Gli effetti metabolici del β-idrossibutirrato sul muscolo scheletrico funzionante

CONTESTO Con l'invecchiamento, il metabolismo dei muscoli scheletrici cambia e la funzione muscolare diminuisce. Ciò può portare a debolezza muscolare e aumento del rischio di sviluppare malattie metaboliche. I corpi chetonici, vale a dire il 3-idrossibutirrato (3-OHB), sono un substrato energetico che può modificare il metabolismo e migliorare l'efficienza dei muscoli scheletrici in un contesto di invecchiamento.

OBIETTIVO Lo studio si propone di indagare gli effetti del 3-OHB sulla funzione e sul metabolismo dei muscoli scheletrici durante il lavoro muscolare in individui giovani e anziani.

DESIGN I maschi sani giovani (20-25 anni) e vecchi (65-85 anni) non allenati saranno accoppiati in base al VO2-max corretto per l'età. I partecipanti saranno valutati in un disegno incrociato in doppio cieco in due giorni di studio: un giorno con l'ingestione di esteri chetonici (D-β-idrossibutirrato/D 1,3 butandiolo monoestere), un giorno con l'ingestione di un volume e calorie abbinate al placebo. I livelli di substrato saranno mantenuti attraverso un protocollo di sorseggiamento. Durante entrambe le condizioni verrà infusa continuamente una bassa dose di glucosio per bloccare la chetogenesi.

L'ordine dei giorni di studio sarà randomizzato e intervallato da almeno 4 settimane.

Nei giorni sperimentali, i partecipanti si incontrano a digiuno per eseguire contrazioni volontarie con i muscoli tibiali anteriori in un dinamometro compatibile MR mentre la capacità ossidativa, la generazione di ATP, il pH intramuscolare, l'affaticabilità e l'efficienza lavorativa vengono valutate attraverso la spettroscopia 31P-MR. Successivamente, i partecipanti pedaleranno a un'intensità fissa (50% del VO2 max) mentre i flussi lipidici e i tassi di ossidazione del glucosio vengono misurati mediante infusioni di traccianti di palmitato e glucosio e calorimetria indiretta corretta con carbammide. Infine, nei giorni di studio, i partecipanti eseguiranno un test VO2-max come misura delle prestazioni. Le biopsie muscolari vengono ottenute prima e subito dopo il ciclo di lavoro a intensità fissa. Le biopsie del tessuto adiposo vengono raccolte all'inizio della giornata sperimentale prima dell'ingestione di chetoni/placebo e dopo il ciclo di lavoro a carico costante. I campioni di sangue vengono eseguiti durante il giorno per valutare i livelli di substrato, gli ormoni e per l'analisi proteomica.

Prima di ogni giornata di studio, il livello di attività del partecipante viene misurato per 7 giorni mediante l'accelerometria. L'assunzione di cibo sarà segnalata dal questionario alimentare tre giorni fino ai giorni di studio.