Melhorando a ação anabólica de alimentos vegetais usando proteínas complementares (CompProtein)

1. Preparação para o teste preliminar: Os participantes chegarão para a sessão de teste preliminar após um jejum noturno (~ 10 horas sem consumo de alimentos/bebidas calóricas) e tendo se abstido de exercícios nas 72 horas anteriores. Antes de qualquer procedimento presencial, os participantes serão informados sobre os procedimentos e riscos associados à participação por meio da revisão do documento de consentimento informado. Os participantes serão incentivados a fazer perguntas e ter suas perguntas respondidas antes de serem questionados se desejam continuar. A confirmação será documentada por meio de assinatura em um formulário de processo de consentimento informado.

   1.1 Antropometria: Mediante consentimento, a altura e o peso dos participantes serão medidos para confirmar que o índice de massa corporal (IMC) está dentro dos limites de elegibilidade (18,5 - 30 kg/m^2). Uma vez que os participantes já foram avaliados para todos os outros critérios de inclusão e exclusão, um IMC elegível resultará na inclusão do estudo e na continuação da sessão preliminar de testes. Após a confirmação da elegibilidade do estudo, a pressão arterial será medida por um membro treinado da equipe de pesquisa. Posteriormente, a composição corporal será determinada por meio de absorciometria de raios X de dupla energia (DEXA) de acordo com as recomendações do fabricante. Resumidamente, os participantes serão solicitados a remover todos os objetos metálicos de sua pessoa antes de serem posicionados por um técnico treinado para medição precisa da massa corporal magra e da massa gorda. A varredura dura aproximadamente 6 a 10 minutos, durante os quais o participante será instruído a permanecer imóvel.

   1.2 Taxa metabólica de repouso: A taxa metabólica de repouso (RMR) será avaliada por meio de calorimetria indireta. Este é um teste sem esforço em que o RMR é medido usando um sistema automatizado de análise de gases. Este dispositivo mede o consumo de oxigênio e a produção de dióxido de carbono como a diferença entre as concentrações de gás inspirado e expirado. Antes do início do teste, os participantes ficarão deitados em decúbito dorsal sobre uma mesa e um capuz de plástico rígido e transparente e uma cortina de plástico transparente e macia serão colocados sobre o pescoço, cabeça e ombros dos participantes para capturar os gases expirados. Os participantes ficarão então deitados imóveis sem adormecer enquanto as concentrações de gases respiratórios são capturadas. O teste será concluído quando a RMR estiver estável por pelo menos 20 minutos (normalmente aproximadamente 30 minutos a partir do início).

   1.3 Teste de dez repetições máximas (10RM): Após o teste de taxa metabólica em repouso, os participantes terão seus 10RM testados para extensão de perna e leg press. Para começar, os participantes pedalarão em um ritmo auto-selecionado em um cicloergômetro padrão por aproximadamente 5 minutos. Os participantes irão então completar uma série de 8 a 10 repetições a aproximadamente 50% de seus 10RM previstos, seguidos de 1 a 2 minutos de descanso. A carga será então definida em aproximadamente 90% dos 10RM previstos. A carga será aumentada em 2,5-5,0% seguindo cada tentativa bem-sucedida até a falha (normalmente dentro de 5 tentativas). Serão concedidos dois minutos de descanso entre as tentativas máximas e 5 minutos entre os exercícios. A extensão das pernas será testada primeiro, seguida pelo leg press. Antes de deixar o laboratório, os participantes poderão fazer qualquer pergunta antes de encerrar a sessão.

   1.4 Registro de dieta habitual: A ingestão atual de dieta será avaliada por meio de um sistema de registro de dieta automatizado on-line autoadministrado (ASA24). Os participantes receberão seu nome de usuário e senha individuais e privados. Eles serão solicitados a registrar 3 dias consecutivos (2 dias de semana, 1 dia de fim de semana). Por se tratar de um sistema online, eles podem realizar off-site, quando quiserem.

   1.5 Planejamento: Antes de deixar o laboratório, os participantes e a equipe de pesquisa identificarão uma data para o primeiro ensaio de infusão (pelo menos 7 dias após o teste preliminar). Além disso, a equipe de pesquisa fornecerá aos participantes uma refeição padronizada para consumir na noite anterior à primeira infusão e instruções para abster-se de exercícios extenuantes e consumo de álcool por 72 e 24 horas antes do primeiro ensaio. Os participantes também receberão um lanche antes de saírem do laboratório.

2. Ensaios de infusão

2.1 Preparação: Pelo menos 7 dias após o teste preliminar ou a infusão anterior, os participantes serão solicitados a retornar ao laboratório para um teste de infusão. Na manhã de cada infusão, os participantes chegarão ao laboratório pela manhã após um jejum noturno (~10 horas sem consumo de alimentos/bebidas calóricas) e tendo se abstido de exercícios extenuantes e consumo de álcool por 72 e 24 horas, respectivamente. Durante os 3 dias anteriores a cada ensaio, os participantes serão solicitados a registrar suas ingestões alimentares por meio de um sistema de registro alimentar automatizado autoadministrado (24 horas) on-line (ASA24).

2.2 Infusão de isótopos estáveis: Ao chegar ao laboratório, os participantes ficarão deitados em decúbito dorsal em uma cama tipo clínica antes de colocar um cateter intravenoso na veia dorsal da mão ou do braço. Não serão feitas mais do que quatro tentativas para instalar o cateter. Após a coleta de sangue da linha de base, uma dose inicial de L-[anel-13C6]fenilalanina (2 μmol/kg) será administrada antes do início de uma infusão constante (0,05 μmol/kg/min) usando uma bomba de infusão calibrada. Os traçadores de aminoácidos isótopos estáveis ​​aplicados neste experimento não são radioativos e são completamente seguros. Esses isótopos estáveis ​​enriquecerão o conjunto de aminoácidos do corpo, permitindo-nos identificar a taxa de incorporação de aminoácidos nos tecidos. A preparação dos traçadores para administração intravenosa ocorrerá em ambiente estéril sob capela de fluxo laminar dedicada à preparação de traçadores e de acordo com as diretrizes de Boas Práticas de Fabricação.

2.3 Coleta de sangue: Após o início da infusão, um segundo cateter intravenoso será colocado no lado contralateral na veia da mão ou do braço para repetir a coleta de sangue. Amostras de sangue serão coletadas 12 vezes durante a primeira infusão e 10 vezes durante a segunda infusão. Em pontos de tempo que coincidem com os tempos de biópsia (-150, -30 e 300 min), serão coletados ~16 mL (7 mL de plasma, 7 mL de soro e ~2 mL de resíduos). Em todos os outros pontos de tempo (-210, -90, 0, 30, 60, 90, 120, 180 e 240 min) serão coletados ~9 mL (7 mL de plasma e ~2 mL de resíduos). Assim, o volume total coletado durante a primeira infusão e a segunda infusão será de ~129 mL e ~104 mL, respectivamente. O sangue será coletado em tubos evacuados usando dispositivo de acesso Leur-Lok conectado a uma torneira de 4 vias. Entre as coletas, o cateter será mantido desobstruído usando soro fisiológico em velocidade baixa (~60 cc/h).

2.4 Coleta muscular: Serão coletadas um total de cinco biópsias musculares (três como parte da 1ª infusão e duas durante a 2ª infusão). O procedimento de biópsia envolve a remoção de um pequeno pedaço de tecido muscular usando uma agulha oca estéril (agulha de Bergström) e será realizado pelo Dr. Nicholas Burd sob os auspícios do Dr. Os participantes descansarão em uma cama e a área para biópsia será raspada, se necessário. Posteriormente, a área será esterilizada com gluconato de clorexidina 4% antes de 5 mL de anestésico local (xilocaína 2% com epinefrina 1: 100.000) serem injetados por via subcutânea com cuidado especial para evitar infiltração no músculo. Assim que o anestésico estiver ativo (~10 min), o Dr. Burd fará uma pequena incisão (~4-5 mm) na pele para criar uma abertura através da qual colocar a agulha de biópsia para coleta de tecido. Dr. Burd cortará rapidamente um pequeno pedaço de músculo (~50-100 mg; aproximadamente o tamanho de uma borracha de lápis padrão) e removerá a agulha da perna do sujeito. Durante a coleta da amostra (~30 segundos), os sujeitos podem sentir uma sensação de pressão profunda na perna. Um campo descartável estéril será colocado sob a coxa do participante e luvas estéreis serão usadas para todos os procedimentos de biópsia.

Após a conclusão da biópsia, um membro treinado da equipe de pesquisa aplicará pressão com gaze estéril até que o sangramento pare (pelo menos 10 min). Posteriormente, o local da incisão será fechado com pontos borboleta (Steri-strips) seguido de aplicação de curativo. Um envoltório elástico de pressão será aplicado em cima da bandagem para minimizar a chance de hematomas. Os participantes serão então instruídos a deixar os pontos borboleta e a faixa de pressão na ferida por 96 e 24 horas, respectivamente.

O participante receberá um “kit de cuidados para biópsia” (descrito na seção 10.1/Kit de cuidados para biópsia) para cuidar adequadamente da incisão após sair do laboratório. Um membro da equipe de pesquisa entrará em contato com os participantes no dia seguinte ao ensaio para verificar o processo de cura.

2.5 Exercício de resistência e ingestão de refeições: Imediatamente após o encerramento da segunda biópsia no primeiro ensaio de infusão e após o encerramento da primeira biópsia no segundo ensaio, os participantes começarão o aquecimento para uma sessão aguda de exercício de resistência. Para começar, os participantes pedalarão em um ritmo auto-selecionado em um cicloergômetro padrão por 5 minutos. Posteriormente, os participantes iniciarão exercícios de resistência. Os participantes completarão uma série de aquecimento em ~ 60% de seu máximo de dez repetições (10RM) medido em testes preliminares seguido por 4 séries de 10-12 repetições em ~ 90% 10RM com 1-3 minutos de descanso entre as séries para extensão de perna e leg press. Os participantes combinarão a carga, as séries e as repetições da primeira infusão durante a segunda tentativa.

Imediatamente após a conclusão do exercício, os participantes retornarão à sala de infusão para consumir sua refeição. Durante a primeira infusão, os participantes serão designados aleatoriamente para consumir 246 g de arroz e feijão preto disponíveis comercialmente (~610 kcal; ~20 g de proteína, ~127 g de carboidrato) ou bebida isocalórica e isonitrogênica de aminoácidos cristalizados e maltodextrina. Durante o segundo teste, os participantes serão designados aleatoriamente para consumir a condição restante.

Arroz e feijão preto disponíveis comercialmente serão cozidos separadamente e misturados logo antes do consumo no dia do teste de infusão. A refeição será preparada a uma temperatura interna de pelo menos 160°F, de acordo com a temperatura interna mínima do USDA para prevenir doenças de origem alimentar.