzione abituale di cibo e l'attività fisica. Saranno determinate la massa corporea (con una precisione di 0,1 kg) e l'altezza (con una precisione di 0,01 m) e la composizione corporea valutata tramite una scansione DEXA (Dual Energy X-ray Absorptiometry). Una scansione DEXA è una procedura semplice e non invasiva. All'inizio della procedura, ai soggetti verrà chiesto di sdraiarsi su un tavolo di scansione e devono rimanere immobili durante le misurazioni. Mentre lo scanner si muove, un raggio a doppia energia passa attraverso la sezione del muscolo scheletrico mirata e viene misurato da un rilevatore. Questa procedura viene ripetuta fino a quando l'intero corpo viene scansionato e richiede circa 3 minuti.

Le sessioni di screening si svolgeranno al mattino e ai partecipanti viene chiesto di non fare colazione al mattino per evitare perturbazioni nella scansione DEXA.

In caso di riscontro medico imprevisto durante lo screening, i soggetti verranno sempre avvisati. Se un soggetto non desidera ricevere questa notifica, non può partecipare allo studio. Quindi fornire al partecipante uno spuntino disponibile in commercio. Infine, Vo2peak sarà determinato da un test di corsa incrementale alla fatica volontaria utilizzando un tapis roulant in esecuzione (Technogym, Rotterdam). Dopo un riscaldamento di 5 minuti a passo d'uomo (5 km/h), la velocità verrà aumentata (donne 8 km/h e uomini 9 km/h) per tre minuti. Successivamente, la velocità sarà aumentata a 11 km/h per le donne ea 12 km/h per gli uomini per due minuti. Successivamente, la velocità di corsa rimarrà uguale, tuttavia, la pendenza aumenterà ogni 2 minuti del 2% fino all'affaticamento volontario. L'assorbimento di O2 e l'escrezione di CO2 (Omnical, Università di Maastricht, Paesi Bassi), la velocità di corsa (v), l'inclinazione (%) e la frequenza cardiaca (Polar Finland) saranno registrate ad ogni intervallo. Le valutazioni dello sforzo percepito (RPE) saranno determinate utilizzando la scala Borg 6-20 dopo il completamento del test.

Dopo la visita di screening, ai partecipanti verrà fornito un registro alimentare e delle attività di 2 giorni, da compilare durante i 2 giorni prima del giorno 1 del test. Dopo il giorno 1 del test, ai partecipanti verrà fornito un registro alimentare e delle attività di 2 giorni, da compilare durante i 2 giorni precedenti al giorno 2 del test.

Durante questi 2 giorni, i partecipanti possono mangiare e bere i cibi che normalmente consumerebbero, ad eccezione delle bevande alcoliche e degli integratori proteici. Inoltre, i partecipanti dovranno consumare una cena standardizzata e uno spuntino la sera prima della prova sperimentale, entro e non oltre le 22:00. Questa cena standardizzata è un "Aviko maaltijdpannetje" e verrà acquistata in un normale supermercato. Come merenda serale saranno offerti un 'Mondelice dessert alla vaniglia' e un 'Liga Evergreen'. Verrà controllata la data di scadenza dal produttore. Nel frattempo, i pasti saranno conservati in un congelatore appropriato presso la cucina dietetica dell'Unità di ricerca metabolica di Maastricht (MRUM) presso il dipartimento di Biologia umana. I soggetti riceveranno la cena per la sera prima del Test Day 1 dopo la sessione di screening e riceveranno la cena da consumare la sera prima del Test Day 2 alla fine del primo giorno di test.

Tutti i partecipanti saranno istruiti ad astenersi da qualsiasi tipo di esercizio fisico pesante per 2 giorni prima della prova sperimentale e registrare le loro attività nel registro delle attività fornito. Ai partecipanti viene chiesto di replicare il più fedelmente possibile l'assunzione di cibo e le attività fisiche nei 2 giorni precedenti il ​​giorno 1 del test per il giorno 2 del test.

Ogni soggetto parteciperà a 2 prove sperimentali della durata di ~10h. Uno schema del protocollo di studio è mostrato nella Figura 3. I soggetti saranno istruiti a presentarsi all'università alle 7:45 in uno stato notturno a digiuno e riposato, il che significa che i partecipanti non sono autorizzati a mangiare e bere (ad eccezione dell'acqua) da 22:00 della notte prima della prova sperimentale, e che saranno istruiti a venire all'università in auto o con i mezzi pubblici. Dopo che i soggetti sono arrivati ​​all'Università, chiederemo loro di indossare i pantaloncini, determinare la loro massa corporea e assegnarli a un letto. I soggetti riposeranno in posizione supina e un catetere in teflon verrà inserito in una vena dorsale della mano riscaldata e posto in una scatola calda (60°C) per il prelievo di sangue arterializzato. Un campione di sangue di riferimento (20 mL) verrà raccolto a t= -210min per determinare il livello di arricchimento di aminoacidi prima dell'intervento. Dopo la raccolta del campione di sangue basale, un secondo catetere in teflon verrà inserito in una vena antecubitale del braccio controlaterale per l'infusione di isotopi stabili con gli aminoacidi 13C6-fenilalanina e D2-tirosina. All'inizio dell'infusione dell'isotopo, i pool plasmatici di fenilalanina e tirosina saranno caricati con una singola dose della soluzione di tracciante, subito dopo inizierà l'infusione continua di tracciante.

Durante l'intera giornata del test sperimentale, la mano con il catetere dorsale verrà preriscaldata per 10 minuti prima di ogni prelievo di sangue in una scatola calda a 60°C per aumentare il flusso sanguigno. Ciò facilita la raccolta del sangue e impedisce lo scambio di nutrienti dal sangue ad altri tessuti. Ci permette quindi di raccogliere sangue ricco di nutrienti (arterializzato) da una vena. Campioni di sangue arterializzato (10mL) saranno raccolti a t = -180, -120, -60, e 0 min per valutare gli arricchimenti del tracciante plasmatico durante l'infusione del tracciante nel periodo notturno post-assorbimento. Dopo un periodo di pre-infusione di 30 minuti (t = -180), durante il quale l'infusione del tracciante raggiunge lo stato stazionario, verrà prelevata una prima biopsia muscolare dal m. vastus lateralis per determinare l'arricchimento del fondo. A t=-45 min verrà eseguito l'esercizio di corsa (40 minuti al 70% della frequenza cardiaca corrispondente a Vo2peak). Successivamente, a t= 0 min verrà prelevata una seconda biopsia dalla stessa gamba per valutare il tasso di sintesi proteica del muscolo basale. Immediatamente dopo la seconda biopsia, i soggetti consumeranno o ingeriranno una proteina del verme della farina (~ 0,38 g per kg di peso corporeo) o una bevanda placebo non calorica. I soggetti saranno istruiti a consumare il pasto entro ~ 5 min.

Dopo l'ingestione della bevanda, il cronometro verrà azzerato (t= 0 min) e verranno raccolti campioni di sangue arterializzato (10 mL) a t = 30, 60, 90, 120, 180, 240, 300 e 360 ​​min durante il post -periodo prandiale per valutare i profili e gli arricchimenti aminoacidici plasmatici. Per determinare la sintesi proteica muscolare postprandiale (MPS), verranno prelevate altre 2 biopsie a t = 180 e t = 360 min dopo l'ingestione del pasto dalla gamba controlaterale. La biopsia muscolare a t = 180 min consentirà di calcolare il picco MPS. Si presume generalmente che i tassi di MPS di picco siano più significativi nel predire gli esiti di adattamento muscolare rispetto a MPS calcolati su un periodo più lungo. Tuttavia, il tempo regolare tra momenti di pasto/spuntino ricco di proteine ​​è solitamente superiore a 3 ore e i tassi di sintesi proteica muscolare di picco possono comparire in momenti diversi a seconda della fonte proteica consumata. In tal modo, la stimolazione dei tassi di sintesi proteica muscolare dopo l'ingestione di proteine ​​può estendersi oltre questo punto di 3 ore. Pertanto, l'esecuzione di una biopsia muscolare a t = 360 min ci consente di ottenere informazioni fisiologiche rilevanti per quanto riguarda la durata della risposta anabolica all'assunzione di proteine. Collettivamente, con le biopsie ottenute possiamo misurare la sintesi proteica muscolare nello stato di riposo (-180 - 0 min), il primo periodo dopo l'ingestione di proteine ​​(0 - 180 min), il periodo tardivo dopo l'ingestione di proteine ​​(180 - 360 min) e l'intero periodo postprandiale (0 - 360 min; risultato principale).

Durante ogni giornata di test, verranno prelevate un totale di 4 biopsie muscolari attraverso 4 incisioni separate, 2 biopsie dalla gamba sinistra e 2 biopsie dalla gamba destra. In totale 13 volte verranno prelevati campioni di sangue durante ogni giorno di test, il primo campione che verrà raccolto sarà di 20 ml i campioni successivi di 10 ml, per un totale di 140 ml. Inoltre, i sintomi gastrointestinali (GI) saranno valutati a t = -60, 30 e 180 minuti e l'appetibilità a t = 15 min mediante questionari (Appendice F1.2).

Ogni partecipante parteciperà a 2 giorni di test (progettazione incrociata). I giorni di prova sono identici (come descritto qui sopra) ad eccezione dei seguenti:

• bevanda di prova: un giorno bevanda proteica della farina, l'altro un placebo non calorico.