Metabolizm tłuszczów i cukrów podczas ćwiczeń, z lub bez L-karnityny u pacjentów z niedoborem transportera karnityny (CTD)

Uwzględniono 8 pacjentów ze zweryfikowaną CTD

• Wszyscy pacjenci wykonali test wysiłkowy z przyrostowym obciążeniem do wyczerpania na ergometrze rowerowym w celu określenia maksymalnego tempa zużycia tlenu (VO2 max)
• Jednogodzinny test wysiłkowy: Pomiar całkowitej szybkości utleniania tłuszczu i cukru podczas ćwiczeń za pomocą znaczników stabilnych izotopów.

Badani przybywają do laboratorium po 3-9 godzinach postu. Jeden cewnik IV jest wprowadzany do żyły łokciowej w jednym ramieniu, a drugi do żyły obwodowej w drugiej ręce. Wskaźniki izotopów stabilnych będą podawane do żyły łokciowej w postaci ciągłego wlewu roztworów:

• palmitynian [U-13C] (0,0026 mg x kg-1 x min-1, po bolusie wstępnym 0,085 mg x kg-1 NaH13CO3)
• [1,1,2,3,3-2H5]-glicerol (0,0049 mg x kg-1 x min-1 )
• [6,6-2H2]-glukoza (0,0728 mg x kg-1 x min-1) 5 dni przed badaniem osoby badane muszą unikać jedzenia zawierającego kukurydzę. Kukurydza zawiera większe ilości C13, którego używamy jako znacznika i dlatego może zakłócać pomiary.

Przez dwie godziny badani odpoczywają podczas otrzymywania wlewów, aż znaczniki rozłożą się w organizmie i osiągną stan stacjonarny. Po odpoczynku badani ćwiczą na cykloergometrze do wyczerpania lub maksymalnie przez 1 godzinę z intensywnością odpowiadającą 60-70% VO2max.

Co drugą minutę podczas ćwiczeń rejestruje się tętno, a pacjent ocenia stopień wysiłku (Rate of Perceived Exertion, RPE) w skali Borga.

Próbki krwi i oddechu:

Od 20 minut przed wysiłkiem do końca wysiłku próbki krwi są pobierane przez cewnik IV w żyle ręki (10-12 ml na próbkę), a próbki wydychanego powietrza są zbierane do worka Douglasa (Hans Rudolph inc.) co dziesięć minut. Oddech przenosi się do Vaccutainer-glas w celu analizy wzbogacenia w 13CO2 (10 ml). Próbki osocza są analizowane pod kątem stężeń hormonów, metabolitów, karnityny i acylokarnityny.

Biopsja mięśnia:

W tym dniu pobiera się biopsję mięśnia obszernego bocznego uda w celu zmierzenia wewnątrzmięśniowych stężeń karnityny i acylokarnityny.

• Okres wypłukiwania: Przez 4 dni pacjenci byli przyjmowani do telemetrycznego monitorowania serca, podczas gdy przerywali codzienne doustne leczenie L-karnityną.
• Po okresie wypłukiwania pacjenci powtarzają godzinny test wysiłkowy ze znacznikami stabilnych izotopów. Powtarza się również biopsję mięśnia pod kątem domięśniowych stężeń karnityny i acylo-karnityny-

ZNACZNIKI W tym badaniu wykorzystamy infuzje stabilnych izotopów wbudowywanych w metabolity jako znaczniki metabolizmu całego organizmu. Użyjemy niewielkich ilości tłuszczu (palmitynian i gliceryna) oraz cukru (glukoza) znakowanych stabilnymi izotopami węgla (13C) i wodoru (2H). Palmityniany i znaczniki glicerolu (wzbogacone w 98%, Cambrigde Isotope Laboratories, Andover, MA, USA) zostaną rozpuszczone w sterylnej wodzie i podane przez filtr bakteryjny do ludzkiej albuminy surowicy. Znacznik glukozy (wzbogacony w 99%, Cambrigde Isotope Laboratories, Andover, MA, USA) zostanie rozpuszczony i wstrzyknięty do roztworu 0,9% soli fizjologicznej (NaCl) również przez filtr antybakteryjny.

Te znaczniki naturalnie występują w żywności (np. w kukurydzy) oraz w organizmie człowieka. Są nieszkodliwe i będą traktowane i podawane podmiotom w sterylnych warunkach.