Підтримання належного харчування, а не введення пробіотиків, запобігає затримці

харчування

  • Анотація
  • Головна
  • 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 ініціювання трансляції та загальних білків.
  • Статистичний аналіз.
  • РЕЗУЛЬТАТИ
  • Збільшення ваги та зростання.
  • Глюкоза в плазмі, інсулін, кортизол, амінокислоти та білок обмінюються в організмі.
  • Синтез білків скелетних м'язів, фактори ініціювання трансляції та убіквітіновані білки.
  • Кореляції лейцину в плазмі.
  • ОБГОВОРЕННЯ
  • Глосарій

Анотація

Головна

Різні засоби, включаючи анаболічні препарати та/або добавки для ентерального харчування (11), можуть бути використані для запобігання втрати худої 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 шляхом mTOR, знижують протеолітичну активність (зокрема, опосередкований убиквітином протеоліз) або обидва. Тоді цей клітинний ефект призведе до збільшення швидкості дробового синтезу скелетних м’язів та до підтримання нормального росту та м’язової маси.

Ентеральне харчування може бути ефективним для запобігання втрати м’язів та затримки росту при ВЗК або за рахунок посилення опосередкованих інсуліном клітинних сигналів, що ініціюють РС, або безпосереднього збільшення доступності поживних речовин. Анаболічні ефекти амінокислот із високим вмістом плазми, зокрема лейцину, добре відомі і продемонстровані у здорових поросят (12, 13) та «септичних» свиней (14). Крім того, недавнє клінічне дослідження показало, що існує взаємозв'язок між гіперінсулінемією та ремісією захворювання у дорослих із хворобою Крона або виразковим колітом (15). Тому, незважаючи на дефіцит енергії, підтримка росту та ПС може бути можливою при постійному надходженні поживних речовин.

Раніше ми продемонстрували тим самим поросятам, що використовувались у цьому дослідженні, що добавки до пробіотиків збільшували печінковий ПС та синтез альбуміну, але не впливали на тяжкість захворювання та ПС у самій товстій кишці (16). На основі несподіваної знахідки стимульованого печінкового ПС ми вирішили визначити, чи можуть пробіотики викликати подібний анаболічний ефект у скелетних м’язах, щоб обмежити втрату м’язів, пов’язану зі зменшенням споживання їжі та запаленням ВЗК. Інші показали, що пробіотичні добавки є потенційним допоміжним засобом лікування ВЗК у дорослих та дітей (17-19). Однак більшість клінічних досліджень з пробіотиками розглядали контроль симптомів та індукцію ремісії, але не стан харчування.

Отже, у цьому дослідженні вивчався ефект постійного ентерального годування при достатньому споживанні макроелементів, потребі 50% макроелементів або потребі 50% при застосуванні пробіотиків при гострому коліті. Ми використовували підхід постійного годування для підвищення концентрації інсуліну та амінокислот. Вважається, що стійкий стимул інсулінової та лейцинової клітинної сигналізації стимулює чисті анаболічні клітинні процеси. Отже, нашими гіпотезами були: 1) підтримка достатнього споживання поживних речовин запобігатиме втраті росту та підтримці рівня м’язового ПС; 2) введення пробіотиків не зменшило б зменшення м’язового росту та ПС у відповідь на обмеження харчування 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 пакета на день при 30 мл дієти, 15 мл двічі на день). Доза базувалася на дослідженнях на гризунах та людях, використовуючи масу тіла (0,73) для шкаливання між метаболічними розмірами тіла (22-24).

Дієта.

Дієта на основі альбумінів та сироваткових білків була сформульована в нашій лабораторії, як описано раніше (16). Дієти вводили щодня протягом 16 год (насос для годування Compat; Novartis Nutrition, Канада), щоб доставити 300 мл/кг протягом 24 год через шлунковий катетер, щоб досягти адекватного харчування 925 кДж кг -1 -1 д -1 для REF/C-WN та 50% рекомендованого споживання 461 кДж кг −1 д −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, PS або тяжкість запалення.

Зростання та збільшення ваги.

Довжину від морди до крила 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 з 14-ї доби до 6-ї години інфузії індикатора. Інсулін вимірювали RIA для інсуліну зі свинини (Linco Research, MO). Глюкозу визначали глюкозооксидазою (GM7 Micro-Stat, Analox Instruments, MA). Амінокислоти визначали методом ВЕРХ із зворотною фазою (Бекман Коултер) після автоматизованої дериватизації о-фталдіальдегіду передколонки (27). Сечовину та кортизол вимірювали за допомогою автоматизованого клінічного біохімічного аналізатора (модель Hitachi 911, ON, Канада).

Інфузія та аналіз амінокислотних індикаторів.

Індикатор l- [цикл-2 H 5] (фенілаланін (збагачений на 98%) вводили у вигляді постійної (35 мкмоль/кг) інфузії (35 мкмоль/кг -1 -1 год -1) протягом 6 год у режимі роботи . на день 14. Кров брали на початку та кожну годину під час інфузії. Longissimus dorsi (LD) та м'язові м'язи, що представляють собою швидкі та повільні окислювальні м'язові волокна гліколази, були видалені відразу після смерті поросят пентобарбіталом натрію. Амінокислоти плазми та м’язів (отримані з н-пропілового ефіру гептафторбутираміду) отримували, як описано раніше (20). Збагачення фенілаланіном аналізували за допомогою газової хроматографічно-негативної хімічної іонізаційної мас-спектрометрії (модель Hewlett Packard 5988A, CA), контролюючи співвідношення [M-FH] - 383 та 388 іонів, що відповідають, відповідно, неіонам. Ділянка: Співвідношення слідів визначали з використанням кількості сирих іонів та аналізу індикатора та природного вмісту фенілаланіну (16, 20).

Потік фенілаланіну розраховували за розведенням плато індикатора в пулі фенілаланіну, як описано (16). Швидкість обороту білка у всьому тілі розраховували за потоком фенілаланіну на основі вмісту фенілаланіну в білку у поросят (3,7 г/100 г) (28). RSF змішаних білків у LD та Masseter визначали як швидкість збільшення збагачення зв’язаного з білками фенілаланіну щодо збагачення фенілаланіном внутрішньоклітинного вільного пулу (20). Збагачення фенілаланіну в змішаних білках плазми на початковому рівні використовувалося як замінник збагачення основним або фоновим білком.

Аналіз факторів ініціювання трансляції та загальних білків.

Для оцінки впливу пробіотиків та дієти на активацію трансляційних факторів ініціації 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 фосфорильованих Akt, mTOR, S6K1 та білків рибосом S6, eIF4E, 4E-BP1 (27, 29, 30). Як індекс опосередкованого убиквітином протеолізу, загальні рівні убиквітінованих білків визначали у зразках ЛД методом імуноблотингу, як описано раніше (27).

Статистичний аналіз.

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

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

Швидкість дробового синтезу змішаних білків у скелетних м’язах. LD FSR (чорні смуги) та masseter FSR (білі смуги). Середнє значення ± SEM, n = 8; * стор

Панелі від A до D, молекулярні засоби контролю трансляції мРНК та убіквітінованих білків. A, відносний фосфорильований Akt (чорні смуги) та mTOR (білі смуги). B, фосфорильований комплекс 4EBP1 (чорні смуги) та комплекс eIF4E * 4E-BP1 (білі смуги). С, відносний фосфорильований p70S6K1 (чорні смуги) та рибосомний білок S6 (білі смужки). D, відносний загальний убіквітінований білок. Середнє значення ± SEM; * p -1 d -1) і з рівнем фосфорильованого p70S6K1 (r = 0,45, p

Кореляції Пірсона між концентрацією лейцину в плазмі (мкмоль/л) та збільшенням маси тіла (А) (г кг -1 д -1; r = 0,46, p C-MR

коліт з обмеженням макроелементів

коліт з обмеженням макроелементів та пробіотиків

добре харчується при коліті

декстран сульфат

швидкість дробового синтезу

запальні захворювання кишечника

синтез білка

здорових та ситих еталонних поросят