Proteiiniaineenvaihdunta ja sen tutkiminen isotooppi-infuusio -menetelmällä

Abstract

Tarja Nykänen, 2001. Proteiiniaineenvaihdunta ja sen tutkiminen isotooppi-infuusio - menetelmällä. Liikuntafysiologian pro gradu -tutkielma. Jyväskylän yliopisto, liikuntabiologian laitos. 74s. Tämän työn tarkoituksena oli tutkia proteiiniaineenvaihdunnan tutkimuksessa käytettävän isotooppi-infuusio -menetelmän toistettavuutta ja tarkkuutta sekä osoittaa sitä käyttäen maksimivoimaharjoituksen aiheuttavan muutoksen proteiiniaineenvaihdunnan muuttujissa. Menetelmä perustuu kolmiallasmalliin, 'joka kuvaa aminohappojen liikettä kolmen eri aminohappoaltaan; valtimon, laskimon ja lihaksen välillä. Menetelmässä koehenkilöön infusoidaan suonensisäisesti isotoopilla leimattua aminohappoa. Lepomittauksessa koehenkilöihin (n=4) infusoitiin 2Hs leimattua fenyylialaniinia ja verinäytteitä (2 x 2 ml) alettiin kerätä valtimo- ja laskimokatetreista 135 minuuttia infuusion aloittamisesta 10 minuutin välein yhteensä neljä. Viimeisen verinäytteen jälkeen otettiin lihasnäyte. Toinen vastaava mittausjakso aloitettiin 270 minuuttia infuusion aloittamisesta. Jokainen verinäyte analysoitiin kahteen kertaan ja GC/MS mittasi näytteen isotooppikertymän kahdesti. Voimaharjoitusmittauksessa (n=4) alaraajojen lihaksistoa kuormittava hypertrofinen maksimivoima-tyyppinen voimaharjoitus tehtiin ennen ensimmäisiä verinäytteitä. Kolmiallasmalliin perustuen valtimo-, laskimo- ja lihasnäytteistä laskettiin proteiinien synteesin, hajoamisen ja nettotilanteen arvot suhteutettuna veren virtausnopeuteen ja jalan tilavuuteen. Nettotilanne tarkoittaa synteesin ja hajoamisen välistä erotusta. Lepomittauksessa mittausjakson 1 (135-165 minuuttia) proteiinien synteesi, hajoaminen tai netto arvo eivät eronneet mittausjaksosta 2 (270-300 minuuttia). Rinnakkaisten näytesarjojen välillä ei löytynyt tilastollisesti merkitsevää eroa missään proteiiniaineenvaihdunnan muuttujassa. Mittausjaksojen ja näytesarjojen variaatiokerroin vaihteli 5-70 %. Voimaharjoitus kiihdytti proteiinien synteesiä (p<0.05) ja hajoamista (p<0.05) mutta ei vaikuttanut netto arvoon mittausjaksolla 1. Välivaiheiden fenyylialaniinin kertymä- ja pitoisuusarvoissa esiintyi systemaattista virhettä näytesarjojen välillä. Voimaharjoitus aiheutti tilastollisesti merkitsevää eroa laskimon pitoisuusarvoissa (p<0.01) mittausjaksolla 2. Verinäytteiden rinnakkaisten GC/MS-tulosten korrelaatiokerroin oli kaikissa leporyhmän näytesarjoissa vähintään r=0,942 (p<0.01). Näytesarjojen välillä korrelaatiokerroin oli r=0,967 (p<0.01);GC/ MS-tulosten variaatiokerroin oli yhtä poikkeusta lukuun ottamatta alle 10 %. Lihasnäytteiden variaatiokerroin vaihteli 1-24 % välillä. Lopullisissa proteiiniaineenvaihdunnan muuttujissa tilastollista eroa ei ilmennyt, vaikka väli vaiheiden muuttujissa esiintyi systemaattista ja satunnaisvirhettä. Maksimivoimaharjoitus kiihdytti proteiinien synteesiä ja hajoamista heti voimaharjoituksen jälkeen. Rinnakkaiset näytesarjat ja tulokset olivat yhteneväisiä. Näiden päätulosten perusteella isotooppi-infuusio -menetelmää voidaan pitää toistettavana ja tarkkana tutkimusmenetelmänä, jolla pystytään osoittamaan maksimivoimaharjoituksen aiheuttamat muutokset proteiiniaineenvaihdunnassa.