Wpływ jednoczesnego spożycia węglowodanów na poposiłkową odpowiedź anaboliczną białka u młodych i starszych mężczyzn (PRO-CARB)

Wraz ze starzeniem się człowieka następuje stopniowy, ale postępujący spadek tkanki mięśni szkieletowych, znany również jako sarkopenia. Sarkopenii towarzyszy obniżona wydolność fizyczna, utrata wydolności funkcjonalnej, zwiększone ryzyko upadków oraz zwiększone prawdopodobieństwo rozwoju przewlekłych chorób metabolicznych, takich jak cukrzyca typu 2 i otyłość. Ostatecznie skutkuje to również zwiększoną hospitalizacją i umieszczaniem osób starszych w domach opieki oraz wysokimi kosztami opieki zdrowotnej. Dlatego ważne jest zbadanie sposobów zmniejszania utraty masy mięśni szkieletowych podczas starzenia. Aby zachować masę mięśniową, ważne jest spożycie białka, ponieważ dostarcza ono budulca dla tkanki mięśniowej: aminokwasów. Ponieważ podstawowe tempo syntezy białek mięśniowych nie wydaje się różnić między młodymi i starszymi, obecnie wiele grup badawczych koncentruje się na poposiłkowej syntezie białek mięśniowych. Wykazano, że synteza białek mięśni szkieletowych jest wysoce zależna od spożycia białka. Jednak ostatnie dane wskazują, że reakcja syntezy białek mięśniowych na spożycie białka jest osłabiona u osób starszych. Stępiona poposiłkowa odpowiedź syntetyczna białek mięśniowych przez dłuższy czas może skutkować zmniejszonym przyrostem białek mięśniowych i ostatecznie przyczynić się do sarkopenii.

Wydaje się, że w odpowiedzi anabolicznej na spożycie białka pośredniczy głównie podwyższenie poziomu niezbędnych aminokwasów w osoczu. Ponadto spożycie węglowodanów prowadzi do osłabienia rozpadu białek mięśniowych dzięki podwyższeniu poziomu insuliny w osoczu, co dodatkowo sprzyja dodatniemu bilansowi białek netto. Jest to pośredniczone przez znane działanie insuliny polegające na zwiększaniu przepływu krwi w mięśniach, a tym samym zwiększaniu dostarczania substratu mięśniowego, co może prowadzić do dalszej stymulacji syntezy białek mięśniowych. Wykazano, że istnieje oporność na insulinę w odniesieniu do anabolizmu białek mięśniowych u osób starszych w porównaniu z osobami młodymi w warunkach wysokiej dostępności aminokwasów i insuliny w osoczu. Sugeruje to, że zmniejszona zdolność insuliny do zwiększania perfuzji mikronaczyniowej mięśni zmniejsza bodziec aminokwasowy.

W niniejszym badaniu badacze ocenią wpływ pojedynczego posiłku w ilości nienaruszonego białka z węglowodanami lub bez na poposiłkową syntezę białek mięśniowych u osób starszych (70-85 lat) w porównaniu z młodymi (18-30 lat). . Ponadto badacze zamierzają zbadać, czy reakcja syntezy białek mięśniowych jest związana ze wzrostem perfuzji mikrokrążenia po spożyciu posiłku za pomocą obrazowania Sidestream Dark Field (SDF). Pomiary SDF będą wykonywane w jamie ustnej pod językiem, ponieważ obszar ten jest łatwo dostępny i jest reprezentatywny dla perfuzji mikronaczyniowej. Aby móc zmierzyć wpływ spożycia białka na syntezę białek mięśniowych, badacze wykorzystają wewnętrznie znakowaną kazeinę. Pozwala to na określenie rzeczywistego wbudowania aminokwasów z spożytej, nienaruszonej kazeiny do mięśnia, z uwzględnieniem wpływu procesów trawienia i wchłaniania całego białka. Wewnętrznie znakowane białka mleka uzyskano z mleka zebranego od krów, którym podawano L-[1-13C]fenyloalaninę.

Zbadane zostaną następujące hipotezy:

1. Łączne spożycie białka i węglowodanów zwiększa poposiłkową syntezę białek mięśniowych u osób starszych, ale nie u młodych osób.
2. Zwiększona produkcja insuliny po łącznym spożyciu białka i węglowodanów skutkuje zwiększoną perfuzją mikrokrążenia, która jest związana z poposiłkową odpowiedzią syntezy białek mięśniowych.