Wpływ elastyczności metabolicznej na zmiany w zdrowiu metabolicznym (METPROS)

Elastyczność metaboliczna to zdolność dostosowywania utleniania paliwa do jego dostępności, tak aby synteza ATP odpowiadała zapotrzebowaniu komórkowym. Zatem na przykład wzrost dostępności glukozy po posiłku zwiększy utlenianie glukozy, podczas gdy wzrost dostępności lipidów podczas postu zwiększy utlenianie lipidów. Zaproponowano, że zwiększona elastyczność metaboliczna chroni ludzi przed ektopową akumulacją lipidów i późniejszym rozwojem insulinooporności i zespołu metabolicznego.

U ludzi elastyczność metaboliczną ocenia się poprzez pomiar względnego utleniania makroskładników odżywczych (tj. lipidów i węglowodanów) w odpowiedzi na wyzwania metaboliczne, które zwiększają dostępność glukozy lub lipidów. Współczynnik wymiany oddechowej (RER = produkcja CO2 / zużycie O2) służy do określenia względnego utleniania makroskładników odżywczych. Klamra euglikemiczno-hiperinsulinemiczna jest szeroko stosowanym wyzwaniem w ocenie elastyczności metabolicznej, ponieważ zwiększa dostępność glukozy, a tym samym względne utlenianie glukozy. Ostatnio zaproponowano inne metody oceny elastyczności metabolicznej, w tym względne utlenianie lipidów podczas nocnego postu lub różnicę między 24-godzinnym RER a RER podczas snu w warunkach równowagi energetycznej bez wysiłku i przebywania w komorze metabolicznej. Metoda najbardziej odpowiednia do oceny wpływu elastyczności metabolicznej i jej wpływu na zdrowie metaboliczne nie jest znana.

Wpływ elastyczności metabolicznej na zdrowie metaboliczne pozostaje niepewny. Brak zgodności między badaniami można wytłumaczyć zmiennością wyzwań metabolicznych, różnicami w podejściu analitycznym do obliczania elastyczności metabolicznej oraz luźnym stosowaniem koncepcji elastyczności metabolicznej w kontekście wielu różnych zjawisk. Co więcej, w większości badań oceniających powiązania między elastycznością metaboliczną a wynikami zdrowia metabolicznego wykorzystano projekty przekrojowe. Nie jest zatem jasne, czy upośledzona elastyczność metaboliczna jest przyczyną, czy też skutkiem upośledzenia zdrowia metabolicznego. Aby określić wpływ elastyczności metabolicznej na przyszłe zdrowie metaboliczne, konieczne są badania podłużne z wykorzystaniem dobrze kontrolowanych metod.

W tym pilotażowym i wykonalnym badaniu wykorzystamy dane z badania przeprowadzonego 16 lat temu z udziałem 88 zdrowych uczestników bez otyłości (badanie InSight w Pennington Biomedical). Badanie obejmowało klamrę euglikemiczno-hiperinsulinemiczną, ocenę głodzenia przez noc, 24-godzinny pobyt w komorze metabolicznej oraz pomiar wyników metabolicznych. Korzystając z danych zebranych już w badaniu InSight, obliczymy elastyczność metaboliczną każdego uczestnika klamry euglikemiczno-hiperinsulinemicznej, postu nocnego i komory metabolicznej. Aby sprawdzić związek między elastycznością(-ami) metaboliczną a zmianami w wynikach zdrowia metabolicznego, oddzwonimy do wszystkich uczestników na jedną wizytę kontrolną w celu ponownej oceny wyników w zakresie zdrowia metabolicznego, w tym wskaźnika masy ciała, składu ciała, ciśnienia krwi, HOMA -IR oraz stężenie glukozy, triglicerydów i cholesterolu w krążeniu. Takie dane rzucą światło na najbardziej pouczającą metodę oceny elastyczności metabolicznej w odniesieniu do konkretnych wyników zdrowotnych metabolicznych. Wykorzystamy te wstępne dane do zaprojektowania i zasilania przyszłych projektów, które będą składane do finansowania naukowym agencjom federalnym.

Naszymi szczegółowymi celami są:

1. Zbadaj związek między elastycznością metaboliczną w odpowiedzi na klamrę euglikemiczno-hiperinsulinemiczną a zmianą wyników zdrowotnych metabolicznych po 16 latach u ludzi.
2. Zbadaj związek między elastycznością metaboliczną w odpowiedzi na post nocny a zmianami w stanie zdrowia metabolicznego po 16 latach u ludzi.
3. Przetestuj związek między elastycznością metaboliczną w odpowiedzi na 24-godzinny pobyt w komorze metabolicznej a zmianą wyników zdrowia metabolicznego po 16 latach u ludzi.