Inverkan av metabolisk flexibilitet på förändringar i metabolisk hälsa (METPROS)

Metabolisk flexibilitet är förmågan att anpassa bränsleoxidation till bränsletillgänglighet så att ATP-syntes kan matcha dess cellulära krav. Således skulle till exempel ökad glukostillgänglighet efter en måltid öka glukosoxidationen, medan ökningar i lipidtillgänglighet under fasta skulle öka lipidoxidationen. Förbättrad metabol flexibilitet har föreslagits för att skydda människor från ektopisk lipidackumulering och den efterföljande utvecklingen av insulinresistens och metabolt syndrom.

Hos människor utvärderas metabol flexibilitet genom att mäta relativ makronäringsämnesoxidation (dvs lipider och kolhydrater) som svar på metabola utmaningar som ökar glukos eller lipidtillgänglighet. Det respiratoriska utbytesförhållandet (RER = CO2-produktion / O2-förbrukning) används för att bestämma relativ makronäringsoxidation. Den euglykemiska-hyperinsulinemiska klämman är en allmänt använd utmaning för att bedöma metabolisk flexibilitet eftersom den ökar glukostillgängligheten och därmed den relativa glukosoxidationen. Nyligen har andra metoder föreslagits för att bedöma metabolisk flexibilitet, inklusive den relativa lipidoxidationen under en nattfasta eller skillnaden mellan 24-timmars RER och sovande RER under icke-motionella energibalansförhållanden medan du vistas i en metabolisk kammare. Den metod som är mest relevant för att bedöma inverkan av metabol flexibilitet och dess effekter på metaboliska hälsoresultat är okänd.

Inverkan av metabol flexibilitet på metaboliska hälsoresultat är fortfarande osäker. Bristen på överensstämmelse mellan studier förklaras av variationen i de metabola utmaningarna, skillnader i det analytiska tillvägagångssättet för att beräkna metabol flexibilitet, och den lösa användningen av begreppet metabolisk flexibilitet i samband med många olika fenomen. Dessutom har de flesta studier som undersöker samband mellan metabol flexibilitet och metaboliska hälsoresultat använt tvärsnittsdesigner. Huruvida försämrad metabolisk flexibilitet orsakar eller beror på metabolisk hälsoförsämring är således oklart. Longitudinella studier med välkontrollerade metoder krävs för att bestämma effekten av metabol flexibilitet på prospektiv metabol hälsa.

I denna pilot- och förstudie kommer vi att använda data från en studie som genomfördes för 16 år sedan på 88 friska deltagare utan fetma (InSight-studie på Pennington Biomedical). Studien inkluderade en euglykemisk-hyperinsulinemisk klämma, en fastebedömning över natten, en 24-timmars vistelse i en metabolisk kammare och mätning av metaboliska hälsoresultat. Med hjälp av data som redan samlats in i InSight-studien kommer vi att beräkna den metaboliska flexibiliteten för varje deltagare i den euglykemiska-hyperinsulinemiska klämman, fastan över natten och den metaboliska kammaren. För att testa sambandet mellan metabolisk flexibilitet och förändringar i metaboliska hälsoresultat kommer vi att ringa tillbaka alla deltagare för ett enda uppföljningsbesök för att omvärdera de metaboliska hälsoresultaten inklusive body mass index, kroppssammansättning, blodtryck, HOMA -IR och de cirkulerande koncentrationerna av glukos, triglycerider och kolesterol. Sådana data kommer att belysa den mest informativa metoden för att bedöma metabolisk flexibilitet i förhållande till specifika metaboliska hälsoresultat. Vi kommer att använda dessa preliminära data för att designa och driva framtida projekt som ska lämnas in för finansiering till vetenskapliga federala myndigheter.

Våra specifika mål är att:

1. Testa sambandet mellan metabolisk flexibilitet som svar på en euglykemisk-hyperinsulinemisk klämma och förändringen i metaboliska hälsoresultat efter 16 år hos människor.
2. Testa sambandet mellan metabolisk flexibilitet som svar på fasta över natten och förändringen i metaboliska hälsoresultat efter 16 år hos människor.
3. Testa sambandet mellan metabol flexibilitet som svar på en 24-timmars vistelse i en metabolisk kammare och förändringen i metaboliska hälsoresultat efter 16 år hos människor.