Införlivandet av proteinbaserade aminosyror från kosten i duodenalapitel (GutFeeding)

Skelettmuskelvävnaden är i ett konstant tillstånd av ombyggnad, reglerad av balansen mellan vävnadsproteinsyntes och nedbrytningshastigheter, med en omsättningshastighet på 1-2 % per dag. Det är väl etablerat att proteinintag är en viktig anabol stimulans för muskelproteinsyntes. Proteinintag via kosten ger aminosyror som stimulerar proteinsyntesen genom att både fungera som substrat och som signalmolekyler som uppreglerar anabola vägar.

De anabola egenskaperna hos kostprotein beror till stor del på proteinnedbrytningen och aminosyraabsorptionskinetiken och efterföljande ökning av plasmaaminosyratillgängligheten. Efter proteinintag spjälkas protein till små peptider och aminosyror av matsmältningsenzymer. Därefter absorberas dessa aminosyror över tarmslemhinnan av olika membranbundna transportörer. Majoriteten av aminosyror som härrör från kosten frigörs i den systemiska cirkulationen och transporteras och tas upp av olika perifera vävnader i den postprandiala fasen. En betydande del av det intagna proteinet blir dock inte tillgängligt i cirkulationen. Denna del är antingen inte (ännu) smält och absorberad, eller så tas de absorberade aminosyrorna upp av splanchnic vävnader, såsom tarm och lever, vilket ger prekursorer för de novo vävnadsproteinsyntes, kallad first-pass splanchnic extraction. Tidigare arbete i vårt laboratorium har uppskattat att upp till 40 % av de proteinbaserade aminosyrorna tas upp och införlivas i tarmkanalen och levervävnaderna. Tarmen är det mest regenerativa organet i människokroppen och regenererar dess epitel var 3:e till 5:e dag. Det har föreslagits att de absorberade aminosyrorna används av epitelceller för snabb cellproliferation, vilket genererar nya celler för att bibehålla frisk slemhinna. Mänskliga studier på inkorporering av dietprotein-härledda aminosyror i tarmslemhinnan protein har inte utförts. Därför är syftet med den föreliggande explorativa in vivo-studien att för första gången bedöma inkorporeringen av protein-härledda aminosyror från kosten i duodenalt slemhinneprotein hos människor, och den systemiska tillgängligheten av aminosyror som härrör från kosten.

Åldrande åtföljs av ett avtrubbat muskelproteinsyntetiskt svar på proteinintag. Denna föreslagna anabola resistens kan vara relaterad till en minskad postprandial aminosyrafrisättning i cirkulationen, på grund av försämringar i proteinmatsmältningen och aminosyraabsorptionen, och större extraktion av splanchnic aminosyror i första passage hos äldre individer. Det återstår att fastställa huruvida inkorporeringen av aminosyror som härrör från kosten av protein i tarmslemhinnan ökar med åldrandet. Därför kommer den aktuella studien att använda data om inkorporering av dietprotein-härledda aminosyror i duodenalt mukosalt protein och postprandial aminosyraplasmatillgänglighet som erhållits hos unga och äldre individer för att utvärdera potentiella åldersrelaterade skillnader.

Två primära hypoteser kommer att testas:

1. Det antas att en del av de absorberade aminosyrorna kommer att inkorporeras direkt i duodenalapitelet inom 5 timmar efter proteinintag.
2. Det antas att omfattningen av postprandial inkorporering av dietproteinhärledda aminosyror i duodenalapitel kommer att vara större hos äldre jämfört med unga män.