Folosind leucină, fenilalanină metabolismul proteinelor pentru a evalua

perfuzie intravenoasă timp de 4-6 ore imbogatita L- [1-¹³C] leucină (> 95% ¹³C) a devenit metoda de evaluare cinetică de alegere proteină în corpul uman. Deoarece leucina este un aminoacid esențial, o sursă de liber nemarcată leucină prezentă într-o plasmă poate fi doar leucină exogene ingerate cu alimente sau intravenos (I) sau leucină liber, care rezultă din descompunerea proteinelor (B) în organism.
Astfel, Ra = I + V. Pe de altă parte, leucina poate suferi numai oxidarea (la CO₂ și uree) sau proteină implicată în sinteza (S, eliberarea sau leucină neoxidativă, NOLD).

În timpul perfuziei [¹³C] leucină marcate molecule de leucina umfla trage leucina liber, repetându cale nemarcată molecule de leucina. Prin oxidare [¹³C] leucină apare în aerul expirat ¹³CO₂, și sinteza proteinelor care duce la incorporarea [¹³C] leucină în proteine ​​ale organismului.

dizolvare [¹³C] leucină într-un bazin natural numit leucina îmbogățirii, deoarece [¹³C] leucină există deja în cantități mici și numai urme de cantități de infuzie duce la o creștere în piscina leucina peste conținutul original în organism. In stare stabila ¹³C-îmbogățire a rezervei de rată fără perfuzie leucina reflectă raportul din [¹³C] leucină (i) Ra la leucină.

Astfel, Ra (micromol / kg / min) poate fi calculată din diluare sau [¹³C] leucină. Ra = i [(Ei / Ep) - 1] unde Ei și Ep (exces, mol%) - 13 C-îmbogățire în soluția introdusă și plasmă (respectiv) într-o stare stabilă, și i - urme viteza de perfuzie (mmol / kg / min). Deoarece Ra = I + B, atunci B = Ra - I. Când starea recepționată a concentrației leucina constantă în tot timpul experimentului Ra = Rd. Adunând aerul expirat poate fi determinat oxidarea leucină (Ox).

Afișaj care implică sinteza proteinei leucina poate fi calculat prin formula: NOLD = Ra - Ox. Toate datele pot fi apoi extrapolate pentru a determina rata absolută a sintezei, oxidare și scindarea proteinelor totale a corpului (grame de proteine ​​/ kg / zi), deoarece este cunoscut faptul că 1 g de proteină corp conține 610 micromoli leucină. Infuzia [13C] leucinei necesar să se instaleze două catetere intravenoase: unul (scurt) cateter este introdus în mod tipic într-o venă antecubitală pentru administrarea etichetat [¹³C] leucină, celălalt - în vena superficială contralateral pentru analize de sânge.

În timpul perfuziei, mâna izotop situat pe un suport încălzit pentru a crea efectul de sânge „venos arterialized“, proiectat pentru a reflecta mai fidel modificările din sângele arterial amestecat.

Unele dintre ipotezele modelului [¹³C] leucină:
- Absența efectului izotop
- Lipsa efectului trasorului metabolic injectat
- fracțiune produs ¹³CO₂, care este redus atunci când respirație este cunoscută
- Absența trasor „reciclate“
- Rezultatul pentru trasor (chiar și în cazul în care un atom de carbon marcat) este echivalentă cu capătul moleculei
- Poole leucină în plasmă reflectă intracelulară

Modelul leucină se bazează pe mai multe ipoteze, dintre care majoritatea au stat cele două decenii inspecții intensive și a confirmat exactitatea lor. De exemplu, nu există nici o îndoială că sinteza proteinelor nu este în plasmă și în spațiul intracelular.

Adevărat precursor al sintezei proteinelor leucina este leucina ARNt-legat, acumulare și evaluarea izotopului în spațiul intracelular presupune dificultăți etice și tehnice asociate cu luarea ca material de biopsie și comportamentul proces de extracție intact leucina legat ARNt consumatoare de timp. In schimb, acumularea este evaluată prin izotop pool-ketoisocaproate (CCI), acizi ceto leucina, care poate fi numit un surogat pentru un bazin de leucină ARNt-legat.

în timpul perfuzabilă [¹³C] leucină el transaminiruetsya instantaneu în acidul keto (¹³C-CCI), care se încadrează în spațiul intracelular, și este cunoscut faptul că CCI este în echilibru liber cu CCI plasmă. Deoarece CCI se obține numai de leucina și a produs numai intracelulară 13C CCI poate acționa ca un surogat adecvat pentru leucina intracelulare. număr ¹³C-CCI pot fi ușor identificate. Sa constatat că acumularea în plasmă ¹³KIS-C apare la aproximativ 10-20% mai lent decât acumularea leucina. Studiile de biopsii tisulare, efectuate cu participarea oamenilor și utilizarea mai multor atomi etichetate CCI și leucina, precum și studiile pe animale au demonstrat că CCI este o reflectare fiabilă a utilizării pool precursor leucinei pentru sinteza proteinelor. Acumularea (îmbogățire) izotop au fost evaluate prin tehnologia de spectrometrie de masă.

IRMS este utilizat pentru a determina o foarte mică acumulare (aplatizării < 0,01 моль%) в относительно чистых газах (например, накопление ¹³C în CO exhalat₂), În timp ce gaz cromatografie-spectrometrie de masă a fost utilizată pentru a determina mai importante economii (aplatizării > 0,1 mol%) in molecule organice in structuri complexe (cum ar fi leucina plasmă sau CCI). În final, spectrometrie de masa raportul gaz cromatografie kombustion-izotop combină capacitatea de a distinge între mai multe „vârfuri“ GC în plasmă cu SMRI pentru a determina economii foarte mici. În această abordare, cromatografia de gaze este utilizat pentru separarea moleculelor organice în structuri complexe (de exemplu, plasma leucina), atunci cand o molecula de interes este convertit "on-line" un gaz curat (de exemplu, CO₂ la 800 C în cuptorul de ardere), în viitor, a supus deja analizei folosind gaz ca SMRI.

Pentru a evalua oxidarea leucină Ai nevoie să dețină calorimetrie indirectă în contul pentru întreaga producție de CO₂ și prelevarea de probe de aer din ambele hota de ventilație și de la circuitul de expirație, în cazul în care pacientul este pe un ventilator, pentru a evalua ¹³CO₂-îmbogățire. Ca recuperare produs ca urmare a proceselor metabolice ¹³CO₂ nu este egal cu timpul perfuzii scurte izotop pentru a corecta nevoile de recuperare incomplete factor de corecție. Chiar și în cazurile descrise în literatura de specialitate, atunci când de recuperare a fost evaluată la 80%, și în mod ideal, ar fi trebuit identificate în mod separat pentru fiecare populație de studiu sau de caz clinic, deoarece valoarea acesteia poate varia. O modalitate de evaluare - efectuarea scurtă soluție de bicarbonat de sodiu (până la 2 ore) perfuzie marcată imediat înainte de administrarea leucină marcată.

Un avantaj suplimentar al acestei abordări este să furnizeze estimări ale CO₂ fără a deține calorimetrie indirectă.

Air Collection la respirație Acesta este un proces complex, astfel încât noul design de studiu a fost propus. Deci, ca oxidarea leucina in cele din urma duce la pierderea ireversibilă a aminoacizilor, unii cercetători au evaluat oxidarea [¹³C] leucină prin determinarea excreția urinară de azot în timpul perfuziei [¹³C] leucină fără eșantionarea aerului.

În mod alternativ, în loc de etichetat leucină Acesta poate fi administrat fenilalanină etichetate. Deoarece este un aminoacid esențial, metabolismul său este similar cu metabolismul leucinei. Singura diferență - introducerea de L- [Ring-²H₄] Fenilalanina produs imediat oxidare este L- [Ring-²H₄] Tirozina, care poate fi determinată în plasmă. Raportul dintre [²H₄] Tirozina la [²H₅] Fenilalanina reflecta acea parte din producția tirozină, care se datorează oxidării fenilalanină. Principala limitare a acestei abordări este necesitatea de a se combina cu introducerea unui trasor separat, de exemplu, 13C, într-o tirozina molecula pentru determinarea Ra tirozina totală.

În ciuda faptului că metode moderne (De exemplu, cromatografie de gaz, spectrometrie de masă) permit determinarea acumulării izotop mai mic de 100 pl de plasmă, prelevarea de sânge este dificil din motive etice (dacă setarea cateterului este determinată doar de necesitatea perfuziei izotop, în schimb interesează monitorizarea clinică). Acest lucru a devenit baza pentru căutarea de metode alternative. Parametrii similare au fost obținute prin îmbogățirea [¹³C] plasma leucină și urină. Mai târziu, Darling și colab. a arătat o mică diferență în îmbogățirea cu plasmă și urină, caracteristic mai multor aminoacizi. Acest lucru poate fi explicat prin prezența D- semnificative [13C] amino contaminanți sunt disponibili comercial trasor.

Apariția acestor impurități în urină - rezultatul excretiei Daminoacid preferențial de tubulii renali, cu toate acestea, asigură puritatea optică (100%) de aminoacizi etichetate înainte de colectare a urinei.

Pentru a clarifica regulamentul cinetică proteină la nou-nascuti cinetici leucina a fost studiată în diferite condiții. Aceasta a constatat ca insulina la sugarii cu VLBW, precum și la adulți, inhibă proteoliza și reduce sinteza proteinelor. Așa cum arată studiile de sugari prematuri cu sindrom de detresă respiratorie, timpurie (începând cu prima zi de viata), administrarea intravenoasă de aminoacizi comparativ cu infuzia tradițională a glucozei conduce numai la îmbunătățirea balanței proteinelor prin stimularea sintezei sale. Răspunsul la creșterea treptată a dozei de aminoacizi a fost studiat sugarii prematuri stabili clinic în prima săptămână de viață, în contrast cu proteoliza observate la sugari termen sănătoși, supresia dependentă de doză, rata endogenă a acumulării de leucină nu depinde de introducerea aminoacizilor.

Deoarece glutamina în soluție relativă instabil, utilizate în mod tradițional pentru soluțiile parenterale de aminoacizi nu conțin glutamină. In plus, glutamina poate fi „indispensabil în anumite condiții“, în situații care implică stres semnificativ, de exemplu, în cazul copiilor cu VLBW care primesc nutriție parenterală. Sa constatat că administrarea preparatelor îmbogățite glutamină pentru nutriție parenterală reduce oxidarea leucina și dezintegrarea proteinelor la copii prematuri în nutriție parenterală.