NO871935L - PROCEDURE FOR TREATING CATABOLIC DYSFUNCTION. - Google Patents

PROCEDURE FOR TREATING CATABOLIC DYSFUNCTION.

Info

Publication number
NO871935L
NO871935L NO871935A NO871935A NO871935L NO 871935 L NO871935 L NO 871935L NO 871935 A NO871935 A NO 871935A NO 871935 A NO871935 A NO 871935A NO 871935 L NO871935 L NO 871935L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
glutamine
nitrogen
amino acid
animals
amount
Prior art date
Application number
NO871935A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO871935D0 (en
Inventor
Douglas W Wilmore
Robert J Smith
Original Assignee
Brigham & Womens Hospital
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/US1986/001870 external-priority patent/WO1987001589A1/en
Application filed by Brigham & Womens Hospital filed Critical Brigham & Womens Hospital
Publication of NO871935D0 publication Critical patent/NO871935D0/en
Publication of NO871935L publication Critical patent/NO871935L/en

Links

Landscapes

  • Steroid Compounds (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse ble understøttet av forsknings-bevilgninger fra the National Institutes of Health, Trauma Center, Grant No. GM29327-05, og the United States Department of the Army, Contract No. DAMD-17-81-C-1201, som gir the United States Government visse rettigheter i oppfinnelsen. The present invention was supported by research grants from the National Institutes of Health, Trauma Center, Grant No. GM29327-05, and the United States Department of the Army, Contract No. DAMD-17-81-C-1201, which gives the United States Government certain rights in the invention.

TVERRHENVTSNING TIL BESLEKTET SØKNADCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION

Dette er en delvis fortsettelse av søknad nr. 775.214, innlevert 12. september 1985. This is a partial continuation of application no. 775,214, filed on 12 September 1985.

Foreliggende oppfinnelse gjelder en fremgangsmåte for behandling eller hindring av vevødeleggelse i et dyr som er plaget av katabolisk dysfunksjon. The present invention relates to a method for treating or preventing tissue destruction in an animal suffering from catabolic dysfunction.

Kataboli ske-dysfunksjoner er de fysiologiske tilstander i hvilke det opptrer nedbrytning av en anatomisk struktur. Anatomiske strukturer som vanligvis påvirkes på denne måten er skjelettmuskler og tarmepitel. Slik katabolisk aktivitet forekommer ofte etter kirurgi, sepsis, brannsår, cancer-kjemoterapi, strålingsterapi/skade, glukokortikoidterapi eller, ofte, utilstrekkelig næringsinntak. Slike kataboliske dysfunksjoner er en hovedårsak til død og funksjonshemming og erkarakterisert vedunormal glutaminmetabolisme. Catabolic dysfunctions are the physiological conditions in which the breakdown of an anatomical structure occurs. Anatomical structures that are usually affected in this way are skeletal muscles and intestinal epithelium. Such catabolic activity often occurs after surgery, sepsis, burns, cancer chemotherapy, radiation therapy/injury, glucocorticoid therapy or, often, inadequate nutritional intake. Such catabolic dysfunctions are a major cause of death and disability and are characterized by abnormal glutamine metabolism.

Glutamin er en ikke-essensiell aminosyre som kan syntetiseres av de fleste vev. Til forskjell fra de fleste aminosyrene har glutamin to amingrupper, en cx-aminosyre og en amiddddgruppe. Det er nærværet av amidgruppen som gjør glutamin i stand til å fjerne ammoniakk fra det perifere vevet i legemet og transportere nitrogen til innvol1sorganene. I tillegg er det vanlig for vev som fjerner glutamin fra sirkulasjonen å anvende karbonskjelettet til energi. Glutamine is a non-essential amino acid that can be synthesized by most tissues. Unlike most amino acids, glutamine has two amine groups, a cx-amino acid and an amide dd group. It is the presence of the amide group that enables glutamine to remove ammonia from the peripheral tissues of the body and transport nitrogen to the internal organs. In addition, it is common for tissues that remove glutamine from the circulation to use the carbon skeleton for energy.

Glutaminase og glutaminsyntetase er de to viktigste enzymene som er innbefattet i reguleringen av glutaminmetabolismen. Glutaminase katalyserer hydrolysen av glutamin til glutaminat og ammoniakk, mens glutaminsyntetase katalyserer syntesen av glutamin fra glutamat og ammoniakk. Mens de fleste vev har begge disse enzymene, er vanligvis den ene mer aktiv enn den andre, avhengig av det spesielle vevet. Glutaminase and glutamine synthetase are the two most important enzymes involved in the regulation of glutamine metabolism. Glutaminase catalyzes the hydrolysis of glutamine to glutamate and ammonia, while glutamine synthetase catalyzes the synthesis of glutamine from glutamate and ammonia. While most tissues have both of these enzymes, usually one is more active than the other, depending on the particular tissue.

Glutaminsyntese og -avgivelse opptrert primært i skjelettmuskelen og hjernen. I sin tur forbrukes glutamin av slike reproduserende celler som fibroblaster, lymfocytter, tumor-celler og tarmepitelceller. Det er karakteristisk at disse cellene har høye nivåer av glutaminaseaktivi tet og lave nivåer av intracellulært glutamin. Dette faktum kan også være klinisk signifikant for pasienter med store sår, inflammasjon forbundet med infeksjon eller en gastrointestinal dysfunksjon som utelukker normal enteral nærringstilførsel, siden den ønskelige utvikling av celler i disse celletypene og under disse tilstandene kan avhenge av tilgjengeligheten av tilstrekkelige mengder glutamin. Glutamine synthesis and release occurs primarily in skeletal muscle and the brain. In turn, glutamine is consumed by such reproductive cells as fibroblasts, lymphocytes, tumor cells and intestinal epithelial cells. It is characteristic that these cells have high levels of glutaminase activity and low levels of intracellular glutamine. This fact may also be clinically significant for patients with large wounds, inflammation associated with infection or a gastrointestinal dysfunction that precludes normal enteral nutrition, since the desirable development of cells in these cell types and under these conditions may depend on the availability of sufficient amounts of glutamine.

I mage/tarmkanalen anvendes glutamin som respirasjonsbrensel. Den enterale administrasjonen av glutamin resulterer i øket opptak av- luminalt glutamin av tarmslimhinnen fulgt av en øyeblikkelig minskning i opptak av glutamin fra sirkulasjonen. Tarmens forbruk av glutamin balanseres mellom disse to glutaminkilder. In the stomach/intestinal tract, glutamine is used as respiratory fuel. The enteral administration of glutamine results in increased uptake of luminal glutamine by the intestinal mucosa followed by an immediate decrease in uptake of glutamine from the circulation. The gut's consumption of glutamine is balanced between these two sources of glutamine.

Det meste av det glutamin som opptas av mage/tarmkanalen foregår via de epitelceller som vekker tynntarmens villi. Den glutaminmetabolisme som foregår i tynntarmen utgjør hoved-energikilden for tarmene og produserer forløpere for hepatisk ureagenese og glukonogenese ved å utnytte nitrogen og karbon fra andre vev. Most of the glutamine absorbed by the stomach/intestinal tract takes place via the epithelial cells that stimulate the villi of the small intestine. The glutamine metabolism that takes place in the small intestine constitutes the main energy source for the intestines and produces precursors for hepatic ureagenesis and gluconeogenesis by utilizing nitrogen and carbon from other tissues.

Bevis for glutaminets essensielle rolle ved bibehold av normal tarmstruktur og -funksjon ble gitt av Baskerville et al., British Journal of Experimental Pathology, 61.: 132 Evidence for glutamine's essential role in maintaining normal intestinal structure and function was provided by Baskerville et al., British Journal of Experimental Pathology, 61.: 132

(1980). Disse forskerne senket konsentrasjonen av plasma-glutamin til upåvisbare mengder ved å infusere renset glutaminase i rhesus-aper, silkeaper, kaniner og mus. Som et resultat av denne behandling oppviste disse dyrene oppkast, diaré, villus atrofy, slimhinnesår og tarmnekrose. (1980). These researchers lowered plasma glutamine concentrations to undetectable levels by infusing purified glutaminase into rhesus monkeys, marmosets, rabbits, and mice. As a result of this treatment, these animals exhibited vomiting, diarrhoea, villus atrophy, mucosal ulcers and intestinal necrosis.

Martin et al., (US patent 2.283.817) beskriver et preparat som inneholder glutamin og som anvendes som et avgiftnings-middel istedenfor som et diettsupplement. I patentet kombi-neres glutaminsynergistisk med andre aminosyrer for å virke direkte på et toksin for å hindre enhver skadelig effekt. Martin et al., (US patent 2,283,817) describes a preparation which contains glutamine and which is used as a detoxification agent instead of as a dietary supplement. In the patent, glutamine is synergistically combined with other amino acids to act directly on a toxin to prevent any harmful effect.

I Shive et al. (US patent 2.868.693) beskriver patenthaverne glutaminholdige preparater for behandling av magesår. In Shive et al. (US patent 2,868,693) the patentees describe glutamine-containing preparations for the treatment of gastric ulcers.

Ytterligere bevis på den potensielle beskyttende effekten til glutamin blé"*vist av Okabe et al., Digestive Disease, 20: 66 Further evidence of the potential protective effect of glutamine blé"*shown by Okabe et al., Digestive Disease, 20: 66

(1975), som fant at glutamin kunne beskytte mot aspirin-induserte magesår hos mennesker. (1975), who found that glutamine could protect against aspirin-induced gastric ulcers in humans.

Dette glutaminbehovet hos innvollene kan være enda større under kritisk sykdom, når det er kjent at glutaminmetabolismen t tynntarmen økes (Souba et al., Surgery, 94( 2): 342 This glutamine demand in the viscera may be even greater during critical illness, when it is known that glutamine metabolism in the small intestine is increased (Souba et al., Surgery, 94(2): 342

(1983)). (1983)).

Næringsbehovet hos pasienter som ikke på tilfredsstillende måte kan tilføye seg selv næring, tilfredsstilles for tiden ved administrasjon av enterale eller parenterale dietter. Enterale dietter administreres vanligvis ved bruk av rør med liten diameter som plasseres gjennom nesen inn i mage- eller dé duodenåle områdene, eller ved kirurgisk implantering som f.eks. i gastrostomi eller jujunostomi. De enterale blandingene som for tiden er tilgjengelige, kan oppdeles i fire grunnkategorier: elementære, polymere, modulære og forandrede aminosyrer.;Disse blandingene inneholder' glutamin."De mengder av næringsmidler som er tilstede i de enterale diettene er imidlertid generelt basert på diettbehovet til et normalt individ og ikke til en pasient som lider av en katabolisk sykdom. •' " '-•'- '"■ ■'-" '- Elementærblandinger krever minimal fordøyelses innsats og består primært av små peptider og/eller aminosyrer, glukose-oligosakkarider og vegetabilsk olje eller triglyserider med middels kjedelengde. The nutritional needs of patients who cannot satisfactorily supplement themselves with nutrition are currently met by the administration of enteral or parenteral diets. Enteral diets are usually administered using small-diameter tubes placed through the nose into the gastric or duodenal areas, or by surgical implantation such as in gastrostomy or jujunostomy. The enteral mixtures currently available can be divided into four basic categories: elemental, polymeric, modular and modified amino acids.; These mixtures contain' glutamine. a normal individual and not to a patient suffering from a catabolic disease. •' " '-•'- '"■ ■'-" '- Elemental mixtures require minimal digestive effort and consist primarily of small peptides and/or amino acids, glucose- oligosaccharides and vegetable oil or medium chain triglycerides.

I polymere blandinger anvendes komplekse næringsmidler som f.eks. soyaprotein, laktalbumin eller kasein som en kilde for protein, maltodekstriner eller maissirup-faststoffer som karbohydratkilde og vegetabilske oljer eller melkefett som fettkilde. In polymeric mixtures, complex foodstuffs such as e.g. soy protein, lactalbumin or casein as a source of protein, maltodextrins or corn syrup solids as a carbohydrate source and vegetable oils or milk fat as a fat source.

Modulære dietter kan fremstilles ved å kombinere protein, karbohydrat eller fett med en monomer eller polymer blanding for å tilfredsstille spesielle ernæringsmessige krav. Modular diets can be prepared by combining protein, carbohydrate or fat with a monomer or polymer mixture to satisfy particular nutritional requirements.

Blandinger som er sammensatt av forandrede aminosyreforbin-delser anvendes primært for pasienter med genetiske feil ved nitrogenmetabolism eller ervervede forstyrrelser ved nitrogenakkumulasjonen, idet formålet her er å begrense pasientens- inntak av visse aminosyrer som kan være skadelige. Mixtures that are composed of altered amino acid compounds are used primarily for patients with genetic defects in nitrogen metabolism or acquired disturbances in nitrogen accumulation, as the purpose here is to limit the patient's intake of certain amino acids that can be harmful.

Parenterale dietter administreres vanligvis intravenøst. Disse intravenøse væskene er sterile løsninger bestående av enkle kjemikalier som f.eks. sukkere, aminosyrer og elektro-lytter, som lett kan assimileres. Parenteral diets are usually administered intravenously. These intravenous fluids are sterile solutions consisting of simple chemicals such as sugars, amino acids and electrolytes, which can be easily assimilated.

Uttrykket "total parenteral ernæring" (TPN) anvendes for å beskrive blandinger for bruk hos pasienter som får tilfreds-stilt hele sitt diettbehov intravenøst. Blandinger for total parenteral ernæring, til forskjell fra enterale blandinger, inneholder normalt ikke glutamin. Fraværet av glutamin fra parenterale blandinger er delvis forårsaket av dets instabi-litet ved romtemperatur, og den resulterende generering av ammoniakk og pyroglutaminsyre. Det har også vært en del bekymring når det gjelder generering av glutaminsyre fra glutamin på grunn av den potensielle toksisiteten til glutaminsyre som en neurotransmitter. Disse bekymringene later imidlertid ikke til å være berettigede. Ved et pH like\inder nøytralitet nedbrytes glutatmin meget langsomt (Souba, S.C.D. Thesis in Harvard Medical School Library, Juni 1984). The term "total parenteral nutrition" (TPN) is used to describe compositions for use in patients who have their entire dietary needs met intravenously. Formulations for total parenteral nutrition, unlike enteral formulas, do not normally contain glutamine. The absence of glutamine from parenteral formulations is caused in part by its instability at room temperature, and the resulting generation of ammonia and pyroglutamic acid. There has also been some concern regarding the generation of glutamic acid from glutamine due to the potential toxicity of glutamic acid as a neurotransmitter. However, these concerns do not appear to be justified. At a pH close to neutrality, glutamine breaks down very slowly (Souba, S.C.D. Thesis in Harvard Medical School Library, June 1984).

Total parenteral ernæring resulterer i villus atrofi, et fenomen som generelt er reversibelt når tilførsel av ernæring gj ennom munnen gjenopptas. Siden TPN-blandinger mangler glutamin, må kroppens behov når det gjelder denne aminosyren tilfredsstilles ved syntese i kroppsvev. Total parenteral nutrition results in villus atrophy, a phenomenon that is generally reversible when oral nutrition is resumed. Since TPN mixtures lack glutamine, the body's need for this amino acid must be met by synthesis in body tissues.

Hos pasienter med kritiske sykdommer, er netto proteinkatabolisme forbundet med markert forminskede muskelglutamin-lagre (Askanazi et al., Annals of Surgery, 192: 78 (1980); Askanazi et al., Annals of Surgery, 191: 465 (1980 )), reduserte glutaminplasmanivåer (Askanazi et al., Annals of Surgery, 192: 78 (1980); Askanazi et al., Annals of Surgery, 191: 465 (1980)), og en forventet økning i tarmens glutamin-utnyttelse (Souba et al., Archives of Surgery, 120: 66 In critically ill patients, net protein catabolism is associated with markedly decreased muscle glutamine stores (Askanazi et al., Annals of Surgery, 192: 78 (1980); Askanazi et al., Annals of Surgery, 191: 465 (1980)), decreased glutamine plasma levels (Askanazi et al., Annals of Surgery, 192: 78 (1980); Askanazi et al., Annals of Surgery, 191: 465 (1980)), and an expected increase in intestinal glutamine utilization (Souba et al. , Archives of Surgery, 120: 66

(1985); Souba et al., Surgery, 94( 2): 342 (1983)). Det er kjent at glukokortikoider øker glutaminforbruket i tynntarmen (Souba et al., Surgical Forum, 34: 74 (1983)). (1985); Souba et al., Surgery, 94(2): 342 (1983)). Glucocorticoids are known to increase glutamine consumption in the small intestine (Souba et al., Surgical Forum, 34: 74 (1983)).

Ingen av de kjente undersøkelsene har vist at nedbrytningen av skjelettmuskelen, atrofien i tarm-villi eller andre kataboliske dysfunksjoner , som forekommer under total parenteral ernæring, kan hindres ved administrasjon av høye nivåer av glutamin.. None of the known investigations have shown that the breakdown of the skeletal muscle, the atrophy of the intestinal villi or other catabolic dysfunctions, which occur during total parenteral nutrition, can be prevented by the administration of high levels of glutamine.

I oppfinnelsen,, hvis et dyr som har, eller har en risiko for å ha, en katabolisk dysfunksjon, en terapeutisk effektiv mengde glutamin." Denne mengden glutamin er større enn den som normalt -forekommer i dietten til friske individer. Denne økede mengden glutamin er nødvendig for å kompensere for det større behovet for glutamin som forekommer under visse kataboliske dysfunksjoner. I fravær av eksogent glutamin under disse kataboliske dysfunksjonene, ville glutamin dannes ved nedbrytning: av muskelvev. Minskning av glutaminkonsen- trasjoner i plasma på tross av akselerert glutaminfrigjøring fra muskelen under kataboliske dysfunksjoner, indikerer systemisk glutaminmangel. På tross av akselerert glutamin-frigjøring fra muskelen, overstiger behovet hos cellene i tarmslimhinnen tilførselen. Dette predisponerer i sin tur for tarm-villus-atrofi. In the invention, if an animal has, or is at risk of having, a catabolic dysfunction, a therapeutically effective amount of glutamine." This amount of glutamine is greater than that which normally occurs in the diet of healthy individuals. This increased amount of glutamine is necessary to compensate for the greater demand for glutamine that occurs during certain catabolic dysfunctions. In the absence of exogenous glutamine during these catabolic dysfunctions, glutamine would be formed by the breakdown: of muscle tissue. Decrease in plasma glutamine concentrations despite accelerated glutamine release from the muscle during catabolic dysfunctions, indicates systemic glutamine deficiency. Despite accelerated glutamine release from the muscle, the demand by the cells of the intestinal mucosa exceeds the supply. This in turn predisposes to intestinal villus atrophy.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således en fremgangsmåte for behandling av kataboliske dysfunskjoner hos et dyr som omfatter å administrere en terapeutisk effektiv mengde glutamin eller funksjonelle analoger derav til dyret. The present invention thus provides a method for treating catabolic dysfunctions in an animal which comprises administering a therapeutically effective amount of glutamine or functional analogues thereof to the animal.

Tilveiebringelse av eksogent glutamin til en stresset pasient kan bedre understøtte de metaboliske behovene i tynntarmen og muligens minske hastigheten ved systemisk proteinkatabolisme. Tilveiebringelse av glutamin hos pasienter med inflammatorisk innvollssykdom kan også være nyttig. Provision of exogenous glutamine to a stressed patient may better support the metabolic needs of the small intestine and possibly decrease the rate of systemic protein catabolism. Provision of glutamine in patients with inflammatory bowel disease may also be helpful.

Det antas at den terapeutiske effektiviteten til glukokortikoider ved inf 1 ammator 1 sk innvollssykdom ikke bare er forbundet med deres anti-inflammatoriske egenskaper, men også til deres rolle ved å øke substratmetabolisme i enterocyttene i tarmepitelet. Administrasjon av eksogent glutamin kan tilveiebringe enda mer substrat for enterocyttene og kan også hindre glutaminmangel i plasma og skjelettmuskel. På lignende måte kan glutamin bedre overlevelsesevnen til transplantert tynntarm eller understøtte tarmmetabolisme hos barn med tarmumodenhet. It is believed that the therapeutic effectiveness of glucocorticoids in inflammatory bowel disease is not only related to their anti-inflammatory properties, but also to their role in increasing substrate metabolism in the enterocytes of the intestinal epithelium. Administration of exogenous glutamine can provide even more substrate for the enterocytes and can also prevent glutamine deficiency in plasma and skeletal muscle. Similarly, glutamine may improve the survival of transplanted small intestine or support intestinal metabolism in children with intestinal immaturity.

Figur 1 viser nitrogenbalansen avsatt som en funksjon av Figure 1 shows the nitrogen balance deposited as a function of

nitrogeninntaket.the nitrogen intake.

Figur 2 viser grafisk data som er generert i eksempel 5, som sammenligner totalmengden forgrenet aminosyre (BCAA) i arterielt blod med administrasjonshastigheten for BCAA. Data som representerer middels ± SEM. Data fra dyr som mottar saltløsning er ikke Inkludert. Figur 3 viser grafisk data generert i eksempel 5, som sammenligner forholdet mellom BCAA-strøm (bakdel) og Figure 2 graphically shows data generated in Example 5 comparing the total amount of branched chain amino acid (BCAA) in arterial blood with the rate of BCAA administration. Data represent mean ± SEM. Data from animals receiving saline are not included. Figure 3 shows graphical data generated in Example 5, which compares the relationship between BCAA flow (back) and

BCAA-infusjon.BCAA infusion.

Figur 4 viser grafisk data generert i eksempel 5, som sammenligner BCAA-strøm (bakdel) 6 timer etter operasjon og økningen i konsentrasjon av BCAA når det gjelder arterielt blodnivå. Figur 5 viser grafisk data som er generert i eksempel 5, som sammenligner nitrogenstrøm (bakdel) og BCAA-strøm (bakdel) seks (6) timer etter operasjon. Figur:. 6 viser grafisk data generert i eksempel 5, som ;..'„ ■r sammenligner, nitrogenstrøm (bakdel) seks (6) timer ; etter operasjon og forandringen i intracellulært Figure 4 graphically shows data generated in Example 5 comparing BCAA flow (buttock) 6 hours after surgery and the increase in concentration of BCAA in terms of arterial blood level. Figure 5 shows graphical data generated in Example 5, which compares nitrogen flow (buttock) and BCAA flow (buttock) six (6) hours after surgery. Figure:. 6 graphically shows data generated in Example 5 comparing, nitrogen flow (rear) six (6) hours; after surgery and the change in intracellular

aminosyrenitrogen i muskelen målt 24 timer etter amino acid nitrogen in the muscle measured 24 hours later

..operasjon...operation.

Figur 7 viser grafisk effekten av oral diett på plasma--glutaminnivåene etter subtotal tynntarmreseksjon. Figur 8 viser grafisk data som demonstrerer virkningen av oral diett på distal ileum-vekt etter subtotal /.tynntarmreseksjon. Figur -9 viser grafisk data som demonstrerer virkningene av oral diett på muskularis-tykkelse i distal ileum etter subtotal reseksjon av tynntarmen. Figur .10 viser grafisk data som demonstrerer virkningen av r>.'- y:r- •'■ oral diett på slimhinnetykkelse i distal ileum etter Figure 7 graphically shows the effect of oral diet on plasma glutamine levels after subtotal small bowel resection. Figure 8 shows graphical data demonstrating the effect of oral diet on distal ileum weight after subtotal small bowel resection. Figure -9 shows graphical data demonstrating the effects of oral diet on muscularis thickness in the distal ileum after subtotal resection of the small intestine. Figure .10 shows graphical data demonstrating the effect of r>.'- y:r- •'■ oral diet on mucosal thickness in the distal ileum after

subtotal reseksjon av tynntarmen. subtotal resection of the small intestine.

Figur 11 viser grafisk virkningen av oral diett på villus- høyde i distalt ileum etter subtotal reseksjon av tynntarm. Figure 11 graphically shows the effect of oral diet on villus height in the distal ileum after subtotal resection of the small intestine.

Oppfinnerne har oppfunnet en ny fremgangsmåte for behandling av kataboliske dysfunksjoner. Foreliggende oppfinnelse omfatter administrasjon til et dyr som lider av, eller sannsynligvis vil utvikle, en katabolisk dysfunksjon, en terapeutisk effektiv mengde glutamin eller en funksjonell analog derav. Denne terapeutisk effektive mengden er større enn den som er tilstede i en normal diett. Det normale diettinntaket for mennesker er ca. 2-4 g/dag. The inventors have invented a new method for treating catabolic dysfunctions. The present invention comprises administering to an animal suffering from, or likely to develop, a catabolic dysfunction, a therapeutically effective amount of glutamine or a functional analog thereof. This therapeutically effective amount is greater than that present in a normal diet. The normal dietary intake for humans is approx. 2-4 g/day.

Et katabolisk dysfunksjon er en tilstand som induserer en katabolisk, biokjemisk reaksjonsmåte i hvilken det opptrer en nedbrytning av en anatomisk struktur. Diettadministrasjonen av glutamin later til å tilfredsstille de biokjemiske behovene ved disse kataboliske tilstandene, slik at det ikke er nødvendig for kroppen å syntetisere glutamin eller å oppnå glutamin ved nedbrytning av skjelettmuskler. A catabolic dysfunction is a condition that induces a catabolic, biochemical reaction in which a breakdown of an anatomical structure occurs. The dietary administration of glutamine appears to satisfy the biochemical needs of these catabolic states, so that it is not necessary for the body to synthesize glutamine or to obtain glutamine by breakdown of skeletal muscle.

Foreliggende oppfinnelse er tenkt brukt ved alle kataboliske dysfunksjoner hvor det er et øket behov for. glutamin. Disse kataboliske dysfunksjonene kan enten være enterale eller parenterale. Atrofien av vill i i tynntarmen som eksempelvis opptrer når TPN-dietter administreres, er en enteral, katabolisk dysfunksjon. Villi-atrofi opptrer vanligvis ikke på grunn av direkte katabolisk aktivitet på enterocyttene, men er heller forårsaket av mangelen på glutamin i dietten til pasienter på en parenteral diett. The present invention is intended to be used for all catabolic dysfunctions where there is an increased need for. glutamine. These catabolic dysfunctions can be either enteral or parenteral. The atrophy of villi in the small intestine, which for example occurs when TPN diets are administered, is an enteral, catabolic dysfunction. Villi atrophy does not usually occur due to direct catabolic activity on the enterocytes, but rather is caused by the lack of glutamine in the diet of patients on a parenteral diet.

Parenterale, kataboliske dysfunksjoner som oppviser øket behov, for glutamin, opptrer under etter kirurgi, sepsis, brannsår, anoreksi og ukontrollert diabetes. Parenteral, catabolic dysfunctions showing an increased need for glutamine occur during surgery, sepsis, burns, anorexia and uncontrolled diabetes.

Oppfinnelsen er effektiv hos de dyr som vanligvis klassi-fiseres som pattedyr, inkludert mennesker. The invention is effective in those animals usually classified as mammals, including humans.

Uttrykket "enteral" menes å indikere den del av fordøyelses-kanalen som ligger mellom magen og anus. The term "enteral" is meant to indicate the part of the digestive tract that lies between the stomach and the anus.

Uttrykket "parenteral" betegner området utenfor fordøyelses-kanalen. The term "parenteral" refers to the area outside the alimentary canal.

Uttrykket "i det vesentlige forbundet med" når det anvendes på de kataboliske dysfunksjoner for hvilke fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er effektiv, betyr de der det biologiske behovet for glutamin forekommer under eller etter den kataboliske dysfunksjonen, og er forbundet med denne. The term "essentially associated with" when applied to the catabolic dysfunctions for which the method according to the invention is effective, means those where the biological need for glutamine occurs during or after the catabolic dysfunction, and is associated with it.

Administrasjonen av glutamin kan foregå både med enterale og parenterale Midler. The administration of glutamine can take place both with enteral and parenteral means.

Et eksempel på. hvordan den enterale administrasjonen av glutamin gjennomføres, er ved å bruke rør med liten diameter plassert via nesen inn i mage- eller de duodenale områdene, eller ved kirurgiske implantering som f.eks. i gastrostomi eller jejunostomi. An example of. how the enteral administration of glutamine is carried out is by using small diameter tubes placed via the nose into the stomach or duodenal areas, or by surgical implantation such as in gastrostomy or jejunostomy.

Eksempler på parenterale administrasjonsmåter inluderer, men er ikke begrenset til, slike måter som subkutan, intramuskulær eller intravenøs injeksjon, nasofaryngeal eller mukosal adsorpsjon eller transdermal absorpsjon. I de fleste til-fellene administreres glutaminet intravenøst. Ved intravenøs administrasjon foreligger den terapeutisk effektive mengden glutamin i en yæskefprm som administreres fra et reservoar direkte .via plassering av en nål i en stor vene hos pasienten, hvori nålen forbindes med reservoaret ved hjelp av Tør. Examples of parenteral routes of administration include, but are not limited to, such routes as subcutaneous, intramuscular or intravenous injection, nasopharyngeal or mucosal adsorption or transdermal absorption. In most cases, the glutamine is administered intravenously. In the case of intravenous administration, the therapeutically effective amount of glutamine is present in a liquid form which is administered from a reservoir directly via the placement of a needle in a large vein of the patient, in which the needle is connected to the reservoir by means of Tør.

Uavhengig av hvilken administrasjonsmåte som anvendes, kan glutaminet administreres enten alene eller som et diettsupplement. Når det anvendes som et diettsupplement, kan glutaminet blandes med en eksisterende enteral eller parenteral diett før administrasjonen til pasienten. Det er også mulig å administrere glutaminet uten å blande det direkte med andre bestanddeler i en diett som, f.eks., ved intravenøs mating, hvor glutaminet ikke direkte tilsettes til hoved-intravenøsflasken, men isteden tilsettes til et vanlig reservoar ved bruk av en "ri på ryggen"-flaske. Regardless of which method of administration is used, the glutamine can be administered either alone or as a dietary supplement. When used as a dietary supplement, the glutamine may be mixed with an existing enteral or parenteral diet prior to administration to the patient. It is also possible to administer the glutamine without mixing it directly with other components of a diet as, for example, by intravenous feeding, where the glutamine is not directly added to the main intravenous bottle, but is instead added to a common reservoir using a "ride on your back" bottle.

Funksjonelle analoger, derivater, substitusj onsprodukter, isomerer eller homologer av glutamin som bibeholder glutaminets egenskaper anses å være ekvivalente. Foretrukket er de analoger som kan donere en aminogruppe og metaboliseres i Krebs-cyklusen. Functional analogues, derivatives, substitution products, isomers or homologues of glutamine which retain the properties of glutamine are considered to be equivalent. Analogues that can donate an amino group and are metabolized in the Krebs cycle are preferred.

Mest foretrukket er forbindelser som har aminosyreresten på en ende av ert karbonkjede og en amindel på den andre enden av karbonk j eden .- Most preferred are compounds which have the amino acid residue at one end of the carbon chain and an amine part at the other end of the carbon chain.

De terapeutisk effektive doseringsområdene for administrasjonen av glutamin er de som er store nok til å hindre katabolisme eller atrofi av kroppsvevene for å bibeholde metabolisk homeostase. I en enteral diett vil glutamin administreres i en mengde som er større eller lik 0,3 g/kg kroppsvekt/dag. Slike administrasjonsmengder kan være 0,3 til 2,0 g/kg kroppsvekt/dag, fortrinnsvis 0,3 til 1,5 g/kg kroppsvekt/dag, og mere foretrukket 0,4 til 1,0 g/kg kroppsvekt/dag. Administrasjonsmengden for glutamin når det administreres intravenøst, vil være større enn eller lik med 0,1 g/kg kroppsvekt/dag. Slike administrasjonsmengder kan være 0,2 til 3,0 g/kg kroppsvekt/dag, fortrinnsvis 0,3 til 2,5 g/kg kroppsvekt/dag, mere foretrukket 0,4 til 2,0 g/kg kroppsvekt/dag. The therapeutically effective dosage ranges for the administration of glutamine are those large enough to prevent catabolism or atrophy of the body tissues to maintain metabolic homeostasis. In an enteral diet, glutamine will be administered in an amount greater than or equal to 0.3 g/kg body weight/day. Such administration amounts may be 0.3 to 2.0 g/kg body weight/day, preferably 0.3 to 1.5 g/kg body weight/day, and more preferably 0.4 to 1.0 g/kg body weight/day. The administration amount for glutamine when administered intravenously will be greater than or equal to 0.1 g/kg body weight/day. Such administration amounts can be 0.2 to 3.0 g/kg body weight/day, preferably 0.3 to 2.5 g/kg body weight/day, more preferably 0.4 to 2.0 g/kg body weight/day.

Overensstemmende med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan glutamin administreres ved ganske enkelt å modifisere foreliggende diettblandinger slik at de inneholder den riktige glutaminkonsentrasjonen . Mest foretrukket vil glutaminet forbli i en tørr form som f.eks. et sterilt, lyofilisert pulver som hydratiseres aseptisk på administra- sjonstidspunktet og blandes i riktig konsentrasjon med de andre bestanddelene i diettblandingen. Alternativt kan glutaminet forhåndsblandes med de andre bestanddelen i en tørr blanding som rehydratiseres aseptisk ved administra-sjonstidspunktet, eller lagres som et frossent konsentrat som tines og blandes til riktig konsentrasjon ved brukstids-punktet. In accordance with the method according to the invention, glutamine can be administered by simply modifying existing diet mixtures so that they contain the correct glutamine concentration. Most preferably, the glutamine will remain in a dry form such as e.g. a sterile, lyophilized powder that is aseptically hydrated at the time of administration and mixed in the correct concentration with the other components of the dietary mixture. Alternatively, the glutamine can be premixed with the other ingredients in a dry mixture that is rehydrated aseptically at the time of administration, or stored as a frozen concentrate that is thawed and mixed to the correct concentration at the time of use.

Bruken av glutamin ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er ideelt egnet for fremstilling av blandinger. Disse blandingene kan omfatte glutamin alene eller i kombinasjon med andre kjemikalier. Disse andre kjemikaliene kan være farmasøytisk godtagbare bærere, så vel som andre aktive substanser 1 dietten som f.eks. frie aminosyrer, protein-hydrolysater-eller oljer. The use of glutamine by means of the method according to the invention is ideally suited for the preparation of mixtures. These mixtures may include glutamine alone or in combination with other chemicals. These other chemicals can be pharmaceutically acceptable carriers, as well as other active substances in the diet such as e.g. free amino acids, protein hydrolysates or oils.

Preparater for parenteral administrasjon omfatter sterile, vandige eller ikke-vandige løsninger, suspensjoner og emulsjoner. Bærere eller oppsugende dressinger kan anvendes for å øke-hudpermeabiliteten og øke absorpsjonen. Preparations for parenteral administration include sterile, aqueous or non-aqueous solutions, suspensions and emulsions. Carriers or absorbent dressings can be used to increase skin permeability and increase absorption.

Oppfinnelsen gjelder også et medikament eller et farmasøytisk preparat omfattende bestanddelene Ifølge oppfinnelsen, Idet medikamentet anvendes for inhibering av kataboliske dysfunksjoner. The invention also applies to a drug or a pharmaceutical preparation comprising the components according to the invention, as the drug is used for inhibiting catabolic dysfunctions.

Oppf innel sen . gj el der også glutamin-r ike blandinger for hindring eller forbedring av kataboliske dysfunksjoner. Blandinger som er glutamin-rike inneholder glutamin i mengder som er terapeutisk effektive og er større enn de som foreligger i en normal diett. Invent late. glutamine-rich mixtures for preventing or improving catabolic dysfunctions also apply. Formulas that are glutamine-rich contain glutamine in amounts that are therapeutically effective and are greater than those present in a normal diet.

Beholdere som inneholder blandingen ifølge oppfinnelsen kan anvendes for å lette administrasjonen av glutamin overensstemmende med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Disse beholderne er eksempelvis beregnet på å inneholde den daglige dosering av glutamin som skal administreres til pasienten. Beholdere som er tilpasset for intravenøs administrasjon av glutamin alene eller i kombinasjon med andre aminosyrer er spesielt anvendbare. Slike beholdere kan omfatte en beholder for den flytende glutaminholdige blanding og en væskeledende anordning som kan festes til en nål. Den væskeledende anordningen kan være et hvilket som helst formål som kan overføre væskeblandingen i beholderen til nålen som f.eks. et plastrør. Containers containing the composition according to the invention can be used to facilitate the administration of glutamine in accordance with the method according to the invention. These containers are, for example, intended to contain the daily dosage of glutamine to be administered to the patient. Containers adapted for intravenous administration of glutamine alone or in combination with other amino acids are particularly useful. Such containers may comprise a container for the liquid glutamine-containing mixture and a fluid-conducting device that can be attached to a needle. The liquid-conducting device can be any object that can transfer the liquid mixture in the container to the needle, such as e.g. a plastic tube.

Nålen som er festet til den ledende anordningen kan enten innføres direkte i et blodkar hos pasienten eller kan innføres i en beholder for å muliggjøre blanding med en annen løsning før den administreres til pasienten. The needle attached to the conducting device can either be inserted directly into a blood vessel of the patient or can be inserted into a container to allow mixing with another solution before it is administered to the patient.

Den ovenstående beskrivelse beskriver oppfinnelsen generelt. En mer fullstendig forståelse kan oppnås med henvisning til de følgende, spesielle eksemplene som bare gis her for illustrerende formål og ikke er ment å være begrensende om ikke annet- er angitt. The above description describes the invention in general. A more complete understanding may be obtained by reference to the following specific examples which are provided herein for illustrative purposes only and are not intended to be limiting unless otherwise noted.

Eksempel 1Example 1

Stell av dyr og operative prosedyrerAnimal care and operative procedures

22 bastardhunder som veide mellom 20 og 40 kg ble kjøpt fra en gård der de var trenet regelmessig og hvor parasitter var fjernet fra dem. Alle hunndyrene var ikke-drektige. Mens de var i kennelen, ble dyrene stelt overensstemmende med retningslinjene til the Committee on Animals at Harvard Medical School and the Committee on Care and Use of Laboratory Animals of the Institute for Laboratory Animal Resources, the National Research Council (DHEW Publication #NIH 78-23, gjennomgått 1978). Dyrene ble holdt I individuelle kenneler ved en konstant temperatur på 20° C med 24 timers lyseksponering. De ble trent i 2 timer hver morgen, gitt vann ad libitum, og fSret en gang om dagen mellom kl. 1.00 og 3.00 på ettermiddagen med Agway Respond 2000 Dry Dog Chow® (inneholder minst 25% protein, 10% fett og de gjen værende kalorier som karbohydrat). Hundene fikk akklimatisere seg til kennelbetingelser i 5 ti 7 dager, i løpet av hvilken tid de ble trenet til å hvile rolig i en Pavlov-stilling. På dagen før hovedprøvene ble tatt, ble all næring fjernet fra kennelen kl. 5.00 på ettermiddagen. Etter faste over natten ble det gått med hunden i minst 20 minutter, den ble plassert i en Pavlov-stilling og venen på forbenet ble kanylert. Etter at hunden hadde hvilt i stillingen i minst 20 minutter, ble det oppnådd en venøs blodprøve for aminosyrebestemmelse. Etter rask induksjon av anestesi med Intravenøs natriumtiopental (Abbott Laboratories, 5 mg/kg kroppsvekt), ble det gjort en biopsi av vastus lateralis-muskelen ved hjelp av metoden til Bergstrøm et al., Journal of Applied Physiology, 36; 693-697 (*1974). Dyret ble så tatt ut av stillingen og en 5 ml prøve av arterielt blod ble oppnådd fra den femorale arterien via perkutan punktur. 22 bastard dogs weighing between 20 and 40 kg were purchased from a farm where they had been trained regularly and where parasites had been removed from them. All female animals were non-pregnant. While in the kennel, the animals were cared for in accordance with the guidelines of the Committee on Animals at Harvard Medical School and the Committee on Care and Use of Laboratory Animals of the Institute for Laboratory Animal Resources, the National Research Council (DHEW Publication #NIH 78- 23, reviewed 1978). The animals were kept in individual kennels at a constant temperature of 20°C with 24 hours of light exposure. They were trained for 2 hours every morning, given water ad libitum, and fed once a day between 1.00 and 3.00 in the afternoon with Agway Respond 2000 Dry Dog Chow® (contains at least 25% protein, 10% fat and the remaining calories as carbohydrate). The dogs were allowed to acclimatize to kennel conditions for 5 to 7 days, during which time they were trained to rest quietly in a Pavlovian position. On the day before the main tests were taken, all food was removed from the kennel at 5.00 in the afternoon. After an overnight fast, the dog was walked for at least 20 minutes, it was placed in a Pavlovian position and the vein on the foreleg was cannulated. After the dog had rested in the position for at least 20 minutes, a venous blood sample was obtained for amino acid determination. After rapid induction of anesthesia with intravenous sodium thiopental (Abbott Laboratories, 5 mg/kg body weight), a biopsy of the vastus lateralis muscle was performed using the method of Bergstrøm et al., Journal of Applied Physiology, 36; 693-697 (*1974). The animal was then removed from the position and a 5 ml sample of arterial blood was obtained from the femoral artery via percutaneous puncture.

Dyret fikk komme seg fra biopsien i minst 2 dager før standardoperasjonen. Dagen før operasjonen ble all næring igjen fjernet fra kennelen kl. 5.00 på ettermiddagen. Ved kl. 7.00 om formiddagen fikk hunden gå i 20 minutter og ble så tatt til operasjonssalen der den ble anestetisert med intravenøs natriumpentobarbital (Abbott Laboratories, 30 mg/kg kroppsvekt). Et endotrakealt rør ble plassert og dyret fikk lov til spontant å puste en blanding av oksygen og romluft. Hunden ble plassert på et operasjonsbord på ryggen og en kanyle ble plassert ved perkutan punktur i den ytre halsvenen og rettet inn i den øvre vena cava. Etter notering av starttiden, ble infusjonsløsningen administrert via denne kanylen ved konstant Infusjon (IMED pumpe®, San Diego, CA) ved 4 ml/time/kg. Penicillin G (E.R. Squibb, Princeton, NJ, 600 mg) og Keflln® (Eli Lilly, Indianapolis, IN, 1 g) ble gitt intravenøst. Urinblæren ble kateterisert, den første urinprøven ble kastet og kateteret ble forbundet med en lukket urinpose for oppsamling i 24 timer. Buken og sidene på hunden ble barbert og huden ble vasket med såpe og vann og preparert med en povidonjod-prepareringsløsning (Clinipad Corporation, Guilford, CT). Hunden ble drapert med sterile ark og bukhulen entret via et vertikalt infra-umbilikalt innsnitt hos hunndyr og et høyre paramedialt innsnitt hos hanndyr. Tarmene ble trukket inn i den øvre bukhulen og det ble gjort snitt i det eksponerte retroperitoneum. Den høyre arterie og vene iliacea circumflexa profunda og arterie sacralis media ble isolert ved skarp og sløv disseksjon. Et spesielt preparert kateter bestående av et 6 cm segment av polyetylenrør (2,08 mm OD) belagt med silastikk og bundet til et 2,8 mm OD polyetylenkateter ble innført 6 cm kranialt i aorta via en høyre arterie iliacea circumflexa profunda. Et lignende kateter ble innført i arterie sacralis media, idet dets tupp ble plassert omtrent 1 cm proksimalt til forgreningen av aorta, men distalt til arteria mesenterica inferior. Et tredje kateter ble innført i vena cava inferior via høyre vena iliace circumflexa profunda og plassert distalt til vena renalis. Alle katetere ble festet og ført til det ytre gjennom stikkesår i siden. Bukhulen ble så lukket og dyret snudd på sin venstre side. De ytre katetrene ble skåret til passende lengder, plugget med sløve nåler forbundet til intermitterende injeksjonsporter (Jelco®, Citikon, Inc., Tampa, FL), renset med saltløsning, fylt med heparin (1000 enheter/ml), og begravet subkutant. Injeksjonsportene ble plassert høyt på dyrets side under huden og i omtrentlig nærhet av ryggraden. Dette muliggjorde adgang til aorta og vena cava ved perkutan punktur av injeksjonsportene til katetrene. To ytterligere doser av Keflin® (1 g) ble gitt 8 og 24 timer etter operasjonen via det venøse kateteret. The animal was allowed to recover from the biopsy for at least 2 days before the standard surgery. The day before the operation, all food was again removed from the kennel at 5.00 in the afternoon. At At 7.00 in the morning the dog was allowed to walk for 20 minutes and was then taken to the operating theater where it was anesthetized with intravenous sodium pentobarbital (Abbott Laboratories, 30 mg/kg body weight). An endotracheal tube was placed and the animal was allowed to spontaneously breathe a mixture of oxygen and room air. The dog was placed on an operating table supine and a cannula was placed by percutaneous puncture in the external jugular vein and directed into the superior vena cava. After noting the start time, the infusion solution was administered via this cannula by constant infusion (IMED pump®, San Diego, CA) at 4 ml/hour/kg. Penicillin G (E.R. Squibb, Princeton, NJ, 600 mg) and Keflln® (Eli Lilly, Indianapolis, IN, 1 g) were given intravenously. The bladder was catheterized, the first urine sample was discarded, and the catheter was connected to a closed urine bag for collection for 24 hours. The abdomen and flanks of the dog were shaved and the skin was washed with soap and water and prepared with a povidone-iodine preparation solution (Clinipad Corporation, Guilford, CT). The dog was draped with sterile sheets and the abdominal cavity was entered via a vertical infra-umbilical incision in females and a right paramedial incision in males. The intestines were pulled into the upper abdominal cavity and an incision was made in the exposed retroperitoneum. The right artery and vein iliacea circumflexa profunda and artery sacralis media were isolated by sharp and blunt dissection. A specially prepared catheter consisting of a 6 cm segment of polyethylene tubing (2.08 mm OD) coated with silastic and tied to a 2.8 mm OD polyethylene catheter was inserted 6 cm cranially into the aorta via a right iliac circumflexa profunda artery. A similar catheter was inserted into the media sacral artery, its tip being placed approximately 1 cm proximal to the bifurcation of the aorta, but distal to the inferior mesenteric artery. A third catheter was introduced into the inferior vena cava via the right vena iliace circumflexa profunda and placed distal to the renal vein. All catheters were secured and led to the exterior through puncture wounds in the side. The abdominal cavity was then closed and the animal turned on its left side. The external catheters were cut to appropriate lengths, plugged with blunt needles connected to intermittent injection ports (Jelco®, Citikon, Inc., Tampa, FL), flushed with saline, filled with heparin (1000 units/ml), and buried subcutaneously. The injection ports were placed high on the animal's side under the skin and in approximate proximity to the spine. This enabled access to the aorta and vena cava by percutaneous puncture of the injection ports of the catheters. Two further doses of Keflin® (1 g) were given 8 and 24 hours after the operation via the venous catheter.

Etter operasjonsprosedyren ble dyret plassert på sin side og kroppstemperaturen ble vedlikeholdt med varmelamper og tepper under.gjenvinning av bevisstheten. Omtrent 5 timer etter start av Infusjonen, ble dyret plassert i en pavlov-stilling og en løsning av para-aminohippursyre (PAH, 0,5$, vekt/volum i saltløsning) ble infusert med en hastighet på 0,76 ml/minutt med en Harvard-pumpe i det distale aorta gjennom kateteret i aorta sacralis media. Etter 40 minutter farge- infusjon ble det samtidig oppnådd arterielle og venøse prøver for måling av aminosyre- og PAH-konsentrasjoner. Tre prøve-sett ble trukket ut ved 10 minutters intervaller i en periode på 20 minutter. Katetrene ble så renset, fylt med heparin og dyret ble holdt i et pavlov-bind. 23 timer etter starten på forsøket, ble bakdelsstrømningsundersøkelsene gjentatt. Etter 24 timer var urInoppsamlingen avsluttet. Dyret fikk Intra-venøs natriumtiopental, som tidligere beskrevet, og det ble utført biopsi og vastus lateralis-muskelen i det benet som det ikke tidligere var utført biopsi på. Den intravenøse infusjonen ble avsluttet og dyret plassert i et metabolisk bur i de følgende 24 timer, der det ble gitt vann ad llbltum og intet for. After the surgical procedure, the animal was placed on its side and body temperature was maintained with heat lamps and blankets during recovery of consciousness. Approximately 5 hours after the start of the infusion, the animal was placed in a pavlov position and a solution of para-aminohippuric acid (PAH, 0.5$, w/v in saline) was infused at a rate of 0.76 ml/min with a Harvard pump in the distal aorta through the catheter in the aorta sacralis media. After 40 minutes of dye infusion, arterial and venous samples were simultaneously obtained for measurement of amino acid and PAH concentrations. Three sets of samples were drawn at 10 minute intervals for a period of 20 minutes. The catheters were then cleaned, filled with heparin and the animal was held in a pavlov bandage. 23 hours after the start of the experiment, the hindlimb flow examinations were repeated. After 24 hours, the urine collection was finished. The animal received intra-venous sodium thiopental, as previously described, and a biopsy was performed and the vastus lateralis muscle in the leg that had not previously been biopsied. The intravenous infusion was terminated and the animal placed in a metabolic cage for the following 24 hours, where water was given ad llbltum and nothing else.

Eksempel 2Example 2

lnfus. 1 onsløsnlngerlnfus. 1 solutions

Alle dyr fikk en infusjon med en hastighet på 4 ml/time/kg. Fem kontrolldyr fikk 0,9$ saltløsning. Andre dyr ble gitt kommersielt tilgjengelig aminosyreløsning (FreAmine III®, American McGaw) i to forskjellige konsentrasjoner beregnet på å avgi omtrentlig 0,312 (N=2) eller 0,624 (N=6) g nitrogen/24 timer/kg kroppsvekt. Den høyeste dosen var beregnet på å gi ekvivalenten av 4 g protein/24 timer/kg kroppsvekt. Tre dyr fikk en løsning inneholdende glutamin tilsvarende 0,312 g nitrogen/24 timer/kg. Til slutt fikk en gruppe (N=6) en blanding av like mye glutamin og FreAmine®, hvilket ga nitrogen i en mengde på 0,624 g/24 timer/kg. Glutamin-løsningene ble fremstilt ved å oppløse L-glutamin (Sigma, St. Louis, MO) i destillert vann for å danne en 0,157 M løsning som så ble justert til pH 6,8 med nat r iumhydr oksyd. Denne løsningen ble sterilisert ved filtrering gjennom en 0,22 jjM membran og lagret ved 4°C i mindre enn 24 timer. Den morgen de skulle anvendes, ble løsningene sammenblandet i ønskede konsentrasjoner i 2-liters poser (American McGaw) og holdt ved 4°C inntil de skulle brukes. En 10 ml prøve ble tatt fra hver pose ved slutten av infusjonen og lagret ved -20° C for analyse av nitrogeninnhold. En ytterligere 10 ml prøve ble justert til pH 4,75 som beskrevet nedenfor og lagret frossen for analyse av glutamininnhold. All animals received an infusion at a rate of 4 ml/hr/kg. Five control animals received 0.9$ saline solution. Other animals were given commercially available amino acid solution (FreAmine III®, American McGaw) at two different concentrations calculated to deliver approximately 0.312 (N=2) or 0.624 (N=6) g nitrogen/24 h/kg body weight. The highest dose was calculated to provide the equivalent of 4 g protein/24 hours/kg body weight. Three animals received a solution containing glutamine corresponding to 0.312 g nitrogen/24 hours/kg. Finally, one group (N=6) received a mixture of equal amounts of glutamine and FreAmine®, providing nitrogen in an amount of 0.624 g/24 hours/kg. The glutamine solutions were prepared by dissolving L-glutamine (Sigma, St. Louis, MO) in distilled water to form a 0.157 M solution which was then adjusted to pH 6.8 with sodium hydroxide. This solution was sterilized by filtration through a 0.22 µm membrane and stored at 4°C for less than 24 hours. On the morning of use, the solutions were mixed at desired concentrations in 2-liter bags (American McGaw) and kept at 4°C until use. A 10 ml sample was taken from each bag at the end of the infusion and stored at -20°C for analysis of nitrogen content. An additional 10 mL sample was adjusted to pH 4.75 as described below and stored frozen for analysis of glutamine content.

Eksempel 3Example 3

Fremstilling og analyse av prøverPreparation and analysis of samples

Prøver av helt blod og plasma ble avproteinisert ved kombinasjon med like store volumer iskald, 10$ (vekt/volum) perklorsyre og så sentr i fuger ing ved 3000 omdr./min. ved 4°C i 20 minutter. En 2 ml aliquot av supernatanten ble bufret med 0,2 ml 0,2M natrlumacetatbuffer (pH 4,90), justert til pH 4,75-4,90 med 5N kaliumhydroksyd og bragt til et sluttvolum på 4 ml med destillert vann. Prøvene ble lagret ved -20°C for senere satsanalyse av glutamin- og glutamatkonsentrasjoner, ved bruk av "en enzymatisk, mikrofluorometrisk prøve modifisert fra metoden til Lund, "L-glutamine Determination with Glutaminase and Glutamate Dehydrogenase" , i Methods of Enzymatic Analysis, vol. 4, Bergmeyer (utgiver), Academic Press, New York, 1974, s. 1719-1722. Samples of whole blood and plasma were deproteinized by combining with equal volumes of ice-cold, 10% (w/v) perchloric acid and then centrifuged at 3000 rpm. at 4°C for 20 minutes. A 2 ml aliquot of the supernatant was buffered with 0.2 ml of 0.2 M sodium acetate buffer (pH 4.90), adjusted to pH 4.75-4.90 with 5N potassium hydroxide and brought to a final volume of 4 ml with distilled water. The samples were stored at -20°C for later batch analysis of glutamine and glutamate concentrations, using "an enzymatic, microfluorometric assay modified from the method of Lund, "L-glutamine Determination with Glutaminase and Glutamate Dehydrogenase", in Methods of Enzymatic Analysis, vol. 4, Bergmeyer (publisher), Academic Press, New York, 1974, pp. 1719-1722.

Under muslielbiopsiprosedyren ble en stoppeklokke startet umiddelbart da vevet var fjernet. Muskelen ble dissekert fri for fett og bindevev og delt i to ulike deler. Begge prøver ble veiet minst fire ganger i løpet av de følgende to minutter og vekten og tiden etter biopsi ble nedtegnet. Aktuell våt muskelvekt ved tiden null ble beregnet fra den best passende lineære regresjonen av vekt avsatt mot tid. Den minste prøven (ca. 15 mg) ble tørket til en konstant vekt i en 90° C ovn, og vekten av tørre, fettfrie faststoffer ble oppnådd etter ekstraksjon i petroleter. Denne prøven ble så fordøyet i 250 pl av IN salpetersyre og kloridinnholdet ble målt ved titrering med sølvnitrat ved bruk av en semi-automatisk titrater (Radiometer, København). Plasmaklorid ble også bestemt og intra- og ekstracellulært vann beregnet ved hjelp av metoden til Bergstrøm et al., se ovenfor. Den andre muskelprøven (omtrent 100 mg) ble homogenisert i 0,5 ml iskald perklorsyre (10$, vekt/volum) med'en Polytron Homogenizer (Brinkman, Westbury, NY). Homogenatet ble sentrifugert og supernatanten preparert for enzymatisk glutamin- og glutamatanalyse. During the muscle biopsy procedure, a stopwatch was started immediately when the tissue was removed. The muscle was dissected free of fat and connective tissue and divided into two different parts. Both samples were weighed at least four times during the following two minutes and the weight and time after biopsy were recorded. Current wet muscle weight at time zero was calculated from the best-fitting linear regression of weight deposited against time. The smallest sample (about 15 mg) was dried to a constant weight in a 90°C oven, and the weight of dry, fat-free solids was obtained after extraction in petroleum ether. This sample was then digested in 250 µl of 1N nitric acid and the chloride content was measured by titration with silver nitrate using a semi-automatic titrator (Radiometer, Copenhagen). Plasma chloride was also determined and intra- and extracellular water calculated using the method of Bergstrøm et al., see above. The second muscle sample (approximately 100 mg) was homogenized in 0.5 ml of ice-cold perchloric acid (10$, w/v) with a Polytron Homogenizer (Brinkman, Westbury, NY). The homogenate was centrifuged and the supernatant prepared for enzymatic glutamine and glutamate analysis.

Ved starten av denne undersøkelsen ble plasma- og intracellulære glutamin- og glutamatkonsentrasjoner bestemt ved en enzymatisk metode som tidligere er beskrevet (Muhlbacher et al., American Journal of Physiology, 247: E75-E83 (1984)). Konsentrasjoner av andre aminosyrer ble bestemt ved automatisert høy-ytelses væskekromatografi (HPLC) etter pre-kolonne-derivatisering med o-ftalaldehyd. Alle aminosyrer som vanligvis ble funnet i proteiner ble kvantifisert bortsett fra glutamin, glutamat, prolin, cystein og lysin. Etter hvert som undersøkelsen fortsatte, ble det utviklet teknikker for glutamin-glutamat-måling ved bruk av HPLC. Prøver som ble målt ved hjelp av de to teknikker (enzymatisk og HPLC) ga sammenlignbare glutamin-glutamat-konsentrasjoner. Derfor ble bare HPLC-analyse anvendt i den siste delen av undersøkelsen. Konsentrasjonen av PAH i de arterielle og venøse prøvene ble bestemt spektrofotometrisk etter avproteinisering med 5 %- lg trikloredd-iksyre (Muhlbacher et al., se ovenfor). At the start of this study, plasma and intracellular glutamine and glutamate concentrations were determined by an enzymatic method previously described (Muhlbacher et al., American Journal of Physiology, 247: E75-E83 (1984)). Concentrations of other amino acids were determined by automated high-performance liquid chromatography (HPLC) after pre-column derivatization with o-phthalaldehyde. All amino acids commonly found in proteins were quantified except for glutamine, glutamate, proline, cysteine and lysine. As research continued, techniques were developed for glutamine-glutamate measurement using HPLC. Samples measured by the two techniques (enzymatic and HPLC) gave comparable glutamine-glutamate concentrations. Therefore, only HPLC analysis was used in the last part of the investigation. The concentration of PAH in the arterial and venous samples was determined spectrophotometrically after deproteinization with 5% lg trichloroacetic acid (Muhlbacher et al., see above).

Urin som ble utskilt i løpet av de 24 timene med infusjon ble oppsamlet i de lukkede urinoppsamlingssystemet og lagret i surgjorte, avkjølte beholdere. Aliquoter ble lagret frossent ved -20° C for satsanalyse. Nitrogeninnholdet i infusjons-løsningen og urin ble bestemt i samme sats ved hjelp av makro-Kjeldahl-metoden (Peters et al., Quantitative Clinical Chemistry, vol. II, William & Wilkins, Baltimore, MD, 1932, s. 516-538). , Urine excreted during the 24 hours of infusion was collected in the closed urine collection system and stored in acidified, refrigerated containers. Aliquots were stored frozen at -20°C for batch analysis. The nitrogen content of the infusion solution and urine was determined at the same rate using the macro-Kjeldahl method (Peters et al., Quantitative Clinical Chemistry, vol. II, William & Wilkins, Baltimore, MD, 1932, pp. 516-538) . ,

Statistiske beregninger ble utført på en IBM 4341 computer ved bruk av en standard statistisk pakke (Minitab, The Pennsylvania State University, State College, PA, 1983). Resultatene er uttrykt som middel ± SEM. Parede og uparede Student's t-tester ble brukt slik det passet. Analyse av variasjon ble brukt for multiple gruppesammenligninger. Regresjonsanalyse ble utført ved bruk av metodene med de minste kvadratene. På grunn av den lille prøvestørrelsen i de gruppene som fikk 0,312 g nitrogen/24 timer/kg, ble det fleste statistiske sammenligningene bare utført mellom de andre gruppene. Statistical calculations were performed on an IBM 4341 computer using a standard statistical package (Minitab, The Pennsylvania State University, State College, PA, 1983). The results are expressed as mean ± SEM. Paired and unpaired Student's t-tests were used as appropriate. Analysis of variance was used for multiple group comparisons. Regression analysis was performed using the methods of least squares. Because of the small sample size in the groups receiving 0.312 g nitrogen/24 h/kg, most statistical comparisons were only performed between the other groups.

Bakdelsblodstrøm ble beregnet som tidligere beskrevet (Muhlbacher et al., se ovenfor), og hastigheten ble uttrykt pr. kg kroppsvekt for å ta i betraktning variasjoner av størrelsen på dyrene. Aminosyrestrømningshastigheter ble beregnet som produktet av blodstrøm og forskjeller i arterien og venøs konsentrasjon. Tre sett prøver ble tatt ut, strømning ble beregnet for hvert sett og middeltallet for de tre verdiene bestemt (Muhlbacher et al., se ovenfor). Totalt aminosyrenitrogen i helt blod, plasma og intracellulært vann ble beregnet ved å ta i betraktning nitrogeninnhold i hver aminosyre og oppsummere de enkelte konsentrasjonene. Buttock blood flow was calculated as previously described (Muhlbacher et al., see above), and velocity was expressed per kg body weight to take into account variations in the size of the animals. Amino acid flow rates were calculated as the product of blood flow and differences in arterial and venous concentration. Three sets of samples were taken, flow was calculated for each set and the mean of the three values determined (Muhlbacher et al., see above). Total amino acid nitrogen in whole blood, plasma and intracellular water was calculated by taking into account the nitrogen content of each amino acid and summing up the individual concentrations.

Eksempel 4Example 4

Plasma- og intracellulære amlnosyrekonsentras. 1 oner Plasma and intracellular amlnoic acid concentrations. 1 oner

Plasmaaminosyrekonsentrasjoner ble målt pre-operativt og 24 timer etter standardoperasjonen. I de salt-behandlede dyrene var total-nitrogeninnholdet i plasma uforandret ved den operative prosedyren (tabell 1). Glutaminkonsentrasjonen forble konstant, men de forgrenede aminosyrene steg, idet summen av deres konsentrasjoner økte fra 326 ± 21 til 501 ± 9 pmol/1 (p < 0,01). I de dyrene som fikk 0,624 g N/24 timer/- kg, var det oppadgående tendens i plasmanitrogenkonsentra-sjonen som var statistisk signifikant bare i den gruppe som fikk blandingen av aminosyrer pluss glutamin. Plasma-glutaminkonsentrasjonen steg også i denne gruppen. Forgrenede aminosyer ble øket hos alle dyrene som fikk aminosyreinfusj.oner. Plasma amino acid concentrations were measured pre-operatively and 24 hours after the standard operation. In the salt-treated animals, the total nitrogen content in plasma was unchanged by the operative procedure (Table 1). The glutamine concentration remained constant, but the branched-chain amino acids increased, the sum of their concentrations increasing from 326 ± 21 to 501 ± 9 pmol/1 (p < 0.01). In the animals that received 0.624 g N/24 hours/kg, there was an upward trend in the plasma nitrogen concentration that was statistically significant only in the group that received the mixture of amino acids plus glutamine. The plasma glutamine concentration also increased in this group. Branched-chain amino acids were increased in all animals receiving amino acid infusions.

Konsentrasjonen av nitrogen i skjelettmuskelen avtok under infusjon av saltløsning (tabell II). Denne minskning i total aminosyrenitrogen ble reflektert primært med et fall i glutamin fra 21,48 ± 3,21 jjmol/1 intracellulært vann til 15,86 ± 3,80 (p < 0,05). Selv om summen av konsentrasjonene av lkke-essensielle aminosyrer avtok, forble summen av totale essensielle aminosyrer i det intracellulære lageret uforandret. Ingen forandring i intracellulært nitrogen eller glutamin forekom hos dyr som fikk 0,624 g aminosyre-nitrogen/24 timer/kg (tabell II). Det var en oppadgående tendens i den intracellulære konsentrasjonen av forgrenede aminosyrer ved infusjon av de høyere aminosyreladningene, selv om statistisk signifikans bare ble oppnådd hos de dyrene som fikk blandingen av aminosyrer og glutamin. Det var ikke en signifikant forandring i totalkonsentrasjonene av essensielle og ikke-essensielle aminosyrer i disse to gruppene etter operasjonen. I motsetning til de dyrene som fikk den høyeste dosen nitrogen, bibeholdt ikke de fem dyrene som ble Infusert med 0,312 g N/24 timer/kg det intracellulære skjelettmuskel-nitrogenlageret konsekvent, uavhengig av den infuserte løsning. Intracellulært glutamin falt hos tre av dyrene, forble uforandret hos et, og øket hos et (data ikke vist). The concentration of nitrogen in the skeletal muscle decreased during saline infusion (Table II). This decrease in total amino acid nitrogen was reflected primarily by a drop in glutamine from 21.48 ± 3.21 jjmol/1 intracellular water to 15.86 ± 3.80 (p < 0.05). Although the sum of the concentrations of non-essential amino acids decreased, the sum of total essential amino acids in the intracellular store remained unchanged. No change in intracellular nitrogen or glutamine occurred in animals receiving 0.624 g amino acid nitrogen/24 hours/kg (Table II). There was an upward trend in the intracellular concentration of branched chain amino acids upon infusion of the higher amino acid charges, although statistical significance was only achieved in those animals receiving the mixture of amino acids and glutamine. There was no significant change in the total concentrations of essential and non-essential amino acids in these two groups after surgery. In contrast to the animals receiving the highest dose of nitrogen, the five animals infused with 0.312 g N/24 hr/kg did not maintain the intracellular skeletal muscle nitrogen store consistently, regardless of the infused solution. Intracellular glutamine decreased in three of the animals, remained unchanged in one, and increased in one (data not shown).

Ved tilførsel av aminosyre tilsvarende 0,624 g N/24 timer/kg som en aminosyreblanding med eller uten glutamin, ble således det intracellulære skjelettmuskel-aminosyre-lageret bibeholdt. En minskning i det intracellulære lageret, som varkarakterisert vedet fall i intracellulært glutamin, opptrådte konsekvent hos de dyrene som fikk saltløsning og var varierende hos de dyrene som fikk den lavere dose av aminosyrer. '•" By supplying an amino acid equivalent to 0.624 g N/24 hours/kg as an amino acid mixture with or without glutamine, the intracellular skeletal muscle amino acid store was thus maintained. A decrease in the intracellular store, characterized by a drop in intracellular glutamine, occurred consistently in the animals receiving saline and was variable in the animals receiving the lower dose of amino acids. '•"

Netto bakdels-aminosyrestrøm, beregnet som summen av nitrogenstrømmen av de enkelte aminosyrene, hadde et gjennomsnitt .på"-19,05 ± 4,06 pmol N/min/kg når den ble målt 6 timer etter operasjonen hos de dyrene som fikk saltløsning. Dette var signifikant større enn de utstrømningshastigheter på-7,70 ± 5,9 og -6,50 ± 1,18 pmol N/min/kg som ble observert hos de grupper av dyr som fikk 0,624 g aminosyrér/24 timer/kg (Tabell III). Glutaminutstrømning fra bakdelen var Imidlertid uforandret innen disse tre gruppene. I motsetning til dette ble forgrenede aminosyrer frigjort hos de hundene som fikk bare saltløsning, men opptatt I begge grupper av dyr som fikk den høyere dose av aminosyrer. Bakdels-utvekslingen av forgrenede aminosyrer lot til å være forbundet med hastigheten for administrasjon av forgrenede aminosyrer. Den demonstrerte avgivelse av forgrenede aminosyrer fra bakdelen i den saltløsningsbehandlede gruppen, balanserer med den løsning som inneholder aminosyrer pluss glutamin og større opptak i den gruppen som mottar den høyeste dose av forgrenet aminosyre. Hos de fem dyrene som fikk 0,312 g N/24 timer/kg, var det ikke en signifikant forandring i bakdelsnitrogen-utstrømning sammenlignet med de saltløsningsbehandlede hundene. Det var imidlertid betydelig variasjon i disse strømningsdata og antallet dyr som ble undersøkt var lite. Undersøkelser av bakdels-aminosyre-strømning 24 timer etter operasjonen oppviste ingen forskjeller mellom grupper (Tabell Net hindlimb amino acid flow, calculated as the sum of the nitrogen flow of the individual amino acids, averaged 19.05 ± 4.06 pmol N/min/kg when measured 6 hours after surgery in the saline animals. This was significantly greater than the efflux rates of -7.70 ± 5.9 and -6.50 ± 1.18 pmol N/min/kg observed in the groups of animals receiving 0.624 g amino acids/24 h/kg ( However, glutamate efflux from the hindquarters was unchanged within these three groups. In contrast, branched-chain amino acids were released in the saline-only dogs but occupied in both groups of animals receiving the higher dose of amino acids. The hindquarter exchange of branched-chain amino acids appeared to be associated with the rate of branched-chain amino acid administration The demonstrated release of branched-chain amino acids from the hindquarters in the saline-treated group balances with the solution containing amino acids plus glutamine and greater uptake in the group receiving the highest dose of branched-chain amino acid. In the five animals that received 0.312 g N/24 hours/kg, there was no significant change in hindquarter nitrogen outflow compared to the saline-treated dogs. However, there was considerable variation in these flow data and the number of animals examined was small. Investigations of hindlimb amino acid flow 24 hours after surgery showed no differences between groups (Table

III).III).

Nitrogenutskillelse hos de fem dyrene som ble infusert med saltløsning var 0,492 ± 0,022 g N/24 timer/kg. Hos de seks dyrene som fikk den høyeste dose av kommersiell aminosyreblanding, var målt nitrogeninntak 0,632 ± 0,001 g N/24 timer/kg og nitrogenutskillelse var i gjennomsnitt 0,684 0,031 (Tabell IV). Hos de seks dyrene som fikk den løsningen som er laget av en halvpart kommersiell aminosyreløsning og en halvpart glutamin, var nitrogeninntaket sammenlignbart, men utskillelsen var større, og var i gjennomsnitt 0,775 ± 0,019 g N/24 timer/kg (p < 0,05). Nitrogenbalansen hos disse to gruppene var signifikant mindre negativ enn hos de dyrene som fikk saltløsning, og oppgikk til i gjennomsnitt henholdsvis -0,052 0,031 og - 0,140 ± 0,022 g N/24 timer/kg. Hos de fem dyrene som fikk omtrent 0,312 N/24 timer/kg, var den gjennomsnittlige nitrogenutskillelsen midt mellom den som ble observert hos saltløsningskontrollene og hos de dyrene som fikk den største mengden av infusert nitrogen. Alt i alt demonstrerte disse undersøkelsene at nitrogenbalansen nærmet seg likevekt når mengden av administrert nitrogen øket (figur 1). Når glutamin ble kombinert med en kommersiell, glutamin-fri aminosyreløsning, var effektene på nitrogenbalansen additive. Når de ble summert sammen, svarte det nitrogen som ble tilbakeholdt som respons på infusjonen av kommersielle aminosyrer eller glutamin alene for det nitrogen som ble tilbakeholdt når løsningene ble kombinert. Nitrogen excretion in the five animals infused with saline was 0.492 ± 0.022 g N/24 hours/kg. In the six animals receiving the highest dose of commercial amino acid mixture, measured nitrogen intake was 0.632 ± 0.001 g N/24 hours/kg and nitrogen excretion averaged 0.684 0.031 (Table IV). In the six animals that received the solution made from one-half commercial amino acid solution and one-half glutamine, nitrogen intake was comparable, but excretion was greater, averaging 0.775 ± 0.019 g N/24 h/kg (p < 0.05 ). The nitrogen balance in these two groups was significantly less negative than in the animals that received saline solution, and amounted to an average of -0.052 0.031 and - 0.140 ± 0.022 g N/24 hours/kg, respectively. In the five animals receiving approximately 0.312 N/24 hr/kg, the mean nitrogen excretion was midway between that observed in the saline controls and in the animals receiving the largest amount of infused nitrogen. Overall, these studies demonstrated that nitrogen balance approached equilibrium as the amount of administered nitrogen increased (Figure 1). When glutamine was combined with a commercial, glutamine-free amino acid solution, the effects on nitrogen balance were additive. When summed together, the nitrogen retained in response to the infusion of commercial amino acids or glutamine alone equaled the nitrogen retained when the solutions were combined.

Disse undersøkelsene viser at operativ stress hos hunder stimulerer netto protein-nedbrytning i skjelettmuskelen, slik det fremgår av den negative nitrogenbalansen og øket aminosyre-utstrømning fra bakdelen i forbindelse med et fall i det frie aminosyrelageret i den Intracellulære skjelettmuskelen. Tidligere undersøkelser har vist at proteintap ikke er forbundet med faste eller anestesi, men er klart en respons på operativt stress (Kapadia et al., Surgical Forum, 33: 19-21 (1982)). Frigjøringen av aminosyrer fra bakdelen 6 timer etter operasjonen i den saltløsnings-behandlede gruppen var omtrent 6 til 8 ganger større enn den som ble observert hos kroni-sk-kateteriserte, post-absorptive hunder undersøkt under basalbetingelser (Muhlbacher et al., American Journal of Physiology, 247: E75-E83 (1984)). Denne hastigheten for frigjøring av nitrogen fra bakdelen kan ikke forklares ved uttømming av det intracellulære, frie aminosyrelageret og må derfor reflektere en netto skjelettmuskelproteolyse. These investigations show that operative stress in dogs stimulates net protein breakdown in the skeletal muscle, as evidenced by the negative nitrogen balance and increased amino acid outflow from the hindquarters in connection with a drop in the free amino acid store in the Intracellular skeletal muscle. Previous studies have shown that protein loss is not associated with fasting or anesthesia, but is clearly a response to operative stress (Kapadia et al., Surgical Forum, 33: 19-21 (1982)). The release of amino acids from the hindquarters 6 hours after surgery in the saline-treated group was approximately 6- to 8-fold greater than that observed in chronically catheterized, post-absorptive dogs examined under basal conditions (Muhlbacher et al., American Journal of Physiology, 247: E75-E83 (1984)). This rate of nitrogen release from the hindquarters cannot be explained by depletion of the intracellular free amino acid store and must therefore reflect a net skeletal muscle proteolysis.

Tilførsel av aminosyrer i den perioperative perioden utligner nitrogentapet,bibeholdte eller økede, plasma-aminosyre-konsentråsjoner og minsker fallet i det intracellulære, frie aminosyrelageret i skjelettmuskelen. Disse effekter synes å være relatert til mengden aminosyre-nitrogen som infuseres. Nitrogentap i hele legemet og i bakdelen ble minsket mye ved de høyeste aminosyredosene, hvilke også vedlikeholdt intracellulære lågere av glutamin og andre aminosyrer. Disse resultatene skiller seg fra de funn som er rapportert av Askanazi et al,, Annals of Surgery. 191:. 465 (1980), som beskrev en minskning i de Intracellulære konsentrasjonene av glutamin og andre aminosyrer hos pasienter etter hofte-erstatning som ikke kunne reverseres ved infusjon av dekstrose og aminosyrer. Resultater som ble oppnådd ved bruk av metoden ifølge oppfinnelsen indikerer at disse tidligere funnene kan være relatert til mengden infuserte aminosyrer og/eller mangelen på glutamin i infusatet. Infusjon av lavere konsentrasjoner av aminosyrer (0,312 g N/24 timer/kg), enten som glutamin alene eller som FreAmine®, klarte ikke å vedlikeholde det intracellulære aminosyrelageret hos tre av de fem undersøkte dyrene. I motsetning til dette stabiliserte eller økte den høyere graden av aminosyre-infusjon det intracellulære lageret. Det synes således at en adekvat mengde administrert nitrogen kan vedlikeholde det intracellulære ami-nosyrelageret i skjelettmuskelen post-operativt. The supply of amino acids in the perioperative period balances the nitrogen loss, retained or increased, plasma amino acid concentration erosions and reduces the drop in the intracellular, free amino acid store in the skeletal muscle. These effects appear to be related to the amount of amino acid nitrogen infused. Nitrogen loss in the whole body and in the hindquarters was greatly reduced at the highest amino acid doses, which also maintained intracellular levels of glutamine and other amino acids. These results differ from the findings reported by Askanazi et al, Annals of Surgery. 191: 465 (1980), who described a decrease in the intracellular concentrations of glutamine and other amino acids in patients after hip replacement that could not be reversed by infusion of dextrose and amino acids. Results obtained using the method according to the invention indicate that these previous findings may be related to the amount of infused amino acids and/or the lack of glutamine in the infusate. Infusion of lower concentrations of amino acids (0.312 g N/24 h/kg), either as glutamine alone or as FreAmine®, failed to maintain intracellular amino acid stores in three of the five animals examined. In contrast, the higher rate of amino acid infusion stabilized or increased the intracellular store. It thus appears that an adequate amount of administered nitrogen can maintain the intracellular amino acid store in the skeletal muscle post-operatively.

Forandringen i det intracellulære, frie aminosyrelageret hos saltløsnings-infuserte dyr, som i stor grad kan tilbakeføres til et raskt fall av glutamin, ble hindret når det ble tilført adekvat nitrogen. Dette forekom selv når glutamin ikke var -tilstede i den kommersielt tilgjengelige løsning. Den mekanisme ved hvilken intracellulært glutamin ble vedlikeholdt under disse omstendigheter er uklar, selv om det synes sannsynlig at glutaminsubstrat for glutaminsyntese ble oppnådd fra de forgrenede aminosyrene via transaminering. Av uforklarte grunner var netto glutaminutstrømning lik i alle grupper. Bakdelsfrigjøring av glutamin ble ikke akselerert av forgrenede aminosyrer eller minsket ved tilførsel av glutamin i aminosyreløsningen. Resultatene i denne post-operative modellen skiller seg fra rapporterte effekter av forgrenede aminosyrer hos normale mennesker, i hvilke forarmopptak av forgrenet aminosyre etter administrasjon av leucin oralt var forbundet med akselerert glutaminavgivel se (Aoki et al., Journal of Clinical Investigation, 65: 1522 (1981)). The change in the intracellular free amino acid store in saline-infused animals, which is largely attributable to a rapid drop in glutamine, was prevented when adequate nitrogen was supplied. This occurred even when glutamine was not present in the commercially available solution. The mechanism by which intracellular glutamine was maintained under these circumstances is unclear, although it seems likely that glutamine substrate for glutamine synthesis was obtained from the branched-chain amino acids via transamination. For unexplained reasons, net glutamine efflux was similar in all groups. Hind end release of glutamine was not accelerated by branched-chain amino acids or decreased by addition of glutamine in the amino acid solution. The results in this post-operative model differ from reported effects of branched-chain amino acids in normal humans, in which forearm uptake of branched-chain amino acids after oral administration of leucine was associated with accelerated glutamine release see (Aoki et al., Journal of Clinical Investigation, 65: 1522 (1981)).

Selv det var markerte forskjeller i sammensetningen, til de to aminosyreløsningene som ble administrert i; en mengde på 0,624 g N/24 timer/kg, var bakdelsnitrogen-utstrømning sammenlignbar i begge grupper av dyr. Dette forekom selv om mengden av essensielle aminosyrer og forgrenede aminosyrer i den balanserte løsningen var to ganger så stor som i den glutaminholdige løsningen. I denne forsøksmodellen for operativt stress var således glutaminsupplementering av en balansert aminosyreblanding minst like effektiv som en to ganger så stor konsentrasjon av standard balansert blanding i å minske bakdelstap. Even there were marked differences in the composition of the two amino acid solutions administered in; an amount of 0.624 g N/24 h/kg, hindquarter nitrogen efflux was comparable in both groups of animals. This occurred even though the amount of essential amino acids and branched-chain amino acids in the balanced solution was twice as great as in the glutamine-containing solution. Thus, in this experimental model for operative stress, glutamine supplementation of a balanced amino acid mixture was at least as effective as twice the concentration of the standard balanced mixture in reducing hindlimb loss.

Hos de hundene som fikk saltløsning, ble forgrenede aminosyrer avgitt fra skjelettmuskel. Kvantitative overførings-mengder beregnet fra disse data antyder at det må ha fore-kommet et markert opptak av forgrenede aminosyrer i innvolls-organer, mest" sannsynlig i leveren, under den tidligere post-operative perioden. Tilførselen av forgrenede aminosyrer synes å utligne denne translokasjonen, kanskje både ved å tilfredsstille lnnvollskrav og reversering av skjelettmuskel-utstrømning. Et kvantativt forhold foreligger også mellom bakdelsnitrogenbalanse og beskyttelse av det intracellulære nitrogenlageret. Når intracellulære lågere ble vedlikeholdt, var det nesten nitrogenlikevekt i bakdelen. Når saltløsning ble administrert, ble aminosyrekonsentrasj onene i det intracellulære lageret markert uttømt og det var et markert tap av bakdelsnitrogen. Selv om forholdet mellom skjelettmuskelproteolyse og nitrogenkonsentrasjon i det frie aminosyrelageret er ukjent, antyder disse data at skjelettmuskel-nitrogenbalansen er relatert til den intracellulære aminosyrekonsentrasj onen og at glutamin kan spille en avgjørende rolle i å vedlikeholde en riomeostatisk balanse i legemet. In the dogs that received the saline solution, branched-chain amino acids were released from skeletal muscle. Quantitative transfer amounts calculated from these data suggest that there must have been a marked uptake of branched-chain amino acids into visceral organs, most likely the liver, during the earlier post-operative period. The supply of branched-chain amino acids appears to offset this translocation. , perhaps by both satisfying vascular demands and reversing skeletal muscle efflux. A quantitative relationship also exists between hindlimb nitrogen balance and protection of the intracellular nitrogen store. When intracellular stores were maintained, there was nearly nitrogen equilibrium in the hindlimb. When saline was administered, amino acid concentrations in the intracellular store was markedly depleted and there was a marked loss of hindlimb nitrogen.Although the relationship between skeletal muscle proteolysis and nitrogen concentration in the free amino acid store is unknown, these data suggest that skeletal muscle nitrogen balance is related to intracellular amino acid concentration and that gluta mine can play a decisive role in maintaining a riohomeostatic balance in the body.

Eksempel 5 Example 5

Opptak av forgrenet aminosyre og konsentrasjoner av fri aminosyre i muskelen forutsier post- operativ nitrogenbalanse i muskelen. Branched-chain amino acid uptake and free amino acid concentrations in the muscle predict post-operative nitrogen balance in the muscle.

For å undersøke effektiviteten ved BCAA-infusjon for å redusere proteinkatabol isme i skjelettmuskelen og hele legemet ble aminosyreblandinger inneholdende forskjellige konsentrasjoner av BCAA gitt perioperativt i denne under-søkelsen til tre. grupper av hunder som underkastes en standard laparotomi og retroperitoneal disseksjon. En fjerde gruppe ble gitt bare saltløsning. Ved bruk av bakdels-strømningsteknikker, ble individuelle og totale aminosyre-nitrogen-utvekslingshastigheter målt og brukt ved bestemmelse av proteinkatabolisme i skjelettmuskelen. Konsentrasjoner av intracellulær, fri aminosyre ble målt i perkutane muskel-biopsiprøver. Arbeidet fokuserer på virkningene av intrave-nøse aminosyreløsninger som inneholder forskjellige konsentrasjoner av BCAA og aminosyremetabolismen i skjelettmuskelen etter en standardisert, kirurgisk prosedyre på hunden. Ved å måle bakdelsaminosyrestrøm og fri aminosyrekonsentrasjoner i plasma og skjelettmuskel under de første 24 timene etter operasjonen, har det vært mulig å evaluere den anti-kataboliske responsen på infusjonen av BCAA og andre aminosyrer. To investigate the effectiveness of BCAA infusion in reducing protein catabolism in skeletal muscle and the whole body, amino acid mixtures containing different concentrations of BCAA were given perioperatively in this study to three. groups of dogs subjected to a standard laparotomy and retroperitoneal dissection. A fourth group was given saline only. Using posterior flow techniques, individual and total amino acid-nitrogen exchange rates were measured and used in the determination of protein catabolism in skeletal muscle. Intracellular free amino acid concentrations were measured in percutaneous muscle biopsy specimens. The work focuses on the effects of intra-nasal amino acid solutions containing different concentrations of BCAA and the amino acid metabolism in skeletal muscle after a standardized surgical procedure on the dog. By measuring hindlimb amino acid flow and free amino acid concentrations in plasma and skeletal muscle during the first 24 hours after surgery, it has been possible to evaluate the anti-catabolic response to the infusion of BCAA and other amino acids.

Materialer og metoderMaterials and methods

Preparering av dyr og undersøkelsessekvensAnimal preparation and examination sequence

27 hann- og ikke-drektige hunn-bastardhunder ble kjøpt fra en gård der de var trenet og holdt fri for parasitter. Hundene veide mellom 18 og 40 kg og ble holdt i minst en uke før undersøkelsen i anlegget for dyrehold i Harvard Medical School. Alle prosedyrer foregikk overensstemmende med retningslinjene til Committee on Animals at Harvard Medical School og Committee on Care and Use of Laboratory Animals ved Institute for Laboratory Animal Reseources, National Research Council, se ovenfor. Dyrene ble holdt enkeltvis med 24 timers lyseksponering og ble trent hver morgen. Vann ble tilført ad libitum, og en enkelt daglig mating med Pro-Pet Respond 2000 tørt hundefSr (Syracuse, New York, minst 25 vekt-$ protein) ble gitt mellom kl. 1.00 og.3.00 på ettermiddagen. Dyrene ble trenet slik at de hvilte rolig i en Pavlov-slynge før undersøkelsen. 27 male and non-pregnant female bastard dogs were purchased from a farm where they were trained and kept free of parasites. The dogs weighed between 18 and 40 kg and were housed for at least one week prior to the study in the Harvard Medical School Animal Care Facility. All procedures were carried out in accordance with the guidelines of the Committee on Animals at Harvard Medical School and the Committee on Care and Use of Laboratory Animals at the Institute for Laboratory Animal Resources, National Research Council, see above. The animals were housed individually with 24 hours of light exposure and were exercised every morning. Water was provided ad libitum, and a single daily feeding of Pro-Pet Respond 2000 dry dog food (Syracuse, New York, at least 25 wt-$ protein) was given between 1.00 and 3.00 in the afternoon. The animals were trained to rest quietly in a Pavlov loop before the examination.

Alt for ble fjernet fra kennelen kl. 5.00 på ettermiddagen før basalundersøkelsene eller operasjon. Basalundersøkelsene ble utført kl. 8,00 om morgenen etter at dyret var mosjonert og plassert i slyngen. Disse undersøkelsene besto i oppsamling av én blodprøve fra en kanylert forbensvene for bestemmelse av plasma-aminosyre og en perkutan nålbiopsi av vastus lateralis-muskelen ble utført under natriumtiopental-anestesl (Abbott, North Chicago, Illinois, 5 mg/kg kroppsvekt, IV) for å bestemme intracellulære frie aminosyrer. Etter biopsien, mens hunden fortsatt var bedøvet, ble en 5 ml prøve av arterielt blod ble oppnådd ved perkutan punktur av lårarterien for analyse av aminosyrer i helt blod. Everything was removed from the kennel at 5.00 in the afternoon before the basal examinations or surgery. The basal examinations were carried out at 8.00 in the morning after the animal had been exercised and placed in the sling. These examinations consisted of collecting one blood sample from a cannulated foreleg vein for plasma amino acid determination and a percutaneous needle biopsy of the vastus lateralis muscle was performed under sodium thiopental anesthesia (Abbott, North Chicago, Illinois, 5 mg/kg body weight, IV) for to determine intracellular free amino acids. After the biopsy, while the dog was still anesthetized, a 5 ml sample of arterial blood was obtained by percutaneous puncture of the femoral artery for analysis of amino acids in whole blood.

Dyret fikk komme seg i 3 dager før ytterligere undersøkelser ble utført. Kl. 7.00 om morgenen på operasjonsdagen, igjen etter faste over natten, ble dyret mosjonert og ført til operasjonsrommet hvor det ble bedøvet med natriumpento-barbltal (Abbott, North Chicago, Illinois, 30 mg/kg kroppsvekt, IV) via en forbenskanyle. Et endotrakealt rør ble plassert og dyret fikk lov å puste inn spontant en blanding av romluft og oksygen tilført med en hastighet på 5 l/min. Hunden ble plassert på et operasjonsbord liggende på ryggen og et 16-Fr. kateter'ble plassert perkutant i øvre vena cava via den ytre halsvenen. Etter notering av starttiden, ble infusjon av enten saltløsning eller den passende test-aminosyreløsningen begynt via dette sentrale kateter med IMED-pumpe (San Diego, California). Cephalothin (Lilly, Indianapolis, Indiana, 1 g, IV) ble gitt umiddelbart før og etter fullføring av operasjonen. Urinblæren ble kateterisert, den etter å kaste resturin, ble en lukket dreneringsopp-samling begynt, ved starten av infusjonen og -fortsatt i 24 timer. Urin ble også oppsamlet i en andre 24 timers periode, med dyret i et metabolisk bur eller avslutning av IV-infusjonen. The animal was allowed to recover for 3 days before further investigations were carried out. At 7:00 AM on the day of surgery, again after an overnight fast, the animal was exercised and taken to the operating room where it was anesthetized with sodium pento-barbltal (Abbott, North Chicago, Illinois, 30 mg/kg body weight, IV) via a foreleg cannula. An endotracheal tube was placed and the animal was allowed to breathe spontaneously a mixture of room air and oxygen supplied at a rate of 5 l/min. The dog was placed on an operating table lying on its back and a 16-Fr. catheter was placed percutaneously in the superior vena cava via the external jugular vein. After noting the start time, infusion of either saline or the appropriate test amino acid solution was begun via this central catheter with IMED pump (San Diego, California). Cephalothin (Lilly, Indianapolis, Indiana, 1 g, IV) was given immediately before and after completion of surgery. The urinary bladder was catheterized, and after discarding residual urine, a closed drainage collection was started at the start of the infusion and continued for 24 hours. Urine was also collected for a second 24 hour period, with the animal in a metabolic cage or termination of the IV infusion.

Hundens buk og sider ble barbert, vasket med såpe og vann og preparert med en povidonjod-løsning. Dyret ble drapert sterilt og buken ble entret via et infra-umbilikalt midt-linjeinnsnitt i tisper og et høyre paramediant innsnitt hos hannhunder. Innvollene ble trukket til side og retroperitoneum eksponert fo fullstendig disseksjon rundt det distale aorta og nedre vena cava. Den høyre arterie og vene iliacea circumflexa profunda så vel som den høyre indre arterie iliacea ble isolert. De to arteriene ble kanylert med spesielt preparerte katetere bestående av et 6 cm segment av polyetylenrør (2,08 mm OD) forbundet med et 2,8 mm OD polyetylenrrør. Et arterielt kateter ble plassert 6 cm proksimalt inn i aorta via arterie iliacea circumflexa og det andre kateteret ble plassert 1 cm proksimalt til den aortiske forgreningen, men distalt til arterie mesenterica caudale, via arteria iliacea interna. Et tredje kateter ble innført i vena cava- inferior via vena iliace circumflexa profunda og plassert distalt til nyrevenen. Alle katetere ble festet og ført ut gjennom stikksår i den høyre siden. Buken ble lukket i sjikt og dyret snudd på sin venstre side. De utlagte katetrene ble oppdelt til passende lengder, plugget med sløve nåler påsatt intermitterende injeksjonsporter (Jelco, Critikon, Tampa, Florida), renset med saltløsning, fylt med heparin (100 pU/ml), og begravet subkutant. Injeksjonsportene ble plassert høyt på sidene, for å tillate lett tilgang til arterielt (aortisk) og venøst (fra vena cava) blod ved perkutan punktur. The dog's belly and sides were shaved, washed with soap and water and prepared with a povidone-iodine solution. The animal was draped sterile and the abdomen was entered via an infra-umbilical midline incision in bitches and a right paramedian incision in male dogs. The viscera were pulled aside and the retroperitoneum exposed for complete dissection around the distal aorta and inferior vena cava. The right artery and vein iliacea circumflexa profunda as well as the right internal artery iliacea were isolated. The two arteries were cannulated with specially prepared catheters consisting of a 6 cm segment of polyethylene tubing (2.08 mm OD) connected to a 2.8 mm OD polyethylene tubing. An arterial catheter was placed 6 cm proximally into the aorta via the circumflex iliac artery and the other catheter was placed 1 cm proximal to the aortic bifurcation, but distal to the mesenteric caudale artery, via the interna iliac artery. A third catheter was introduced into the inferior vena cava via vena iliace circumflexa profunda and placed distal to the renal vein. All catheters were fixed and brought out through puncture wounds in the right side. The abdomen was closed in layers and the animal turned on its left side. The deployed catheters were divided to appropriate lengths, plugged with blunt needles attached to intermittent injection ports (Jelco, Critikon, Tampa, Florida), flushed with saline, filled with heparin (100 pU/ml), and buried subcutaneously. The injection ports were placed high on the sides, to allow easy access to arterial (aortic) and venous (from vena cava) blood by percutaneous puncture.

Etter .disse prosedyrene, som generelt tok 2 timer, ble dyret plassert på siden og kroppstemperaturen ble vedlikeholdt med tepper under oppvåkning fra bedøvelsen. 5 timer etter start av infusjon og operasjon, ble dyret plassert i Pavlov-slyngen og en løsning på 0,5$ para-amino-hiipurat (PAH) ble infusert med en hastighet på 0,7 ml/minutt med en Harvard-pumpe 1 det distale, aortiske kateteret. Etter 40 minutters fargestoff-infusjon, ble tre sett av samtidige arterie- og veneprøver oppnådd i 10-minutters intervaller for måling av aminosyre-og PAH-konsentrasjoner. Katetrene ble så skilt og fylt med heparin. Dyret ble holdt i slyngen under konstant overvåkning inntil bakdelsstrømsundersøkelsene ble gjentatt 24 timer etter starten av infusjonen. På dette punkt ble den første 24-timers urinoppsamlingen avsluttet og en gjentatt perkutan baklemsbiopsi ble utført på det benet som det ikke tidligere var utført biopsi på, igjen under kort generell anestesi. Infusjonen ble så avsluttet og dyret plassert i et metabolisk bur i en den andre 24-timers perioden. After these procedures, which generally took 2 hours, the animal was placed on its side and body temperature was maintained with blankets during recovery from anesthesia. 5 hours after the start of infusion and surgery, the animal was placed in the Pavlov loop and a solution of 0.5% para-amino-hiipurate (PAH) was infused at a rate of 0.7 ml/minute with a Harvard pump 1 the distal aortic catheter. After 40 minutes of dye infusion, three sets of simultaneous arterial and venous samples were obtained at 10-minute intervals for measurement of amino acid and PAH concentrations. The catheters were then separated and filled with heparin. The animal was kept in the sling under constant monitoring until the hindlimb flow examinations were repeated 24 hours after the start of the infusion. At this point, the initial 24-hour urine collection was terminated and a repeat percutaneous hindlimb biopsy was performed on the previously unbiopsied leg, again under brief general anesthesia. The infusion was then terminated and the animal placed in a metabolic cage for the second 24-hour period.

InfusjonsløsnlngerInfusion solutions

Alle løsninger ble infusert ved en hastighet på 4 ml/min/kg. Fem kontrolldyr fikk 0,9$ saltløsning. Aminosyreløsninger (Tabell V) inneholdende BCAA 1 tre forskjellige konsentrasjoner (11$, 22$ eller 44$ av totale aminosyrer) ble fremstilt ved tilsetning av aminosyrer ti en 8,5$ standard aminosyreblanding, FreAmine III (Amercian McGaw, Irvine, California) .. De. totale BCAA-inf us j onshast ighetene var henholdsvis 0,46, 0,92 og 1,84 g/24 timer/kg. Alle tre aminosyreløsninger var isonitrogene, og ga omtrent 0,624 g nitrogen/24 timer/kg, med et konstant forhold mellom valin og leucln og isoleucin (1:1,38:1,05). Ni dyr fikk en 11 $-ig BCAA-løsning som ble fremstilt ved å oppløse en blanding av ikke-essensielle aminosyrer (NEAA) i 2,13$ FreAmine III for å få. en løsning som ga 0,624 g nitrogen/24 timer/kg. Hos 6 dyr besto NEAA av L-glutamin alene og 1 tre, besto NEAA av en blanding av alle de NEAA som finnes i FreAmine III (alanln, glysln, arginin, histidin, serin og prolin) i samme forhold som 1. FreAmine III. Seks dyr fikk 4,25$ FreAmine III alene (22$ BCAA). De siste 7 dyrene fikk 2,13$ FreAmine III tilsatt nok BCAA til å danne en 44 $-ig løsning. Denne siste blandingen ble gjort isonitrogent ved å tilsette NEAA som L-glutamln alene (n = 4) eller en blanding av NEAA som finnes i FreAmine III (n = 3). Alle løsningene ble sterilisert ved passasje gjennom et 0,22 jjM filter (Millipore, Millis, MA) og lagret over natten ved 4°C før administrasjon. En 10 ml prøve av hver løsning ble uttatt ved slutten av infusjonsperioden og lagret ved -20°C for analyse av nitrogen ved makro-Kj eldahl-metoden. All solutions were infused at a rate of 4 ml/min/kg. Five control animals received 0.9$ saline solution. Amino acid solutions (Table V) containing BCAA 1 at three different concentrations (11%, 22%, or 44% of total amino acids) were prepared by adding amino acids to an 8.5% standard amino acid mixture, FreAmine III (Amercian McGaw, Irvine, California). . They. total BCAA infusion rates were 0.46, 0.92 and 1.84 g/24 hours/kg, respectively. All three amino acid solutions were isonitrogenous, yielding approximately 0.624 g nitrogen/24 h/kg, with a constant ratio of valine to leucine to isoleucine (1:1.38:1.05). Nine animals received an 11$ BCAA solution prepared by dissolving a mixture of non-essential amino acids (NEAA) in 2.13$ FreAmine III to obtain. a solution that gave 0.624 g nitrogen/24 hours/kg. In 6 animals, NEAA consisted of L-glutamine alone and 1 three, NEAA consisted of a mixture of all the NEAAs found in FreAmine III (alanln, glycln, arginine, histidine, serine and proline) in the same ratio as 1. FreAmine III. Six animals received 4.25$ FreAmine III alone (22$ BCAA). The last 7 animals received 2.13$ of FreAmine III with enough BCAA added to form a 44$ solution. This latter mixture was made isonitrogenous by adding NEAA as L-glutamln alone (n = 4) or a mixture of NEAA contained in FreAmine III (n = 3). All solutions were sterilized by passage through a 0.22 µM filter (Millipore, Millis, MA) and stored overnight at 4°C before administration. A 10 ml sample of each solution was taken at the end of the infusion period and stored at -20°C for analysis of nitrogen by the macro-Kj eldahl method.

Preparering og analyse av blod-, vev- og urinprøverPreparation and analysis of blood, tissue and urine samples

Prøver av helt blod og plasma ble avproteinisert ved å tilsette et like stort volum av iskald 10 $-ig perklorsyre (PCA) og så sentrifugere ved 7000 omdr./min. ved 4°C i 20 minutter. En 2 ml aliquot av supernatanten ble bufret med 0,3 ml 0.2M natriumacetatbuffer (pH = 4,90), justert til pH 4,75-4,90 med 5N kaliumhydroksyd, bragt til et sluttvolum på 4 ml med destillert vann og sentrifugert igjen. Den resulterende supernatanten ble lagret ved -20°C for senere satsanalyse. Samples of whole blood and plasma were deproteinized by adding an equal volume of ice-cold 10 µg perchloric acid (PCA) and then centrifuging at 7000 rpm. at 4°C for 20 minutes. A 2 ml aliquot of the supernatant was buffered with 0.3 ml of 0.2M sodium acetate buffer (pH = 4.90), adjusted to pH 4.75-4.90 with 5N potassium hydroxide, brought to a final volume of 4 ml with distilled water and centrifuged again. The resulting supernatant was stored at -20°C for later batch analysis.

Under muskelbiopsiprosedyren ble en stoppeklokke startet ved tiden for vevsfjerning. Muskelen ble dissekert fri for fett og bindevev og delt i to ulike deler. Flere vekter av hver prøve ble nedtegnet med 15 sekunders intervaller i et minutt, og den opprinnelige våtmuskelvekten ved tiden = 0 ble beregnet fra den best passende lineære regresjonen av vekt avsatt mot tid. Den mindre prøven (omtrent 15-20 mg) ble tørket til en konstant vekt i en ovn ved 90° C og vekten av tørkede, fettfrie faststoffer ble oppnådd etter ekstraksjon med petroleter. Prøven ble så neddykket i 250 ml IN salpetersyre og kloridinnholdet ble målt ved titrering med sølvnitrat ved bruk av en semi-automatisk titrator (Radiometer, København). Plasmaklorid ble også bestemt ved hjelp av en lignende mtode. Intracellulært og ekstracellulært vann ble så beregnet ved bruk av kloridteknikken, slik som beskrevet tidligere. Den andre muskelprøven (omtrent 80-100 mg) ble velet og homogenisert i 0,5 ml iskald PCA ved bruk av en Polytron homogenisator (Brinkmann, Westbury, New York). Homogenatet ble sentrifugert og supernatanten ble preparert for analyse ved tilsetning av buffer og pH-justering til pH 4,75-4,90 som beskrevet for blod- og plasmaprøver. Intracellulære glutamin- og glutamatkonsentrasjoner i helt blod, plasma og muskler ble bestemt ved en ezymatlsk, mikrofluoromtrisk metode som er modifisert fra metoden til Lund, P., "L-glutamine determinatlon with glutaminase and glutamat dehydrogenase," i "Methods of Enzymtic ANalysis", Bergmeyer, H.U., utgivere, vol. 4, New York: Academic Press 1719-1722 (1974), eller ved automatisert høyytelses-væskekromatografi (HPLC) etter pre-kolonné-derivatisering med o-ftalaldehyd,^derivatisering med o-ftalaldehyd, Smith, R.J., et al., "Automated analysis of o-phthaladehyde derivatives of amino acids in physiological fluids by reverse phase high performance liquid chromatography," J. Lig. Chromatog. 8: 1783-1795 (1985). De to teknikkene ga sammenlignbare resultater. Andre -aminosyrer bortsett fra prolin, cystein og lysin ble bedømt med en lignende HPLC-metode. Konsentrasjonen av PAH i arterielt og venøst blod ble bestemt spektrofotometrisk etter deproteinisering med 5 % trikloreddiksyre, Muhlbacher, F., -et.al., "Effects of glucocorticolds on glutamlne metabolism- in skeletal muscle," Am. J. Physlol. 247: E75-E83 During the muscle biopsy procedure, a stopwatch was started at the time of tissue removal. The muscle was dissected free of fat and connective tissue and divided into two different parts. Multiple weights of each sample were recorded at 15 second intervals for one minute, and the initial wet muscle weight at time = 0 was calculated from the best fit linear regression of weight deposited against time. The smaller sample (about 15-20 mg) was dried to a constant weight in an oven at 90°C and the weight of dried, fat-free solids was obtained after extraction with petroleum ether. The sample was then immersed in 250 ml IN nitric acid and the chloride content was measured by titration with silver nitrate using a semi-automatic titrator (Radiometer, Copenhagen). Plasma chloride was also determined using a similar method. Intracellular and extracellular water was then calculated using the chloride technique, as described previously. The second muscle sample (approximately 80-100 mg) was weighed and homogenized in 0.5 ml of ice-cold PCA using a Polytron homogenizer (Brinkmann, Westbury, New York). The homogenate was centrifuged and the supernatant was prepared for analysis by adding buffer and adjusting the pH to pH 4.75-4.90 as described for blood and plasma samples. Intracellular glutamine and glutamate concentrations in whole blood, plasma and muscle were determined by an zymatl, microfluorometric method modified from the method of Lund, P., "L-glutamine determinatlon with glutaminase and glutamate dehydrogenase," in "Methods of Enzymtic ANalysis" , Bergmeyer, H.U., publishers, vol. 4, New York: Academic Press 1719-1722 (1974), or by automated high-performance liquid chromatography (HPLC) after pre-column derivatization with o-phthalaldehyde, ^derivatization with o-phthalaldehyde, Smith, R.J., et al., " Automated analysis of o-phthaladehyde derivatives of amino acids in physiological fluids by reverse phase high performance liquid chromatography," J. Lig. Chromatog. 8: 1783-1795 (1985). The two techniques produced comparable results. Other α-amino acids except proline, cysteine and lysine were assessed by a similar HPLC method. The concentration of PAH in arterial and venous blood was determined spectrophotometrically after deproteinization with 5% trichloroacetic acid, Muhlbacher, F., -et.al., "Effects of glucocorticolds on glutamle metabolism- in skeletal muscle," Am. J. Physol. 247: E75-E83

(1984). (1984).

Urin utskilt under de 24 timene med infusjon ble oppsamlet i et lukket urlndreneringssystem og lagret i surgjorte, avkjølte beholdere. Aliquoter ble lagret frossent ved -20°C for senere satsanalyse av nitrogen ved hjelp av makro-Kjeldahl-metoden, Peters J.P., et al., "Total and non-protein nitrogen", i Quantitative Clinical Chemistry, vol. II, 516-538, Baltimore: ; Williams & Wi 11 lams , (1932 ). En annen porsjon ble sentrifugert i 10 minutter: ved 2000 omdr./min. og frosset for senere analyse av urea og kreatinin på Technicon Auto-analysatoren (Tarrytown, New York). Urine excreted during the 24 hours of infusion was collected in a closed urinary drainage system and stored in acidified, refrigerated containers. Aliquots were stored frozen at -20°C for later batch analysis of nitrogen by the macro-Kjeldahl method, Peters J.P., et al., "Total and non-protein nitrogen", in Quantitative Clinical Chemistry, vol. II, 516-538, Baltimore: ; Williams & Wi 11 lambs, (1932). Another portion was centrifuged for 10 minutes: at 2000 rpm. and frozen for later analysis of urea and creatinine on the Technicon Auto analyzer (Tarrytown, New York).

Beregninger og statistisk analyseCalculations and statistical analysis

Bakdelsblodstrøm ble beregnet som beskrevet foran (Muhlbacher, F. et al. , se ovenfor). Strømnlngshastigheter for de enkelte aminosyrene ble beregnet som produktet av blodstrøm og arteriovenøs konsentrasjonsforskjell. Tre sett av prøver ble tatt ut ved hvert tidspunkt, strømmen ble beregnet for hvert sett og middelet av de tre verdiene ble bestemt. Total aminosyre-nitrogenstrøm så vel som plasma-, helt blod- og intracellulære nitrogenkonsentrasjoner ble beregnet som den millimolare summen av nitrogengruppene av alle målte aminosyrer. Konsentrasjoner av frie, intracellulære aminosyrer i skjelettmuskelen ble uttrykt pr. liter intracellulært vann. Buttock blood flow was calculated as described above (Muhlbacher, F. et al., see above). Flow rates for the individual amino acids were calculated as the product of blood flow and arteriovenous concentration difference. Three sets of samples were taken at each time point, the current was calculated for each set and the mean of the three values was determined. Total amino acid nitrogen flux as well as plasma, whole blood, and intracellular nitrogen concentrations were calculated as the millimolar sum of the nitrogen groups of all measured amino acids. Concentrations of free, intracellular amino acids in the skeletal muscle were expressed per liters of intracellular water.

Statistiske beregninger ble utført ved bruk av en standard statistisk pakke (Minitab, The Pennsylvania State University, State College, PA, 1983). Resultatene er uttrykt som midlet ± SEM. Parede og uparede Student's t-tester ble brukt slik det passet. Analyse av forskjell ved brukt for sammenligning av flere grupper. Regresjonsanalyse ble utført ved bruk av minste kvadraters metode. Statistical calculations were performed using a standard statistical package (Minitab, The Pennsylvania State University, State College, PA, 1983). The results are expressed as the mean ± SEM. Paired and unpaired Student's t-tests were used as appropriate. Analysis of difference when used for comparison of several groups. Regression analysis was performed using the least squares method.

ResultaterResults

Alle dyr overlevde den operative prosedyre bortsett fra en hund som døde like etter administrasjon av natriumpentobarbital, før starten av den Intravenøse infusjonen. Dette dyret ble ikke inkludert i undersøkelsen. Blodtap under prosedyren var jevnt minimal. Alle prøvekatetere var lorden ved 6- og 24-timers tidspunktet, med unntagelse av et venøst kateter ved 24-timers tidspunktet i et dyr i gruppen méd 22$ All animals survived the operative procedure except for one dog that died shortly after the administration of sodium pentobarbital, before the start of the intravenous infusion. This animal was not included in the study. Blood loss during the procedure was uniformly minimal. All test catheters were indwelling at the 6- and 24-hour time points, with the exception of a venous catheter at the 24-hour time point in one animal in the 22$ group

BCAA.BCAAs.

Bakdelsblodstrøm ved 6 timer var 36,1±6,8 ml/minutt/kg i kontrollgruppen med saltløsning og var ikke påvirket av behandling (11$ BCAA, 33,3±4,9; 22$ BCAA, 42,4±8,8; 44$ BCAA, 28,7±3,5-; forskjellene var ikke signifikante). Strøm ved 24 timer var uforandret (henholdsvis 57,9±10,2, 38,6±8,2, 54,9±6,5, 49,7±13,2). Tendensen mot høyere strømnings-hastigheter og øket variasjon ved 24 timer kan tilbakeføres til større bevegelsesaktivitet hos dyrene etter oppvåkning fra bedøvelsen. Utskillelse av nitrogen gjennom urinen og nltrogenbalanse Etter operasjonen var volumet av utskilt urin sammenlignbar i de fire behandlingsgruppene, selv om de hundene som mottok saltløsning alene hadde en tendens til å utskille mindre urinvolum (Tabell VI). Gjennomsnittlig utskillelse av nitrogen gjennom urinen var 0,492±0,20 g/24 timer/kg i gruppen med saltløsning. De aminosyrebehandlede dyrene utskilte 35-65$ mer nitrogen enn saltløsningsgruppen, primært i form av urea. De hunder som var infusert med 22$ BCAA-løsning utskilte signifikant mindre urea-nitrogen og mindre totalt nitrogen enn gruppene med 11$ eller 44$ BCAA. Utskillelse av kreatlnin og ammoniakk var sammenlignbar i alle grupper. Buttock blood flow at 6 hours was 36.1±6.8 ml/minute/kg in the saline control group and was not affected by treatment (11$ BCAA, 33.3±4.9; 22$ BCAA, 42.4±8, 8; 44$ BCAA, 28.7±3.5-; the differences were not significant). Current at 24 hours was unchanged (respectively 57.9±10.2, 38.6±8.2, 54.9±6.5, 49.7±13.2). The tendency towards higher flow rates and increased variability at 24 hours can be attributed to greater movement activity in the animals after awakening from anaesthesia. Excretion of nitrogen through the urine and nitrogen balance After the operation, the volume of excreted urine was comparable in the four treatment groups, although the dogs that received saline alone tended to excrete a smaller volume of urine (Table VI). The average excretion of nitrogen through the urine was 0.492±0.20 g/24 hours/kg in the saline group. The amino acid-treated animals excreted 35-65$ more nitrogen than the saline group, primarily in the form of urea. The dogs infused with the 22$ BCAA solution excreted significantly less urea nitrogen and less total nitrogen than the 11$ or 44$ BCAA groups. Excretion of creatinine and ammonia was comparable in all groups.

Blodurea-nitrogen og plasma-kreatlnin ble målt før og 24 timer etter operasjonen i utvalgte dyr fra alle grupper. Disse konsentrasjonene var normale hos alle dyrene før operasjonen og falt noe eller forandret seg ikke etter operasjonen. Således var hastigheten for utskillelse av urea gjennom urinen lik hastigheten for ureaproduksjonen. Den høyere ureaproduksj onen som ble observert hos de dyrene som fikk løsninger med 11$ og 44$ BCAA var signifikant relatert (p < 0,05) til det ekstra nitrogen som tilveiebringes ved tilsetning av BCAA eller NEAA til den balanserte aminosyre-blandingen. Blood urea nitrogen and plasma creatinine were measured before and 24 hours after the operation in selected animals from all groups. These concentrations were normal in all animals before surgery and decreased slightly or did not change after surgery. Thus, the rate of excretion of urea through the urine was equal to the rate of urea production. The higher urea production observed in the animals receiving solutions with 11$ and 44$ BCAA was significantly related (p < 0.05) to the additional nitrogen provided by the addition of BCAA or NEAA to the balanced amino acid mixture.

Nitrogenbalansen var mindre negativ ved aminosyreadministra-sjon. Omtrent 50$ av det infuserte aminosyre-nitrogen ble tilbakeholdt. På grunn av at nltrogenintaket var det samme hos alle dyr som fikk aminosyrer, var de forandringer i nitrogenutskillelse som allerede er diskutert reflektert i nitrogenbalansen (Tabell VI). Således oppnådde de dyrene som fikk løsningen med 22$ balansert aminosyre signifikant større nitrogenretensjon enn de hundene som fikk løsninger som Inneholdt 11$ eller 44$ BCAA.. The nitrogen balance was less negative with amino acid administration. About 50% of the infused amino acid nitrogen was retained. Because the nitrogen intake was the same in all animals receiving amino acids, the changes in nitrogen excretion that have already been discussed were reflected in the nitrogen balance (Table VI). Thus, the animals that received the solution with 22% balanced amino acid achieved significantly greater nitrogen retention than the dogs that received solutions containing 11% or 44% BCAA.

Konsentrasjoner av aminosyre i helt blodAmino acid concentrations in whole blood

Hos de dyrene som var behandlet med saltløsning, falt aminosyre-nitrogenet i helt blod 6 timer etter operasjonen, men gikk tilbake til normale, preoperative nivåer etter 24 timer (Tabell VII). Denne forbigående hypoaminoacidemi kom for en stor del av en minskning i konsentrasjonen av de ikke-essensielle aminosyrene (glutamin, alanin, arginin, serin og asparagin), selv om signifikante minskninger av noen essensielle aminosyrer også forekom (treonin og tyrosin). I motsetning til dette bibeholdt de dyrene som fikk aminosyreinfusjoner, konsentrasjonene av aminosyre-nitrogen i helt blod 6 timer etter operasjonen. Disse nivåene økte over preoperative kontrollnivåer etter 24 timer (p < 0,05). In the animals treated with saline, the amino acid nitrogen in whole blood fell 6 hours after surgery, but returned to normal, preoperative levels after 24 hours (Table VII). This transient hypoaminoacidaemia was largely due to a decrease in the concentration of the non-essential amino acids (glutamine, alanine, arginine, serine and asparagine), although significant decreases in some essential amino acids also occurred (threonine and tyrosine). In contrast, the animals that received amino acid infusions maintained whole blood amino acid nitrogen concentrations 6 hours after surgery. These levels increased above preoperative control levels at 24 hours (p < 0.05).

Konsentrasjonene av spesielle aminosyrer i blodet til de dyrene som fikk aminosyreinfusjoner, reflekterte sammensetningen av de infuserte løsningene. BCAA-konsentrasjonene var eksempelvis relatert til graden av BCAÅ-admini strås jon både etter 6 og 24 timer (figur 2). Generelt var glutamin-konsentrasjoner i helt blod etter 6 timer lavere enn preoperative nivåer (tabell VII). Unntagelsen var den gruppe som fikk glutamin-anriket, 11 $-ig BCAA-løsning, i hvilken konsentrasjonen av glutamin i blodet ble bibeholdt. Hos disse dyrene omfattet glutamin mer enn halvparten av det ikke-essensielle nitrogenet og utgjorde mer enn 40$ av de totalt avgitte aminosyrene. Etter 24 timer hadde de dyrene soih fikk glutaminholdige infusjoner en tendens til å ha konsentrasjoner av glutamin i helt blod som var høyere enn normalt. The concentrations of particular amino acids in the blood of the animals receiving amino acid infusions reflected the composition of the infused solutions. The BCAA concentrations were, for example, related to the degree of BCAA administration both after 6 and 24 hours (figure 2). In general, glutamine concentrations in whole blood at 6 hours were lower than preoperative levels (Table VII). The exception was the group that received glutamine-enriched, 11% BCAA solution, in which the concentration of glutamine in the blood was maintained. In these animals, glutamine comprised more than half of the non-essential nitrogen and accounted for more than 40% of the total amino acids released. After 24 hours, those animals that received glutamine-containing infusions tended to have higher than normal concentrations of glutamine in whole blood.

Intracellulære, frie aminosyrer 1 skjelettmuskel Hos de dyrene som var behandlet med saltløsning, falt intracellulært, fritt aminosyre-nitrogen signifikant 24 timer etter operasjonen når det ble sammenlignet med preoperative nivåer (Tabell VIII). Denne forandring kunne for en stor del (65 $) tilbakeføres til det markérte fallet 1 intracellulært glutamin, som omfattet en hoveddel av det totale lageret av intracellulær, fri aminosyre. Hos de dyrene som.fikk amino syre-infusjoner, ble Intracellulært nitrogen bibeholdt, selv om intracellulært glutamin falt hos de dyrene som fikk den glutaminfrie løsningen med 11$ BCAA. Intracellulært glutamin hadde en tendens til å øke hos de dyrene som fikk glutamin-anrikede løsninger og BCAA-konsentrasjonene økte i forhold til graden av BCAA-infusjon. Intracellular free amino acids 1 skeletal muscle In the animals treated with saline, intracellular free amino acid nitrogen dropped significantly 24 hours after surgery when compared to preoperative levels (Table VIII). This change could be largely attributed ($65) to the marked drop in intracellular glutamine, which comprised a major part of the total store of intracellular free amino acid. In the animals that received amino acid infusions, Intracellular nitrogen was maintained, although intracellular glutamine fell in the animals that received the glutamine-free solution with 11$ BCAA. Intracellular glutamine tended to increase in those animals receiving glutamine-enriched solutions and BCAA concentrations increased in proportion to the degree of BCAA infusion.

BakdelaminosyrestrømBackdel amino acid flow

Hos de dyrene som var behandlet med saltløsning, var det en netto frigjøring av aminosyre-nitrogen fra bakdelen 6 timer etter operasjonen (Tabell IX). Denne økede aminosyreutstrøm-ning reflekterte akselerert frigjøring av nesten alle målte aminosyrer, inkludert BCAA. Ved denne tidsperioden var glutamat og aspartat de eneste aminosyrene som bibeholdt balanse gjennom bakdelen. 24 timer etter operasjonen var hastigheten for frigjøring av bakdelsaminosyre-nitrogen minsket og, selv om de var meget varierende, kunne de arteriovenøse forskjellene for nesten alle aminosyrene ikke skilles fra null. Glutaminutstrømning fortsatte på dette tidspunkt. In the animals treated with saline, there was a net release of amino acid nitrogen from the hindquarters 6 hours after the operation (Table IX). This increased amino acid efflux reflected accelerated release of nearly all measured amino acids, including BCAAs. At this time period, glutamate and aspartate were the only amino acids that maintained balance throughout the hindquarters. At 24 hours after surgery, the rate of release of hindlimb amino acid nitrogen was decreased and, although highly variable, the arteriovenous differences for almost all amino acids were indistinguishable from zero. Glutamate influx continued at this time.

Hos alle grupper av dyr som fikk aminosyreinfus joner, var utstrømning av bakdelsaminosyre-nitrogen etter 6 timer lik og var signifikant mindre enn hos de dyrene som var behandlet med saltløsning (p < 0,05). Både glutamin- og alanin-utstrøm-ning etter 6 timer' hadde en tendens til å være mindre hos de dyrene som fikk aminosyrer enn hos saltløsningskontrollene. Mens. BCAA ble frigjort ved 6 timer hos de dyrene som var infusert med saltløsning, ble disse aminosyrene tatt opp hos de hundene som fikk aminosyreinfus joner. Bakdelsopptak av BCAA var relatert til administrasjonsgraden av BCAA (figur 3) og hele BCAA-konsentrasjoner (figur 4). In all groups of animals receiving amino acid infusions, efflux of hindlimb amino acid nitrogen after 6 hours was similar and was significantly less than in animals treated with saline (p < 0.05). Both glutamine and alanine efflux at 6 hours tended to be less in the animals receiving amino acids than in the saline controls. While. BCAA were released at 6 hours in the animals infused with saline, these amino acids were taken up in the dogs that received amino acid infusions. Hind end uptake of BCAA was related to the degree of administration of BCAA (Figure 3) and total BCAA concentrations (Figure 4).

Etter 24"-timer var utstrømning av bakdelsaminosyre-nitrogen lik hos alle aminosyreinfusj bnsgruppene og uforandret sammenlignet med 6 timer. Etter 24 timer var BCAA-bakdels-utvekslingen svakt positiv, med en tendens til å. være større hos gruppene med 22$ og 44$ BCAA. På denne tiden var BCAA-opptaket ikke relatert til blodkonsentrasjoner og hastigheten for BCAA-administrasjon. After 24 hours, hindlimb amino acid nitrogen efflux was similar in all amino acid infusion groups and unchanged compared to 6 hours. After 24 hours, hindlimb BCAA exchange was slightly positive, tending to be greater in the 22 and 44 groups. $ BCAA At this time, BCAA uptake was unrelated to blood concentrations and rate of BCAA administration.

Forhold mellom BCAA- infusjon. BCAA- bakdelsopptak og bakdelsaminosyre- nitrogen- f rigjøring Relationship between BCAA infusion. BCAA uptake and amino acid nitrogen release

Hos de hundene som var infusert med saltløsning, var bakdels BCAA-frigjør Ingen etter 6 timer forbundet med akselerert aminosyreutstrømning. Hos de dyrene som fikk aminosyreinfusjoner, korrelerte bakdelsnitrogenbalansen med BCAA-opptaket (figur 5). Saltløsningskontroller ble ikke inkludert i denne analysen, siden de ikke mottok nitrogen. Inkludering av kontrolldyr ville ha resultert i en regresjonslinje med en mer positiv helning. Korreleringen ble bibeholdt selv om BCAA-strømni-ngen ikke ble inkludert i oppsummeringen av bakdelsaminosyre-nltrogenstrømmen (p < 0,02, r = 0,49). Nitrogenstrøm uten BCAA-strøm var således også relatert til BCAA-opptak. Nitrogenstrømmen korrelerte ikke med den totale BCAA-konsentrasj onen i blodet eller hastigheten for BCAA-administrasjonen. Ingen av disse forholdene forelå ved 24 timers-tidspunktet. In those dogs infused with saline, hindquarter BCAA release None after 6 hours was associated with accelerated amino acid efflux. In those animals that received amino acid infusions, hindquarter nitrogen balance correlated with BCAA uptake (Figure 5). Saline controls were not included in this analysis, as they did not receive nitrogen. Inclusion of control animals would have resulted in a regression line with a more positive slope. The correlation was maintained even though the BCAA flow was not included in the summary of hindlimb amino acid-nitrogen flow (p < 0.02, r = 0.49). Nitrogen flow without BCAA flow was thus also related to BCAA uptake. Nitrogen flux did not correlate with total blood BCAA concentration or rate of BCAA administration. None of these conditions existed at the 24-hour time point.

Frigjøring av bakdelsaminosyre-nitrogen etter 6 timer korrelerte også med forandringer i det intracellulære lageret av fritt aminosyre-nitrogen (figur 6). Forandringer i intracellulært glutamin var nær relatert til forandringer i det totale lageret av fritt aminosyre-nitrogen (p < 0,001, r = 0,90) og således var forandringer i glutaminlageret også signifikant relatert til bakdelsnitrogenutstrømningen (p < 0,05, r = 0,66). Disse matematiske forholdene ble bibeholdt når utstrømningen av bakdelsaminosyre-nitrogen ble korrigert for forandringer i det intracellulære nitrogenlageret. Siden strømnings- og lagermålingene ble utført på forskjellige tidspunkter, ble denne korreksjonen gjort ved å anta to forskjellige hastigheter for forandring av det intracellulære aminosyrelageret. For det første ble det antatt at forandringen av det intracellulære lageret opptrådte i de første Release of tail amino acid nitrogen after 6 h also correlated with changes in the intracellular store of free amino acid nitrogen (Figure 6). Changes in intracellular glutamine were closely related to changes in the total store of free amino acid-nitrogen (p < 0.001, r = 0.90) and thus changes in the glutamine store were also significantly related to the hindquarters nitrogen outflow (p < 0.05, r = 0 ,66). These mathematical relationships were maintained when the efflux of tail amino acid nitrogen was corrected for changes in the intracellular nitrogen store. Since the flux and storage measurements were performed at different time points, this correction was made by assuming two different rates of change of the intracellular amino acid storage. First, it was assumed that the change of the intracellular store appeared in the first

6 timene etter operasjonen. Alternativt ble det antatt at 6 hours after the operation. Alternatively, it was assumed that

forandringen forekom ved en konstant hastighet i løpet av 24 timer. Ingen av korreksjonene forandret forholdet mellom forandringen i det intracellulære nitrogenlageret og amlno-syre-nitrogenutstrømningen. the change occurred at a constant rate during 24 hours. None of the corrections changed the relationship between the change in the intracellular nitrogen store and the amino acid nitrogen efflux.

BCAA-opptaket var ikke relatert til øket glutamin-avgivelse fra bakdelen etter 6 eller 24 timer. BCAA-opptaket var heller ikke relatert til de forandringer som forekom 1 det intracellulære lageret av fri aminosyre i skjelettmuskelen (r = 0,11, ikke signifikant). Bakdelsnitrogenstrømning kunne forutsies og det meste av variasjonene i dataene kunne det finnes dekning for når både strømningen av BCAA etter 6 timer og forandringen i lageret av fritt aminosyre-nitrogen ble anvendt. Forholdet var: BCAA uptake was not related to increased glutamine release from the hindquarters after 6 or 24 hours. The BCAA uptake was also not related to the changes that occurred in the intracellular store of free amino acid in the skeletal muscle (r = 0.11, not significant). Hind end nitrogen flow could be predicted and most of the variation in the data could be accounted for when both the flow of BCAA after 6 hours and the change in the store of free amino acid nitrogen were used. The ratio was:

hvor, where,

y = aminosyre-nitrogenstrøm etter 6 timer, pmol/min/kg,Xj[= BCAA-st rømning etter 6 timer (jjmol/min/kg), y = amino acid-nitrogen flow after 6 hours, pmol/min/kg, Xj[= BCAA-st escape after 6 hours (jjmol/min/kg),

X2= forandring i intracellulært, fritt aminosyre-nitrogen i X2= change in intracellular, free amino acid nitrogen i

skjelettmuskel (postop - preop, mmmol/1/24 timer),skeletal muscle (postop - preop, mmmol/1/24 hours),

n = 22, p < 0,05, r = 0,86. n = 22, p < 0.05, r = 0.86.

Diskusj onDiscussion on

Det er vist at en standardisert laparotomi av bedøvede hunder starter mange av;de kataboliske responser som observeres hos kritisk syke mennesker. Total kroppsprotein-katabolisme, slik den måles ved utskillelse av nitrogen gjennom urinen, økes. De kontrolldyrene som fikk saltløsning, utskilte omtrent 12-15 g nitrogen i de første 24 timer etter operasjonen. Tidligere undersøkelser i denne modellen har vist at nltrogenbalanseri forblir negativ i 3 dager etter operasjonsprosedyren på tross av næringsinntak. Kapadia, C.R., et al., "Alterations in glutamine metabolism in response to operative stress and food déprivation", Surg. Forum 33: 19-21 (1982 ). I motsetning til dette oppnådde par-matede, skinn-opererte dyr nitrogenlikevekt i løpet av den første dagen etter operasjonen. Overensstemmende med og medvirkende til det økede nitrogentapet gjennom urinen, var bakdelsfrigjøring av totalt aminosyre-nitrogen 6 timer etter operasjonen 6 til 8 ganger større enn det som ble observert hos kontrolldyrene etter faste over natten (Muhlbacher, F., et al., se ovenfor). Andre forandringer hos hunder som var behandlet med saltløsning, som f.eks. en minskning av konsentrasjonene av aminosyre i blod og skjelettmuskel er lik de forandringer som er rapportert under kataboliske tilstander hos mennesker, Askanazi J., et al., "Muscle and plasma amino acids following injury: influence of intercurrent infection", Ann. Surg. 192: 78-85 A standardized laparotomy of anesthetized dogs has been shown to initiate many of the catabolic responses observed in critically ill humans. Total body protein catabolism, as measured by urinary nitrogen excretion, is increased. The control animals that received saline excreted about 12-15 g of nitrogen in the first 24 hours after the operation. Previous investigations in this model have shown that nitrogen balance remains negative for 3 days after the surgical procedure despite nutritional intake. Kapadia, C.R., et al., "Alterations in glutamine metabolism in response to operative stress and food deprivation", Surg. Forum 33: 19-21 (1982). In contrast, pair-fed skin-operated animals achieved nitrogen equilibrium during the first day after surgery. Consistent with and contributing to the increased urinary nitrogen loss, hindlimb release of total amino acid nitrogen 6 hours after surgery was 6 to 8 times greater than that observed in control animals after an overnight fast (Muhlbacher, F., et al., supra ). Other changes in dogs that were treated with saline, such as a decrease in amino acid concentrations in blood and skeletal muscle is similar to the changes reported under catabolic conditions in humans, Askanazi J., et al., "Muscle and plasma amino acids following injury: influence of intercurrent infection", Ann. Sorrow. 192: 78-85

(1980). Således oppviser hundemodellen postoperative responser som er lik forandringer hos kritisk syke mennesker og, er derfor egnet for undersøkelse av virkningene av eksogene aminosyrer på nitrogenmetabolismen og aminosyre-utvekslIngen i skjelettmuskelen. (1980). Thus, the dog model exhibits postoperative responses that are similar to changes in critically ill humans and is therefore suitable for investigating the effects of exogenous amino acids on nitrogen metabolism and amino acid exchange in skeletal muscle.

Hos de dyrene som var behandlet med saltløsning, ble bakdels-avgivelse av aminosyre-nitrogen markert øket 6 timer etter operasjonen. Dette var forbundet med en netto skjelettmuskel-avgivelse av alle BCAA. På samme tid var BCAA-konsentrasjonene i helt blod uforandret, hvilket indikerer at for-bruket av BCAA i innvollsorganene var grovt sett ekvivalent med den akselererte hastigheten ved skjelettmuskelavgivelse. Hos de dyrene som fikk aminosyrer, ble den totale bakdelsaminosyre-avgivelsen minsket, nitrogenlagrene i helt blod og skjelettmuskel ble bibeholdt, bakdelen ble omdannet fra et organ med BCAA-avgivelse til et organ med opptak. BCAA-, og mer spesielt, leucinopptak var ikke forbundet med øket skjelettmuskel-avgivelse av glutamin. In the animals that had been treated with saline solution, hindquarter release of amino acid nitrogen was markedly increased 6 hours after the operation. This was associated with a net skeletal muscle release of all BCAAs. At the same time, BCAA concentrations in whole blood were unchanged, indicating that the consumption of BCAA in the visceral organs was roughly equivalent to the accelerated rate of skeletal muscle release. In the animals that received amino acids, total hindlimb amino acid release was reduced, nitrogen stores in whole blood and skeletal muscle were maintained, the hindlimb was converted from an organ with BCAA release to an organ with uptake. BCAA, and more specifically, leucine uptake was not associated with increased skeletal muscle release of glutamine.

Denne undersøkelse viser at skj elettmuskel-aminosyre-avgivelse og derfor netto-omsetningen av muskelprotein, kan forutsies fra to uavhengige målinger. Disse er hastigheten for BCAA-strømning gjennom det vaskulære lag. i skjelett muskelen og konsentrasjonen av nitrogen i skjelettmuskelens frie aminosyrelager. Siden glutamin er den mest rikelige aminosyren i det frie lageret, bestemmer forandringer i dets konsentrasjon stort sett forandringer i det totale lageret. Forandringer av fritt glutamin forutsier faktisk muskel-nltrogenbalansen så vel som forandringer av de totale frie aminosyrene. This investigation shows that skeletal muscle amino acid release and therefore the net turnover of muscle protein can be predicted from two independent measurements. These are the rates of BCAA flow through the vascular layer. in the skeletal muscle and the concentration of nitrogen in the skeletal muscle's free amino acid stores. Since glutamine is the most abundant amino acid in the free store, changes in its concentration largely determine changes in the total store. Changes in free glutamine actually predict muscle nitrogen balance as well as changes in total free amino acids.

Eksempel 6 Example 6

Virkninger av glutamin- anrlket. oral diett på tynntarmen etter tarmreseksjon Effects of the glutamine drug. oral diet on the small intestine after bowel resection

IntroduksjonIntroduction

Kompenserende vekst av tynntarmen etter delvis reseksjon omfatter alle belegg i tarmveggen, men domineres av villus hyperplasi. Øket villus høyde og kryptdypde følges av utvidelse og forlengelse av den gjenværende tarm, Williamson, R.C.N., "Intestinal adaption", N. Engl. J. Med., 298:1393-1444 (1978). Reseksjon av tynntarmen følges av adaptive, morfologiske og funksjonelle forandringer. Oralt inntak har vist seg å være en viktig stimulus ved regulering av slim-hinnehyperplasi etter tarmreseksjon, Levine, G.M. , et al., "Small-howel resection, oral intake is the stimulus for hyperplasia", Dig. Dis. 21:542-545 (1976). "Luminal"-næringsmidler er viktige når det gjelder å bibeholde normal slim-hinnevekSo og dersom oralt inntak fortsettes etter reseksjon av tynntarmen, mister den gjenværende tarm vekt og blir hypoplasisk. Pasienter med kort tarm etter tynntarmreseksjon understøttes ved parenteral ernæring. Deres overlevelse avhenger av kapasiteten hos det gjenværende tarmsystemet til å tilpasse seg. Bruken av elementærdietter og parenteral ernæring gir tilstrekkelig tid for utvikling av tarmtil-pasning og en langsom retur til fullstendig oralt inntak, Weser, E. , "The management of patients after small bowel resection", Gastroenterologi, 71:146-150 (1976). Compensatory growth of the small intestine after partial resection includes all linings of the intestinal wall, but is dominated by villus hyperplasia. Increased villus height and crypt depth is followed by expansion and lengthening of the remaining intestine, Williamson, R.C.N., "Intestinal adaptation", N. Engl. J. Med., 298:1393-1444 (1978). Resection of the small intestine is followed by adaptive, morphological and functional changes. Oral intake has been shown to be an important stimulus in the regulation of mucosal hyperplasia after intestinal resection, Levine, G.M. , et al., "Small-howel resection, oral intake is the stimulus for hyperplasia", Dig. Haze. 21:542-545 (1976). "Luminal" nutrients are important in maintaining normal mucosal growth and if oral intake is continued after resection of the small intestine, the remaining intestine loses weight and becomes hypoplastic. Patients with a short bowel after small bowel resection are supported by parenteral nutrition. Their survival depends on the capacity of the remaining intestinal system to adapt. The use of elemental diets and parenteral nutrition allows sufficient time for the development of intestinal adaptation and a slow return to complete oral intake, Weser, E., "The management of patients after small bowel resection", Gastroenterology, 71:146-150 (1976) .

Glutamin er et viktig brensel for enterocytter og utnyttelse av det i tarmen synes å øke etter kirurgisk stress, Souba, W.W. , et al., "Postoperative alteration of arter iovenous exchange of amino acids across the gastrointestinal tract", Surgery 94,(2): 342 (1983). Glutamin kan tjene som en lokal tropisk faktor, og fremmer slimhinnevekst når det utvikles t armhypopl as i . Dette forsøk undersøker om tilførsel av glutamin til en elementær diett var forbundet med noen fordel når det gjelder tilpasning og helbredelse av tynntarmen etter subtotal reseksjon. Forsøket foregikk ved å fore rotter med en glutamin-anriket elementærdiett etter 2/3 reseksjon av tynntarmen. Slimhinnetilpasningen til den gjenværende tarmen ble sammenlignet med kontrolldietter og skinn-opererte grupper. Glutamine is an important fuel for enterocytes and utilization of it in the gut appears to increase after surgical stress, Souba, W.W. , et al., "Postoperative alteration of arterial venous exchange of amino acids across the gastrointestinal tract", Surgery 94,(2): 342 (1983). Glutamine can serve as a local tropic factor, promoting mucosal growth when intestinal hypoplasia develops. This trial investigates whether the addition of glutamine to an elemental diet was associated with any benefit in adaptation and healing of the small intestine after subtotal resection. The experiment took place by feeding rats a glutamine-enriched elementary diet after 2/3 resection of the small intestine. The mucosal adaptation of the remaining intestine was compared with control diets and sham-operated groups.

Materialer og metoderMaterials and methods

Wistar-hannrotter som veide 175-200 g, ble kjøpt fra Charles River Breeding Laboratories, Inc., som fikk 5 dager til akkl imat i ser ing. Rottene fikk fri adgang til vann og ble matet med Purina-grøtdiett. De ble holdt i Individuelle bur og veiet annenhver dag. Etter akklimatisering ble rotter med normal vektøkning delt 1 fire grupper. Male Wistar rats weighing 175-200 g were purchased from Charles River Breeding Laboratories, Inc., which were given 5 days to acclimate to observation. The rats had free access to water and were fed a Purina porridge diet. They were kept in individual cages and weighed every other day. After acclimatization, rats with normal weight gain were divided into four groups.

På forsøkets første dag, ble rottene bedøvet med intraperitoneal injeksjon av pentobarbital (50 mg/kg). Buken ble åpnet via et midtlinje innsnitt, hele lengden av tynntarmen fra Treitz-senen til den ileocaeale-ventilen ble trukket ut fra buken og målt to ganger uten strekking med en lang svart tråd. Middeltallet av de to målingene ble bestemt. Så ble det utført en 2/3 reseksjon av tynntarmen med begynnelse 5 cm distalt til Treitz-senen ved hjelp av metoden ti Lambert, R., "Surgery of the digestive system of the rats",, Charles C. Thomas, Springfield, Illinois, s. 32-35, 413-416 (1965). Reseksjonskantene ble anastomosert ende mot ende med 6-0 prolen. Tarmen ble gjeninnsatt i bukhulen og bukhuleveggen ble lukket med 2-0 prolen. En kontrollgruppen ble skinn-operert ved å underkastes transeksjon og reanastomose av tynntarmen ved den distale ende, Idet 2/3 av totallengden ble målt med begynnelse 5 cm distalt til Treitz-senen. Rottene ble holdt 1 Individuelle bur etter operasjonen og fikk lov å suge vann første dag etter operasjonen. On the first day of the experiment, the rats were anesthetized with an intraperitoneal injection of pentobarbital (50 mg/kg). The abdomen was opened via a midline incision, the entire length of the small intestine from the tendon of Treitz to the ileocaeal valve was retracted from the abdomen and measured twice without stretching with a long black thread. The mean of the two measurements was determined. A 2/3 resection of the small intestine was then performed beginning 5 cm distal to the Treitz tendon using the method ti Lambert, R., "Surgery of the digestive system of the rats", Charles C. Thomas, Springfield, Illinois , pp. 32-35, 413-416 (1965). The resection edges were anastomosed end to end with 6-0 prolene. The bowel was reinserted into the abdominal cavity and the abdominal cavity wall was closed with 2-0 prolen. A control group underwent skin surgery by undergoing transection and reanastomosis of the small intestine at the distal end, where 2/3 of the total length was measured starting 5 cm distal to the Treitz tendon. The rats were kept in 1 individual cages after the operation and were allowed to drink water on the first day after the operation.

Oral f6ring ble startet fra den andre dagen etter operasjonen. Rotter 1 gruppe I ble foret oralt med glutamin-anriket elementærdiett (4,18$) og rotter i gruppe II ble foret med glysin-anriket elementærdiett (4,18$). Rotter i gruppe III (resekterte rotter) og rotter i gruppe IV (skinn-opererte rotter) ble matet med ordinær grøtdiett. Foringen ble fortsatt 1 7 dager og deres daglige kroppsvekter ble nedtegnet inntil forsøkets siste dag. Oral feeding was started from the second day after the operation. Rats 1 group I were orally fed glutamine-enriched elementary diet ($4.18) and rats in group II were fed glycine-enriched elementary diet ($4.18). Rats in group III (resected rats) and rats in group IV (skin-operated rats) were fed with ordinary porridge diet. The feeding was continued for 17 days and their daily body weights were recorded until the last day of the experiment.

Fremstilli- ng av glutamin- og glysln- elementærdletter Production of glutamine and glysln elementary deletions

Elementærdietten (NBCq Biochemicals, Inc., Cleveland, Ohio) inneholder 0,2$ kolinklorld, 10$ maisolje, 46,9$ dekstrln-hvitt, 23,4$ sukrose, 5$ saltblanding, 0,5$ vitaminblanding og 9,82$ av 17 slag essensielle og ikke-essensielle aminosyrer. Glutamin- eller glysinpulver ble tilsatt til elementærdietten for å fremstille 41,8$ av glutamin- eller glysin-anriket elementærdiett, dvs. 28$ av de totale aminosyrene. The elemental diet (NBCq Biochemicals, Inc., Cleveland, Ohio) contains 0.2$ choline chloride, 10$ corn oil, 46.9$ dextrin white, 23.4$ sucrose, 5$ salt mix, 0.5$ vitamin mix, and 9.82 $ of 17 kinds of essential and non-essential amino acids. Glutamine or glycine powder was added to the elemental diet to produce 41.8$ of glutamine- or glycine-enriched elemental diet, i.e. 28$ of the total amino acids.

InnhøstnlngsprosedyrerHarvesting procedures

Etter 7 dagers foring ble rottene drept. De ble bedøvet med intraperitoneal injeksjon av pentobarbital (50 mg/kg). Buken ble åpnet og innsnittet utvidet til brysthulen. 5 ml blod ble tatt ut ved punktur av høyre ventrikkel for bestemmelse av ammoniakk- og plasmaglutamlnnivåer i blodet. Tarmen ble tatt ut like etter bloduttaket. Hele tynntarmen ble fjernet med omsorgsfull separering av mesenteriet, ved å holde seg nær til den serøse tarmen. Den fjernede tarmen ble hengt under fast spenning på 4,5 g og 9 punkter ble markert. For rottene med tarmreseksjon ble punktene som var 5, 10 og 12,5 cm proksimalt til den anastomose som representerte det proksimale jejunum og distale duodenum og punkter på 2, 5 og 10 cm distalt til den anastomose som representerte det gjenværende, proksimale ileum nær anastomosen, og punkter på 5, 10 og 15 cm proksimalt til den ileocaecale ventilen som representerte det gjenværende distale ileum, markert med rette pinner ført gjennom tarmen. De seks tarmsegmentene ble separert. For rottene i den skinn-opererte gruppen ble de proksimale to segmentene markert fra 1 cm distalt til Treitz-senen og målt oppover. Segmenter la, 2a og 3a ble skylt i avkjølt saltløsning og lagt ned i 10$ bufret formalin i 4 timer, og så overført til 70$ etanol for fiksering. Segmenter lb, 2b og 3b ble skylt i avkjølt saltløsning, deres hulrum ble åpnet og deres våtvekt fastslått. Tarmsegmentene ble overført til 5 ml avkjølt saltløsning og oppdelt med en skarp saks. Et homo-genat ble fremstilt, ved bruk av to 15 sekunders perioder på en Polytron-homogenisator (Brinkman Instruments, Westbury, NY), fulgt av ultralysbehandllng med et ultralydapparat (Heat system Laboratories, Plalnview, NY) med en styrke på 2, i 30 sekunder. Homogenatet i saltløsning for DNA- og protein-analyse ble lagret ved -30"C. After 7 days of feeding, the rats were killed. They were anesthetized with intraperitoneal injection of pentobarbital (50 mg/kg). The abdomen was opened and the incision extended to the chest cavity. 5 ml of blood was withdrawn by puncture of the right ventricle for determination of ammonia and plasma glutamate levels in the blood. The intestine was removed immediately after the blood collection. The entire small intestine was removed with careful separation of the mesentery, keeping close to the serous intestine. The removed intestine was suspended under a fixed tension of 4.5 g and 9 points were marked. For the rats with intestinal resection, points 5, 10, and 12.5 cm proximal to the anastomosis represented the proximal jejunum and distal duodenum, and points 2, 5, and 10 cm distal to the anastomosis represented the remaining proximal ileum near the anastomosis , and points at 5, 10, and 15 cm proximal to the ileocaecal valve that represented the remaining distal ileum, marked with straight pins passed through the intestine. The six intestinal segments were separated. For the rats in the skin-operated group, the proximal two segments were marked from 1 cm distal to the Treitz tendon and measured upwards. Segments 1a, 2a and 3a were rinsed in chilled saline and placed in 10% buffered formalin for 4 hours, then transferred to 70% ethanol for fixation. Segments 1b, 2b and 3b were rinsed in chilled saline, their cavities opened and their wet weight determined. The intestinal segments were transferred to 5 ml of chilled saline and divided with sharp scissors. A homogenate was prepared, using two 15 second periods on a Polytron homogenizer (Brinkman Instruments, Westbury, NY), followed by sonication with an ultrasonicator (Heat system Laboratories, Plannview, NY) at a power of 2, in 30 seconds. The homogenate in salt solution for DNA and protein analysis was stored at -30°C.

Analytiske metoderAnalytical methods

Tarmhomogenatene ble analysert på totalt protein ifølge metoden til Lowry, O.H. et al., "Protein measurement wlth the Folin phenol reagent", J. Biochem., 193: 265-275 (1951). DNA ble bestemt ifølge metoden til Burton, K. , "A study of the conditions and mechanism of the diphenylamine reaction for the c.olorlmetric estimation of deoxyribonucleic acid", Biochem, 6^:315-323 (1965). Histologiske snitt ble lagt i parafin, farget med hematoksylin og eosin og undersøkt under et lysmikroskop i 40 gangers forstørrelse. Tyve representa-tive, store, velorienterte, komplette vllli ble valgt for å måle sl imhinnetykkel se og villus-høyde ved bruk av et okularmikrometer og en gjennomsnittlig verdi oppnåd. Villus-antallet ble tellet med tarmen lagt i den sentrale, horison-tale linjen i et 40 ganger forstørret felt. The intestinal homogenates were analyzed for total protein according to the method of Lowry, O.H. et al., "Protein measurement with the Folin phenol reagent", J. Biochem., 193: 265-275 (1951). DNA was determined according to the method of Burton, K., "A study of the conditions and mechanism of the diphenylamine reaction for the c.olorlmetric estimation of deoxyribonucleic acid", Biochem, 6^:315-323 (1965). Histological sections were placed in paraffin, stained with hematoxylin and eosin and examined under a light microscope at 40 times magnification. Twenty representative, large, well-oriented, complete villi were selected to measure mucosal thickness and villus height using an ocular micrometer and an average value obtained. The villus number was counted with the intestine laid in the central horizontal line in a 40x magnified field.

ResultaterResults

Figur 7 viser at den glutamin-tilsatte dietten resulterer i høyere plasmaglutaminnivåer. Basert på målinger a vekt/cm (figur 8), lot det til å være liten forskjell mellom den glutamin-tilsatte (+GLN) og glutaminfrie dietten, som begge understøttet mindre tarmhypertrofi enn normalt f6r. Ved undersøkelse av tarmslimhinnen ved målinger av slimhinnetykkelse (figur 10) og villus-høyde (figur 11) viste imidlertid den glutamin-tilsatte dietten seg overlegen. Figure 7 shows that the glutamine-supplemented diet results in higher plasma glutamine levels. Based on weight/cm measurements (Figure 8), there appeared to be little difference between the glutamine-supplemented (+GLN) and glutamine-free diets, both of which supported less intestinal hypertrophy than normal before. However, when examining the intestinal mucosa by measuring mucosal thickness (figure 10) and villus height (figure 11), the glutamine-added diet proved superior.

Eksempel 7Example 7

Konservering av tynntarmslimhinne ved bruk av glutamin-anriket parenteral ernæring Preservation of small intestinal mucosa using glutamine-enriched parenteral nutrition

Parenteral ernæring resulterer i slimhinneatrofi i tynntarmen (Johnson, L.R. et al., Gastroenterology 68:1177-1183 (1975)). Denne responsen kan være relatert til en minskning i gastrointestinale utskillelser og trofiske hormoner og også en relativ mangel på spesielle næringsmidler som kreves for entrocyttvekst. Glutamin er et viktig oksyderende brensel for tynntarmen, men er ikke tilstede i standard parenterale løsninger. For å bestemme innvirkningen av diettglutamin ble tynntarmresponsen på administrasjon av parenterale løsninger anriket med varierende konsentrasjoner av denne aminosyren evaluert. Parenteral nutrition results in mucosal atrophy of the small intestine (Johnson, L.R. et al., Gastroenterology 68:1177-1183 (1975)). This response may be related to a decrease in gastrointestinal secretions and trophic hormones and also a relative lack of special nutrients required for enterocyte growth. Glutamine is an important oxidizing fuel for the small intestine, but is not present in standard parenteral solutions. To determine the impact of dietary glutamine, the small intestinal response to the administration of parenteral solutions enriched with varying concentrations of this amino acid was evaluated.

MATERIALER OG METODERMATERIALS AND METHODS

Kondisjonerte hann-Wistar-rotter (n = 42, vekt 210-230 g) ble underkastet halsvene-kateterisering og ble utstyrt med en svingeanordning som tillater langstidsinfusjon i ubundne dyr (Burt, M.E. et al., J. Physiol., 238:H599-603 (1980)). Alle rottene ble holdt i individuelle metaboliske bur og tillatt adgang til drikkevann. Kontrolldyr fikk infusjon av 0,9$ saltløsning og Purine-rottefor ad libitum. Tre grupper av rotter fikk intravenøst ernæring. Alle næringsmiddelløsninger var isonitrogene (0,9 g nitrogen/100 ml) og isokaloriske (98Kcal/100 ml), og inneholdt like konsentrasjoner av essensielle aminosyrer, ikke-essensielle aminosyrer og dekstrose. Den ikke-essensielle aminosyrebestanddelen 1 hver løsning ble justert for å tilveiebringe glutaminkonsentra-sjoner på 0,2 eller 3 g/100 ml. Parenterale løsninger ble •infusert med en hastighet på 48 ml/24 timer. Urinutskillelse og nltrogenutskillelse ble målt daglig. Dyrene ble drept etter 7 dagers parenteral ernæring og blod ble oppnådd for bestemmelse av glutamin- og ammoniakkonsentrasjoner. Både jejunale segmenter i full tykkelse og slimhinneprøver ble oppnådd fra definerte seksjoner av tarmen. Alle prøver ble veiet, og homogenater ble undersøkt på DNA og protein. Histologiske paraf f inseksj oner av 5 pm tykkelse ble fremstilt. Målinger av jejunal villus-høyde, antall og slimhinnetykkelse ble utført i en blindprøve. Conditioned male Wistar rats (n = 42, weight 210-230 g) were subjected to jugular vein catheterization and were fitted with a swivel device allowing long-term infusion in unligated animals (Burt, M.E. et al., J. Physiol., 238:H599 -603 (1980)). All rats were kept in individual metabolic cages and allowed access to drinking water. Control animals received an infusion of 0.9$ saline and Purine rat chow ad libitum. Three groups of rats received intravenous nutrition. All nutrient solutions were isonitrogenous (0.9 g nitrogen/100 ml) and isocaloric (98 Kcal/100 ml), and contained equal concentrations of essential amino acids, non-essential amino acids and dextrose. The non-essential amino acid component of each solution was adjusted to provide glutamine concentrations of 0.2 or 3 g/100 ml. Parenteral solutions were infused at a rate of 48 ml/24 hours. Urine excretion and nitrogen excretion were measured daily. The animals were killed after 7 days of parenteral nutrition and blood was obtained for determination of glutamine and ammonia concentrations. Both full-thickness jejunal segments and mucosal samples were obtained from defined sections of the intestine. All samples were weighed, and homogenates were examined for DNA and protein. Histological paraffin sections of 5 µm thickness were prepared. Measurements of jejunal villus height, number and mucosal thickness were performed in a blind test.

RESULTATER OG DISKUSJONRESULTS AND DISCUSSION

Våtvekt, DNA, protein og villus-høyde avtok hos alle rotter som fikk intravenøs ernæring sammenlignet med oralt f6rede kontroller (tabell X). Plasmaglutaminkonsentrasjon økte etter infusjon av løsninger inneholdende glutamin. Jejunal-slim-hinnevekt økte signifikant sammenlignet med to rotter som fikk glutaminfrie løsninger. Jejunalvekt i full tykkelse hadde ingen tendens til å øke med glutamininntak, selv om responsen ikke var statistisk signifikant. DNA både i slimhinne og full tykkelse av jejunum økte etter glutamin-infusjon i 2 og 3$ konsentrasjoner. Disse forandringer var fulgt av histologisk bevis på slimhinnevekst. Villus-høyde og slimhinnetykkelse økte på en doseavhengig måte i forhold til mengden av administrert glutamin. Alle dyr var i positiv nitrogenbalanse, men rotter som fikk 2$ glutaminløsning bibeholdt den største mengde nitrogen gjennom hele undersøkelsen. Wet weight, DNA, protein and villus height decreased in all rats receiving intravenous nutrition compared to orally fed controls (Table X). Plasma glutamine concentration increased after infusion of solutions containing glutamine. Jejunal mucosa weight increased significantly compared to two rats receiving glutamine-free solutions. Full-thickness jejunal weight did not tend to increase with glutamine intake, although the response was not statistically significant. DNA both in the mucosa and full thickness of the jejunum increased after glutamine infusion in 2 and 3$ concentrations. These changes were accompanied by histological evidence of mucosal growth. Villus height and mucosal thickness increased in a dose-dependent manner in relation to the amount of glutamine administered. All animals were in positive nitrogen balance, but rats receiving 2$ glutamine solution retained the greatest amount of nitrogen throughout the investigation.

Tilførselen av glutamin i parenterale løsninger resulterer i en økning i jejunalslimhinnevekt, DNA-innhold og villus-høyde når dyr holdes på intravenøs ernæring. En økning i slimhinne-massen i tynntarmen kan forbedre funksjonen av tynntarmen og lette innføringen av enteral ernæring. Glutamin kan være et næringsstoff som er nødvendig for understøttelse av slim-hinnen som ikke er tilstede i standard parenterale løsninger for tiden. The supply of glutamine in parenteral solutions results in an increase in jejunal mucosa weight, DNA content and villus height when animals are maintained on intravenous nutrition. An increase in the mucosal mass in the small intestine can improve the function of the small intestine and facilitate the introduction of enteral nutrition. Glutamine may be a nutrient that is necessary for the support of the mucous membrane which is not present in standard parenteral solutions at present.

Eksempel 8 Example 8

Effekt av glutamin- anriket . parenteral ernæring etter behandling med 5- fluorurlcil Effect of glutamine-enriched. parenteral nutrition after treatment with 5-fluorourlcil

Tilsetning av aminosyren glutamin (GLN) til næringsmiddel-løsninger øker tarmcellulariteten signifikant under paren teral mating. For å vurdere virkningen av GLN på slimhinne-regenerering etter skade ble 5 fluoruricil (5FU) administrert til rotter som fikk parenteral ernæring (PN). Etter halsvene-kateterisering fikk hann-Wistar-rotter (n=40, vekt 200-230 g) en kontinuerlig infusjon av isonitrogene, isokaloriske løsninger med (+) eller uten (-) GLN. 5FU ble administrert i økende dose (0, 100, 150 mg/kg i/p) til 24 dyr ved starten av PN (korttids) og til ytterligere 16 dyr (150 mg/kg) som hadde fått PN i 5 dager før behandlingen (langtids). Ved forsøkets slutt 4 dager etter 5FU ble WBC, Hb, blodplater og plasma-GLN målt, jejunale prøver ble veiet, undersøkt på DNA og protein og det ble preparert histologiske snitt. En del av resultatene er vist (middel ± SEM,<*>p < 0,05,<**>p < 0,025 sammenlignet med -GLN). Addition of the amino acid glutamine (GLN) to nutrient solutions significantly increases intestinal cellularity during parenteral feeding. To assess the effect of GLN on mucosal regeneration after injury, 5 fluorouricil (5FU) was administered to rats receiving parenteral nutrition (PN). After jugular vein catheterization, male Wistar rats (n=40, weight 200-230 g) received a continuous infusion of isonitrogenous, isocaloric solutions with (+) or without (-) GLN. 5FU was administered in increasing doses (0, 100, 150 mg/kg i/p) to 24 animals at the start of PN (short-term) and to a further 16 animals (150 mg/kg) that had received PN for 5 days prior to treatment ( long-term). At the end of the experiment 4 days after 5FU, WBC, Hb, platelets and plasma GLN were measured, jejunal samples were weighed, examined for DNA and protein and histological sections were prepared. A portion of the results are shown (mean ± SEM,<*>p < 0.05,<**>p < 0.025 compared to -GLN).

5FU-behandling minsket tarmvekten, DNA og protein. Rotter som fikk GLN hadde signifikant større slimhinnemasse sammenlignet med dyr som fikk standardløsning. Tilsetning av GLN var forbundet med øket overlevelse hos langtidsdyrene. Tilførsel av GLN i næringsløsninger forbedrer tynntarmcellulariteten og modifiserer den gastrointestinale toksisiteten til 5FU. En slik terapi kan minske sykelighet og dødelighet hos pasienter hvis gastrointestinale barriereforsvar er skadet. 5FU treatment decreased intestinal weight, DNA and protein. Rats that received GLN had significantly greater mucosal mass compared to animals that received standard solution. Addition of GLN was associated with increased survival in the long-term animals. Supply of GLN in nutrient solutions improves small intestinal cellularity and modifies the gastrointestinal toxicity of 5FU. Such therapy can reduce morbidity and mortality in patients whose gastrointestinal barrier defenses are damaged.

Beskrivelsen er nå fullstendig beskrevet og det vil være klart for fagmannen at mange forandringer og modifikasjoner kan gjøres uten å påvirke dens ånd og område. The specification has now been fully described and it will be clear to those skilled in the art that many changes and modifications can be made without affecting its spirit and scope.

Claims (18)

1. Fremgangsmåte for behandling av katabolisk dysfunksjon hos et dyr, karakterisert ved at det til dyret administreres en terapeutisk effektiv mengde glutamin eller en analog derav i en mengde som er større enn den som er tilstede i dyrets normale diett.1. Method for treating catabolic dysfunction in an animal, characterized in that the animal is administered a therapeutically effective amount of glutamine or an analogue thereof in an amount greater than that present in the animal's normal diet. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den kataboliske dysfunksjonen er enteral eller parenteral.2. Method according to claim 1, characterized in that the catabolic dysfunction is enteral or parenteral. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at den enterale dysfunksjonen i det vesentlige opptrer forbundet med intravenøs mating.3. Method according to claim 2, characterized in that the enteral dysfunction essentially occurs in connection with intravenous feeding. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at den enterale dysfunksjonen påvirker tynntarmen.4. Method according to claim 3, characterized in that the enteral dysfunction affects the small intestine. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at den parenterale dysfunksjonen i det vesentlige opptrer i forbindelse med et fysisk traume.5. Method according to claim 2, characterized in that the parenteral dysfunction essentially occurs in connection with a physical trauma. 6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at det fysiske traumet er forbundet med kirurgi, sepsis, brannskade, anoreksi, kjemoterapi, strålingsterapi eller ukontrollert diabetes.6. Method according to claim 5, characterized in that the physical trauma is associated with surgery, sepsis, burns, anorexia, chemotherapy, radiation therapy or uncontrolled diabetes. 7. Fremgangsmåte Ifølge krav 1, karakterisert ved at administrasjonen av en terapeutisk effektiv mengde glutamin er enteral eller parenteral.7. Method According to claim 1, characterized in that the administration of a therapeutically effective amount of glutamine is enteral or parenteral. 8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at administrasjonen foregår ved bruk av et diettsupplement.8. Method according to claim 7, characterized in that the administration takes place using a dietary supplement. 9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at den parenterale administrasjonen er ved subkutan, intramuskulær eller intravenøs injeksjon, nasofaryngeal eller slimhinneabsorpsjon eller transdermal absorpsjon.9. Method according to claim 7, characterized in that the parenteral administration is by subcutaneous, intramuscular or intravenous injection, nasopharyngeal or mucosal absorption or transdermal absorption. 10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert v ed at den enterale administrasjonen skjer i en mengde på 0,3 til 2,0 g glutamin eller glutaminanalog pr. kg kroppsvekt pr. dag.10. Method according to claim 8, characterized in that the enteral administration takes place in an amount of 0.3 to 2.0 g of glutamine or glutamine analogue per kg body weight per day. 11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at den enterale administrasjonen skjer i en mengde på 0,3 til 1,5 g glutamin eller glutaminanalog pr. kg kroppsvekt pr. dag.11. Method according to claim 10, characterized in that the enteral administration takes place in an amount of 0.3 to 1.5 g of glutamine or glutamine analogue per kg body weight per day. 12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at den enterale administrasjonen skjer i en mengde av 0,4 til 1,0 g glutamin eller glutaminanalog pr. kg kroppsvekt pr. dag.12. Method according to claim 11, characterized in that the enteral administration takes place in an amount of 0.4 to 1.0 g of glutamine or glutamine analogue per kg body weight per day. 13. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at den parenterale administrasjonen skjer i en mengde på fra 0,2 til 3,0 g glutamin eller glutaminanalog pr. kg kroppsvekt pr. dag.13. Method according to claim 9, characterized in that the parenteral administration takes place in an amount of from 0.2 to 3.0 g of glutamine or glutamine analogue per kg body weight per day. 14. Fremgangsmåte Ifølge krav 13, karakterisert ved at den parenterale administrasjonen skjer i en mengde fra 0,3 til 2,5 g glutamin eller glutaminanalog pr. kg kroppsvekt pr. dag.14. Method According to claim 13, characterized in that the parenteral administration takes place in an amount from 0.3 to 2.5 g of glutamine or glutamine analogue per kg body weight per day. 15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at den parenterale administrasjonen skjer i en mengde fra 0,4 til 2,0 g glutamin eller glutaminanalog pr. kg kroppsvekt pr. dag.15. Method according to claim 14, characterized in that the parenteral administration takes place in an amount from 0.4 to 2.0 g of glutamine or glutamine analogue per kg body weight per day. 16. Blanding, karakterisert ved at den omfatter en glutamlnrik blanding for å hindre eller forbedre en katabolisk dysfunksjon.16. Mixture, characterized in that it comprises a glutamine-rich mixture to prevent or improve a catabolic dysfunction. 17. Beholder-for en flytende blanding som er tilpasset for Intravenøs administrasjon av blandingen, karakterisert ved at den omfatter en beholder for blandingen, og en væskeledende anordning forbundet med beholderen som kan festes til en nål for intravenøs dispensering, hvor blandingen omfatter en mengde glutamin som kan inhibere en katabolisk dysfunksjon hos et dyr.17. Container-for a liquid mixture which is adapted for Intravenous administration of the mixture, characterized in that it comprises a container for the mixture, and a fluid-conducting device connected to the container which can be attached to a needle for intravenous dispensing, where the mixture comprises an amount of glutamine which can inhibiting a catabolic dysfunction in an animal. 18. Beholder ifølge krav 17, karakterisert ved at den kataboliske dysfunksjonen er forbundet med skjelettmuskel tap.18. Container according to claim 17, characterized in that the catabolic dysfunction is associated with skeletal muscle loss.
NO871935A 1985-09-12 1987-05-11 PROCEDURE FOR TREATING CATABOLIC DYSFUNCTION. NO871935L (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US77521485A 1985-09-12 1985-09-12
PCT/US1986/001870 WO1987001589A1 (en) 1985-09-12 1986-09-12 Method of treating catabolic dysfunction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO871935D0 NO871935D0 (en) 1987-05-11
NO871935L true NO871935L (en) 1987-07-09

Family

ID=26773941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO871935A NO871935L (en) 1985-09-12 1987-05-11 PROCEDURE FOR TREATING CATABOLIC DYSFUNCTION.

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO871935L (en)

Also Published As

Publication number Publication date
NO871935D0 (en) 1987-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE35233E (en) Method of treating catabolic dysfunction
US4857555A (en) Method of treating catabolic dysfunction
DK175711B1 (en) Use of glutamine in the manufacture of a drug for the treatment of atrophy
Kapadia et al. Maintenance of skeletal muscle intracellular glutamine during standard surgical trauma
US5684045A (en) Method of treating pancreatic atrophy
ZALOGA et al. Immediate postoperative enteral feeding decreases weight loss and improves wound healing after abdominal surgery in rats
US5397803A (en) Use of glutamine to reduce rate of pathogenic microorganism infection
Cuthbertson Physical injury and its effects on protein metabolism
Bertolo et al. Intestinal atrophy has a greater impact on nitrogen metabolism than liver by-pass in piglets fed identical diets via gastric, central venous or portal venous routes
Johnson et al. Branched chain amino acid uptake and muscle free amino acid concentrations predict postoperative muscle nitrogen balance.
JP3068644B2 (en) Pharmaceutical compositions for treating catabolic intestinal related diseases and host defense mechanism disorders
Lambert et al. Net portal absorption of enterally fed α-ketoglutarate is limited in young pigs
Senkal et al. Early enteral gut feeding with conditionally indispensable pharmaconutrients is metabolically safe and is well tolerated in postoperative cancer patients—A pilot study
Welters et al. Supplementation of enteral nutrition with butyrate leads to increased portal efflux of amino acids in growing pigs with short bowel syndrome
US5763485A (en) Method of treating catabolic, gut-associated pathological processes and impaired host defenses
NO871935L (en) PROCEDURE FOR TREATING CATABOLIC DYSFUNCTION.
Carr et al. Nutrition of critically ill horses
Bozzetti et al. Metabolic effects of intraportal nutrition in humans
CA2057055C (en) Method of treating catabolic, gut-associated pathological processes and impaired host defenses
Libsch et al. Extrinsic denervation alters postprandial absorption of glucose and glutamine in the ileum: implications for small bowel transplantation
WHATMORE METABOLIC DERANGEMENTS AND NUTRITIONAL SUPPORT
Soeters et al. Amino acids, protein and the intestine.
Radrizzani et al. Changes of nitrogen (N) excretion induced by glucose and insulin infusion in traumatized patients
Lagua T. Abbreviation for temperature. T3• Abbreviation for triiodothyronine, a thyroid hormone. See Thyroid gland. T 4'Abbreviation for tetraiodothyronine
Allison Insulin Resistance in Catabolic Diseases