Plasmabiomarkører for muskelmetabolisme under trening for å vurdere insulinresistens hos CKD-dialysepasienter (KREBSome-IRC)

Kronisk nyresvikt (eller CKD) er en kronisk sykdom som krever sluttstadiumerstatning av nyrefunksjon ved ekstrarenal rensing via hemodialyse (HD). CKD-pasienter i dialyse lider av en rekke alvorlige komorbiditeter, noe som begrenser muligheten for nyretransplantasjon.

Metabolske svekkelser er mange og komplekse: dyslipidemi, fosfokalsiumforstyrrelser, hormonelle og ernæringsforstyrrelser.

Hos disse pasientene er utbruddet av insulinresistens praktisk talt systematisk, men vurderingen er fortsatt en utfordring. Faktisk er den klassiske screeningsmetoden kjent som HOMA-IR, som bruker samtidig måling av insulin- og plasmaglukosenivåer, sterkt påvirket av dialyse og tidspunktet for implementeringen. Referansemetoden kjent som hyperinsulinemisk-euglykemisk klemme er vanskelig å utføre hos HS-pasienter.

Mens insulinresistens er en tilstand som kan reverseres ved fysisk aktivitet ved kroniske patologier, representerer fraværet av en validert vurderingsmetode for CKD i HD en tapt mulighet for forebygging ved CKD, i en tid da muskelrehabiliteringsprogrammer utvikler seg ved CKD.

Dessuten er insulinresistens assosiert med skjelettstripet muskeldysfunksjon hos CKD-pasienter, og utgjør en annen viktig komorbiditet hos disse pasientene, ettersom skjelettstripet muskel er hovedvevet som bruker glukose som respons på insulin. Forskerteamet har vist at muskeldysfunksjoner som assosierer redusert muskelstyrke og/eller muskelatrofi er en morbi-dødelighetsfaktor hos dialysepasienter. Til slutt, molekylære abnormiteter assosierer en overgang av muskelfibre mot glykolytiske fibre og mitokondrielle abnormiteter som sterkt antyder en energidysfunksjon.

I en foreløpig studie var forskerteamet i stand til å påvise hos dialysepasienter en endring i energimetabolismen, sammenlignbar med et tap av "metabolsk fleksibilitet", etterligne det som ble observert hos insulinresistente pasienter uten nyresvikt. En bedre forståelse av komponentene i energianomalier og insulinresistens kan veilede muskelrehabiliteringsprotokoller og forhindre komplikasjoner forbundet med insulinresistens.

Foreløpig er den eneste gyldige, ikke-invasive metoden som brukes i klinisk praksis for å demonstrere svekkelse av muskulær oksidativ metabolisme, måling av karbohydrat-/lipidutnyttelsesgrad under en treningstest. Denne "metabolske stresstesten" gjør det mulig å bestemme punktet for maksimal lipidutnyttelse (LIPOXMAX), den nåværende referansemarkøren for muskelmetabolisme under trening.

Likevel kan ikke LIPOXMAX alene gi en forståelse av underliggende metabolske abnormiteter i energiveier, og analysen av ulike muskelmetabolitter frigitt til plasma under trening (og kombinasjonen av dem) har nylig dukket opp som en spesifikk og tidlig vurdering av insulinresistens.

Spesielt parametere som laktat eller pyruvat målt i plasma i hvile har blitt positivt korrelert med HOMA-IR-indeksen og assosiert med økt risiko for å utvikle type 2-diabetes. Under trening (metabolisk stresstest) er laktatnivåene hos insulinresistente pasienter forskjellig fra de hos friske kontroller.

I lys av abnormitetene i oksidativ muskelmetabolisme hos CKD og insulinresistente pasienter, kan målingen av laktat i hvile og under trening, justert for V'O2, avsløre en profil som muliggjør diskriminering av CKD og insulinresistente pasienter fra friske kontrollpersoner. .

Med tillegg av plasmametabolske mellomprodukter assosiert med energiforstyrrelser knyttet til insulinresistens, antar etterforskerne at målingen deres under trening vil forbedre sensitiviteten til vurderingen av muskeloksidativ metabolismeabnormitet, som rapportert hos treningsintolerante personer.

Metabolomikk-tilnærmingen under trening vil gi en biologisk og funksjonell "signatur" av muskelindusert insulinresistens hos hemodialysepasienter. En bedre forståelse av metabolske abnormiteter kan veilede muskelrehabilitering.

Denne prospektive, tverrsnitts, komparative studien med gjentatte tiltak som sammenligner funksjonelle og biokjemiske responsprofiler for trening mellom 2 grupper av kronisk syke pasienter og en gruppe friske personer.

Denne sammenligningen av metabolismene til de 3 gruppene analyseres ved bruk av gjentatt plasmaprøvetaking ved forskjellige anstrengelsesintensiteter.

• Plasmalaktat justert til V'O2 (forhold) i hvile og under trening.
• V'O2-justert metabolsk profil i hvile og under trening gjennom en kombinasjon av treningsenergimetabolisme-mellomprodukter basert på kandidatmetabolitter med en signifikant korrelasjonskoeffisient >0,7 sammenlignet med LIPOXmax og/eller HOMA-IR, blant følgende:
• Krebs syklus kofaktorer/substrater (laktat, pyruvat, malat, sitrat, succinat, fumarat og alfa-cetoglutarat)
• ß-oksidasjonskofaktorer/substrater (frie fettsyrer, acyl-karnitinprofil, beta-hydroksybutyrat, acetoacetat)
• Aminosyreprofil
• Acylkarnitinprofil