Impatto della flessibilità metabolica sui cambiamenti nella salute metabolica (METPROS)

La flessibilità metabolica è la capacità di adattare l’ossidazione del carburante alla disponibilità di carburante in modo che la sintesi di ATP possa soddisfare le sue richieste cellulari. Pertanto, ad esempio, un aumento della disponibilità di glucosio dopo un pasto aumenterebbe l’ossidazione del glucosio, mentre un aumento della disponibilità di lipidi durante il digiuno aumenterebbe l’ossidazione dei lipidi. È stato proposto che una maggiore flessibilità metabolica protegga gli esseri umani dall’accumulo ectopico di lipidi e dal conseguente sviluppo di insulino-resistenza e sindrome metabolica.

Negli esseri umani, la flessibilità metabolica viene valutata misurando l’ossidazione relativa dei macronutrienti (cioè lipidi e carboidrati) in risposta a sfide metaboliche che aumentano la disponibilità di glucosio o lipidi. Il rapporto di scambio respiratorio (RER = produzione di CO2/consumo di O2) viene utilizzato per determinare l'ossidazione relativa dei macronutrienti. Il clamp euglicemico-iperinsulinemico è una sfida ampiamente utilizzata per valutare la flessibilità metabolica poiché aumenta la disponibilità di glucosio e quindi la relativa ossidazione del glucosio. Recentemente, sono stati proposti altri metodi per valutare la flessibilità metabolica, inclusa la relativa ossidazione dei lipidi durante un digiuno notturno o la differenza tra la RER nelle 24 ore e la RER durante il sonno in condizioni di equilibrio energetico senza esercizio fisico durante la permanenza in una camera metabolica. Il metodo più rilevante per valutare l’influenza della flessibilità metabolica e i suoi effetti sulla salute metabolica non è noto.

L’influenza della flessibilità metabolica sugli esiti di salute metabolica rimane incerta. La mancanza di accordo tra gli studi è spiegata dalla variabilità nelle sfide metaboliche, dalle differenze nell’approccio analitico per calcolare la flessibilità metabolica e dall’uso approssimativo del concetto di flessibilità metabolica nel contesto di molti fenomeni diversi. Inoltre, la maggior parte degli studi che esaminano le associazioni tra flessibilità metabolica e risultati sulla salute metabolica hanno utilizzato disegni trasversali. Non è quindi chiaro se la ridotta flessibilità metabolica causi o sia il risultato di un deterioramento della salute metabolica. Sono necessari studi longitudinali che utilizzino metodi ben controllati per determinare l’impatto della flessibilità metabolica sulla futura salute metabolica.

In questo studio pilota e di fattibilità, utilizzeremo i dati di uno studio condotto 16 anni fa su 88 partecipanti sani senza obesità (studio InSight presso Pennington Biomedical). Lo studio includeva un clamp euglicemico-iperinsulinemico, una valutazione del digiuno notturno, una permanenza di 24 ore in una camera metabolica e la misurazione dei risultati sulla salute metabolica. Utilizzando i dati già raccolti nello studio InSight, calcoleremo la flessibilità metabolica di ciascun partecipante nel clamp euglicemico-iperinsulinemico, nel digiuno notturno e nella camera metabolica. Per testare l'associazione tra flessibilità metabolica e cambiamento nei risultati di salute metabolica, richiameremo tutti i partecipanti per un'unica visita di follow-up per rivalutare i risultati di salute metabolica tra cui indice di massa corporea, composizione corporea, pressione sanguigna, HOMA -IR e le concentrazioni circolanti di glucosio, trigliceridi e colesterolo. Tali dati faranno luce sul metodo più informativo per valutare la flessibilità metabolica in relazione a specifici risultati sulla salute metabolica. Utilizzeremo questi dati preliminari per progettare e alimentare progetti futuri da presentare per il finanziamento alle agenzie federali scientifiche.

I nostri obiettivi specifici sono:

1. Testare l’associazione tra la flessibilità metabolica in risposta a un clamp euglicemico-iperinsulinemico e il cambiamento negli esiti sulla salute metabolica dopo 16 anni negli esseri umani.
2. Testare l’associazione tra la flessibilità metabolica in risposta al digiuno notturno e il cambiamento nei risultati sulla salute metabolica dopo 16 anni negli esseri umani.
3. Testare l’associazione tra flessibilità metabolica in risposta a una permanenza di 24 ore in una camera metabolica e il cambiamento nei risultati di salute metabolica dopo 16 anni negli esseri umani.