Vet- en suikermetabolisme tijdens inspanning, met en zonder L-carnitine bij patiënten met Carnitine Transporter-deficiëntie (CTD)

Er zijn 8 patiënten met geverifieerde CTD geïncludeerd

• Alle patiënten hebben een incrementele inspanningstest tot uitputting uitgevoerd op een fietsergometer om het maximale zuurstofverbruik (VO2 max) te bepalen
• Inspanningstest van een uur: Meting van de totale vet- en suikeroxidatiesnelheden tijdens inspanning met behulp van stabiele isotooptracers.

Proefpersonen komen na 3-9 uur vasten aan in het laboratorium. Eén IV-katheter wordt ingebracht in de cubitale ader in de ene arm en een andere in een perifere ader in de andere hand. De stabiele isotoop-tracers worden in de cubitale ader toegediend als een constant infuus van oplossingen van:

• [U-13C]-palmitaat (0,0026 mg x kg-1 x min-1, na een priming bolus van 0,085 mg x kg-1 NaH13CO3)
• [1,1,2,3,3-2H5]-glycerol (0,0049 mg x kg-1 x min-1 )
• [6.6-2H2]-glucose (0.0728 mg x kg-1 x min-1 ) 5 dagen voor het onderzoek mogen proefpersonen geen voedsel eten dat maïs bevat. Maïs bevat grotere hoeveelheden C13, die we gebruiken als tracer, en kan daardoor de metingen verstoren.

Gedurende twee uur rusten de proefpersonen terwijl ze de infusies krijgen totdat de tracers zich in het lichaam hebben verspreid en een stabiele toestand hebben bereikt. Na de rust oefenen de proefpersonen tot uitputting of maximaal 1 uur op de fietsergometer met een intensiteit die overeenkomt met 60-70% van de VO2max.

Tijdens de training wordt om de minuut de hartslag geregistreerd en evalueert de proefpersoon zijn/haar mate van inspanning (Rate of Perceived Exertion, RPE) op een Borg-schaal.

Bloed- en ademmonsters:

Vanaf 20 minuten voor de training tot het einde van de training worden bloedmonsters afgenomen via de infuuskatheter in de handader (10-12 ml per monster) en monsters van de uitgeademde lucht worden verzameld in een Douglas-zak (Hans Rudolph inc.) elke tien minuten. De adem wordt overgebracht in Vaccutainer-glas voor analyse van 13CO2-verrijking (10 ml). De plasmamonsters worden geanalyseerd op concentraties van hormonen, metabolieten, carnitine en acyl-carnitines.

Spierbiopsie:

Op deze dag wordt een spierbiopsie genomen van de vastus lateralis van de dij om de intramusculaire concentraties van carnitine en acylcarnitines te meten.

• Wash-out-periode: Gedurende 4 dagen werden patiënten opgenomen voor telemetrische hartbewaking terwijl ze hun dagelijkse orale L-carnitine-behandeling onderbreken.
• Na de uitwasperiode herhalen de patiënten de inspanningstest van een uur met de stabiele isotopentracers. Ook de spierbiopsie voor intramusculaire carnitine- en acyl-carnitineconcentraties wordt herhaald-

TRACERS In deze studie zullen we infusies van stabiele isotopen die in metabolieten zijn opgenomen, gebruiken als tracers van het metabolisme van het hele lichaam. We zullen kleine hoeveelheden vet (palmitaat en glycerol) en suiker (glucose) gebruiken, gelabeld met stabiele isotopen van koolstof (13C) en waterstof (2H). De palmitaat- en glycerol-tracers (98% verrijkt, Cambrigde Isotope Laboratories, Andover, MA, VS) zullen worden opgelost in steriel water en via een bacteriefilter in humaan serumalbumine worden geïnfundeerd. De glucosetracer (99% verrijkt, Cambrigde Isotope Laboratories, Andover, MA, VS) zal worden opgelost en ook via een bacteriefilter worden geïnjecteerd in een oplossing van 0,9% zoutoplossing (NaCl).

Deze tracers komen van nature voor in voedsel (bijvoorbeeld in maïs) en in het menselijk lichaam. Ze zijn onschadelijk en worden onder steriele omstandigheden gehanteerd en aan de proefpersonen gegeven.