Secția de endocrinologie și medicină de investigație, Departamentul de Medicină, Imperial College London, Londra, Marea Britanie

Secția de endocrinologie și medicină de investigație, Departamentul de Medicină, Imperial College London, Londra, Marea Britanie

Secția de endocrinologie și medicină de investigație, Departamentul de Medicină, Imperial College London, Londra, Marea Britanie

Secția de endocrinologie și medicină de investigație, Departamentul de Medicină, Imperial College London, Londra, Marea Britanie

Secția de endocrinologie și medicină de investigație, Departamentul de Medicină, Imperial College London, Londra, Marea Britanie

Secția de endocrinologie și medicină de investigație, Departamentul de Medicină, Imperial College London, Londra, Marea Britanie

Secția de endocrinologie și medicină de investigație, Departamentul de Medicină, Imperial College London, Londra, Marea Britanie

Secția de endocrinologie și medicină de investigație, Departamentul de Medicină, Imperial College London, Londra, Marea Britanie

Secția de endocrinologie și medicină de investigație, Departamentul de Medicină, Imperial College London, Londra, Marea Britanie

Secția de endocrinologie și medicină de investigație, Departamentul de Medicină, Imperial College London, Londra, Marea Britanie

Secția de endocrinologie și medicină de investigație, Departamentul de Medicină, Imperial College London, Londra, Marea Britanie

Secția de endocrinologie și medicină de investigație, Departamentul de Medicină, Imperial College London, Londra, Marea Britanie

Secția de endocrinologie și medicină de investigație, Departamentul de Medicină, Imperial College London, Londra, Marea Britanie

Secția de endocrinologie și medicină de investigație, Departamentul de Medicină, Imperial College London, Londra, Marea Britanie

Secția de endocrinologie și medicină de investigație, Departamentul de Medicină, Imperial College London, Londra, Marea Britanie

Secția de endocrinologie și medicină de investigație, Departamentul de Medicină, Imperial College London, Londra, Marea Britanie

Abstract

Obiectiv

Efectul sățios al proteinelor în comparație cu alți nutrienți a fost bine descris și se crede că este mediat, parțial, de eliberarea hormonului intestinal. Anterior, s-a demonstrat că L-arginina orală acționează ca secretagog GLP-1 atât in vitro și in vivo la rozătoare. Aici a fost investigat efectul L-argininei asupra eliberării hormonului intestinal la om.

Metode

Ipoteza a fost testată în două studii separate. Primul studiu a evaluat tolerabilitatea L-argininei orale la subiecți umani sănătoși. Al doilea studiu a evaluat efectul L-argininei orale asupra eliberării hormonului intestinal după o ad libitum masă. Subiecților li s-a administrat L - arginină, glicină (aminoacid de control) sau controlul vehiculului într-un mod randomizat dublu-orb.

Rezultate

La o doză de 17,1 mmol, L-arginina a fost bine tolerată și a stimulat eliberarea GLP-1 plasmatică (P

Concluzii

L-arginina poate crește semnificativ GLP-1 și PYY la voluntari umani sănătoși în combinație cu o masă. Sunt necesare lucrări suplimentare pentru a investiga dacă L-arginina poate avea utilitate în suprimarea poftei de mâncare și a consumului de alimente.

Introducere

Efectul sățios al proteinelor este mai mare decât cel al altor macronutrienți (1-4). Dietele bogate în proteine ​​reduc consumul de alimente, facilitează pierderea în greutate și îmbunătățesc compoziția corpului la modelele animale și la oameni (5-8). S-a sugerat că aceste efecte sunt mediate de procese, inclusiv modularea cheltuielilor de energie (9) și gluconeogeneza hepatică (10), dar mecanismele precise implicate rămân neclare. Există dovezi care sugerează că proteinele influențează hormonii gastro-intestinali pentru a modifica sațietatea. S-a raportat că proteinele cresc nivelurile hormonilor anorectici intestinali într-o măsură mai mare decât alți macronutrienți (11, 12). Peptida YY (PYY) și peptida de tip glucagon-1 (GLP-1) sunt eliberate din celulele endocrine din intestin ca răspuns la aportul de alimente și reduc aportul de alimente după administrarea periferică la animale și oameni (13, 14). O masă bogată în proteine ​​are ca rezultat creșteri mai mari ale concentrațiilor circulante atât de PYY, cât și de GLP-1 la oameni cu greutate normală în comparație cu mesele izocalorice bogate în grăsimi sau bogate în carbohidrați (15). Șoarecii lipsiți de PYY sunt rezistenți la efectul de reducere a greutății corporale a unei diete bogate în proteine ​​(12) .

Substanțele nutritive specifice sunt detectate în interiorul intestinului și de către nervii periferici pentru a inhiba consumul de alimente atât la modelele umane, cât și la cele animale (16, 17). Celulele din căptușeala epitelială a intestinului, care au contact direct cu conținutul intraluminal și includ enterocite, celule perie și celule enteroendocrine, au proprietăți chimiosenzoriale. Celulele enteroendocrine joacă un rol specializat în detectarea nutrienților luminali, deși reprezintă mai puțin de 1% din celulele epiteliale din intestin. Hormonii peptidici sunt eliberați din granulele secretoare situate în citoplasma bazală a acestui tip de celule (18). Mai exact, după o masă, celulele L enteroendocrine secretă hormonii peptidici GLP-1 și PYY1-36, care ulterior sunt prelucrați sub forma PYY3-36. Atât GLP-1, cât și PYY3-36 reduc aportul de alimente și sunt implicați în reglarea homeostaziei energetice (19) .

L-arginina a apărut un bun candidat pentru un aminoacid care reduce pofta de mâncare. L-arginina este un aminoacid esențial condiționat care poate activa toți cei trei receptori promiscuți cunoscuți de detectare a aminoacizilor și, în special, receptorul T1R1/T1R3 la rozătoare (25). Lucrările anterioare au arătat că aminoacizii specifici pot influența aportul alimentar și eliberarea hormonului intestinal. De exemplu, glutamina stimulează secreția GLP-1 dintr-o linie celulară enteroendocrină (26), iar studiile au sugerat că L-glutamina stimulează eliberarea de GLP-1 la om (22, 27, 28). Aminoacidul L-arginină reduce, de asemenea, aportul de alimente și ridică nivelurile circulante de GLP-1 și PYY la rozătoare (29-31), în timp ce alți L - aminoacizi, inclusiv glicina, nu au efect (21). Există dovezi că L-arginina orală acționează ca secretar GLP-1 in vitro (32) și in vivo la rozătoare (30). Cu toate acestea, până în prezent, nu au existat dovezi ale acestui efect la oameni. Am investigat efectul L-argininei asupra nivelurilor circulante ale hormonilor gastrointestinali care modulează apetitul la om și efectul consecvent asupra apetitului.

Metode

Participanții la studiu

Studiile au fost efectuate în urma aprobării etice (Comitetul de etică al cercetării din West London 1, Londra, Marea Britanie) și în conformitate cu principiile Declarației de la Helsinki. Toți participanții au dat consimțământul informat în scris înainte de înscrierea la studiu.

Studiu pilot privind tolerabilitatea L - argininei (studiu 1)

Bărbat sănătos (n = 1) și femininn = 6) au fost recrutați subiecți cu o vârstă medie de 39,4 (SD 11,4) ani și IMC de 24,6 (SD 4,7) kg/m2, care au fost greutăți stabile timp de 3 luni înainte de înscrierea la studiu (Tabelul 1.

Toate subiectele
Vârsta (y) 39,4 ± 11,4
Femeie barbat 6: 1
Greutate (kg) 68,9 ± 17,3
Înălțime (m) 1,67 ± 0,08
IMC (kg/m 2) 24,6 ± 4,7
Tensiunea arterială (mm Hg) 112/68 ± 13/8

Efectul L-argininei asupra eliberării hormonului intestinal și a aportului de alimente după o ad libitum masa (studiu 2)

Cu 80% putere, s-a prezis că nouă subiecți vor fi necesari pentru acest studiu pe baza unei diferențe în eliberarea hormonului intestinal de 30%. Aceasta este magnitudinea aproximativă a creșterii eliberării de PYY observată după o masă bogată în proteine, comparativ cu o masă bogată în carbohidrați (12, 15). Bărbat sănătos (n = 1) și femininn = 8) au fost recrutați subiecți cu o vârstă medie de 36,0 (SD 10,8) ani și IMC de 25,1 (SD 3,5) kg/m2, care au fost greutăți stabile timp de 3 luni înainte de înscrierea la studiu.

Toate subiectele
Vârsta (y) 36,0 ± 10,8
Femeie barbat 8: 1
Greutate (kg) 69,4 ± 16,4
Înălțime (m) 1,65 ± 0,09
IMC (kg/m 2) 25,1 ± 3,5
Tensiunea arterială (mm Hg) 113/74 ± 6/5

Analize

Grelina acilată cu plasmă a fost măsurată utilizând un kit de testare imunosorbentă legată de enzime (ELISA) disponibil comercial (Merck Millipore, Burlington, Massachusetts). Plasma GLP-1 și PYY au fost măsurate utilizând teste radioimuno-interne stabilite (34, 35). Anticorpul GLP-1 are o reactivitate încrucișată de 100% cu toate formele amidate de GLP-1, dar nu reacționează încrucișat cu formele extinse de glicină. Anticorpul PYY are o reactivitate încrucișată de 100% cu PYY1-36 și PYY3-36. Coeficienții de variație intra-test pentru testele GLP-1 și PYY au fost de 5,6% și respectiv 5,0%.

analize statistice

Datele privind consumul de alimente și zona sub curba acută (ASC) au fost exprimate ca medie ± SEM și au fost analizate printr-o analiză unidirecțională a varianței (ANOVA) și corecție post-hoc Bonferroni. Datele de la hormoni intestinali și VAS au fost analizate prin măsurători repetate ANOVA și corecție post hoc Bonferroni. Relația dintre variabilele studiate a fost evaluată utilizând coeficientul de corelație Pearson R. P

Rezultate

Studiu pilot privind tolerabilitatea L - argininei (studiu 1)

L-arginina a fost bine tolerată.

Nu au existat efecte secundare auto-raportate la administrarea de L-arginină orală. În plus, nu au existat modificări semnificative ale VAS în ceea ce privește greața.

L-arginina singură nu a avut niciun efect semnificativ asupra nivelurilor de grelină, GLP-1 sau PYY circulante.

L-arginina nu a avut niciun efect semnificativ asupra grelei plasmatice (Figura 1A - 1B), ceea ce a fost în concordanță cu studiile efectuate pe animale efectuate în cadrul grupului nostru (date nepublicate). A existat o tendință de creștere a GLP-1 plasmatic după ingestia de L-arginină, deși acest efect nu a atins semnificație statistică (Figura 1C-1D). Nu a existat o creștere semnificativă a PYY plasmatic după ingestia de L - arginină (Figura 1E - 1F).

nivelurile

L-arginina nu a avut niciun efect semnificativ asupra măsurilor subiective ale apetitului.

Nu a existat nicio diferență semnificativă în măsurile subiective ale poftei de mâncare folosind VAS după ingestia vehiculului, 17,1 mmol de arginină sau 17,1 mmol de glicină.

În urma observațiilor că L-arginina a fost bine tolerată, fără efecte secundare raportate și că a dus la o tendință de creștere a eliberării de GLP-1 în plasmă, am investigat dacă L-arginina ar putea crește eliberarea hormonului intestinal și influența consumul de alimente.

Efectul L-argininei asupra eliberării hormonului intestinal și a aportului de alimente după o ad libitum masa (studiu 2)

L-arginina a stimulat GLP-1 și PYY din plasmă după o masă ad libitum.

L-arginina a crescut semnificativ nivelurile plasmatice de GLP-1 după ingestia de ad libitum masa comparativ cu nivelurile după tratamentul vehiculului (P

L-arginina nu a redus consumul acut de alimente și nu a afectat măsurile subiective ale poftei de mâncare.

Nu a existat nicio diferență în aportul de energie sau măsurile subiective ale apetitului folosind VAS după ingestia vehiculului, 17,1 mmol de arginină sau 17,1 mmol de glicină (n = 9). Consumul de alimente la ad libitum masa a fost de 929 ± 87,6 kcal (medie ± SEM) în grupul vehicul, comparativ cu 1.154 ± 156,9 kcal în grupul glicină și 992 ± 93,4 kcal în grupul L - arginină (P = 0,26).

Efectele L-argininei asupra aportului de energie și a aportului de grăsimi ulterioare.

Evaluarea aportului de energie ulterior de către jurnalele alimentare raportate de sine a arătat o tendință către un consum mai mic de energie și, în special, un aport de grăsimi (Figura 3), deși aceste efecte nu au atins o semnificație statistică.

Discuţie

Aceste date arată că, în combinație cu un ad libitum de masă, L-arginina crește semnificativ GLP-1 și PYY la voluntarii umani sănătoși, comparativ cu tratamentul vehiculului. L-arginina, la dozele administrate, nu a dus la efecte secundare grave.

Agenții de finanțare:

Această lucrare prezintă cercetări independente finanțate de Consiliul de Cercetare în Biotehnologie și Științe Biologice (BBSRC), Consiliul de Cercetare Medicală (MRC) și Societatea de Endocrinologie și susținut de Institutul Național de Cercetare în Sănătate (NIHR) Clinical Research Facility (CRF) și Biomedical Research Centrul (BRC) de la Imperial College Healthcare Serviciul Național de Sănătate (NHS) Trust. AA este susținută de o bursă de cercetare MRC pentru formarea clinică. Secțiunea de endocrinologie și medicină de investigație este finanțată prin subvenții de la MRC, BBSRC, NIHR, Integrative Mammalian Biology (IMB) Capacity Building Award și un FP7 - SĂNĂTATE - 2009 - 241592 Grant EuroCHIP și este susținut de schema de finanțare NIHR BRC . Opiniile exprimate sunt cele ale autorului (autorilor) și nu neapărat cele ale finanțatorilor, NHS, NIHR sau Departamentul Sănătății.

Dezvăluire:

Autorii nu au declarat niciun conflict de interese.