Bezpieczeństwo i Tolerancja Formuły Żywieniowej Zaprojektowanej w Celu Utrzymania Masy Mięśniowej w Okresach Ograniczenia Kalorii u Dorosłych (Redefine)

Ograniczenie kalorii jest podstawą interwencji mających na celu utratę wagi i poprawę zdrowia metabolicznego; jednakże konsekwentnie wiąże się ono z niezamierzonym zmniejszeniem beztłuszczowej masy ciała. 1 Dowody kliniczne wskazują, że farmakologiczne ograniczenie kalorii obejmujące agonisty receptora GLP-1 (GLP-1RA) konsekwentnie prowadzi do znacznej utraty wagi (~10-15% początkowej masy ciała). Zawsze towarzyszy temu również zmniejszenie masy beztłuszczowej, podobnie jak w przypadku zmian obserwowanych przy diecie powodującej utratę wagi. 2,3 Przegląd wpływu semaglutydu na masę beztłuszczową w badaniach klinicznych wskazuje, że chociaż utrata wagi jest głównie spowodowana zmniejszeniem masy tłuszczowej, masa beztłuszczowa może stanowić nawet do 40% całkowitej utraty wagi. 4 W badaniu SURMOUNT-1, z utraconej masy ciała związanej z tirzepatydem, 75% stanowiła masa tłuszczowa, a 25% masa beztłuszczowa. 5 Wzbudza to obawy, ponieważ utrata masy beztłuszczowej może stanowić klinicznie istotną część całkowitej redukcji masy ciała, podkreślając potrzebę strategii wspierających zachowanie mięśni podczas utraty wagi wywołanej semaglutydem.

Utrata masy mięśniowej jest klinicznie istotna, ponieważ negatywnie wpływa na funkcję fizyczną, spoczynkowy wydatek energetyczny, elastyczność metaboliczną i długoterminowe utrzymanie wagi. 6 Podczas utrzymującego się deficytu energetycznego równowaga białek mięśni szkieletowych przesuwa się w kierunku netto katabolizmu z powodu zahamowanego sygnalizacji anabolicznej, zmniejszonej dostępności białka i aminokwasów w diecie oraz zwiększonej aktywacji szlaków proteolitycznych. Zmniejszenie poziomu insuliny i insulinopodobnego czynnika wzrostu-1 (IGF-1), wraz ze zwiększoną aktywnością układu ubikwityna-proteasom i autofagia-lizosom, przyczynia się do przyspieszonego rozpadu białek mięśniowych podczas ograniczenia kalorii.

Tłumienie apetytu, zarówno wywołane behawioralnie, jak i farmakologicznie, może dodatkowo nasilać niedostateczne spożycie białka i mikroelementów, zwiększając podatność na utratę mięśni. 10 Co ważne, utrata masy beztłuszczowej obserwowana w tych kontekstach jest w dużej mierze przypisywana zmniejszonemu spożyciu kalorii i białka, a nie specyficznej metodzie stosowanej do osiągnięcia ograniczenia energetycznego, podkreślając znaczenie strategii ochrony mięśni w różnych podejściach do utraty wagi.

Poza podstawowymi strategiami makroskładnikowymi, wykazano, że określone składniki diety bezpośrednio wpływają na metabolizm białek mięśniowych. Beta-hydroksy-beta-metylomaślan (HMB) wykazał w badaniach klinicznych i metaanalizach, że pomaga zachować lub nieznacznie zwiększyć beztłuszczową masę ciała, zmniejszając rozpad białek mięśniowych i wspierając syntezę białek 12-17. HMB jest metabolitem aminokwasu rozgałęzionego leucyny i był intensywnie badany pod kątem zdolności do wspierania zachowania mięśni szkieletowych w warunkach katabolicznych, w tym podczas ograniczenia kalorii, starzenia się i braku aktywności fizycznej. 18 Badania mechanistyczne wskazują, że HMB zmniejsza rozpad białek mięśniowych poprzez modulację szlaków proteolitycznych, w tym układu ubikwityna-proteasom, jednocześnie wspierając anaboliczne szlaki sygnalizacyjne zaangażowane w syntezę białek mięśniowych. 19 Metaanalizy sugerują, że suplementacja HMB może zmniejszyć utratę masy beztłuszczowej podczas okresów ujemnego bilansu energetycznego, czyniąc ją mechanistycznie odpowiednią interwencją dla osób poddających się ograniczeniu kalorii. 20,21

Nowe dowody podkreślają, że oś jelito-mięśnie jest kluczowym czynnikiem przyczyniającym się do regulacji masy beztłuszczowej podczas stresu metabolicznego. Ograniczenie kalorii może zmienić skład mikroflory jelitowej, zwiększyć przepuszczalność jelit i upośledzić wchłanianie składników odżywczych, potencjalnie podwyższając mediatory zapalne, które promują katabolizm mięśni. Akkermansia muciniphila, gatunek drobnoustroju jelitowego konsekwentnie powiązany ze zdrowiem metabolicznym, wykazano, że jest zmniejszony u osób z sarkopenią i niską masą mięśniową. Badania przedkliniczne i wczesne badania kliniczne wskazują, że interwencje oparte na Akkermansia mogą pomóc zachować masę i funkcję mięśni poprzez poprawę integralności bariery jelitowej, zmniejszenie stanu zapalnego i modulację sygnalizacji anaboliczno-katabolicznej w mięśniach. Kliknij lub dotknij tutaj, aby wprowadzić tekst.

Botaniczne interwencje dietetyczne mogą wpływać na szlaki ochrony mięśni poprzez optymalizację wchłaniania składników odżywczych i wydajności metabolicznej. Bioflawonoidy cytrusowe (np. hesperydyna, naryngina itp.) wykazały w badaniach przedklinicznych i klinicznych, że modulują kluczowe szlaki w zdrowiu metabolicznym, w tym sygnalizację antyoksydacyjną i przeciwzapalną, poprawiony metabolizm lipidów i glukozy oraz zwiększoną wrażliwość na insulinę. Dowody mechanistyczne wskazują, że te flawonoidy mogą hamować cytokiny prozapalne, redukować stres oksydacyjny, wpływać na syntezę/utlenianie lipidów oraz oddziaływać z inkretynami i regulatorami metabolicznymi. Ekstrakty z mniszka lekarskiego i karczocha wspierają funkcję wątroby poprzez zwiększenie wydzielania żółci, metabolizm lipidów i wchłanianie składników odżywczych. Poprawiona wydajność wątroby zwiększa dostępność aminokwasów i witamin niezbędnych do syntezy białek mięśniowych, pośrednio pomagając zachować masę beztłuszczową podczas ograniczenia kalorii. Wykazano, że ekstrakty z mniszka lekarskiego i karczocha aktywują AMPK, komórkowy czujnik energii, który poprawia funkcję mitochondriów i metabolizm komórkowy.

Utrata mięśni podczas ograniczenia kalorii jest istotnym problemem dla zdrowia metabolicznego i funkcji fizycznej, jednak istnieją ograniczone dowody na interwencje, które jednocześnie celują w wiele przyczyniających się do tego szlaków. To badanie oceni, czy ukierunkowana interwencja żywieniowa obejmująca HMB, Akkermansia muciniphila i wybrane botaniczne bioaktywne składniki może zachować masę beztłuszczową podczas ograniczenia kalorii wywołanego przez GLP-1. Celem jest optymalizacja jakości utraty wagi poprzez wspieranie redukcji masy tłuszczowej przy jednoczesnym minimalizowaniu utraty mięśni, aby poprawić wyniki metaboliczne i funkcjonalne.