Efekty metaboliczne β-hydroksymaślanu na pracujący mięsień szkieletowy

TŁO Z wiekiem metabolizm mięśni szkieletowych zmienia się, a funkcja mięśni spada. Może to prowadzić do osłabienia mięśni i zwiększonego ryzyka rozwoju chorób metabolicznych. Ciała ketonowe, czyli 3-hydroksymaślan (3-OHB), są substratem energetycznym mogącym zmieniać metabolizm i poprawiać wydolność mięśni szkieletowych w warunkach starzenia.

CEL Celem pracy jest zbadanie wpływu 3-OHB na czynność i metabolizm mięśni szkieletowych podczas pracy mięśni u młodych i starszych osób.

PROJEKT Zdrowi młodzi (20-25 lat) i starzy (65-85 lat) nietrenujący mężczyźni zostaną sparowani na podstawie skorygowanego o wiek VO2-max. Uczestnicy będą oceniani w systemie krzyżowym z podwójnie ślepą próbą w ciągu dwóch dni badania: jednego dnia z przyjmowaniem estrów ketonowych (D-β-hydroksymaślan/monoester D-1,3-butanodiolu), jednego dnia z przyjmowaniem placebo o odpowiedniej objętości i kaloryczności. Poziomy substratu będą utrzymywane poprzez protokół popijania. W obu stanach niska dawka glukozy będzie podawana w ciągłym wlewie w celu zablokowania ketogenezy.

Kolejność dni badania zostanie wybrana losowo i przesunięta o co najmniej 4 tygodnie.

W dni eksperymentalne uczestnicy spotykają się na czczo, aby wykonać dobrowolne skurcze przedniego mięśnia piszczelowego w dynamometrze kompatybilnym z MR, podczas gdy zdolność oksydacyjna, wytwarzanie ATP, pH śródmięśniowe, zmęczenie i wydajność pracy są oceniane za pomocą spektroskopii 31P-MR. Następnie uczestnicy będą jeździć na rowerze ze stałą intensywnością (50% VO2 max), podczas gdy przepływy lipidów i tempo utleniania glukozy będą mierzone za pomocą infuzji palmitynianu i znacznika glukozy oraz kalorymetrii pośredniej z korekcją karbamidu. Na koniec w dniach badania uczestnicy wykonają test VO2-max jako miarę wydajności. Biopsje mięśni uzyskuje się przed i zaraz po pracy w cyklu o stałej intensywności. Biopsje tkanki tłuszczowej pobiera się na początku dnia eksperymentalnego przed przyjęciem ketonu/placebo i po pracy w cyklu stałego obciążenia. Próbki krwi są pobierane przez cały dzień w celu oceny poziomów substratów, hormonów i analizy proteomicznej.

Przed każdym dniem badania poziom aktywności uczestnika jest mierzony przez 7 dni za pomocą akcelerometrii. Spożycie pokarmu będzie zgłaszane za pomocą kwestionariusza żywieniowego przez trzy dni do dnia badania.