Плазменные биомаркеры мышечного метаболизма во время физических упражнений для оценки инсулинорезистентности у диализных пациентов с ХБП (KREBSome-IRC)

Хроническая почечная недостаточность (или ХБП) — хроническое заболевание, требующее на терминальной стадии замещения функции почек путем внепочечной очистки с помощью гемодиализа (ГД). Пациенты с ХБП, находящиеся на диализе, страдают многочисленными тяжелыми сопутствующими заболеваниями, ограничивающими возможность трансплантации почки.

Метаболические нарушения многочисленны и сложны: дислипидемия, фосфо-кальциевые нарушения, гормональные и алиментарные нарушения.

У этих пациентов возникновение инсулинорезистентности носит практически систематический характер, но ее оценка остается сложной задачей. Фактически, классический метод скрининга, известный как HOMA-IR, использующий одновременное измерение уровней инсулина и глюкозы в плазме, сильно зависит от диализа и сроков его проведения. Эталонный метод, известный как гиперинсулинемически-эугликемический клэмп-тест, трудно применять у пациентов с ГБ.

Хотя резистентность к инсулину является состоянием, которое можно обратить вспять физической активностью при хронических патологиях, отсутствие валидированного метода оценки ХБП при ГБ представляет собой упущенную возможность для профилактики ХБП, в то время как при ХБП разрабатываются программы мышечной реабилитации.

Более того, резистентность к инсулину связана с дисфункцией скелетных поперечно-полосатых мышц у пациентов с ХБП и представляет собой еще одно серьезное сопутствующее заболевание у этих пациентов, поскольку скелетные поперечно-полосатые мышцы являются основной тканью, утилизирующей глюкозу в ответ на инсулин. Исследовательская группа показала, что мышечные дисфункции, связанные со снижением мышечной силы и/или мышечной атрофией, являются фактором смертности у пациентов, находящихся на диализе. Наконец, молекулярные аномалии связаны с переключением мышечных волокон на гликолитические волокна и митохондриальными аномалиями, что убедительно указывает на энергетическую дисфункцию.

В предварительном исследовании исследовательская группа смогла продемонстрировать у пациентов, находящихся на диализе, изменение энергетического метаболизма, сравнимое с потерей «метаболической гибкости», имитируя то, что наблюдается у инсулинорезистентных пациентов без почечной дисфункции. Лучшее понимание компонентов энергетических аномалий и резистентности к инсулину может помочь в разработке протоколов мышечной реабилитации и предотвратить осложнения, связанные с резистентностью к инсулину.

В настоящее время единственным действительным неинвазивным методом, используемым в клинической практике для демонстрации нарушений мышечного окислительного метаболизма, является измерение скорости использования углеводов/липидов во время теста с физической нагрузкой. Этот «метаболический стресс-тест» позволяет определить точку максимального использования липидов (LIPOXMAX), текущий эталонный маркер мышечного метаболизма во время тренировки.

Тем не менее, LIPOXMAX сам по себе не может обеспечить понимание основных метаболических нарушений в энергетических путях, а анализ различных мышечных метаболитов, высвобождаемых в плазму во время тренировки (и их комбинации), недавно стал специфическим и ранним методом оценки резистентности к инсулину.

В частности, такие параметры, как лактат или пируват, измеренные в плазме в состоянии покоя, положительно коррелируют с индексом HOMA-IR и связаны с повышенным риском развития диабета 2 типа. Во время физических упражнений (метаболический стресс-тест) уровни лактата у инсулинорезистентных пациентов отличаются от таковых у здоровых людей.

Учитывая нарушения окислительного мышечного метаболизма у пациентов с ХБП и инсулинорезистентностью, измерение уровня лактата в покое и во время физических упражнений с поправкой на V'O2 может выявить профиль, позволяющий отличить пациентов с ХБП и инсулинорезистентностью от здоровых субъектов контрольной группы. .

С добавлением промежуточных продуктов метаболизма в плазме, связанных с энергетическими расстройствами, связанными с резистентностью к инсулину, исследователи предполагают, что их измерение во время тренировки улучшит чувствительность оценки нарушений мышечного окислительного метаболизма, о которых сообщается у субъектов, непереносимых к физическим нагрузкам.

Метаболомический подход во время физических упражнений позволит выявить биологическую и функциональную «признак» мышечной резистентности к инсулину у пациентов, находящихся на гемодиализе. Лучшее понимание метаболических нарушений может помочь в реабилитации мышц.

Это проспективное перекрестное сравнительное исследование с повторными измерениями, сравнивающее функциональные и биохимические профили реакции на физические упражнения между двумя группами хронических больных и группой здоровых людей.

Это сравнение метаболизма трех групп анализируется с использованием повторного отбора проб плазмы при различной интенсивности усилий.

• Лактат плазмы корректируется в соответствии с соотношением V'O2 в покое и во время тренировки.
• Метаболический профиль, скорректированный с помощью V'O2, в состоянии покоя и во время тренировки за счет комбинации промежуточных продуктов энергетического метаболизма при физической нагрузке на основе метаболитов-кандидатов со значимым коэффициентом корреляции >0,7 по сравнению с LIPOXmax и/или HOMA-IR, среди следующих:
• Кофакторы/субстраты цикла Кребса (лактат, пируват, малат, цитрат, сукцинат, фумарат и альфа-цетоглутарат)
• Кофакторы/субстраты ß-окисления (свободные жирные кислоты, профиль ацилкарнитина, бета-гидроксибутират, ацетоацетат)
• Аминокислотный профиль
• Ацилкарнитиновый профиль