Włączenie aminokwasów pochodzących z białka pokarmowego do nabłonka dwunastnicy (GutFeeding)

Tkanka mięśni szkieletowych znajduje się w ciągłym stanie przebudowy, regulowanej przez równowagę pomiędzy syntezą białek tkankowych a szybkością ich rozpadu, przy tempie obrotu wynoszącym 1-2% dziennie. Powszechnie wiadomo, że spożycie białka jest głównym bodźcem anabolicznym do syntezy białek mięśniowych. Spożycie białka w diecie dostarcza aminokwasów, które stymulują syntezę białek, działając zarówno jako substrat, jak i cząsteczki sygnalizacyjne, które regulują w górę szlaki anaboliczne.

Właściwości anaboliczne białka dietetycznego w dużej mierze zależą od kinetyki trawienia białka i wchłaniania aminokwasów, a następnie wzrostu dostępności aminokwasów w osoczu. Po spożyciu białka jest ono rozszczepiane na małe peptydy i aminokwasy przez enzymy trawienne. Następnie te aminokwasy są wchłaniane przez błonę śluzową jelit przez różne transportery związane z błoną. Większość aminokwasów pochodzących z białek pokarmowych jest uwalniana do krążenia ogólnoustrojowego oraz transportowana i pobierana przez różne tkanki obwodowe w fazie poposiłkowej. Jednak znaczna część spożytego białka nie trafia do krwiobiegu. Ta część albo nie jest (jeszcze) trawiona i wchłaniana, albo wchłonięte aminokwasy są pobierane przez tkanki trzewne, takie jak jelita i wątroba, dostarczając prekursorów do syntezy białek tkankowych de novo, zwanej ekstrakcją splanchniczną pierwszego przejścia. Z wcześniejszych prac w naszym laboratorium wynikało, że do 40% aminokwasów pochodzących z białek jest pobieranych i włączanych w przewodzie pokarmowym i tkankach wątroby. Jelito jest najbardziej regenerującym organem w organizmie człowieka, regenerującym swój nabłonek co 3 do 5 dni. Sugerowano, że wchłonięte aminokwasy są wykorzystywane przez komórki nabłonkowe do szybkiej proliferacji komórek, tworząc nowe komórki w celu utrzymania zdrowej błony śluzowej. Nie przeprowadzono badań na ludziach dotyczących włączania aminokwasów pochodzących z białek z diety do białek błony śluzowej jelit. Dlatego celem niniejszego eksploracyjnego badania in vivo jest po raz pierwszy ocena włączenia aminokwasów pochodzących z białek z diety do białek błony śluzowej dwunastnicy u ludzi oraz ogólnoustrojowej dostępności aminokwasów pochodzących z białek z diety.

Starzeniu się towarzyszy stępiona syntetyczna reakcja białek mięśniowych na spożycie białka. Ta proponowana oporność anaboliczna może być związana ze zmniejszonym poposiłkowym uwalnianiem aminokwasów w krążeniu, z powodu upośledzenia trawienia białek i wchłaniania aminokwasów, a także większej ekstrakcji aminokwasów trzewnych podczas pierwszego przejścia u osób starszych. Nie ustalono, czy włączenie aminokwasów pochodzących z diety do białek błony śluzowej jelit zwiększa się wraz z wiekiem. Dlatego też w niniejszym badaniu dane dotyczące włączenia aminokwasów pochodzących z białek z diety do białek błony śluzowej dwunastnicy oraz dostępności aminokwasów w osoczu poposiłkowym, uzyskane u osób młodych i starszych, zostaną wykorzystane do oceny potencjalnych różnic związanych z wiekiem.

Zostaną przetestowane dwie główne hipotezy:

1. Przypuszcza się, że część wchłoniętych aminokwasów zostanie bezpośrednio włączona do nabłonka dwunastnicy w ciągu 5 godzin po spożyciu białka.
2. Przypuszcza się, że stopień poposiłkowego włączenia aminokwasów pochodzących z białka pokarmowego do nabłonka dwunastnicy będzie większy u starszych mężczyzn w porównaniu z młodymi mężczyznami.