De opname van uit voedingseiwitten afgeleide aminozuren in het duodenale epitheel (GutFeeding)

Skeletspierweefsel bevindt zich in een constante staat van hermodellering, gereguleerd door de balans tussen weefseleiwitsynthese en afbraaksnelheid, met een omloopsnelheid van 1-2% per dag. Het is algemeen bekend dat de inname van eiwitten een belangrijke anabole stimulus is voor de eiwitsynthese in de spieren. Eiwitinname via de voeding levert aminozuren op die de eiwitsynthese stimuleren door zowel als substraat te functioneren als als signaalmoleculen die de anabole routes opreguleren.

De anabole eigenschappen van voedingseiwitten hangen grotendeels af van de eiwitvertering en aminozuurabsorptiekinetiek en de daaropvolgende toename van de beschikbaarheid van aminozuren in het plasma. Na de inname van eiwitten wordt het eiwit door spijsverteringsenzymen in kleine peptiden en aminozuren gesplitst. Vervolgens worden deze aminozuren via het darmslijmvlies geabsorbeerd door verschillende membraangebonden transporters. Het merendeel van de uit voedingseiwitten afkomstige aminozuren wordt vrijgegeven aan de systemische circulatie en getransporteerd en opgenomen door verschillende perifere weefsels in de postprandiale fase. Een substantieel deel van het ingenomen eiwit komt echter niet in de bloedsomloop terecht. Dit deel wordt óf (nog) niet verteerd en geabsorbeerd, óf de geabsorbeerde aminozuren worden opgenomen door splanchnische weefsels, zoals de darmen en de lever, waardoor voorlopers worden geleverd voor de novo weefseleiwitsynthese, ook wel first-pass splanchnische extractie genoemd. Eerder onderzoek in ons laboratorium heeft geschat dat tot 40% van de van eiwitten afkomstige aminozuren worden opgenomen en opgenomen in het darmkanaal en de leverweefsels. De darm is het meest regeneratieve orgaan in het menselijk lichaam en regenereert het epitheel elke 3 tot 5 dagen. Er is gesuggereerd dat de geabsorbeerde aminozuren door epitheelcellen worden gebruikt voor snelle celproliferatie, waardoor nieuwe cellen worden gegenereerd om gezonde slijmvliezen te behouden. Er zijn geen onderzoeken bij mensen uitgevoerd naar de opname van uit voedingseiwitten afkomstige aminozuren in darmslijmvlieseiwitten. Daarom is het doel van de huidige verkennende in vivo studie om voor de eerste keer de opname van uit voedingseiwit afkomstige aminozuren in het duodenale mucosale eiwit bij mensen, en de systemische beschikbaarheid van uit voedingseiwit afkomstige aminozuren, te beoordelen.

Veroudering gaat gepaard met een afgestompte synthetische reactie van spiereiwitten op de inname van eiwitten. Deze voorgestelde anabole resistentie kan verband houden met een verminderde postprandiale afgifte van aminozuren in de bloedsomloop, als gevolg van stoornissen in de eiwitvertering en aminozuurabsorptie, en een grotere first-pass splanchnische aminozuurextractie bij oudere personen. Of de opname van uit voedingseiwit afkomstige aminozuren in het darmslijmvlieseiwit toeneemt bij veroudering moet nog worden vastgesteld. Daarom zal de huidige studie de gegevens over de opname van uit voedingseiwitten afgeleide aminozuren in duodenale mucosale eiwitten en postprandiale aminozuurplasmabeschikbaarheid verkregen bij jonge en oudere individuen gebruiken om potentiële leeftijdsgerelateerde verschillen te evalueren.

Er zullen twee primaire hypothesen worden getest:

1. Er wordt verondersteld dat een deel van de geabsorbeerde aminozuren binnen 5 uur na inname van eiwitten direct in het epitheel van de twaalfvingerige darm zal worden opgenomen.
2. Er wordt verondersteld dat de mate van postprandiale incorporatie van uit voedingseiwit afkomstige aminozuren in het epitheel van de twaalfvingerige darm groter zal zijn bij oudere mannen dan bij jonge mannen.