Disfunção do Fluxo Sanguíneo Nutritivo como Determinante da Resistência Anabólica em Idosos (Dunhill01)

Em 2020, 20% da população do Reino Unido terá mais de 65 anos. A massa muscular é um forte preditor de envelhecimento saudável e longevidade. O fluxo sanguíneo basal dos membros diminui com o avanço da idade; a perfusão reduzida do membro pode contribuir para a sarcopenia, a perda indesejável de massa muscular que acompanha o avanço da idade. O trabalho anterior dos pesquisadores mostrou que há déficits nos mecanismos de síntese de proteínas musculares em pessoas mais velhas, mas por que eles existem e como podem ser combatidos ainda é desconhecido. Após a alimentação normal, o aumento da disponibilidade de aminoácidos (estimulando a síntese de proteína muscular) e a disponibilidade de insulina (inibindo a quebra de proteína muscular) têm bons efeitos no músculo de pessoas idosas, mas não na mesma extensão que nos jovens; os investigadores chamam isso de "resistência anabólica". Os pesquisadores mostraram recentemente que o fluxo sanguíneo nas pernas em idosos é menor do que nos jovens em repouso no estado basal e também em repouso até 2,5 horas após a alimentação e/ou alimentação + exercício. A correspondência entre o fluxo sanguíneo e o metabolismo é vantajosa para o músculo esquelético, ao casar as demandas de oxigênio e nutrientes com sua entrega; a perfusão reduzida dos membros nos idosos pode contribuir para a incapacidade de manter a massa muscular com o envelhecimento. Os pesquisadores mostraram recentemente que o treinamento de resistência melhora acentuadamente as respostas do fluxo sanguíneo nas pernas em pessoas idosas. Eles acreditam que um dos principais benefícios do exercício resistido é aumentar a vasodilatação dependente do endotélio em resposta à alimentação e ao exercício moderado, mas isso precisa ser comprovado. Está se tornando reconhecido que não é apenas o fluxo sanguíneo "voluntário" dos membros que pode ser importante na absorção de nutrientes musculares, mas que o chamado fluxo sanguíneo "nutritivo" é um determinante importante. Trabalhos recentes sugerem que o fluxo de membro em massa não é apenas particionado entre pele, osso e músculo, mas mesmo dentro do músculo é particionado entre 'nutritivo' e 'não nutritivo'. A via nutritiva tem contato íntimo com as células musculares, enquanto a via não nutritiva atua como um shunt vascular e acredita-se que seja, pelo menos em parte, através de vasos que nutrem as células adiposas e do tecido conjuntivo. O fluxo nutritivo pode ser o componente do fluxo que é mais suscetível à disfunção5 (por exemplo, com diabetes tipo 2 e obesidade), mas também pode ser o mais suscetível à melhora por exercícios habituais e possivelmente tratamento nutracêutico.

Os investigadores testarão as hipóteses: (1) o fluxo sanguíneo nutritivo muscular é um determinante do equilíbrio proteico, com a vasodilatação induzida farmacologicamente estimulando agudamente a síntese muscular e reduzindo a degradação, (2) o baixo fluxo nutritivo em idosos contribui para a resistência anabólica e pode ser melhorado por treinamento de resistência ou intensificadores de fluxo nutracêuticos.

Os investigadores desejam estudar 50 indivíduos voluntários saudáveis ​​(não pacientes do NHS) da seguinte forma: homens de 18 a 28 anos (10) e homens de 65 a 75 anos (40) de índice de massa corporal comparável (24 a 28 kg•m2), todos os quais são sedentários e normalmente não realizam nenhum treinamento de resistência habitual. Os investigadores têm dados que sugerem dimorfismo sexual de respostas anabólicas à alimentação em indivíduos mais velhos, portanto, restringirão os estudos apenas aos homens. Depois de obter o consentimento por escrito, todos os indivíduos serão submetidos a um exame médico, questionário de atividade e varredura DEXA. Dez homens idosos serão submetidos a um único estudo agudo. Além disso, os investigadores estudarão 10 homens jovens nas mesmas condições. Mais dez homens idosos serão submetidos a um estudo agudo após 20 semanas de treinamento supervisionado de resistência de corpo inteiro, como é a prática atual em uma academia em Derby. Mais dez homens idosos serão submetidos a um único estudo agudo no qual serão administrados, além do protocolo de estudo agudo padrão, 3 doses de cacau com alto teor de flavanol e 3 x 500 mg de vitamina C. Se um efeito agudo positivo das bebidas for observado, o final dez homens idosos serão submetidos a um estudo agudo após uma semana de ingestão de 3 cacau alto flavanol + 1000 mg de vitamina C por dia. Para otimizar os detalhes das condições do estudo, os investigadores também estudarão até 10 voluntários saudáveis ​​normais de 18 a 75 anos simplesmente com o agente de contraste CEUS e infusões de metacolina, sem qualquer amostra de sangue ou biópsias.

Os indivíduos em jejum durante a noite receberão infusões intravenosas constantes (veia antecubital) preparadas de aminoácidos marcados com isótopos estáveis ​​durante o estudo e amostras de sangue serão coletadas de uma cânula arterial e duas cânulas venosas femorais em intervalos regulares para quantificar o enriquecimento do traçador e medir a glicose captação e insulina. Na primeira fase do estudo, o fluxo sanguíneo da artéria femoral dos indivíduos será medido em 50, 70, 90 e 110 min por Doppler Ultrasound (USS). O fluxo sanguíneo nutritivo será medido em uma área definida do quadríceps na perna de controle por ultrassom com contraste aprimorado (CEUS) usando o Phillips iU22 em 110 min. Isso envolve uma única administração intravenosa do agente de contraste SonoVue®. Aos 120 min, a segunda fase do estudo começará com uma infusão intravenosa de dextrose e aminoácidos mistos (veia antecubital) para o restante do estudo. Cloreto de metacolina (Provocholine®; Methapharm Inc.) em NaCl (0,9%, preparado pela farmácia QMC) será infundido (a 2-12 µg/min) em uma artéria femoral para dobrar o fluxo da artéria femoral em 150 min. O fluxo da artéria femoral em massa será novamente medido (Ultrassom Doppler), desta vez em ambas as pernas em 170, 190, 210 e 230 min. O fluxo nutritivo será medido pela segunda vez, em ambas as pernas pelo CEUS aos 230 min. Quatro biópsias musculares (150-300 mg) de vasto lateral serão feitas de acordo com o protocolo e congeladas em nitrogênio líquido.

Os pontos finais serão i. síntese de proteína muscular, ii. quebra de proteína muscular, iii. fluxo sanguíneo femoral volumoso e iv. fluxo sanguíneo femoral nutritivo em indivíduos de diferentes idades ou após diferentes exercícios ou intervenções nutracêuticas. Um cálculo de poder sugere que este estudo precisará de 10 indivíduos por grupo para detectar (com α de 0,05 e β de 0,85) uma diferença de 25% entre grupos em variáveis ​​biológicas, resultados que os investigadores conseguiram alcançar em trabalhos semelhantes no passado.