Влияние фенилбутирата натрия на циркулирующие аминокислоты с разветвленной цепью

Всего в организме человека присутствует двадцать протеиногенных аминокислот1. Из-за своей химической структуры три аминокислоты — изолейцин, лейцин и валин — называются аминокислотами с разветвленной цепью (BCAA). Люди потребляют BCAA из продуктов, содержащих белок, таких как мясо, яйца и молоко2,3. Однако недавние исследования выявили связь между повышенным уровнем BCAA в плазме и диабетом 2 типа (СД2), резистентностью к инсулину (ИР) и ожирением4-6. Сила этих связей такова, что повышенная концентрация ВСАА в крови считается биомаркером и прогностическим фактором ожирения, резистентности к инсулину и диабета 2 типа7-9. В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что борьба с нарушением регуляции BCAA путем снижения уровня BCAA может иметь важное терапевтическое значение. Для снижения концентрации циркулирующих аминокислот с разветвленной цепью натощак можно применять различные методы. Один из методов, который успешно применил наш отдел, включает ограничение приема аминокислот с разветвленной цепью у 6 здоровых участников-добровольцев посредством контроля диеты. Ограничив прием BCAA в рационе здоровых людей, мы успешно снизили уровень BCAA, циркулирующего натощак, на 50% всего за семь дней. Тем не менее, построение диеты было очень трудоемким, утомительным, и более длительные исследования были связаны с проблемами соблюдения. Это побудило нас попробовать альтернативный метод, заключающийся в снижении уровня BCAA с помощью фенилбутирата натрия (NaPB). NaPB является широко используемым препаратом для лечения пациентов с нарушениями цикла мочевины (UCD). Однако, по-видимому, вторичным эффектом препарата является снижение уровня циркулирующих аминокислот с разветвленной цепью у добровольцев. Lindsey Burrage et al., 2014, сообщили о значительно более низком уровне циркулирующих аминокислот с разветвленной цепью у добровольцев, получавших NaPB, по сравнению с субъектами, не получавшими NaPB10. Хотя механизмы до конца не изучены, было высказано предположение, что NaPB вызывает истощение глютамина в крови, что может активировать катаболизм BCAA и, таким образом, вызывать снижение циркулирующих BCAA в плазме11. Наша цель — использовать NaPB для снижения уровня BCAA у участников с предиабетом и ожирением.

Добровольцы на скрининговом визите подпишут форму согласия. Оценка состояния здоровья, включая ЭКГ для мониторинга вашего сердца, проверку артериального давления, измерение роста и веса и проверку истории болезни. Образец крови натощак для измерения параметров здоровья, включая глюкозу, HbA1c, печень. и функция почек, профили липидов, функция щитовидной железы и полный анализ крови.

Как только мы получим детали и результаты (в течение 1 недели) вашего сеанса скрининга, мы свяжемся с вами по поводу вашей пригодности. Если вы подходите, мы (вы и исследовательская группа вместе) определим даты начала программы.

Проинструктировать вас в завершении пищевого дневника. УЧЕБНЫЙ ДЕНЬ 0 В этот день мы попросим добровольцев прийти после ночного голодания (кроме воды). Мы возьмем небольшие образцы вашей крови (образец натощак).

После взятия образцов крови участники получат напиток «тяжелая вода» под названием оксид дейтерия (D2O). Это почти то же самое, что и обычная вода, но небольшое и безвредное химическое изменение позволяет нам рассчитать, сколько новых мышц создает ваше тело. Количество D2O, которое вам дадут, будет рассчитываться на основе вашего веса. Участники предоставят образцы слюны до и после получения D2O. Перед отъездом домой они будут получать небольшие ежедневные добавки D2O и должны будут собрать вашу слюну через 3 часа после ежедневного приема в течение первой недели, а затем два раза в неделю и хранить образцы слюны в холодильнике/морозильной камере.

ДЕНЬ ИССЛЕДОВАНИЯ 7 По возвращении на второй день исследования участники также принесут с собой образцы слюны за последние 7 дней. В этот день снова должны присутствовать добровольцы после ночного голодания (кроме воды). Мы проведем биопсию мышц (образец натощак), чтобы использовать ее в качестве исходных/предварительных мер. Полностью квалифицированный практикующий врач возьмет биопсию мышц. Биопсия является стерильной процедурой под местной анестезией.

Мышечная биопсия Мышечная биопсия будет взята из бедра. Перед биопсией участок очищают и анестезируют местным анестетиком, после чего делают небольшой (ок. 1 см в ширину, 2-3 см в глубину) разрез будет сделан через кожу. Мышечная биопсия (размером меньше горошины) затем будет удалена из бедра с помощью конхотомных щипцов (по сути, острой пары пинцетов), при этом будет взято 3-5 небольших кусочков для обеспечения адекватного отбора проб. Затем разрез зашивают и накладывают водостойкую липкую повязку. Биопсия мышц обычно хорошо переносится, в основном безболезненна (хотя введение ощущается) и частота осложнений очень низкая.

Последующий уход за биопсией По окончании биопсии вы получите совет и информацию о том, как ухаживать за раной, а также информационный буклет. Через пять-семь дней после каждой биопсии мышц снимают швы и проверяют раны.

В дополнение к вышесказанному, добровольцы также пройдут серию минимально и неинвазивных тестов для оценки различных аспектов вашего здоровья и метаболического статуса:

1. Мы измерим, насколько хорошо организм способен перерабатывать сахар, выполнив пероральный тест на толерантность к глюкозе (ПГТТ). Это обычно используется для диагностики диабета или стратификации риска диабета в будущем. Для этого теста вам дадут 75 г сладкого напитка. Небольшие образцы крови будут браться перед употреблением алкоголя и каждые 15 минут (в течение 2 часов) из канюли (тонкой пластиковой линии), помещенной в вену на вашей руке, которая будет помещена в теплую коробку.
2. Легкий обед будет обеспечен в полдень. После обеда будет дана первая пероральная доза фенилбутирата.
3. Волонтеры получат первую дозу фенилбутирата после обеда. Добровольцы будут получать 5 граммов фенилбутирата натрия каждый день. 5 г/м2/день фенилбутирата натрия следует разделить на три части и принимать с каждым приемом пищи.
4. Участники получат фенилбутират натрия на одну неделю. УЧЕБНЫЙ ДЕНЬ 10 В этот день мы попросим вас прийти после ночного голодания (кроме воды). Мы возьмем небольшие образцы вашей крови (образец натощак). Кроме того, будут зарегистрированы кровяное давление, вес и рост. Добровольцам также сделают ЭКГ. Ожидается, что учебный день 11 займет до 1 часа.

УЧЕБНЫЙ ДЕНЬ 17 В этот день мы попросим вас прийти после ночного голодания (кроме воды). Мы возьмем небольшие образцы вашей крови (образец натощак) и образец слюны, чтобы использовать их в качестве промежуточных мер вмешательства. Кроме того, будут зарегистрированы кровяное давление, вес и рост. Затем добровольцам будет предоставлена ​​еще одна коробка-органайзер для лекарств с достаточным количеством фенилбутирата натрия, чтобы их хватило до конца исследования. Ожидается, что учебный день 17 займет до 1 часа. Мы также запросим тест на лейкопению.

ДЕНЬ ИССЛЕДОВАНИЯ 28 Это последний день исследования, снова добровольцы должны присутствовать после ночного голодания (кроме воды). Полностью квалифицированный практикующий врач возьмет биопсию мышц. Биопсия является стерильной процедурой под местной анестезией. После этого мы проведем пероральный тест на толерантность к глюкозе (ОГТТ), добровольцам дадут 75 г сладкого напитка. Небольшие образцы крови будут браться перед употреблением алкоголя и каждые 15 минут (в течение 2 часов) из канюли, которую помещают в теплую коробку. Кроме того, будут регистрироваться артериальное давление, вес и рост. Кроме того, тест на фруктозамин также будет запрошен до и после исследования.