Menneskelig metabolsk fleksibilitet: dens rolle i energiregulering og fedme

Fedme er vanligvis beskrevet som en konsekvens av overflødig kaloriinntak. Konvensjonelt er de fysiologiske variablene som har vært av stor interesse matinntak og energiforbruk. Til tross for flere tiår med forskning på faktorer som påvirker inntak og utgifter, har det til dags dato ikke blitt publisert noen overbevisende teori for å forklare hvorfor visse mennesker er mer utsatt for vektøkning enn andre. Etterforskerne mener at et mål på et individs metabolske fleksibilitet mot en overvektig morfologi er avgjørende og danner en ny tilnærming for å forstå etiologi, håndtering og behandling av fedme. Payne og Dugdale utviklet en enkel modell for energibalanse, basert på å dele menneskekroppen i fire rom, nemlig "raskt" magert vev (protein), "sakte" magert vev (protein), strukturelt fett og vevsfett. I utgangspunktet anses disse å fungere som fire separate rom som forbinder med hverandre. Kroppsvekt er altså ganske enkelt summen av de fire vektene, og metabolsk hastighet er summen av de separate romratene. Ethvert energiunderskudd i "balanseringsrommet" dekkes ved å trekke ut vev fra de tilstøtende fett- og magre (muskel)rommene i en proporsjon som er fastsatt for ethvert individ. Den observerte menneskelige variasjonen i både mottakelighet for å gå opp i vekt eller å gå ned i vekt effektivt på et kalorioverskudd eller begrenset diett, gis derfor ved å bruke modellen utviklet av Payne og Dugdale for energibalanse. P-forholdet er beregnet ut fra en antagelse om at kroppsprotein er 16 % nitrogen og har en metaboliserbar energiverdi på 16,7 kJ/g. Dermed kan P-forhold beregnes som: P-forhold= nitrogenutskillelse i urin x 6,25 x 16,7 / total energiforbruk. Den regulatoriske kontrollen av energifordeling mellom protein og fett er svært variabel mellom individer, men konstant innenfor samme fag. Det er denne variasjonen i vevsfordeling mellom magert (protein) og fett som er sentralt for reguleringen av kroppsvekt. Dette innebærer at for et gitt individ er det en fast fordeling av energi mellom magert (protein) og fettvev når overflødige kalorier forbrukes. Ved å bruke resultatene av den klassiske studien av menneskelig semi-sult av Keys et al, beregnet Dugdale og Payne det individuelle mønsteret av vevsmobilisering (P-forhold) hos disse forsøkspersonene. P-forholdet varierte fra 0,03 til 0,60. På grunnlag av disse dataene klassifiserte de individer i "metabolisk magre" og "metabolisk fett". Et P-forhold på 0,03 betyr at omtrent 3 % av energitapet fra denne personens kroppsvev kom fra proteinkatabolisme og 97 % fra fett. Ved overflødig kaloriforbruk vil således 3 % av kaloriene avsettes som protein og 97 % som fett ("metabolisk fett"). På samme måte vil et forsøksperson med et P-forhold på 0,60 sette inn 60 % kalorier som protein og bare 40 % som fett ("metabolisk magert"). Denne stratifiseringen av "metabolsk type" er en ny tilnærming innen fedmeforskning, behandling og håndtering av den. Dagens metode for bestemmelse av P-forhold er basert på at forsøkspersoner gjennomgår total sult/faste, f.eks. fullstendig matrestriksjon, ad libitum vanninntak. Dette er en svært upraktisk tilnærming. Utforskerens forslag er å utvikle en mer praktisk og praktisk metodikk for å bestemme P-forholdet. Et individs basale stoffskiftefrekvens etter 10 timers faste over natten vil tilnærme seg nevneren til P-forholdet. Henry et al rapporterte et kvantitativt forhold mellom fastende nitrogentap i urin (FUNL) og obligatorisk nitrogentap i urin (OUNL), forholdet FUNL: OUNL holdt seg nær 1,5. OUNL kan måles i urin når en person får en proteinfri diett. Med disse to målene kan P-forholdet til et individ estimeres. OUNL er proteinet som går tapt i urinen når man får en null- eller ikke-proteindiett, og fastende urintap er nitrogenet som går tapt under sult/faste (FUNL). Etterforskerens foreslåtte studie vil være den første sanntidsstudien som vil bruke det obligatoriske nitrogentapet i urinen og BMR for å kvantifisere menneskelig P-forhold.