Deze pagina is automatisch vertaald en de nauwkeurigheid van de vertaling kan niet worden gegarandeerd. Raadpleeg de Engelse versie voor een brontekst.

Kan aanvullende leucine door onbruik veroorzaakte spieratrofie compenseren? (LEU-DIMA)

9 juni 2020 bijgewerkt door: University of Birmingham

Veroudering wordt in verband gebracht met een geleidelijke afname van de spiermassa die schadelijk is voor zowel de fysieke functie als de metabole gezondheid, waardoor het risico op morbiditeit en mortaliteit toeneemt. Het verlies van eiwitspiermassa bij veroudering wordt slecht begrepen, maar het kan deels verband houden met inactiviteit/niet-gebruik (d.w.z. tijdens een blessure of ziekenhuisopname). Periodes van inactiviteit/niet-gebruik stompen het vermogen van spieren om te groeien af ​​(ook wel anabole afstomping genoemd), wat leidt tot verlies van spiermassa en -kracht. Een opeenhoping van deze perioden gedurende een mensenleven bevordert het verwoestende verlies van spiereiwitmassa en -kracht dat wordt gezien bij het ouder worden.

Door onbruik veroorzaakt spierverlies wordt ondersteund door een afgestompte spieranabole reactie op eiwitvoeding. Aanvulling van de voeding met het aminozuur leucine kan een mogelijke oplossing bieden om spiermassa- en krachtverlies bij niet-gebruik te verminderen. Er wordt zelfs gesuggereerd dat leucine de groei van spiereiwitten bevordert en het verlies van spiereiwitten vermindert bij niet-gebruik bij ratten, maar dit moet nog worden aangetoond bij mensen. Dienovereenkomstig zal de voorgestelde studie onderzoeken of suppletie met leucine spier- en krachtverlies tijdens kortstondig niet-gebruik kan compenseren.

Vierentwintig gezonde (niet-zwaarlijvige, niet-diabetische, niet-rokers) mannen in de leeftijd van 18-35 jaar zullen eerst een krachtmeting van de onderste ledematen ondergaan en drie dagen later een scan van de lichaamssamenstelling ondergaan. De volgende ochtend worden de deelnemers willekeurig toegewezen om ofwel 5 g leucine (n=12) of een qua calorieën overeenkomende placebo (n=12) in te nemen bij elke maaltijd gedurende een periode van 7 dagen van immobilisatie van één been. Direct na de immobilisatie ondergaan de deelnemers opnieuw een lichaamssamenstellingsscan. Bovendien zal een stabiele isotoopinfusie worden gecombineerd met seriële spierbiopten van de dij van elk been om de gemeten snelheid van spiereiwitsynthese in de nuchtere toestand en in de 'vroege' en 'late' voedingsfase te bepalen. Een dag later wordt de beoordeling van de spierkracht herhaald.

Studie Overzicht

Gedetailleerde beschrijving

Het is algemeen bekend dat de skeletspiermassa progressief afneemt bij gezond ouder worden, een fenomeen dat gewoonlijk sarcopenie wordt genoemd. Na verloop van tijd leidt dit tot een verlies van functionele onafhankelijkheid en een verhoogd risico op het ontwikkelen van comorbiditeit. Recente schattingen suggereren dat 30% van de mensen in de leeftijd van 75-84 jaar lijdt aan sarcopenie. Aangezien de bevolking van 85 jaar en ouder snel groeit, legt sarcopenie een aanzienlijke sociaaleconomische last op de gezondheidszorg. Vanuit een fysiologisch perspectief is het behoud van spiermassa afhankelijk van een goed evenwicht tussen spiereiwitsynthese (MPS) en afbraaksnelheid (MPB). Op oudere leeftijd is de reactie van MPS op voeding verstoord ('anabole weerstand' genoemd), waardoor de spieren in een chronische katabole toestand verkeren en uiteindelijk de progressie van sarcopenie ondersteunen.

Leeftijdsgebonden spieranabole resistentie kan het gevolg zijn van een opeenstapeling van perioden van inactiviteit/niet-gebruik, die sterk geassocieerd zijn met een afname van de spiermassa (atrofie) bij zowel jong als oud. In feite is het daarmee gepaard gaande verlies van spiermassa het snelst bij het begin van spieronbruik, met een significante afname van spiermassa na slechts 5 dagen van onbruik. Dit is van bijzonder belang omdat de gemiddelde duur van ziekenhuisopname bij oudere personen 5-6 dagen is. Door onbruik geïnduceerde spierdeconditionering wordt toegeschreven aan afname van MPS als reactie op voeding, en mogelijk een verhoogde MPB. Daarom kan een opeenhoping van deze periodes van niet-gebruik gedurende het hele leven leiden tot een versnelling van het traject van sarcopenie dat vaak wordt gezien bij het ouder worden. Bijgevolg moeten voedingsstrategieën om gezonde veroudering van het bewegingsapparaat te maximaliseren, zich richten op het verlichten van spiermetabolische ontregeling tijdens kortstondig niet-gebruik.

Een manier om spierverslechtering tegen te gaan tijdens kortstondig niet-gebruik, is het verhogen van de eiwitconsumptie via de voeding. In feite is voldoende eiwitinname een noodzaak voor spieren om in een positieve netto eiwitbalans te blijven, waarbij het belang van deze voedingsinterventie toeneemt tijdens periodes van niet-gebruik. Deze benadering is echter niet altijd haalbaar, aangezien de activiteitsniveaus beperkter zijn tijdens periodes van niet-gebruik en het dus minder waarschijnlijk is dat individuen voldoende voedsel binnenkrijgen. Een meer haalbare benadering zou kunnen zijn om de anabole potentie van suboptimale eiwitdoses te versterken door suppletie met het aminozuur leucine. Leucine is uniek in zijn vermogen om de eiwitbalans meer dan enig ander aminozuur te verhogen door stimulatie van MPS en onderdrukking van MPB. Leucine zorgt voor een sterk antikatabolisch effect tijdens immobilisatie van de achterpoten bij ratten, wat nog moet worden onderzocht bij mensen. Daarom is het duidelijk dat leucine een levensvatbare strategie vertegenwoordigt om de ontregeling van MPS en MPB te compenseren en de gezondheid van het bewegingsapparaat te behouden tijdens kortstondig niet-gebruik bij zowel jonge als oude individuen en daarom verder onderzoek rechtvaardigt.

Deelnemers:

Vierentwintig gezonde (niet-zwaarlijvige, niet-diabetische, niet-rokers) mannen in de leeftijd van 18-35 jaar zullen worden aangeworven om deel te nemen aan het onderzoek. De huidige studie zal een placebogecontroleerde, dubbelblinde studie zijn met twee interventiegroepen, waarin deelnemers willekeurig worden toegewezen aan aanvullende leucine (LEU; n=12) of placebo (PLA; n=12) gedurende 7 dagen van unilaterale toediening. been immobilisatie. Deelnemers zullen actief zijn, maar atletisch ongetraind (d.w.z. lichaamsbeweging ≤3x/week). Alle onderzoeksprocedures zullen duidelijk worden uitgelegd en deelnemers zullen schriftelijke geïnformeerde toestemming geven voorafgaand aan het verkrijgen van basislijnmetingen.

Inschrijving:

Deelnemers worden uitgenodigd voor de School of Sport, Exercise and Rehabilitation Sciences van de University of Birmingham. Bij aankomst zal een bij de proef betrokken onderzoeker de onderzoeksopzet en interventies aan de deelnemer uitleggen. Deelnemers krijgen de gelegenheid om vragen te stellen over het onderzoek en krijgen de tijd om te beslissen of ze al dan niet willen deelnemen. Als de deelnemer bereid is deel te nemen, wordt de deelnemer gevraagd een toestemmingsformulier te ondertekenen en een gezondheidsvragenlijst in te vullen. Als de deelnemer is vertrokken, wordt de deelnemer willekeurig ingedeeld in de leucine- of placebogroep. Deelnemers wordt gevraagd een driedaags dieetdagboek in te vullen om de gebruikelijke inname via de voeding te beoordelen.

Voorlopige beoordelingen:

Na uitleg van het onderzoek en het verkrijgen van geïnformeerde toestemming, zullen de deelnemers zich om 08.00-09.00 uur bij het laboratorium melden na 10 uur te hebben gevast en 24 uur eerder te hebben afgezien van krachtige lichaamsbeweging en alcohol. De basisspierfunctie van de deelnemer wordt verkregen door metingen van de maximale isometrische en isokinetische kracht van de knie-extensor- en flexorspieren met behulp van een isokinetische dynamometer. Na krachttesten zullen de onderzoekers individuen voorzien van een driedaags dieetdagboek en activiteitenmonitor. Drie dagen na de baseline krachtmetingen zullen de deelnemers zich opnieuw melden bij het laboratorium om 08.00-09.00 uur na een nachtelijke vastenperiode van 10 uur. Deelnemers worden gewogen op een digitale weegschaal tot op 0,1 kg nauwkeurig in lichte kleding. Er zullen dubbele röntgenabsorptiometrie (DXA) en echografieën worden uitgevoerd om de samenstelling van de dij (vet en vetvrije massa) te bepalen.

Immobilisatie:

Om 08.00-09.00 uur op de ochtend na voorlopige beoordelingen ondergaan de deelnemers 7 dagen unilaterale beenimmobilisatie. Een enkel been wordt willekeurig geselecteerd (links/rechts uitgebalanceerd) en in een beenbrace geplaatst. Deelnemers lopen met krukken en doen dagelijkse enkeloefeningen om het risico op diepe veneuze trombose te minimaliseren, zoals aangegeven door een gekwalificeerde fysiotherapeut. Deelnemers mogen de kniebrace ook verwijderen tijdens de nachtelijke slaap. Een getrainde fysiotherapeut zal de deelnemer instrueren over het veilig gebruik van krukken (d.w.z. traplopen). Tijdens elke hoofdmaaltijd in de immobilisatieperiode consumeren de deelnemers 5 g van een poedervormig LEU- of PLA-supplement met 250-300 ml water, wat binnen de veilige limieten valt. De inname via de voeding zal tijdens de immobilisatieperiode worden gecontroleerd op basis van de totale calorie-inname van de persoon (afgeleid van gestandaardiseerde vergelijkingen), met een samenstelling van macronutriënten van 55% koolhydraten, 30% vet en 15% eiwit. De totale hoeveelheid ingenomen eiwit komt overeen met 1,0g/kg/dag. De activiteitsniveaus van de deelnemer worden gedurende de periode van 7 dagen gevolgd door middel van een activiteitsmonitor die om de pols wordt gedragen.

Experimentele proeven:

Op de ochtend die het einde van de immobilisatieperiode van 7 dagen markeert, zullen de deelnemers zich na een nacht vasten om 06.00-07.00 uur bij het laboratorium melden. Echografie en DXA-beoordelingen worden herhaald, waarna onmiddellijk een katheter wordt ingebracht in een onderarmader van beide armen voor i) frequente bloedafname bij -150, -90, 0, 20, 40, 60, 80, 120, 180, 240 minuten van de experimentele proef (∼ 100 ml in totaal) en ii) een continue infusie van een stabiele isotoop-aminozuurtracer (L- [ring] 13C6-fenylalanine). De deelnemers blijven tijdens de proef in rugligging. Na 150 minuten infusie wordt onder plaatselijke verdoving een spierbiopsie genomen van de quadricepsspier van geïmmobiliseerde en niet-geïmmobiliseerde benen. Deelnemers consumeren dan een melkeiwitdrank van 20 g. Na 270 minuten en 390 minuten infusie zullen verdere biopsieën van beide benen worden verkregen. Aldus zullen tijdens de proef in totaal 6 invasieve spierbiopten worden verkregen (3 van elk been), waarbij elke biopsie wordt verkregen uit een afzonderlijke incisie met een tussenruimte van ∼ 3 cm. Dit tweetraps infusieontwerp met stabiele isotopen maakt een efficiënte beoordeling van MPS mogelijk bij de overgang van post-absorptieve (0-120 min) naar postprandiale omstandigheden (120-240 min). De beenkracht zal opnieuw worden beoordeeld een dag na de infusie met stabiele isotoop om 08.00-09.00 uur na 10 uur vasten om elk interferentie-effect van eerdere contractie op de spiereiwitvernieuwing te voorkomen.

Gegevensanalyse:

Om de myofibrillaire en mitochondriale eiwitsynthese te berekenen, zullen de onderzoekers typische geavanceerde massaspectrometrische technieken gebruiken om isotopische tracerverrijking in biopsie-geïsoleerde spiereiwitten en plasma te bepalen. Intramusculaire "anabole signalen" (in de mTORC1-route) en "katabole" signalen zullen worden bepaald via western blot en q-rtPCR-analyse. Respirometrie met hoge resolutie zal ook worden gebruikt om de mitochondriale functie van biopsie-geïsoleerd skeletspierweefsel in zowel de controle- als de geïmmobiliseerde ledematen te beoordelen.

Studietype

Ingrijpend

Inschrijving (Werkelijk)

24

Fase

  • Niet toepasbaar

Contacten en locaties

In dit gedeelte vindt u de contactgegevens van degenen die het onderzoek uitvoeren en informatie over waar dit onderzoek wordt uitgevoerd.

Studie Locaties

    • West Midlands
      • Edgbaston, West Midlands, Verenigd Koninkrijk, B15 2TT
        • University of Birmingham, School of Sport, Exercise and Rehabilitation Sciences

Deelname Criteria

Onderzoekers zoeken naar mensen die aan een bepaalde beschrijving voldoen, de zogenaamde geschiktheidscriteria. Enkele voorbeelden van deze criteria zijn iemands algemene gezondheidstoestand of eerdere behandelingen.

Geschiktheidscriteria

Leeftijden die in aanmerking komen voor studie

18 jaar tot 35 jaar (VOLWASSEN)

Accepteert gezonde vrijwilligers

Ja

Geslachten die in aanmerking komen voor studie

Mannelijk

Beschrijving

Inclusiecriteria:

  1. Leeftijd: 18-35 jaar
  2. Geslacht: mannelijk
  3. BMI: 18-25 kg/m2
  4. Diagnose en algemene gezondheid: Goede algemene gezondheid gedefinieerd als (i) geen bekende cardiovasculaire of metabole ziekte, ii) niet-rokers, iii) gewend aan normale niveaus van lichamelijke activiteit
  5. Naleving: begrijpt en is bereid, in staat en zal zich waarschijnlijk houden aan alle onderzoeksprocedures en beperkingen.
  6. Toestemming: toont begrip van het onderzoek en bereidheid om deel te nemen, zoals blijkt uit vrijwillige schriftelijke geïnformeerde toestemming

Uitsluitingscriteria:

  1. Gezondheidsproblemen zoals: i) hartaandoeningen, ii) reumatoïde artritis, iii) diabetes, iv) slechte longfunctie, v) ongecontroleerde hypertensie, vi) lactose-intolerantie of viI) gezondheidsproblemen die de deelnemer in gevaar kunnen brengen voor dit onderzoek .
  2. Familiegeschiedenis van trombose
  3. Betrokkenheid bij regelmatige gestructureerde training (weerstand of uithoudingsvermogen) op het moment van het onderzoek.
  4. Regelmatig gebruik van pijnstillende of ontstekingsremmende geneesmiddelen, al dan niet op recept verkrijgbaar
  5. Het nemen van medicijnen waarvan bekend is dat ze het eiwitmetabolisme beïnvloeden (bijv. b-blokkers, corticosteroïden, niet-steroïde ontstekingsremmers of medicijnen tegen acne op recept). Aanvullende medicijnen en/of supplementaire hulpmiddelen (bijv. wei-eiwit) zal ongepast worden geacht op basis van het oordeel van de PI.
  6. Dagelijkse eiwitinname; personen met een eiwitinname die overeenkomt met <0,8 of >1,2 g/kg/dag zullen worden uitgesloten van de voorgestelde studie, aangezien het drastisch veranderen van de dagelijkse eiwitinname van individuen gedurende de periode van 7 dagen naar verwachting een significante invloed zal hebben op het spiereiwitmetabolisme, onafhankelijk van de suppletie- en/of immobilisatieprotocol.
  7. Doordrenkt met een stabiele isotoop binnen 3 jaar voorafgaand aan deelname aan het onderzoek

Studie plan

Dit gedeelte bevat details van het studieplan, inclusief hoe de studie is opgezet en wat de studie meet.

Hoe is de studie opgezet?

Ontwerpdetails

  • Primair doel: FUNDAMENTELE WETENSCHAP
  • Toewijzing: GERANDOMISEERD
  • Interventioneel model: PARALLEL
  • Masker: DUBBELE

Wapens en interventies

Deelnemersgroep / Arm
Interventie / Behandeling
EXPERIMENTEEL: Geïmmobiliseerd been en leucine
Deelnemers consumeren leucine-suppletie met metingen verkregen van het eenzijdig geïmmobiliseerde been.
Deelnemers zullen tijdens de immobilisatieperiode 15 g leucinesuppletie per dag innemen. Suppletie met leucine zal worden toegediend in poedervorm (Infinit Nutrition, Canada) en de deelnemers moeten tijdens elke maaltijd 5 g leucine gemengd met 250-300 ml water consumeren. Leucine is een voedingssupplement volgens de Amerikaanse FDA. Dit suppletieprotocol is aangetoond bij mensen (Murphy et al., 2016, AJCN) zonder bijwerkingen. De hoeveelheid leucinesuppletie valt ruim binnen de veilige grenzen die Rasmussen et al. (2016). Infinit Nutrition Leucine voldoet aan de vereisten voor verboden stoffen zoals opgesteld door het World Anti-Doping Agency. Infinit Nutrition Leucine is geen geneesmiddel.
Andere namen:
  • Infinite Nutrition Leucine
ACTIVE_COMPARATOR: Niet-geïmmobiliseerd been en leucine
Deelnemers consumeren leucine-suppletie met metingen verkregen van het niet-geïmmobiliseerde been.
Deelnemers zullen tijdens de immobilisatieperiode 15 g leucinesuppletie per dag innemen. Suppletie met leucine zal worden toegediend in poedervorm (Infinit Nutrition, Canada) en de deelnemers moeten tijdens elke maaltijd 5 g leucine gemengd met 250-300 ml water consumeren. Leucine is een voedingssupplement volgens de Amerikaanse FDA. Dit suppletieprotocol is aangetoond bij mensen (Murphy et al., 2016, AJCN) zonder bijwerkingen. De hoeveelheid leucinesuppletie valt ruim binnen de veilige grenzen die Rasmussen et al. (2016). Infinit Nutrition Leucine voldoet aan de vereisten voor verboden stoffen zoals opgesteld door het World Anti-Doping Agency. Infinit Nutrition Leucine is geen geneesmiddel.
Andere namen:
  • Infinite Nutrition Leucine
PLACEBO_COMPARATOR: Geïmmobiliseerd been en placebo
Deelnemers die placebo-suppletie gebruikten met metingen verkregen van het eenzijdig geïmmobiliseerde been.

Deelnemers zullen tijdens de immobilisatieperiode 15 g placebo-suppletie per dag innemen. Placebo-suppletie wordt toegediend in poedervorm en de deelnemers moeten tijdens elke maaltijd (3x/dag) 5 g placebo-suppletie gemengd met 250-300 ml water consumeren.

Placebo-suppletie zal 5 g niet-essentiële aminozuren bevatten (Infinit Nutrition, Canada) en zal calorisch worden afgestemd op de leucine-suppletie. Dit suppletieprotocol is eerder bij mensen aangetoond, zonder gemelde bijwerkingen (Murphy et al., 2016, AJCN).

Andere namen:
  • Placebo voor oneindige voeding
PLACEBO_COMPARATOR: Niet-geïmmobiliseerd been en placebo
Deelnemers die placebo-suppletie consumeerden met metingen verkregen van het niet-geïmmobiliseerde been.

Deelnemers zullen tijdens de immobilisatieperiode 15 g placebo-suppletie per dag innemen. Placebo-suppletie wordt toegediend in poedervorm en de deelnemers moeten tijdens elke maaltijd (3x/dag) 5 g placebo-suppletie gemengd met 250-300 ml water consumeren.

Placebo-suppletie zal 5 g niet-essentiële aminozuren bevatten (Infinit Nutrition, Canada) en zal calorisch worden afgestemd op de leucine-suppletie. Dit suppletieprotocol is eerder bij mensen aangetoond, zonder gemelde bijwerkingen (Murphy et al., 2016, AJCN).

Andere namen:
  • Placebo voor oneindige voeding

Wat meet het onderzoek?

Primaire uitkomstmaten

Uitkomstmaat
Maatregel Beschrijving
Tijdsspanne
De verandering in de vetvrije massa van de beenspieren na de immobilisatieperiode van 7 dagen.
Tijdsspanne: Bij baseline en vervolgens 7 dagen na het begin van de immobilisatie
De verandering in de vetvrije massa van de beenspieren na de immobilisatieperiode van 7 dagen.
Bij baseline en vervolgens 7 dagen na het begin van de immobilisatie

Secundaire uitkomstmaten

Uitkomstmaat
Maatregel Beschrijving
Tijdsspanne
De snelheden van post-absorptieve en postprandiale myofibrillaire eiwitsyntheserespons op 20 g melkeiwit na een periode van 7 dagen van niet-gebruik.
Tijdsspanne: Na 7 dagen immobilisatie van één been in zowel het geïmmobiliseerde als het niet-geïmmobiliseerde been
De snelheden van post-absorptieve en postprandiale myofibrillaire eiwitsyntheserespons op 20 g melkeiwit na een periode van 7 dagen van niet-gebruik.
Na 7 dagen immobilisatie van één been in zowel het geïmmobiliseerde als het niet-geïmmobiliseerde been

Medewerkers en onderzoekers

Hier vindt u mensen en organisaties die betrokken zijn bij dit onderzoek.

Onderzoekers

  • Hoofdonderzoeker: Leigh Breen, PhD, University of Birmingham

Publicaties en nuttige links

De persoon die verantwoordelijk is voor het invoeren van informatie over het onderzoek stelt deze publicaties vrijwillig ter beschikking. Dit kan gaan over alles wat met het onderzoek te maken heeft.

Studie record data

Deze datums volgen de voortgang van het onderzoeksdossier en de samenvatting van de ingediende resultaten bij ClinicalTrials.gov. Studieverslagen en gerapporteerde resultaten worden beoordeeld door de National Library of Medicine (NLM) om er zeker van te zijn dat ze voldoen aan specifieke kwaliteitscontrolenormen voordat ze op de openbare website worden geplaatst.

Bestudeer belangrijke data

Studie start (WERKELIJK)

1 maart 2017

Primaire voltooiing (WERKELIJK)

1 februari 2019

Studie voltooiing (WERKELIJK)

1 mei 2019

Studieregistratiedata

Eerst ingediend

20 februari 2017

Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria

30 november 2018

Eerst geplaatst (WERKELIJK)

3 december 2018

Updates van studierecords

Laatste update geplaatst (WERKELIJK)

11 juni 2020

Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria

9 juni 2020

Laatst geverifieerd

1 november 2018

Meer informatie

Termen gerelateerd aan deze studie

Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)

Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?

NEE

Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten

Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel

Nee

Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct

Nee

Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .

Abonneren