Uporaba levcin, presnovo fenilalanina oceniti protein

Intravenske infuzije 4-6 ure obogaten l- [1-¹³C] levcin (> 95% ¹³C) je postala metoda ocenjevanja izbirnih kinetike beljakovine v človeškem telesu. Ker je levcin esencialna aminokislina, lahko vir prostega neoznačenega levcin prisoten v plazmi samo eksogena levcin zaužije s hrano ali intravensko (I) ali proste levcin, ki izhajajo iz razpada beljakovin (B) v telesu.
Tako, Ra = I + V. Po drugi strani pa lahko levcin opravi le oksidacijo (na CO₂ ter sečnina) ali protein vključeni v sintezi (S, sproščanja ali nonoxidative levcin, Nold).

Med infuzijo [¹³C] levcin označeni levcin molekule nabreknejo prosti Levcin vlečenje, ponavljanje pot neoznačena levcina molekule. Skozi oksidacije [¹³C] levcin pojavi v izdihanem zraku ¹³CO₂, in beljakovin vodi do vključitve [¹³C] levcin v proteinov organizma.

raztapljanje [¹³C] levcin v naravnem bazenu imenovano levcin obogatitve, ker je [¹³C] levcin v majhnih količinah in le sledovih infuzije vodi do povečanja levcin bazen z izvirno vsebino v telesu že obstaja. V stabilnem stanju ¹³C-obogatitev paketa prostega stopnji levcin infuzije odraža razmerje [¹³C] levcin (i) Ra do levcina.

Tako lahko Ra (mikromolov / kg / min) se meri od redčenje [o¹³C] levcin. Ra = i [(Ei / EP) - 1], kjer je Ei in Ep (presežek, mol%) - 13 C-obogatitev v vnesenem raztopini in plazme (vsakokrat) v stabilnem stanju, in I - sled hitrost infuzije (mmol / kg / min). Ker Ra = I + B, potem B = Ra - I. Kadar prejela stanje konstantne koncentracije levcina v celotnem času poskusa Ra = Rd. Z zbiranjem izdihanega zraka se lahko določi levcin oksidacija (Ox).

Zaslon vključuje levcin sintezo proteinov lahko izračunamo po formuli: Nold = Ra - Ox. Vsi podatki se lahko nato prenesemo na določitev absolutne hitrosti sinteze, oksidacijo in cepitvijo celotnega proteina telesa (g beljakovin / kg / dan), saj je znano, da 1 g telesne beljakovin vsebuje 610 mikromolov levcin. Infuzijo [13C] levcin potrebno namestiti dva intravenskih katetrov: ena (kratka) kateter se tipično vnašajo z antekubitalno veno za dajanje označenega [¹³C] levcin, drugi - v kontralateralni površinski venski za krvne teste.

Med infuzijo, izotop roko nahaja na segreto blazinico za ustvarjanje učinka "arterialized venske" krvi, ki je namenjen natančneje odražajo spremembe v arterijski krvi mešane.

Nekatere od predpostavk modela [¹³C] levcin:
- Odsotnost učinka izotopov
- Neučinkovitost metaboličnega sledila injicirali
- delež proizvedene ¹³CO₂, ki se zmanjša pri dihanju je znano
- Odsotnost "reciklirane" tracer
- Rezultat za sledila (celo v primeru, ko ena označeni ogljikov) je enak koncu molekule
- Poole levcin v plazmi odraža znotrajcelično bazen

levcin model temelji na več predpostavkah, ki so večinoma stali dve desetletji intenzivne pregledi in potrdili njihovo točnost. Na primer, ni dvoma, da je sinteza proteinov ni v plazmi in v znotrajcelični prostor.

Res je prekurzor sinteze levcin protein tRNA-vezan levcin, Zbiranje in vrednotenje izotopa v znotrajcelični prostor prevzame etične in tehnične težave, povezane z pokazal kot biopsijo materiala in ravnanja dolgotrajen proces ekstrakcije nepoškodovano-tRNA vezan levcina. Namesto tega je akumulacija oceni izotopa pool-ketoisocaproate (SZI), keto kislin levcina, ki se imenuje nadomestek za bazen tRNA-veže levcina.

med infuzija [¹³C] levcin je takoj transaminiruetsya v keto kislino (¹³C-SZI), ki spadajo v intracelularni prostor, in je znano, da je SZI v prosti ravnotežju s plazemsko SZI. Ker SZI dobiti le iz levcina in proizvajajo samo intracelularno lahko 13C-SZI delujejo kot ustrezno nadomestilo za intracelularno bazen levcina. številka ¹³C-SZI je mogoče zlahka identificirati. Ugotovljeno je bilo, da je kopičenje v plazmi ¹³KIS-Ci pojavi pri okoli 10-20% počasnejša od akumulacije levcina. Študije tkivnih biopsije, ki se izvajajo v sodelovanju z ljudmi in uporabo več označenih atomov SZI in levcin, kakor tudi študij na živalih so pokazale, da je SZI zanesljiv odraz uporabe levcina bazena predhodnimi sestavinami za sintezo beljakovin. Akumulacija (obogatitev) izotopov so bile ocenjene s tehnologijo masne spektrometrije.

IRMS se uporablja za določitev zelo majhno akumulacijo (sploščenost < 0,01 моль%) в относительно чистых газах (например, накопление ¹³C v izdihanega CO₂), Medtem ko je bila plinska kromatografija, masna spektrometrija uporablja za ugotavljanje bolj pomembne prihranke (sploščenost > 0,1 mol%) v organskih molekul v kompleksnih struktur (kot so plazma levcina ali SZI). Končno razmerje masna spektrometrija plinska kromatografija-kombustion-izotop združuje sposobnost razločevanja med številnimi GC "vrhovih" v plazmi z IRMS določiti zelo majhne prihranke. Pri tem pristopu se plinska kromatografija uporablja za ločevanje organskih molekul v kompleksnih struktur (npr levcin plazmi), ko jo pretvorimo molekulo kraji "na spletu" čist plin (npr CO₂ pri 800 ° C v peči zgorevanjem) v prihodnosti že podvrgli analizi z uporabo plina kot IRMS.

Za oceno oksidacijo levcin Morate imeti posredno kalorimetrijo račun za celotno proizvodnjo CO₂ in vzorčenje zraka iz obeh prezračevalnega pokrovom in z izdihavanje vezja, če je bolnik na ventilatorju, za oceno ¹³CO₂-obogatitev. Kot okrevanje, proizvedene kot rezultat metaboličnih procesov ¹³CO₂ ni enako časovno kratke čaji izotopom popravi nepopolne potrebe obnovitve korekcijskega faktorja. Tudi v primerih, opisanih v literaturi, ko je okrevanje ocenili na 80%, in v najboljšem primeru pa bi bilo treba posebej opredeliti za vsako študijsko populacijo ali kliničnega primera, saj njegova vrednost lahko razlikujejo. Eden od načinov za ocenjevanje - vodenje kratek (v 2 urah) infuzijsko označeno raztopino natrijevega bikarbonata neposredno pred dajanjem označenega levcin.

Dodatna prednost tega pristopa je zagotoviti ocene CO₂ ne drži posredno kalorimetrijo.

Air Collection na dih To je kompleksen proces, zato je bila predlagana nova oblika študija. Torej, kot je levcin oksidacija sčasoma povzroči nepopravljivo izgubo aminokislin, nekateri raziskovalci ocenili oksidacijo [¹³C] levcin z določevanjem izločanje dušika s sečem v infundiranje [¹³C] levcin brez jemanja vzorcev zraka.

Druga možnost je, namesto z oznako levcin To se lahko daje oznako fenilalanina. Ker je esencialna aminokislina, njegova presnova je podobna presnovi levcin. Edina razlika - uvedba l- [obročem²H₄] Fenilalanin takojšnje produkt oksidacije je l- [obročem²H₄] Tirozin, ki se lahko določi v plazmi. Razmerje [²H₄] Tirozin do [²H₅] Fenilalanin kaže, da je del proizvodnje tirozin, ki je posledica oksidacije fenilalanina. Glavna omejitev tega pristopa je potreba, da se združi z uvedbo ločenega sledila, na primer 13C, v molekulo tirozina za določanje Ra skupne tirozin.

Kljub dejstvu, da sodobne metode (Npr plinska kromatografija-masno spektrometrijo) omogočajo določitev kopičenja izotopa manj kot 100 ul plazme, vzorci krvi težko etičnih razlogov (če je nastavitev katetra povzročena le zaradi potrebe infuzije izotopa, namesto zanima klinično spremljanje). To je postalo osnova za iskanje alternativnih metod. Podobne parametri so bili pridobljeni z obogatitvijo [¹³C] levcin plazma in urin. Kasneje, Darling et al. pokazala majhne razlike v obogatitev plazme in urina, značilno več aminokislin. To lahko razložimo s prisotnostjo pomembnega D- [13C] amino onesnaževalci so komercialno dosegljive sledilnih.

Pojav teh nečistoče v urinu - rezultat prednostne D-amino izločanja kisline preko ledvic tubulih pa zagotoviti optične čistosti (100%) označenih aminokislin pred zbiranjem urina.

Za pojasnitev ureditev kinetika proteina pri novorojenčkih levcin kinetike smo preučevali v različnih razmerah. da insulin pri dojenčkih z VLBW, kot tudi pri odraslih je dalo, zavira proteolizo in zmanjša sintezo beljakovin. Kot je razvidno iz študije nedonošenčkih s sindromom dihalne stiske, zgodnje (začenši s prvim dnem življenja), intravenozno dajanje aminokislin v primerjavi s tradicionalnimi infuzijo glukoze vodi le k izboljšanju ravnotežje beljakovin s spodbujanjem sinteze. Odziv na postopno povečevanje odmerka aminokislin je študiral klinično stabilnih nedonošenčkih v prvem tednu življenja, v nasprotju z proteolize opazili pri zdravih dojenčkih, zatiranje odvisni od odmerka, endogeni stopnja akumulacije levcina ni odvisna od uvedbe aminokislin.

Ker glutamina v raztopini glede nestabilna, tradicionalno uporabljajo za parenteralno prehrano raztopin aminokislin ne vsebujejo glutamin. Poleg tega lahko glutamin je "pogojno nepogrešljive" v razmerah, ki vključujejo znatno stres, na primer v primeru otrok s VLBW prejemajo parenteralno prehrano. Ugotovljeno je bilo, da je dajanje-glutamin obogatene pripravke za parenteralno prehrano zmanjša oksidacijo levcina in beljakovin razpada pri nedonošenčkih otrok v parenteralno prehrano.