Związek między składem ciała a hormonem wzrostu, sygnalizacją SIRT, obrotem białka i wrażliwością na insulinę

W kontekście ewolucyjnym prawdopodobne jest, że „dziedziczna” otyłość zapewnia przewagę w zakresie przeżycia w przypadku niedoborów żywności, ale także zwiększa ryzyko chorób cywilizacyjnych w czasach dobrobytu. To może wyjaśniać wysoką częstość występowania otyłości, cukrzycy i chorób układu krążenia w dzisiejszym świecie zachodnim. Osoby otyłe mają wysoki poziom wolnych kwasów tłuszczowych (FFA) we krwi, a WKT zarówno oszczędzają białko (dając ewolucyjną przewagę w zakresie przeżycia), jak i powodują zwiększoną oporność na insulinę (co zwiększa ryzyko cukrzycy i chorób układu krążenia). Otyłość prowadzi również do niskiego poziomu hormonu wzrostu (GH), podczas gdy postowi towarzyszą wysokie poziomy GH i FFA oraz zwiększone mRNA IGF-I w mięśniach. Jest prawdopodobne, że osoby otyłe są bardziej zdolne do poszczenia niż osoby szczupłe i tracą mniej białka podczas postu, mają zwiększoną aktywację sygnalizacji GH i zmienioną aktywację innych białek sygnalizacyjnych. A osoby otyłe są prawdopodobnie bardziej wrażliwe na hormon wzrostu niż osoby szczupłe na podstawie odpowiedzi FFA, sygnalizacji wewnątrzkomórkowej, utraty białka i wrażliwości na insulinę.

Chcielibyśmy przetestować 3 hipotezy: (1) Osoby otyłe są bardziej zdolne do poszczenia niż osoby szczupłe i stracą mniej białka podczas postu (2) Aktywacja lipolizy jest ważnym warunkiem wstępnym ograniczenia utraty białka podczas postu zarówno u osób szczupłych, jak i otyłych . (3) Osoby otyłe są bardziej wrażliwe na hormon wzrostu niż osoby szczupłe na podstawie odpowiedzi FFA i aktywacji sygnałów wewnątrzkomórkowych. Hipotezy są testowane na 8 szczupłych i 8 otyłych zdrowych młodych mężczyznach, którzy są badani 4 razy: (i) po 12 godzinach postu (ii) po 72 godzinach postu (iii) po bolusie GH (0,005 mg/kg przez 20 min.) oraz (iv) po 72 godzinach postu z zahamowaniem metabolizmu tłuszczów (tabletki acipimox 250 mg co 4 godziny) w ciągu ostatnich 12 godzin postu oraz w okresie badania.

Każdy okres badania składa się z 4-godzinnego okresu podstawowego i 2-godzinnej klamry euglikemicznej z hiperinsulinemią (30 mU/m2/min). Biopsje mięśni i tłuszczu są pobierane i analizowane pod kątem ekspresji enzymów i aktywacji różnych szlaków sygnałowych. Osobom badanym podaje się znaczniki glukozy, aminokwasów, mocznika i palmitynianu oraz mierzy się określone hormony i metabolity w celu oceny leżących u podstaw mechanizmów molekularnych regulujących podstawowy metabolizm energetyczny człowieka.