Nutritionele en contractiele regulatie van spiergroei

Skeletspieren maken ongeveer 40% uit van iemands lichaamsgewicht en bevatten ongeveer 50% tot 75% van alle eiwitten in het menselijk lichaam. De omzetting van eiwit is een regelmatig proces in het menselijk lichaam. Bij gezonde volwassenen resulteert de wisselwerking tussen spiereiwitsynthese en spiereiwitafbraak niet in netto groei of verlies van spiermassa. Maar wanneer de schaal doorslaat in de richting van afbraak van spiereiwitten, kan spierverspilling optreden. Dit kan negatieve gevolgen hebben, omdat spieren niet alleen de voor de hand liggende rol vervullen van het omzetten van chemische energie in mechanische energie voor het bewegen en handhaven van de houding, maar spieren zijn ook betrokken bij de volgende minder voor de hand liggende rollen: het reguleren van de stofwisseling; het verwijderen van potentieel giftige stoffen uit de bloedsomloop; brandstof produceren voor andere weefsels; opslag van energie en stikstof, die beide belangrijk zijn voor het voeden van de hersenen en het immuunsysteem; en het vergemakkelijken van wondgenezing tijdens ondervoeding, verhongering, verwonding en ziekte. Daarom zijn spieren niet alleen belangrijk voor fysieke onafhankelijkheid, maar ook voor het overleven van het menselijk lichaam. In feite leidt een verlies van slechts 30% van de lichaamseiwitten tot verminderde ademhaling en bloedsomloop en kan uiteindelijk tot de dood leiden. Het doel van deze studie is om de fysiologische en cellulaire mechanismen te onderzoeken die de groei van skeletspieren reguleren. Resultaten van de studie kunnen helpen bij het ontwikkelen van toekomstige behandelingen voor het behouden en mogelijk vergroten van spiermassa als een manier om de functie te verbeteren, ziektecomplicaties te verminderen en de overleving te vergroten.

Deze studie zal gezonde deelnemers inschrijven die willekeurig zullen worden toegewezen aan een van de verschillende behandelingsarmen binnen een van de drie afzonderlijke experimenten. Over het algemeen zullen de drie experimenten het volgende onderzoeken: (1) of het zoogdierdoelwit van rapamycine (mTOR)-signaalroute - een groep moleculen die samenwerken om een ​​specifieke cellulaire functie te controleren - verantwoordelijk is voor het stimuleren van spiereiwitsynthese na resistentie lichaamsbeweging en/of inname van een aminozuursupplement; (2) of het beperken van de bloedstroom met een bloeddrukmanchet tijdens weerstandsoefeningen met lage intensiteit uiteindelijk leidt tot spiereiwitsynthese; en (3) of veroudering geassocieerd is met verminderde fysiologische en cellulaire mechanismen die verband houden met spiereiwitsynthese en of een dergelijke vermindering kan worden overwonnen door inname van een aminozuursupplement na het sporten of door beperking van de bloedstroom tijdens weerstandsoefeningen met lage intensiteit.

Afhankelijk van aan welke behandelingsgroep deelnemers zijn toegewezen, kunnen ze aminozuursuppletie, het medicijn rapamycine, het medicijn natriumnitroprusside en/of placebo krijgen. Ze kunnen ook weerstandsoefeningen met hoge intensiteit, weerstandsoefeningen met lage intensiteit of weerstandsoefeningen met lage intensiteit ondergaan, samen met beperking van de bloedstroom. Alle deelnemers zullen één keer een studiebezoek van 8 uur bijwonen en een week later een vervolgbezoek. Tijdens het studiebezoek ondergaan de deelnemers het volgende: metingen van vitale functies, lengte en gewicht; bloed- en urinemonsters; een dubbele energie röntgenabsorptiometrie (DEXA) scan; en een infusieonderzoek met aanvullende bloedafname, spierbiopten en toegewezen interventies. Het vervolgbezoek omvat een evaluatie van eventuele incisies die tijdens het infusieonderzoek zijn gemaakt.