L'incorporazione di aminoacidi derivati ​​​​da proteine ​​alimentari nell'epitelio duodenale (GutFeeding)

Il tessuto muscolare scheletrico è in un costante stato di rimodellamento, regolato dall'equilibrio tra sintesi proteica tissutale e tassi di degradazione, con un tasso di turnover dell'1-2% al giorno. È stato accertato che l’assunzione di proteine ​​è uno stimolo anabolico importante per la sintesi proteica muscolare. L’assunzione di proteine ​​con la dieta fornisce aminoacidi che stimolano la sintesi proteica funzionando sia come substrato che come molecole di segnalazione che sovraregolano le vie anaboliche.

Le proprietà anaboliche delle proteine ​​alimentari dipendono in gran parte dalla digestione delle proteine ​​e dalla cinetica di assorbimento degli aminoacidi e dal conseguente aumento della disponibilità degli aminoacidi nel plasma. Dopo l'ingestione delle proteine, le proteine ​​vengono scisse in piccoli peptidi e amminoacidi dagli enzimi digestivi. Successivamente, questi aminoacidi vengono assorbiti attraverso la mucosa intestinale da vari trasportatori legati alla membrana. La maggior parte degli aminoacidi derivati ​​dalle proteine ​​alimentari viene rilasciata nella circolazione sistemica e trasportata e assorbita da vari tessuti periferici nella fase postprandiale. Tuttavia, una parte sostanziale delle proteine ​​ingerite non diventa disponibile in circolo. Questa parte non viene (ancora) digerita e assorbita, oppure gli amminoacidi assorbiti vengono assorbiti dai tessuti splancnici, come l'intestino e il fegato, fornendo precursori per la sintesi proteica tissutale de novo, denominata estrazione splancnica di primo passaggio. Precedenti lavori nel nostro laboratorio hanno stimato che fino al 40% degli aminoacidi derivati ​​dalle proteine ​​vengono assorbiti e incorporati nel tratto intestinale e nei tessuti del fegato. L'intestino è l'organo più altamente rigenerativo del corpo umano, rigenerando il suo epitelio ogni 3-5 giorni. È stato suggerito che gli aminoacidi assorbiti vengano utilizzati dalle cellule epiteliali per una rapida proliferazione cellulare, generando nuove cellule per mantenere la mucosa sana. Non sono stati condotti studi sull’uomo sull’incorporazione di aminoacidi derivati ​​dalle proteine ​​alimentari nelle proteine ​​della mucosa intestinale. Pertanto, lo scopo del presente studio esplorativo in vivo è valutare, per la prima volta, l'incorporazione di aminoacidi derivati ​​​​da proteine ​​alimentari nelle proteine ​​della mucosa duodenale negli esseri umani e la disponibilità sistemica di aminoacidi derivati ​​​​da proteine ​​alimentari.

L’invecchiamento è accompagnato da una risposta attenuata della sintesi proteica muscolare all’ingestione di proteine. Questa resistenza anabolica proposta può essere correlata a un ridotto rilascio di aminoacidi postprandiali nella circolazione, a causa di problemi nella digestione delle proteine ​​e nell'assorbimento degli aminoacidi, e ad una maggiore estrazione di aminoacidi splancnici di primo passaggio negli individui più anziani. Resta da stabilire se l’incorporazione di aminoacidi derivati ​​dalle proteine ​​alimentari nelle proteine ​​della mucosa intestinale aumenti con l’invecchiamento. Pertanto, il presente studio utilizzerà i dati sull'incorporazione degli aminoacidi derivati ​​dalle proteine ​​alimentari nelle proteine ​​della mucosa duodenale e sulla disponibilità plasmatica degli aminoacidi postprandiali ottenuti in individui giovani e anziani per valutare le potenziali differenze legate all'età.

Verranno verificate due ipotesi principali:

1. Si ipotizza che parte degli aminoacidi assorbiti verranno incorporati direttamente nell'epitelio duodenale entro 5 ore dall'ingestione delle proteine.
2. Si ipotizza che l'entità dell'incorporazione postprandiale degli aminoacidi derivati ​​dalle proteine ​​alimentari nell'epitelio duodenale sarà maggiore nei maschi anziani rispetto ai giovani.