Джузепе Касо
3 катедра по хирургия, 4 катедра по медицина и 5 катедра по приложна математика и статистика, Университет Стони Брук, Стони Брук, Ню Йорк 11794
Изолда Милева
3 катедра по хирургия, 4 катедра по медицина и 5 катедра по приложна математика и статистика, Университет Стони Брук, Стони Брук, Ню Йорк 11794
Патриша Кели
3 катедра по хирургия, 4 катедра по медицина и 5 катедра по приложна математика и статистика, Университет Стони Брук, Стони Брук, Ню Йорк 11794
Хонгшик Ан
3 катедра по хирургия, 4 катедра по медицина и 5 катедра по приложна математика и статистика, Университет Стони Брук, Стони Брук, Ню Йорк 11794
Мари С. Гелато
3 катедра по хирургия, 4 катедра по медицина и 5 катедра по приложна математика и статистика, Университет Стони Брук, Стони Брук, Ню Йорк 11794
Маргарет А. Макнърлан
3 катедра по хирургия, 4 катедра по медицина и 5 катедра по приложна математика и статистика, Университет Стони Брук, Стони Брук, Ню Йорк 11794
Резюме
Фибриногенът е положителен остра фаза протеин и неговият чернодробен синтез се засилва след възпаление и нараняване. Не е ясно обаче дали синтезът на фибриноген също реагира на хранителните вещества през устата и дали отговорът на храненето може да бъде повлиян от възрастта. Нашата цел в това проучване беше да изследваме острия ефект на пероралното хранене върху синтеза на фибриноген както при млади, така и при възрастни мъже и жени. Синтезът на фибриноген се определя в 3 отделни случая от включването на l [2H5] фенилаланин (43 mg/kg телесно тегло) при 8 млади (21–35 y) и 8 възрастни (> 60 y) участници след поглъщане на вода ( контрол), пълно течно хранене (15% протеин, 30% мазнини и 55% въглехидрати) или само протеиновият компонент на храненето. Поглъщането на пълноценното хранене повишава степента на фракционен синтез на фибриноген (FSR) със 17 ± 6% при младите и с 38 ± 10% при възрастните участници в сравнение с водното брашно (P −1 · d −1). Резултатите показват, че синтезът на фибриноген се стимулира остро след поглъщане на хранене и че този ефект може да бъде възпроизведен само от протеиновия компонент на храненето, както при млади, така и при възрастни хора.
Въведение
Фибриногенът е коагулационен протеин, участващ както в тромбогенезата, така и в процесите на атерогенеза и е признат за основен независим рисков фактор за сърдечно-съдови заболявания. Повишените плазмени концентрации на фибриноген са силно свързани с повишен риск от коронарна болест на сърцето, инсулт и смъртност от съдови събития (1–4). Плазмената концентрация на фибриноген се увеличава със стареенето, затлъстяването, физическото бездействие и тютюнопушенето (5–10). Въпреки това, факторите, регулиращи in vivo метаболизма на фибриногена, не са напълно изяснени.
Фибриногенът е протеин с положителна остра фаза и неговият чернодробен синтез се усилва значително от възпалителни стимули. Съобщава се за стимулиране на синтеза на фибриноген при животински модели на възпаление (11,12) и при пациенти след нараняване и травма (13–15). Стимулирането на синтеза на фибриноген по време на реакция на остра фаза се медиира от цитокини и по-специално интерлевкин 6 (IL-6) 6 има видна роля в усилването на синтеза на фибриноген чрез директно регулиране на експресията на гена на фибриноген (12,16–18).
Въпреки че регулирането на синтеза на фибриноген чрез възпаление е добре документирано, не е ясно дали синтезът на фибриноген също реагира на приема на хранителни вещества. Предишни проучвания показват, че скоростта на синтез на фибриноген е непроменена (19) или има тенденция да се увеличава (20) при хранене при здрави хора. Съобщава се обаче за значително стимулиране с хранене при пациенти с рак (20).
При стареене се съобщава за повишени нива на циркулиране на фибриноген спрямо по-млади индивиди (5–10), но не са документирани свързани с възрастта промени в базалната скорост на синтеза на фибриноген (21). Влиянието на стареенето върху отговора на синтеза на фибриноген към приема на хранителни вещества не е известно.
Следователно, нашата цел в това проучване е да изследваме острия ефект на храненето върху синтеза на фибриноген както при по-млади, така и при по-възрастни пациенти. За да се изследва ролята на специфичните хранителни вещества, по-специално на диетичния протеин за повишаване на ефектите, синтезът на фибриноген се оценява след поглъщане на пълноценно хранене (т.е. съдържащо протеин, въглехидрати и мазнини) или само на протеиновия компонент.
Данните за синтеза на албумин от същото проучване, включително характеристиките на някои участници, са публикувани преди това (22).
Методи
Участници и експериментален дизайн
Здрави, непушачи млади (възраст 21–35 години, n = 8) и възрастни хора (възраст> 60 години, n = 8) доброволци взеха участие в проучването. Бяха наети възрастни участници и след това младите участници бяха съпоставени по пол и ИТМ. След даване на писмено информирано съгласие, участниците бяха приети в Общия клиничен изследователски център в Медицинския център на Университета Стони Брук за скринингово посещение, състоящо се от пълна медицинска история, физически преглед и рутинен кръвен тест за обща химия, хематологична, чернодробна и бъбречна функция . Участниците с клинични данни за сърдечно, съдово, чернодробно, бъбречно или ендокринно заболяване бяха изключени от проучването.
Записаните предмети се изучават на 3 пъти ∼ 1 седмица. При всяко посещение на изследването се оценяват нивата на синтез на фибриноген след поглъщане или на вода (т.е. след абсорбция, водно брашно), или на течно брашно, съдържащо протеини, въглехидрати и мазнини (пълноценно хранене) или само на протеин (протеиново брашно). Участниците бяха помолени да не правят промени в обичайния хранителен прием или да пият алкохол и да избягват всякакви тежки или продължителни физически упражнения в продължение на 3 дни преди всеки тест.
При всяко проучвателно посещение участниците бяха приети в Общия клиничен изследователски център в 1700 ч, изследвани за всякакви остри заболявания и осигурени стандартна вечеря. Никакви храни и напитки, с изключение на вода, не се разрешават след 2200. На следващата сутрин в 0700 след вземане на предварително тествана кръвна проба, доброволците консумират 1 от 3-те експериментални ястия, които са дадени в произволен ред.
Пълното хранене съдържа суроватъчен протеин (Bi-Pro, Davisco), въглехидрати под формата на малтодекстрин (Moducal, Mead Johnson) и мазнини под формата на рапично масло. Храната доставяше една трета от дневните енергийни разходи на участниците, изчислени чрез умножаване с коефициент 1,5 на основния метаболизъм, предвиден от уравненията на ФАО от 1985 г. (23), и осигуряваше 15% енергия като протеин, 30% като мазнини и 55 % като въглехидрати.
Протеиновото брашно съдържаше само протеиновия компонент на цялостното хранене и следователно беше изонитрогенно, но не и изокалорично. Водното брашно се състои от вода, давана в обем, подобен на другите 2 хранения.
Тридесет минути след поглъщането на храна, синтезът на фибриноген се измерва, използвайки техниката на наводняване (13,22,24,25). Стерилен и безпирогенен разтвор, съдържащ 1 - [2Н5] фенилаланин (Cambridge Isotopes) и немаркиран фенилаланин (Ajinomoto) (45 mg/kg телесно тегло) се влива с постоянна скорост в продължение на 10 минути. След това бяха взети кръвни проби в продължение на 90 минути за определяне на обогатяването на 1 - [2Н5] фенилаланин в плазмения фибриноген и в плазмения басейн на фенилаланин. Обогатяването на инжектирания разтвор на изотоп е съответно 10, 20 и 40 mol% при проучване d 1, 2 и 3.
Всички протоколи бяха одобрени от Комитета за изследване на човешките субекти в университета Стони Брук.
Аналитични методи
Обогатяване на фибриноген.
Фибриногенът се изолира от плазмата чрез многократно утаяване с амониев сулфат и разтваряне в натриев цитрат, както е описано по-рано (13,24,25). След това фибриногенът се промива няколко пъти със студена перхлорна киселина (30 g/L) и се хидролизира с 6 mol/L солна киселина за 24 h при 110 ° C. l - [2 H5] Обогатяването с фенилаланин беше определено чрез проследяване на йони с съотношение маса: заряд 106 (m + 2) и 109 (m + 5) на n-хептафлуоробутириловото производно на β-фенилетиламин на MD800 GC-MS (Fisons Instruments ) (13,22,26,27).
Обогатяване на плазмения фенилаланин.
Безплазменият фенилаланин се пречиства и дериватизира, като се използва комплект за анализ на аминокиселини EZ: faast (Phenomenex). Обогатяването се оценява чрез наблюдение на йони при маса: съотношения на заряд 206 и 211 на GC-MS (MD800, Fisons Instruments) (22).
Други аналитични процедури.
Плазмената концентрация на фибриноген е измерена с помощта на коагулометър ACL Advance/Futura (лаборатория за инстументация) (28). Концентрацията на плазмения албумин се измерва с автоматизиран метод на бромокрезолово зелено (29). Концентрациите на серумен преалбумин и ретинол свързващ протеин (RBP) се определят чрез нефелометрия, използвайки BN II нефелометър (Dade Behering). Панелът от серумни липиди беше оценен в клиничната лаборатория на Университетския медицински център на Stony Brook с помощта на Roche Modular Automated test system. Плазмената концентрация на IL-6 се определя чрез ELISA, използвайки наличен в търговската мрежа комплект (R&D системи). Плазмените концентрации на инсулин и глюкагон са измерени чрез RIA (Diagnostics Products и ALPCO Diagnostics).
Изчисления
Фракционните скорости на синтез на фибриноген (FSR), т.е. процентът на интраваскуларната фибриногенова маса, синтезирана на ден, са изчислени от обогатяването на l - [2 H5] фенилаланин във фибриноген и площта под кривата на обогатяване на свободен плазмен фенилаланин ( прекурсорен пул) в сравнение с времето, както е описано по-подробно по-рано (13,24,25,30). Синтезът на фибриноген също се изчислява като абсолютни скорости на синтез (ASR), т.е. общото количество, синтезирано на ден, чрез умножаване на FSR по вътресъдовата маса на фибриноген и нормализиране за телесното тегло (mg · kg -1 - d -1). Вътресъдовата маса на фибриногена се изчислява от плазмената концентрация на фибриноген и плазмения обем, които се прогнозират от пола, възрастта и теглото с помощта на номограма.
Статистика
Всички данни са изразени като средни стойности ± SE. Анализът на данните е извършен с помощта на софтуера SPSS (версия 15.0; SPSS). Разликите в характеристиките между младите и възрастните групи бяха анализирани с независим t-тест с 2 проби. Предприети са многократни мерки ANOVA за установяване на взаимодействията между възрастта, храненето и храненето × възраст. Разликите в рамките на субекта за трите диетични условия бяха анализирани с post hoc сравнения с корекция на Bonferroni. Разликите се считат за значими, ако P маса 1 ). Плазмените концентрации на албумин, преалбумин, RBP, триацилглицероли и общ, LDL и HDL холестерол също са сравними в двете групи (Таблица 1). Пет участници в напреднала възраст приемаха понижаващи липидите лекарства (инхибитори на 3-хидрокси-3-метилглутарил-коезим А), които не бяха преустановени или модифицирани по време на проучването. Плазмените концентрации на фибриноген при млади и възрастни участници не се различават (Таблица 1). Плазмените концентрации на IL-6 са по-високи при възрастните хора, отколкото в младата група (P Таблица 1).
МАСА 1
Характеристики на участниците, плазмена химия и постабсорбционен фибриноген FSR и ASR 1
| Пол (F/M), n/n | 2/6 | 2/6 |
| Възраст, y | 25 ± 1 | 68 ± 2 * |
| Височина, m | 1,73 ± 0,03 | 1,73 ± 0,03 |
| Тегло, кг | 78,8 ± 4,5 | 78,3 ± 4,2 |
| ИТМ, kg/m 2 | 26,1 ± 0,9 | 26,1 ± 0,7 |
| Албумин, g/L | 38,8 ± 0,7 | 40,8 ± 1,0 |
| Фибриноген, g/L | 3,35 ± 0,26 | 3,78 ± 0,26 |
| Преалбумин, 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 * |
| Триглицериди, mmol/L | 1,11 ± 0,12 | 1,16 ± 0,25 |
| Общ холестерол, mmol/L | 3,76 ± 0,23 | 3,99 ± 0,28 |
| HDL холестерол, mmol/L | 1.11 ± 0.10 | 1,29 ± 0,08 |
| LDL холестерол, mmol/L | 2,10 ± 0,26 | 2,18 ± 0,34 |
| Фибриноген FSR,%/d | 14,3 ± 0,9 | 11,3 ± 1,1 * |
| ASR на фибриноген, mg · kg −1 · d −1 | 22,0 ± 2,7 | 17,1 ± 2,2 |
Настоящото изследване и това на Fu и Nair (21) предполагат, че синтезът на фибриноген в постабсорбционното състояние не се променя според възрастта. Въпреки че постабсорбционният фибриноген FSR е по-нисък при по-възрастните, отколкото при младите участници (фиг. 1А), общото количество синтезиран фибриноген на ден (ASR) е сравним както при млади, така и при възрастни участници. Възрастта не само не е повлияла на скоростите на абсорбционен синтез на фибриноген, но нарастването на синтеза на фибриноген след хранене също е сравним при млади и възрастни участници, което показва, че постпрандиалният анаболен отговор на хранителните вещества се запазва с остаряването.
Концентрациите на плазмен фибриноген, регулирани от скоростта на синтез и изхвърляне, обикновено са склонни да се увеличават с остаряването (5–10). Констатациите от настоящото проучване заедно с тези на Fu и Nair (21) предполагат, че свързаното с възрастта повишаване на плазмената концентрация на фибриноген не се дължи на по-високи нива на базален синтез, а може да се дължи по-скоро на по-бавни темпове на изхвърляне на фибриноген.
Като се има предвид значението на възпалението за синтеза на фибриноген (11,13–15), настоящото проучване изследва концентрациите на IL-6 при по-млади и възрастни участници като маркер на възпалението. Въпреки че те са били по-високи при по-възрастните участници (Таблица 1), степента на повишението не е била достатъчна, за да повлияе на скоростта на синтез на фибриноген в състоянията след абсорбция и след хранене, които са сравними при по-млади и по-възрастни участници. Тъй като постабсорбционните и постпрандиалните състояния са сравними при по-възрастни и по-млади участници, въпреки значително по-високите нива на IL-6 при възрастните хора, изглежда разумно да се заключи, че ниските нива на възпаление при тези пациенти в напреднала възраст не са повлияли значително на степента на синтез на фибриноген.
Петима от 8 участници в настоящото проучване са приемали статини. Тъй като е доказано, че употребата на статини намалява възпалението (т.е. по-нисък С-реактивен протеин), възможно е концентрациите на фибриноген при тези пациенти в напреднала възраст да бъдат по-високи при лица, които не приемат статини. Тази възможност изглежда малко вероятна, като се има предвид мета-анализът на над 5000 доброволци от Balk et al. (38) показва, че употребата на статини не е свързана със значителен ефект върху плазмените концентрации на фибриноген.
В заключение, това проучване демонстрира, че синтезът на фибриноген се засилва остро след консумация на хранене и че протеиновият компонент на храната сам по себе си е достатъчен, за да предизвика стимулация, сравнима с пълноценното хранене, което предполага важна роля на диетичните аминокиселини в регулирането на постпрандиалния протеин синтез в черния дроб. Увеличението на синтеза на фибриноген може да бъде част от цялостния отговор на синтеза на чернодробни протеини към увеличеното снабдяване с хранителни вещества, особено аминокиселини, вероятно модулирани от промени в глюкагона в отговор на приема на аминокиселини. Изследването също така показва, че количеството синтезиран фибриноген на ден (т.е. ASR) е сравним при млади и възрастни хора и че стареенето не влияе на острия отговор на синтеза на фибриноген към хранителни вещества.
Благодарности
G.C. и М.А.М. проектира проучването; M.C.G. ръководи клиничните аспекти на проекта, включително медицинско наблюдение и здравен скрининг; G.C., M.A.M. и P.K. проведено изследване; G.C. и И. М. извършиха анализ на пробата; G.C., M.A.M. и H.A. извършени данни и статистически анализ; и G.C. и М.А.М. е написал статията и е имал окончателна отговорност за окончателното съдържание. Всички автори прочетоха и одобриха окончателния ръкопис.
Бележки
1 Подкрепена отчасти от гранта на NIH AG 017446, гранта на NIH General Clinical Research 5-MO1-RR-10710 и стипендиите на Програмата за клинични изследвания на New York Empire Clinic за G.C. и П.К. Суроватъчният протеин, използван в експерименталните диети, е любезен подарък от Davisco Foods International, Inc. (Le Sueur, MN).
2 Разкриване на авторите: Г. Касо, И. Милева, П. Кели, Х. Ан, М. Силато и М. А. Макнърлан, без конфликт на интереси.
6 Използвани съкращения: ASR, абсолютна скорост на синтез; FSR, фракционна скорост на синтез; IL-6, интерлевкин 6; RBP, ретинол свързващ протеин.
- Ефект на централното затлъстяване върху липидния профил при здрави млади възрастни Mondal S, Mukhopadhyay SK - Med
- Храненето на малки бебета с разнообразие от зеленчуци помага за разработването на по-широка диета Children The Guardian
- Граници с нисък тестостерон при юноши; Ендокринология за млади възрастни
- Всеки път, когато ядете или пиете, или хранете болест, или се борите с нея; Здрав Харфорд
- Хранене на децата си; Ръководство за хранене на децата със здравословна храна