Virkningen av metabolsk fleksibilitet på endringer i metabolsk helse (METPROS)

Metabolsk fleksibilitet er kapasiteten til å tilpasse drivstoffoksidasjon til drivstofftilgjengelighet slik at ATP-syntese kan matche dens cellulære krav. Således vil for eksempel økning i glukosetilgjengelighet etter et måltid øke glukoseoksidasjon, mens økning i lipidtilgjengelighet under faste vil øke lipidoksidasjon. Forbedret metabolsk fleksibilitet har blitt foreslått for å beskytte mennesker mot ektopisk lipidakkumulering og den påfølgende utviklingen av insulinresistens og metabolsk syndrom.

Hos mennesker vurderes metabolsk fleksibilitet ved å måle relativ makronæringsstoffoksidasjon (dvs. lipider og karbohydrater) som svar på metabolske utfordringer som øker glukose eller lipidtilgjengelighet. Respirasjonsutvekslingsforholdet (RER = CO2-produksjon / O2-forbruk) brukes til å bestemme relativ makronæringsstoffoksidasjon. Den euglykemiske-hyperinsulinemiske klemmen er en mye brukt utfordring for å vurdere metabolsk fleksibilitet ettersom den øker glukosetilgjengeligheten og dermed den relative glukoseoksidasjonen. Nylig har andre metoder blitt foreslått for å vurdere metabolsk fleksibilitet, inkludert den relative lipidoksidasjonen under en faste over natten eller forskjellen mellom 24-timers RER og sovende RER under ikke-trening, energibalanseforhold mens du oppholder deg i et metabolsk kammer. Metoden som er mest relevant for å vurdere påvirkningen av metabolsk fleksibilitet og dens effekter på metabolske helseutfall er ukjent.

Påvirkningen av metabolsk fleksibilitet på metabolske helseutfall er fortsatt usikker. Mangelen på enighet på tvers av studier forklares av variasjonen i de metabolske utfordringene, forskjeller i den analytiske tilnærmingen til å beregne metabolsk fleksibilitet, og den løse bruken av metabolsk fleksibilitetskonsept i sammenheng med mange forskjellige fenomener. Dessuten har de fleste studier som undersøker assosiasjoner mellom metabolsk fleksibilitet og metabolske helseresultater brukt tverrsnittsdesign. Hvorvidt nedsatt metabolsk fleksibilitet forårsaker eller følger av metabolsk helsesvikt er dermed uklart. Longitudinelle studier som bruker godt kontrollerte metoder er nødvendig for å bestemme virkningen av metabolsk fleksibilitet på potensiell metabolsk helse.

I denne pilot- og mulighetsstudien vil vi bruke dataene fra en studie utført for 16 år siden på 88 friske deltakere uten fedme (InSight-studie ved Pennington Biomedical). Studien inkluderte en euglykemisk-hyperinsulinemisk klemme, en fastevurdering over natten, et 24-timers opphold i et metabolsk kammer og måling av metabolske helseutfall. Ved å bruke dataene som allerede er samlet inn i InSight-studien, vil vi beregne den metabolske fleksibiliteten til hver deltaker i den euglykemiske-hyperinsulinemiske klemmen, fasten over natten og det metabolske kammeret. For å teste sammenhengen mellom metabolsk(e) fleksibilitet(er) og endring i metabolske helseutfall, vil vi ringe tilbake alle deltakerne for et enkelt oppfølgingsbesøk for å revurdere de metabolske helseutfallene inkludert kroppsmasseindeks, kroppssammensetning, blodtrykk, HOMA -IR, og de sirkulerende konsentrasjonene av glukose, triglyserider og kolesterol. Slike data vil kaste lys over den mest informative metoden for å vurdere metabolsk fleksibilitet i forhold til spesifikke metabolske helseutfall. Vi vil bruke disse foreløpige dataene til å designe og drive fremtidige prosjekter som skal sendes inn for finansiering til vitenskapelige føderale byråer.

Våre spesifikke mål er å:

1. Test sammenhengen mellom metabolsk fleksibilitet som respons på en euglykemisk-hyperinsulinemisk klemme og endringen i metabolske helseutfall etter 16 år hos mennesker.
2. Test sammenhengen mellom metabolsk fleksibilitet som respons på faste over natten og endringen i metabolske helseutfall etter 16 år hos mennesker.
3. Test sammenhengen mellom metabolsk fleksibilitet som respons på et 24-timers opphold i et metabolsk kammer og endringen i metabolske helseutfall etter 16 år hos mennesker.