Пищевая стимуляция синтеза мышечных белков и скорости метаболизма после бариатрической хирургии

1. Цели

   Бариатрическая хирургия стала распространенным методом лечения тяжелого ожирения и приводит к потере жировой массы. Однако мышечная масса также теряется после бариатрической хирургии. Главной предпосылкой исследователей является то, что потребление питательной композиции на основе незаменимых аминокислот после бариатрической операции сохранит мышечную массу за счет стимуляции синтеза мышечного белка. В результате использование энергии, связанное с сочетанием поддержания мышечной массы и стимулированного синтеза мышечного белка, будет противодействовать снижению скорости метаболизма, которое обычно происходит при гипокалорийных условиях. Поддержание более высокого общего расхода энергии за счет потребления незаменимых аминокислот ускорит потерю жира, а также ускорит потерю массы тела. Исследователи также предполагают, что потребление питательной композиции на основе незаменимых аминокислот уменьшит накопление внутриклеточных липидов в мышцах, что приведет к большему улучшению гомеостаза глюкозы и метаболизма мышечного белка. Потеря мышечной массы у людей с ожирением, перенесших быструю потерю веса после бариатрической операции, сама по себе не является болезнью или состоянием здоровья.

   Следующие цели будут проверять конкретные гипотезы, связанные с научной предпосылкой:

   Цель 1. Добавление к обычному рациону питания после бариатрической хирургии запатентованного пищевого состава на основе незаменимых аминокислот два раза в день в течение 6 месяцев будет поддерживать мышечную массу и уменьшать жировую массу в большей степени, чем добавление в рацион изонитрогенного количества сывороточного белка. Мышечная масса будет измеряться напрямую с использованием нового метода разбавления индикатора с использованием креатина, меченного дейтерием. Жировая и безжировая масса тела будет измеряться с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии.

   Цель 2. Фракционная скорость синтеза мышечного белка и общий синтез мышечного белка (мышечная масса x относительная скорость синтеза) будут меньше снижаться по сравнению с дооперационными значениями у участников, потребляющих питательный состав на основе незаменимых аминокислот, по сравнению с сывороточным белком. Фракционная скорость синтеза мышечного белка будет измеряться с помощью нового метода «виртуальной биопсии», который обеспечивает интегрированное значение в течение трех недель.

   Цель 3. Предоперационный уровень общего расхода энергии будет лучше поддерживаться у участников, потребляющих питательный состав на основе незаменимых аминокислот, а не сывороточный протеин. Изменение общего расхода энергии будет измеряться с 10-дневными интервалами с использованием метода двойной маркировки воды до и через 6 месяцев после операции.

   Цель 4. Через шесть месяцев после бариатрической операции накопление внутриклеточных липидов в мышцах будет снижено по сравнению с дооперационным значением в большей степени у участников, потребляющих пищевую формулу на основе незаменимых аминокислот, чем сывороточный протеин. Накопление внутриклеточных липидов в мышцах будет измеряться с помощью магнитно-резонансной спектроскопии и магнитно-резонансной томографии. Исследователи ожидают, что большее снижение внутриклеточного накопления липидов будет связано с большим улучшением чувствительности к инсулину с точки зрения гомеостаза глюкозы, а также с точки зрения синтеза мышечного белка.

   Положительные результаты этого исследования подтвердят ценность питательной композиции на основе незаменимых аминокислот с точки зрения увеличения скорости потери жира и улучшения изменений состава тела после бариатрической хирургии.

2. Задний план

   Несмотря на успешное снижение массы тела и улучшение сопутствующих заболеваний после бариатрической операции, у большинства пациентов с выраженным ожирением сохраняется избыточная масса тела. Пациенты также испытывают различия в реакции на лечение. До 30% пациентов испытывают субоптимальную потерю веса или значительный набор веса. Количество потерянного веса и его поддержание важны, потому что именно они приводят к улучшению/ремиссии сопутствующих заболеваний (диабет, болезни сердца и т. д.), а также к снижению смертности от сердечно-сосудистых заболеваний или рака. Одним из ключей к оптимальной потере веса при диете с ограничением калорий и последующему поддержанию потери веса является потеря жира без потери мышечной массы (так называемая сухая масса тела). Это снижение расхода энергии из-за уменьшения мышечной массы после потери веса, что в значительной степени способствует восстановлению веса. Мышечная масса является ключевым фактором энергетического метаболизма, способствующим сжиганию пищи в качестве топлива, а не ее отложению в виде жира. Поскольку мышцы являются резервуаром аминокислот для поддержания синтеза белка, необходимого для выживания, их массовое количество всегда подвергается риску в условиях неадекватного питания. Скелетные мышцы при ограничении калорийности диеты для похудения катаболизируются, чтобы обеспечить неудовлетворенные потребности организма в белке. Становится сложно поддерживать мышечную массу в условиях жесткого ограничения калорий, например, после бариатрической операции.

   Было показано, что белковые добавки защищают от потери мышечной массы, возникающей при похудении, но только в том случае, если добавок достаточно. Стандартным подходом к поддержанию мышечной массы во время быстрой и значительной потери веса после бариатрической хирургии является прием пищевых добавок с сывороточным белком. После бариатрической хирургии белковые добавки ограничены неспособностью пациентов получать достаточное количество калорий. Этому также могут помешать типичные периоперационные осложнения, которые ограничивают прием пищи, такие как тошнота, рвота и раннее чувство насыщения. Таким образом, несмотря на то, что после бариатрической операции добавление сывороточного протеина в стандартную медицинскую помощь было достигнуто, были достигнуты лишь незначительные улучшения в предотвращении потери мышечной массы. Незаменимые аминокислоты, интервенционная добавка в этом исследовании, представляет собой запатентованную формулу, которая, как было научно доказано, обладает гораздо более сильным анаболическим действием, чем сывороточный протеин, у свободно живущих пожилых людей и молодых здоровых взрослых, находящихся на постельном режиме. Добавка с незаменимыми аминокислотами стимулирует синтез белка в 3-5 раз эффективнее, чем сывороточный протеин, с незначительными небелковыми калориями.

   Важность роли мышц в снижении веса и его поддержании невозможно переоценить. Мышцы, имеющие решающее значение для энергетического метаболизма, отвечают за большую часть общего расхода энергии (что эквивалентно расходу энергии при физической активности, расходу энергии в состоянии покоя и индуцированному диетой термогенезу — калориям, необходимым для переваривания пищи). И физическая активность, и синтез мышечного белка составляют значительную часть расхода энергии. Благодаря своей функции в физической активности и синтезе белка мышцы в значительной степени определяют расход калорий, лежащий в основе способности «израсходовать» съеденную пищу, а не откладывать ее в виде жира.

   Ожирение – это не только увеличение жировых отложений, но и увеличение внутримышечного жира. Внутримышечный жир, связанный с ожирением, ухудшает функцию мышц по обеспечению нормального гомеостаза глюкозы. К счастью, когда запасы жира в мышцах уменьшаются, чувствительность к инсулину улучшается. В условиях повышенного внутримышечного жира также нарушается функция снабжения аминокислотами для поддержания синтеза основных белков. Нарушение синтеза белка, стимулируемого мышечными митохондриями, потенциально снижает расход энергии в состоянии покоя и термогенез, индуцированный диетой. Адекватное потребление белка может противодействовать нарушению синтеза мышечного митохондриального белка и, теоретически, привести к уменьшению внутримышечного жира, улучшая как расход энергии, так и чувствительность к инсулину.

3. Дизайн исследования

Это двойное слепое рандомизированное клиническое исследование, в котором будет определяться ответ на потребление одной из двух различных пищевых добавок после бариатрической операции. Различные факторы, связанные с составом тела и мышечным метаболизмом, будут количественно определены у участников с ожирением до и примерно через 6 месяцев после бариатрической операции. Этот временной интервал был выбран потому, что дополнительные изменения массы тела обычно относительно невелики через 6 месяцев после операции; большая часть потери веса происходит в первые 6 месяцев. Участники будут случайным образом распределены с помощью компьютера для получения либо пищевой добавки на основе незаменимых аминокислот (вмешательство), либо имеющейся в продаже добавки на основе сывороточного белка (Beneprotein®).