Inkorporering av proteinavledede aminosyrer i kosten i duodenal epitel (GutFeeding)

Skjelettmuskelvev er i en konstant tilstand av remodellering, regulert av balansen mellom vevsproteinsyntese og nedbrytningshastigheter, med en omsetningshastighet på 1-2 % per dag. Det er godt etablert at proteininntak er en viktig anabole stimulans for muskelproteinsyntese. Proteininntak i kosten gir aminosyrer som stimulerer proteinsyntesen ved både å fungere som substrat og som signalmolekyler som oppregulerer anabole veier.

De anabole egenskapene til diettproteiner avhenger i stor grad av proteinfordøyelsen og aminosyreabsorpsjonskinetikken og påfølgende økning i plasmaaminosyretilgjengeligheten. Etter proteininntak spaltes protein til små peptider og aminosyrer av fordøyelsesenzymer. Deretter blir disse aminosyrene absorbert over tarmslimhinnen av ulike membranbundne transportører. Størstedelen av diettproteinavledede aminosyrer frigjøres til den systemiske sirkulasjonen og transporteres og tas opp av ulike perifere vev i postprandialfasen. En vesentlig del av det inntatte proteinet blir imidlertid ikke tilgjengelig i sirkulasjonen. Denne delen er enten ikke (ennå) fordøyd og absorbert, eller de absorberte aminosyrene tas opp av splanchnisk vev, som tarm og lever, og gir forløpere for de novo vevsproteinsyntese, kalt first-pass splanchnic ekstraksjon. Tidligere arbeid i laboratoriet vårt har anslått at opptil 40 % av de proteinavledede aminosyrene tas opp og inkorporeres i tarmkanalen og levervevet. Tarmen er det mest regenererende organet i menneskekroppen, og regenererer epitelet hver 3. til 5. dag. Det har blitt foreslått at de absorberte aminosyrene brukes av epitelceller for rask celleproliferasjon, og genererer nye celler for å opprettholde sunn slimhinne. Menneskelige studier på inkorporering av diettproteinavledede aminosyrer i tarmslimhinneprotein er ikke utført. Derfor er målet med den nåværende eksplorative in vivo-studien å vurdere, for første gang, inkorporeringen av proteinavledede aminosyrer i duodenal slimhinner hos mennesker, og den systemiske tilgjengeligheten av proteinavledede aminosyrer i kosten.

Aldring er ledsaget av en sløv muskelproteinsyntetisk respons på proteininntak. Denne foreslåtte anabole resistensen kan være relatert til en redusert postprandial aminosyrefrigjøring i sirkulasjonen, på grunn av svekkelser i proteinfordøyelsen og aminosyreabsorpsjonen, og større utvinning av splanchnic aminosyrer i første pass hos eldre individer. Hvorvidt protein-avledet aminosyre-inkorporering i tarmslimhinneprotein øker med aldring gjenstår å fastslå. Derfor vil den nåværende studien bruke dataene om inkorporering av diettproteinavledede aminosyrer i duodenalslimhinneprotein og postprandial aminosyreplasmatilgjengelighet oppnådd hos unge og eldre individer for å evaluere potensielle aldersrelaterte forskjeller.

To primære hypoteser vil bli testet:

1. Det antas at en del av de absorberte aminosyrene vil bli direkte inkorporert i duodenal epitel innen 5 timer etter proteininntak.
2. Det antas at omfanget av postprandial inkorporering av proteinavledede aminosyrer i duodenal epitel vil være større hos eldre sammenlignet med unge menn.