Az akut etetés stimulálja a fibrinogén szintézist egészséges fiatal és idős felnőtteknél 1, 2

Giuseppe Caso

3 Sebészeti Klinika, 4 Orvostudományi és 5 Alkalmazott Matematikai és Statisztikai Tanszék, Stony Brook Egyetem, Stony Brook, NY 11794

Izolda Mileva

3 Sebészeti Klinika, 4 Orvostudományi és 5 Alkalmazott Matematikai és Statisztikai Tanszék, Stony Brook Egyetem, Stony Brook, NY 11794

Patricia Kelly

3 Sebészeti Klinika, 4 Orvostudományi és 5 Alkalmazott Matematikai és Statisztikai Tanszék, Stony Brook Egyetem, Stony Brook, NY 11794

Hongshik Ahn

3 Sebészeti Klinika, 4 Orvostudományi és 5 Alkalmazott Matematikai és Statisztikai Tanszék, Stony Brook Egyetem, Stony Brook, NY 11794

Marie C. Gelato

3 Sebészeti Klinika, 4 Orvostudományi és 5 Alkalmazott Matematikai és Statisztikai Tanszék, Stony Brook Egyetem, Stony Brook, NY 11794

Margaret A. McNurlan

3 Sebészeti Klinika, 4 Orvostudományi és 5 Alkalmazott Matematikai és Statisztikai Tanszék, Stony Brook Egyetem, Stony Brook, NY 11794

Absztrakt

A fibrinogén pozitív akut fázisú fehérje, májszintézise gyulladást és sérülést követően fokozódik. Nem világos azonban, hogy a fibrinogén szintézis reagál-e az orális tápanyagokra is, és hogy az étkezésre adott választ befolyásolhatja-e az életkor. Célunk ebben a tanulmányban az orális táplálás akut hatásának vizsgálata volt a fibrinogén szintézisre mind fiatal, mind idős férfiaknál és nőknél. A fibrinogén-szintézist 3 külön alkalomban határoztuk meg az l [2 H5] fenilalanin (43 mg/testtömeg-kg) beépítésével 8 fiatal (21-35 éves) és 8 idős (> 60 éves) résztvevőben a víz bevétele után ( kontroll), egy teljes folyékony étkezés (15% fehérje, 30% zsír és 55% szénhidrát), vagy csak az étkezés fehérje komponense. A teljes étkezés elfogyasztása a fibrinogén frakcionált szintézis arányát (FSR) 17 ± 6% -kal javította fiataloknál és 38 ± 10% -kal az idős résztvevőknél, összehasonlítva a vízi étkezéssel (P-1 · d -1). Az eredmények azt mutatják, hogy a fibrinogén-szintézis élesen stimulálódik egy étkezés után, és ezt a hatást az étkezés fehérje-összetevője képes megismételni, mind fiatal, mind idős felnőtteknél.

Bevezetés

A fibrinogén egy koagulációs fehérje, amely mind a trombogenezisben, mind az aterogenezis folyamatokban részt vesz, és a szív- és érrendszeri betegségek egyik fő független kockázati tényezőjeként ismerték el. A megemelkedett fibrinogén-plazmakoncentráció szorosan összefügg a koszorúér-betegség, a szélütés és az érrendszeri események miatti halálozás kockázatával (1–4). A plazma fibrinogén koncentrációja öregedéssel, elhízással, fizikai inaktivitással és dohányzással növekszik (5–10). Az in vivo fibrinogén anyagcserét szabályozó tényezőket azonban nem sikerült teljesen tisztázni.

A fibrinogén pozitív-akut fázisú fehérje, májszintézisét nagyban fokozzák a gyulladásos ingerek. A fibrinogén szintézis stimulálásáról beszámoltak a gyulladás állatmodelljeiben (11,12), valamint sérülést és traumát követő betegeknél (13–15). Az akut fázisú reakció során a fibrinogén szintézis stimulálását a citokinek közvetítik, és különösen az interleukin 6 (IL-6) 6 kiemelkedő szerepet játszik a fibrinogén szintézis fokozásában a fibrinogén gén expressziójának közvetlen felpörgetésével (12,16–18).

Bár a fibrinogénszintézis szabályozása gyulladással jól dokumentált, nem világos, hogy a fibrinogénszintézis reagál-e a tápanyagbevitelre is. Korábbi tanulmányok azt mutatják, hogy a fibrinogén szintézis sebessége változatlan (19), vagy csak egészséges emberek táplálkozásával növekszik (20). A daganatos betegeknél azonban jelentős táplálkozási stimulációról számoltak be (20).

Az öregedés során a fibrinogén emelkedett keringési szintjét jelentették fiatalabb egyénekhez viszonyítva (5–10), de a fibrinogén szintézisének alapsebességében nem dokumentáltak életkorral összefüggő változásokat (21). Az öregedés hatása a fibrinogén szintézis tápanyagbevitelre adott válaszára nem ismert.

Ezért ebben a tanulmányban az volt a célunk, hogy megvizsgáljuk a táplálkozás akut hatását a fibrinogén szintézisre fiatalabb és idősebb betegeknél egyaránt. A specifikus tápanyagok, különösen az étkezési fehérje szerepének feltárása érdekében a hatások megismerésében a fibrinogén szintézisét egy teljes étkezés (azaz fehérjét, szénhidrátot és zsírt tartalmazó) vagy csak a fehérjekomponens elfogyasztása után értékelték.

Az ugyanazon tanulmány albuminszintézisére vonatkozó adatokat, beleértve a résztvevők néhány jellemzőjét, korábban közzétették (22).

Mód

Résztvevők és kísérleti tervezés

Egészséges, nemdohányzó fiatal (21–35 éves, n = 8 éves) és idős (60 évnél idősebb, n = 8) önkéntesek vettek részt a vizsgálatban. Idős résztvevőket toboroztak, majd a fiatal résztvevőket összehangolták a nem és a BMI alapján. Az írásos beleegyezés megadása után a résztvevőket felvették a Stony Brook Egyetem Orvosi Központjának Általános Klinikai Kutatóközpontjába szűrővizsgálatra, amely teljes kórtörténetet, fizikális vizsgálatot és rutinszerű vérvizsgálatot tartalmaz az általános kémiai, hematológiai, máj- és vesefunkcióval kapcsolatban. . A szív-, érrendszeri, máj-, vese- vagy endokrin betegség klinikai bizonyítékaival rendelkező résztvevőket kizárták a vizsgálatból.

A beiratkozott alanyokat háromszor ~ 1 hét különbséggel vizsgálták. Minden vizsgálati látogatás alkalmával a fibrinogén szintézis sebességét értékelték vagy víz (azaz posztabszorptív állapot, vízi étkezés), vagy fehérjét, szénhidrátokat és zsírt tartalmazó (teljes étkezés), vagy csak fehérjét (fehérjetartalmú étkezés) fogyasztása után. A résztvevőket arra kérték, hogy ne változtassák meg a szokásos étrendi bevitelüket és ne igyanak alkoholt, és minden teszt előtt kerüljék el a súlyos vagy tartós testmozgást 3 napig.

Minden tanulmányi látogatás alkalmával a résztvevőket 1700 órakor felvették az Általános Klinikai Kutatóközpontba, megvizsgálták az esetleges akut betegségeket, és szokásos vacsorát biztosítottak. 2200 után semmilyen ételt vagy italt nem engedélyeztek, a víz kivételével. Másnap reggel 07.00 órakor az előzetes vérmintavétel után az önkéntesek elfogyasztották a 3 kísérleti étkezésből egyet, amelyet véletlenszerű sorrendben adtak meg.

A teljes étkezés tejsavófehérjét (Bi-Pro, Davisco), szénhidrátokat tartalmazott maltodextrin formájában (Moducal, Mead Johnson) és zsírt repceolaj formájában. Az étkezés biztosította a résztvevők napi energiafelhasználásának egyharmadát, becsülve 1,5-szeres szorzóval az FAO 1985-ös egyenleteiből (23) megjósolt alapcsere-szorzat szorzatával, és az energia 15% -át fehérjévé, 30% -át zsírként és 55% -át biztosította. % szénhidrátként.

A fehérjetartalmú étkezés csak a teljes étkezés fehérjekomponensét tartalmazta, ezért izonitrogén volt, de nem izokaloros. A vízi étkezés a másik 2 étkezéshez hasonló térfogatban adott vízből állt.

Harminc perccel az étkezés elfogyasztása után a fibrinogén szintézist megmértük az elárasztási technikával (13,22,24,25). L - [2H5] fenilalanint (Cambridge-i izotópok) és jelöletlen fenilalanint (Ajinomoto) (45 mg/testtömeg-kg) tartalmazó steril és pirogénmentes oldatot állandó sebességgel, 10 perc alatt infundáltunk. Ezután 90 perc alatt vérmintákat vettünk, hogy meghatározzuk az l - [2H5] fenilalanin dúsulását a plazma fibrinogénben és a plazma fenilalanin poolban. Az injektált izotópoldat dúsulása 10, 20, illetve 40 mol% volt a d 1., 2. és 3. vizsgálatban.

Az összes protokollt a Stony Brook Egyetem emberi alanyokat bevonó kutatási bizottsága hagyta jóvá.

analitikai módszerek

A fibrinogén dúsítása.

A fibrinogént ammónium-szulfáttal végzett ismételt kicsapással és nátrium-citrátban történő szolubilizálással izoláltuk a korábban leírtak szerint (13,24,25). Ezután a fibrinogént többször 30 g/l hideg perklórsavval mossuk, és 6 mol/l sósavval 24 órán át 110 ° C-on hidrolizáljuk. l - [2H5] A fenilalanin-dúsulást a tömeg: ionok monitorozásával határoztuk meg: a β-feniletil-amin n-heptafluor-butiril-származékának 106 (m + 2) és 109 (m + 5) töltésaránya MD800 GC-MS-en (Fisons Instruments ) (13,22,26,27).

A plazma fenilalanin dúsítása.

A plazmamentes fenilalanint megtisztítottuk és derivatizáltuk EZ: faast aminosav elemző készlet (Phenomenex) alkalmazásával. A dúsulást az ionok tömegének figyelemmel kísérésével értékelték: 206 és 211 töltöttségi arányok GC-MS-en (MD800, Fisons Instruments) (22).

Egyéb analitikai eljárások.

A plazma fibrinogén koncentrációt ACL Advance/Futura koagulométerrel (Instumentation Laboratory) (28) mértük. A plazma albuminkoncentrációt automatizált brómkrezolzöld módszerrel mértük (29). A szérum prealbumin és a retinol kötő fehérje (RBP) koncentrációit nephelometriával határoztuk meg BN II nephelométer (Dade Behering) alkalmazásával. A szérum lipidpanelt a Stony Brook Egyetem Orvosi Központ Klinikai Laboratóriumában értékeltük Roche moduláris automatizált tesztrendszer alkalmazásával. Az IL-6 plazmakoncentrációt ELISA-val határoztuk meg egy kereskedelemben kapható készlet alkalmazásával (R&D Systems). A plazma inzulin- és glükagonkoncentrációkat RIA-val (Diagnostics Products and ALPCO Diagnostics) mértük.

Számítások

A fibrinogén szintézis (FSR) frakcionált sebességét, azaz a naponta szintetizált intravascularis fibrinogén tömeg százalékát az l - [2H5] fenilalanin fibrinogénben való dúsításából és a plazma szabad fenilalanin dúsítás görbéje alatti területből számoltuk ( prekurzor pool) összehasonlítva az idővel, amint azt korábban részletesen leírtuk (13,24,25,30). A fibrinogén-szintézist abszolút szintézissebességként (ASR), azaz a napi szintetizált teljes mennyiségként is kiszámoltuk, megszorozva az FSR-t az intravaszkuláris fibrinogén tömegével és normalizálva a testtömegre (mg · kg −1 · d −1). A fibrinogén intravaszkuláris tömegét a plazma fibrinogén koncentrációja és plazma térfogata alapján becsültük meg, amelyet nem, életkor és testsúly alapján becsültünk meg nomogram segítségével (31).

Statisztika

Minden adatot átlag ± SE értékként fejezünk ki. Az adatok elemzését SPSS szoftver (15.0 verzió; SPSS) alkalmazásával végeztük. A fiatal és az idős csoportok jellemzőinek különbségeit egy független 2 mintás t teszttel elemeztük. Ismételt intézkedéseket hajtottak végre az ANOVA alkalmazásával az életkor, étkezés és étkezés × életkor interakciók megállapítására. Az alanyon belüli különbségeket a 3 táplálkozási körülmény esetében post-hoc összehasonlításokkal elemeztük Bonferroni-beállítással. A különbségeket akkor tekintettük jelentősnek, ha P Asztal 1 ). Az albumin, a prealbumin, az RBP, a triacil-glicerin és az összes, az LDL és a HDL-koleszterin plazmakoncentrációja szintén összehasonlítható volt a 2 csoportban (1. táblázat). Öt idős résztvevő lipidcsökkentő gyógyszereket (3-hidroxi-3-metil-glutaril-koezim A inhibitorok) szedett, amelyeket a vizsgálat ideje alatt nem szüntettek meg vagy módosítottak. A plazma fibrinogén koncentrációja fiatal és idős résztvevőknél nem különbözött (1. táblázat). Az IL-6 plazmakoncentrációja magasabb volt idősekben, mint a fiatal csoportban (P 1. táblázat).

ASZTAL 1

A résztvevők jellemzői, plazmakémia és posztabszorptív fibrinogén FSR és ASR 1

Fiatal idősek

Nem (F/M), n/n	2/6	2/6
Kor, y	25 ± 1	68 ± 2 *
Magasság, m	1,73 ± 0,03	1,73 ± 0,03
Súly, kg	78,8 ± 4,5	78,3 ± 4,2
BMI, kg/m 2	26,1 ± 0,9	26,1 ± 0,7
Albumin, g/l	38,8 ± 0,7	40,8 ± 1,0
Fibrinogén, g/l	3,35 ± 0,26	3,78 ± 0,26
Prealbumin, mg/l	288 ± 14	254 ± 16
RBP, mg/l	45 ± 3	49 ± 4
IL-6, ng/L	0,60 ± 0,13	2,05 ± 0,4 *
Trigliceridek, mmol/l	1,11 ± 0,12	1,16 ± 0,25
Összes koleszterin, mmol/L	3,76 ± 0,23	3,99 ± 0,28
HDL-koleszterin, mmol/l	1,11 ± 0,10	1,29 ± 0,08
LDL-koleszterin, mmol/l	2,10 ± 0,26	2,18 ± 0,34
Fibrinogén FSR,%/d	14,3 ± 0,9	11,3 ± 1,1 *
Fibrinogén ASR, mg · kg −1 · d −1	22,0 ± 2,7	17,1 ± 2,2

Jelen tanulmány, valamint Fu és Nair (21) szerint a fibrinogén szintézise a posztabszorptív állapotban nem változik az életkorban. Bár a posztabszorptív fibrinogén FSR alacsonyabb volt az idősebbeknél, mint a fiatal résztvevőknél (1A. Ábra), a napi szintetizált fibrinogén teljes mennyisége (ASR) hasonló volt mind fiatal, mind idős résztvevőknél. Az életkor nem csak nem befolyásolta a posztabszorptív fibrinogén szintézis sebességét, hanem az étkezés utáni fibrinogén szintézis növekedése is hasonló volt fiatal és idős résztvevőknél, jelezve, hogy az étkezés utáni táplálékokra adott anabolikus válasz az öregedéssel fennmarad.

A plazma fibrinogén-koncentrációja, amelyet a szintézis és az ártalmatlanítás sebessége szabályoz, általában növekszik az öregedéssel (5–10). Jelen tanulmány megállapításai, valamint Fu és Nair (21) eredményei arra engednek következtetni, hogy a fibrinogén plazmakoncentrációjának életkorfüggő növekedése nem a magasabb bazális szintézis sebesség, hanem inkább a fibrinogén ártalmatlanítás lassabb ütemének tudható be.

Tekintettel a gyulladás fontosságára a fibrinogén szintézisében (11,13–15), a jelen tanulmány fiatalabb és idősebb résztvevők IL-6 koncentrációit vizsgálta a gyulladás markerként. Noha az idősebb résztvevőknél magasabbak voltak (1. táblázat), az emelkedés nagysága nem volt elegendő ahhoz, hogy befolyásolja a fibrinogén szintézis sebességét a posztabszorptív és az étkezés utáni állapotokban, amelyek összehasonlíthatók voltak a fiatalabb és idősebb résztvevőknél. Mivel a posztabszorptív és az étkezés utáni állapotok idősebb és fiatalabb résztvevőknél összehasonlíthatók voltak az idősebbek jelentősen magasabb IL-6 szintje ellenére, ésszerűnek tűnik arra a következtetésre jutni, hogy ezekben az idős egyénekben a gyulladás alacsony szintje nem befolyásolta jelentősen a fibrinogén szintézis sebességét.

A jelen vizsgálat 8 résztvevője közül öt sztatinokat szedett. Mivel a sztatinhasználatról kimutatták, hogy csökkenti a gyulladást (azaz alacsonyabb a C-reaktív fehérje szintje), lehetséges, hogy ezekben az idős résztvevőkben a fibrinogén-koncentráció magasabb lenne azoknál az egyéneknél, akik nem szednek sztatinokat. Ez a lehetőség valószínűtlennek tűnik, figyelembe véve a több mint 5000 balk és mtsai önkéntes meta-elemzését. (38), jelezve, hogy a sztatinhasználat nem jár jelentős hatással a plazma fibrinogén-koncentrációira.

Összefoglalva: ez a tanulmány bebizonyította, hogy a fibrinogén szintézise az étkezés elfogyasztása után hevesen fokozódik, és hogy az étkezés fehérje komponense önmagában elegendő volt ahhoz, hogy a teljes étkezéshez hasonló stimulációt váltson ki, ami arra utal, hogy az étkezési aminosavak fontos szerepet játszanak az étkezés utáni fehérje szabályozásában szintézis a májban. A fibrinogén szintézisének növekedése része lehet a májfehérje szintézis általános reakciójának a megnövekedett tápanyagellátásra, különösen az aminosavakra, amelyet esetleg a glukagon változásai modulálnak az aminosavak bevitelére reagálva. A tanulmány azt is kimutatta, hogy a napi szintetizált fibrinogén (azaz ASR) mennyisége összehasonlítható fiataloknál és időseknél, és hogy az öregedés nem befolyásolja a fibrinogén szintézis tápanyagokra adott akut válaszát.

Köszönetnyilvánítás

G.C. és M.A.M. megtervezte a tanulmányt; M.C.G. felügyelte a projekt klinikai vonatkozásait, beleértve az orvosi megfigyelést és az egészségügyi szűrést; G.C., M.A.M. és P.K. elvégezte a kutatást; G.C. és I. M. mintaelemzést végzett; G.C., M.A.M. és H.A. elvégzett adatok és statisztikai elemzések; és G.C. és M.A.M. megírta a dolgot, és a végső tartalomért végső felelősséget viselt. Minden szerző elolvasta és jóváhagyta a végleges kéziratot.

Megjegyzések

1 Részben az NIH AG 017446 támogatás, az NIH általános klinikai kutatási támogatása 5-MO1-RR-10710 és a New York Empire Clinical Research Investigator Program ösztöndíjaival G.C. és P.K. A kísérleti étrendben használt savófehérje a Davisco Foods International, Inc. (Le Sueur, MN) szíves ajándéka volt.

2 A szerző közleményei: G. Caso, I. Mileva, P. Kelly, H. Ahn, M. C Gelato és M. A. McNurlan, nincsenek összeférhetetlenségek.

6 Használt rövidítések: ASR, abszolút szintézis sebesség; FSR, frakcionált szintézis sebesség; IL-6, interleukin 6; RBP, retinol-kötő fehérje.