متلازمة التمثيل الغذائي، الجهاز العضلي الهيكلي، طب الأعصاب

يدعم تدفق الكيتون عبر BDH1 إعادة تشكيل التمثيل الغذائي للعضلات الهيكلية والقلبية استجابة للتغذية المقيدة بالوقت المتقطع

الصيام المتقطع والتغذية المقيدة بالوقت من الأنظمة الغذائية المعروفة بإنتاجها لنتائج أيضية مواتية. خلال فترات الصيام، يتم التعرف على الكيتونات جيدًا باعتبارها وقودًا أساسيًا للدماغ، في حين لم يتم استكشاف دورها في العضلات الهيكلية والقلب بشكل كافٍ.

بحثت هذه الدراسة في استقلاب الكيتون العضلي لدى الفئران خلال جدول TRF المتقطع الذي تم تطويره حديثًا (iTRF)، والذي يتكون من 4 أيام من الصيام لمدة 18 ساعة (لتحقيق استجابة كيتونية قوية) تليها 3 أيام من التغذية غير المقيدة (للسماح بالتعافي).

تتميز الميتوكوندريا الموجودة في عضلات القلب والعضلات الهيكلية بكفاءة عالية في أكسدة الأحماض الدهنية (FAO) وتحتوي على كميات عالية من إنزيم بيتا هيدروكسي بيوتيرات ديهيدروجينيز 1 (BDH1). استخدمت هذه الدراسة الفئران التي تعاني من نقص في إنزيم بيتا هيدروكسي بيوتيرات ديهيدروجينيز 1 في عضلاتها المخططة لفهم دور الإنزيم.

النتائج الرئيسية:

• إعادة تشكيل العضلات وتدفق الكيتون:كانت فوائد iTRF في إعادة تشكيل العضلات مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بتدفق الكيتون عبر BDH1، وخاصة في القلب والعضلات الهيكلية المؤكسدة.
• أكسدة الدهون وتحمل التمارين الرياضيةأظهرت الفئران التي تعاني من نقص BDH1 ضعفًا في أكسدة الدهون وانخفاضًا في تحمل التمارين الرياضية أثناء الصيام، مما يشير إلى أن BDH1 ضروري لوظيفة الميتوكوندريا الفعالة في العضلات.
• الفوائد الأيضية لـ iTRF:أدى iTRF إلى إعادة تشكيل العضلات بشكل كبير، مثل زيادة الكتلة العضلية الهزيلة وتعزيز الطاقة الحيوية للميتوكوندريا، ولكن هذه الفوائد كانت أقل في الفئران التي تعاني من نقص BDH1.

استنتاجات

توفر هذه النتائج رؤى جديدة حول أهمية الكيتونات في عملية التمثيل الغذائي للعضلات الهيكلية والقلبية. إن فهم هذه الآليات يعمق معرفتنا بكيفية تعزيز الصيام لإعادة تشكيل العضلات، وتعزيز كفاءة الميتوكوندريا، وتحسين استخدام الطاقة. هذه الرؤى لها تطبيقات محتملة في تطوير استراتيجيات علاجية لتحسين الصحة الأيضية ووظيفة العضلات.