харчування

  • Резюме
  • Довіритель
  • МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ
  • Тварини та протокол дослідження.
  • Пробіотики
  • Дієта.
  • Зростання та збільшення ваги.
  • Глюкоза в плазмі, інсулін, амінокислоти, сечовина та кортизол.
  • Інфузія та аналіз амінокислотних індикаторів.
  • Аналіз факторів ініціації трансляції та загальних убиквітінованих білків.
  • Статистичний аналіз.
  • РЕЗУЛЬТАТИ
  • Збільшення ваги та зростання.
  • Глюкоза в плазмі, інсулін, кортизол, амінокислоти та обмін білка в організмі.
  • Синтез білка скелетних м’язів, фактори ініціювання трансляції та убіквітіновані білки.
  • Кореляція лейцину в плазмі.
  • ОБГОВОРЕННЯ
  • Глосарій

Резюме

Довіритель

Різні засоби, включаючи анаболічні препарати та/або ентеральні харчові добавки (11), можуть бути використані для запобігання втраті нежирної маси. Метою цих стратегій є підтримка анаболічного стану шляхом стимулювання ПС та мінімізації протеолізу. З точки зору скелетних м'язів, ці підходи стимулюють ініціювання трансляції білка через шлях mTOR, знижують протеолітичну активність (особливо опосередкований убиквітин протеоліз) або обидва. Цей клітинний ефект призведе до збільшення швидкості дробового синтезу скелетних м’язів (FSR) та підтримання нормального росту та м’язової маси.

Ентеральне харчування може бути ефективним у запобіганні втраті м’язів та затримці росту при ВЗК шляхом посилення клітинних сигналів, опосередкованих інсуліном, які ініціюють ПС або безпосереднє збільшення доступності поживних речовин. Анаболічний ефект підвищених амінокислот у плазмі крові, зокрема лейцину, добре встановлений і продемонстрований як у здорових поросят (12, 13), так і у "септичних" поросят (14). Крім того, недавнє клінічне дослідження показало, що гіперінсулінемія та ремісія захворювання у дорослих із хворобою Крона або виразковим колітом корелюють (15). Отже, незважаючи на дефіцит енергії, можна підтримувати ріст і ПС при постійному надходженні поживних речовин.

Раніше ми продемонстрували у тих самих поросят, що використовувались у цьому дослідженні, що добавки з пробіотиками збільшували ПС і синтез альбуміну, але не впливали на тяжкість захворювання та ПС товстої кишки (16). На основі непередбачуваного виявлення стимульованого ПС печінки, наша мета полягала у дослідженні того, чи будуть пробіотики викликати подібний анаболічний ефект у скелетних м’язах, щоб пом’якшити втрату м’язів, пов’язану зі зменшенням споживання їжі та запаленням при ВЗК. Інші показали, що пробіотичні добавки є потенційною допоміжною терапією ВЗК як у дорослих, так і у дітей (17-19). Однак більшість клінічних випробувань пробіотиків були зосереджені на контролі симптомів та індукції ремісії, але не на поживному стані.

Отже, у цьому дослідженні вивчався ефект постійного ентерального годування при достатньому споживанні макроелементів, 50% необхідних макроелементів або 50% потреб у пробіотичних добавках в умовах гострого коліту. Ми використовуємо підхід постійного годування для підвищення концентрації інсуліну та амінокислот. Постійна стимуляція інсулінової та лейцин-опосередкованої клітинної сигналізації передбачала стимулювання мережевих анаболічних клітинних процесів. Отже, наша гіпотеза полягала в тому, що 1) підтримка достатнього споживання поживних речовин запобігає погіршенню росту та підтримує показники ПС м’язів; 2) введення пробіотиків не послаблює ріст м’язів та зменшення ПС у відповідь на обмеження їжі у моделі коліту поросят.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

Тварини та протокол дослідження.

Пробіотики

Поросята C-MRP отримували 450 × 10 9 КУО VSL # 3 (VSL Pharmaceuticals, Гейтерсбург, Меріленд) у вигляді 1 упаковки на день у дієті 30 мл, 15 мл двічі на день). Дозування базувалося на дослідженнях на гризунах та людях, використовуючи масу тіла (0,73) для масштабування між метаболічними розмірами тіла (22-24).

Дієта.

Дієти на основі яєчного альбуміну та сироваткового білка були сформульовані в нашій лабораторії, як було описано раніше (16). Дієти вводили щодня протягом 16 годин (Compat Feeding Pump; Novartis Nutrition, Канада), щоб доставити 300 мл/кг протягом 24 годин через шлунковий катетер, щоб досягти адекватного вживання в їжу енергії 925 кДж кг −1 д −1 для REF/C-WN та 50% рекомендованих норм споживання 461 кДж · кг −1 · d −1 для поросят C-MR/C-MRP (25, 26). Прийом коригували щодня залежно від ваги, а дієти з обмеженим вмістом на 50% доповнювали, щоб підтримувати ті ж споживання мікроелементів, що й у групах REF та C-WN, щоб уникнути дефіциту мікроелементів, що впливає на ріст, АТ або тяжкість запалення.

Зростання та збільшення ваги.

Довжину морди до кола та окружність грудної клітки вимірювали під наркозом на початку дослідження та на 14 день. Вагу тіла вимірювали щодня.

Глюкоза в плазмі, інсулін, амінокислоти, сечовина та кортизол.

Метаболіти вимірювали у плазмі, зібраній 14-го дня на 6 годині інфузії маркером. Інсулін вимірювали RIA для свинячого інсуліну (Linco Research, MO). Глюкозу визначали глюкозооксидазою (GM7 Micro-Stat, Analox Instruments, MA). Амінокислоти визначали методом ВЕРХ із зворотною фазою (Бекман Коултер) після автоматичної дериватизації офтальддіальдегіду перед колоною (27). Сечовину та кортизол вимірювали за допомогою автоматизованого аналізатора клінічної хімії (модель Hitachi 911, ON, Канада).

Інфузія та аналіз амінокислотних індикаторів.

Індикатор l- [кільце - 2 H 5] фенілаланін (збагачений на 98%) вводили у вигляді постійної інфузії (35 мкмоль/кг) (35 мкмоль · кг -1 · год -1) протягом 6 год у режимі харчування 14. Зразки крові брали на початковому рівні та щогодини під час інфузії. Longissimus dorsi (LD) та м'язові м'язи, що представляють швидкі та повільні окислювальні гліколітичні м'язові волокна, відповідно, були ліквідовані відразу після забою поросят пентобарбіталом натрію. Амінокислоти (похідні н-пропілового ефіру гептафторбутираміду) отримували у плазмі та м’язах, як описано раніше (20). Збагачення фенілаланіну аналізували за допомогою негативної хімічної іонізаційної газової хроматографії-мас-спектрометрії (модель Hewlett Packard 5988A, CA), відстежуючи іони [M-FH] - у співвідношенні маси до заряду 383 та 388, що відповідає немеченому та маркованому іони відповідно. Індикатор: коефіцієнти мікроелементів визначали з використанням вмісту сирих іонів та аналізу вмісту індикатора та природного вмісту фенілаланіну (16, 20).

Потік фенілаланіну розраховували з розведення маркера на плато у групі фенілаланіну, як ми вже описували (16). Оборот білка у всьому тілі розраховували за потоком фенілаланіну на основі вмісту фенілаланіну в білку у поросят (3,7 г/100 г) (28). FSRs змішаних білків у LD та masseter визначали як швидкість збільшення збагачення зв’язаного з білками фенілаланіну порівняно із збагаченням фенілаланіну внутрішньоклітинної вільної групи (20). Збагачення фенілаланіну у змішаних білках плазми на початковому рівні використовувалося як сурогат для початкового або фонового збагачення м’язових білків.

Аналіз факторів ініціації трансляції та загальних убиквітінованих білків.

Щоб оцінити вплив дієти та пробіотиків на активацію факторів ініціювання трансляції, ми дослідили фосфорилювання mTOR та його субстратів, p70S6K1 та 4E-BP1, лише у зразках LD. Заморожені зразки LD обробляли, як описано раніше, для аналізу комплексу eIF4E * 4E-BP1 та фосфорильованого Akt, mTOR, S6K1 та рибосомного білка S6, eIF4E, 4E-BP1 (27, 29, 30). Як індекс опосередкованого убиквітином протеолізу, рівні загального убиквітінованого білка у зразках ЛД визначали за допомогою імуноблотингу, як описано раніше (27).

Статистичний аналіз.

Всі дані були проаналізовані за допомогою SPSS версії 11.0 (SPSS Inc., Чикаго, Іллінойс) і були представлені як середнє значення ± SEM. Щоденний приріст ваги аналізували за допомогою повторних вимірювань ANOVA. Безперервні змінні аналізували односторонньою ANOVA з наступною різницею найменших квадратів після обговорення та тестом Даннета для порівняння між групами, що використовують групу C-WN як групу порівняння та p

Вага тіла поросят щодня. REF, чорні квадрати; C-WN, відкриті трикутники; C-MR, відкриті кола; C-MRP, сірі квадрати. Середнє значення ± SEM, n = 8; * стор

Фракційні швидкості синтезу змішаних білків скелетних м’язів. LD FSR (чорні смуги) та masseter FSR (білі смуги). Середнє значення ± SEM, n = 8; * стор

Панелі A - D, Молекулярний контроль убіквітінованої мРНК та трансляції білка. A, відносний фосфорильований Akt (чорні смуги) і mTOR (білі смуги). B, відносний фосфорильований 4EBP1 (чорні смуги) та eIF4E * 4E-BP1 комплекс (відкриті смуги). С, відносний фосфорильований p70S6K1 (чорні смуги) та рибосомний білок S6 (відкриті смуги). D, відносна загальна кількість загальних білків. Середнє значення ± SEM; * p −1d −1) і з рівнем фосфорильованого p70S6K1 (r = 0,45, p

Кореляції Пірсона щодо концентрації лейцину в плазмі (мкмоль/л) із збільшенням маси тіла (A) (gkg −1d −1; r = 0,46, p C-MR

обмежений макроелементами коліт

коліт з обмеженням макроелементів та пробіотиків

добре харчується колітом

декстран сульфат

швидкість дробового синтезу

Запальна хвороба кишечника

синтез білка

здорові та добре харчуються еталонні поросята