Metabolsk syndrom, muskel-skjelett, nevrologi

Ketonfluks gjennom BDH1 støtter metabolsk ombygging av skjelett- og hjertemuskler som svar på intermitterende tidsbegrenset fôring

Intermitterende faste (IF) og tidsbegrenset fôring (TRF) er diettregimer som er kjent for å gi gunstige metabolske resultater. I perioder med faste er ketoner godt anerkjent som et essensielt drivstoff for hjernen, mens deres rolle i skjelettmuskulatur og hjerte har blitt utforsket mindre.

Denne studien undersøkte muskelketonmetabolisme hos mus under en nyutviklet intermitterende TRF (iTRF) tidsplan, bestående av 4 dager med 18-timers faste (for å drive en sterk ketogen respons) etterfulgt av 3 dager med ubegrenset fôring (for å tillate restitusjon).

Mitokondrier i hjerte- og skjelettmuskler er svært effektive ved fettsyreoksidasjon (FAO) og inneholder store mengder av enzymet beta-hydroksybutyratdehydrogenase 1 (BDH1). Denne studien brukte mus med mangel på BDH1 i deres tverrstripete muskler for å forstå enzymets rolle.

Hovedfunnene:

• Muskelremodellering og ketonfluks: Fordelene med iTRF på muskelremodellering var nært knyttet til ketonfluks via BDH1, spesielt i hjertet og oksidativ skjelettmuskulatur.
• Fettoksidasjon og treningstoleranse: Mus med mangel på BDH1 viste nedsatt fettoksidasjon og redusert treningstoleranse under faste, noe som indikerer at BDH1 er kritisk for effektiv mitokondriell funksjon i muskler.
• Metabolske fordeler med iTRF: iTRF førte til betydelig muskelremodellering, for eksempel økt mager masse og forbedret mitokondriell bioenergi, men disse fordelene ble redusert hos mus med BDH1-mangel.

Konklusjoner

Disse funnene gir ny innsikt i betydningen av ketoner i skjelett- og hjertemuskelmetabolismen. Å forstå disse mekanismene utdyper vår kunnskap om hvordan faste fremmer muskelremodellering, forbedrer mitokondriell effektivitet og optimaliserer energiutnyttelsen. Denne innsikten har potensielle anvendelser for å utvikle terapeutiske strategier for å forbedre metabolsk helse og muskelfunksjon.