RU2817963C2 - Новая композиция, содержащая аминокислоты с разветвленными боковыми цепями - Google Patents
Новая композиция, содержащая аминокислоты с разветвленными боковыми цепями Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817963C2 RU2817963C2 RU2022101693A RU2022101693A RU2817963C2 RU 2817963 C2 RU2817963 C2 RU 2817963C2 RU 2022101693 A RU2022101693 A RU 2022101693A RU 2022101693 A RU2022101693 A RU 2022101693A RU 2817963 C2 RU2817963 C2 RU 2817963C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alanine
- bcaa
- alanyl
- isoleucine
- leucine
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 title abstract description 16
- 102100030840 AT-rich interactive domain-containing protein 4B Human genes 0.000 claims abstract description 125
- 101000792935 Homo sapiens AT-rich interactive domain-containing protein 4B Proteins 0.000 claims abstract description 125
- 108010056243 alanylalanine Proteins 0.000 claims abstract description 77
- DEFJQIDDEAULHB-IMJSIDKUSA-N L-alanyl-L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(=O)N[C@@H](C)C(O)=O DEFJQIDDEAULHB-IMJSIDKUSA-N 0.000 claims abstract description 64
- DEFJQIDDEAULHB-UHFFFAOYSA-N N-D-alanyl-D-alanine Natural products CC(N)C(=O)NC(C)C(O)=O DEFJQIDDEAULHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 claims abstract description 51
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims abstract description 51
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 claims abstract description 28
- 229960003136 leucine Drugs 0.000 claims abstract description 28
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims abstract description 28
- 229960004295 valine Drugs 0.000 claims abstract description 27
- 229930182844 L-isoleucine Natural products 0.000 claims abstract description 25
- 239000004395 L-leucine Substances 0.000 claims abstract description 23
- 235000019454 L-leucine Nutrition 0.000 claims abstract description 23
- 201000000585 muscular atrophy Diseases 0.000 claims abstract description 16
- 206010028289 Muscle atrophy Diseases 0.000 claims abstract description 12
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000004220 muscle function Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000002232 neuromuscular Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 7
- 208000002720 Malnutrition Diseases 0.000 claims abstract description 6
- 230000037120 immobility Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000001071 malnutrition Effects 0.000 claims abstract description 6
- 235000000824 malnutrition Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 208000015380 nutritional deficiency disease Diseases 0.000 claims abstract description 6
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims abstract description 6
- 206010049565 Muscle fatigue Diseases 0.000 claims abstract description 5
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims abstract description 5
- 208000030507 AIDS Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 208000037157 Azotemia Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 206010006895 Cachexia Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 208000006545 Chronic Obstructive Pulmonary Disease Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 208000014311 Cushing syndrome Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 206010019280 Heart failures Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 208000001647 Renal Insufficiency Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 206010040047 Sepsis Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 208000019425 cirrhosis of liver Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000003412 degenerative effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 235000003642 hunger Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 201000006370 kidney failure Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 201000006938 muscular dystrophy Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 201000009395 primary hyperaldosteronism Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 208000001076 sarcopenia Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 230000037351 starvation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 150000005693 branched-chain amino acids Chemical class 0.000 claims description 18
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 18
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 claims description 9
- 108010016626 Dipeptides Proteins 0.000 claims description 5
- 208000009852 uremia Diseases 0.000 claims description 3
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 59
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 32
- 229960003767 alanine Drugs 0.000 description 31
- QNAYBMKLOCPYGJ-UHFFFAOYSA-N D-alpha-Ala Natural products CC([NH3+])C([O-])=O QNAYBMKLOCPYGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- QNAYBMKLOCPYGJ-UWTATZPHSA-N L-Alanine Natural products C[C@@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-UWTATZPHSA-N 0.000 description 30
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 30
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 28
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 14
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 14
- 210000002027 skeletal muscle Anatomy 0.000 description 14
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 13
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 11
- 102000003855 L-lactate dehydrogenase Human genes 0.000 description 11
- 108700023483 L-lactate dehydrogenases Proteins 0.000 description 11
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 11
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 9
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 8
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 8
- 102000008934 Muscle Proteins Human genes 0.000 description 7
- 108010074084 Muscle Proteins Proteins 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 210000003194 forelimb Anatomy 0.000 description 7
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 7
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 6
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 6
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 6
- 238000012549 training Methods 0.000 description 6
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- KZSNJWFQEVHDMF-XAFSXMPTSA-N ((13)C5,(15)N)-valine Chemical compound [13CH3][13CH]([13CH3])[13C@H]([15NH2])[13C](O)=O KZSNJWFQEVHDMF-XAFSXMPTSA-N 0.000 description 4
- ROHFNLRQFUQHCH-HUEJSTCGSA-N (2s)-2-azanyl-4-methylpentanoic acid Chemical compound [13CH3][13CH]([13CH3])[13CH2][13C@H]([15NH2])[13C](O)=O ROHFNLRQFUQHCH-HUEJSTCGSA-N 0.000 description 4
- 125000003412 L-alanyl group Chemical group [H]N([H])[C@@](C([H])([H])[H])(C(=O)[*])[H] 0.000 description 4
- AGPKZVBTJJNPAG-CPLGCGHPSA-N [13CH3][13CH2][13C@H]([13CH3])[13C@H](N)[13C](O)=O Chemical compound [13CH3][13CH2][13C@H]([13CH3])[13C@H](N)[13C](O)=O AGPKZVBTJJNPAG-CPLGCGHPSA-N 0.000 description 4
- 239000003797 essential amino acid Substances 0.000 description 4
- 235000020776 essential amino acid Nutrition 0.000 description 4
- 230000002641 glycemic effect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000020763 muscle atrophy Effects 0.000 description 4
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 4
- YBYRMVIVWMBXKQ-UHFFFAOYSA-N phenylmethanesulfonyl fluoride Chemical compound FS(=O)(=O)CC1=CC=CC=C1 YBYRMVIVWMBXKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 description 4
- 230000009469 supplementation Effects 0.000 description 4
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 4
- 238000009010 Bradford assay Methods 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PIWKPBJCKXDKJR-UHFFFAOYSA-N Isoflurane Chemical compound FC(F)OC(Cl)C(F)(F)F PIWKPBJCKXDKJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 3
- 238000000540 analysis of variance Methods 0.000 description 3
- 239000005441 aurora Substances 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 206010016256 fatigue Diseases 0.000 description 3
- 235000020680 filtered tap water Nutrition 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 229960002725 isoflurane Drugs 0.000 description 3
- AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N isoleucine Natural products CCC(C)C(N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229940126601 medicinal product Drugs 0.000 description 3
- -1 pH adjusters Substances 0.000 description 3
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 3
- 239000004474 valine Substances 0.000 description 3
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 3
- AXFYFNCPONWUHW-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxyisovaleric acid Chemical compound CC(C)(O)CC(O)=O AXFYFNCPONWUHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010001488 Aggression Diseases 0.000 description 2
- 201000004384 Alopecia Diseases 0.000 description 2
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000001967 Branched-chain aminotransferases Human genes 0.000 description 2
- 108050009223 Branched-chain aminotransferases Proteins 0.000 description 2
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000013530 TOR Serine-Threonine Kinases Human genes 0.000 description 2
- 108010065917 TOR Serine-Threonine Kinases Proteins 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000016571 aggressive behavior Effects 0.000 description 2
- 208000012761 aggressive behavior Diseases 0.000 description 2
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 2
- 230000036528 appetite Effects 0.000 description 2
- 235000019789 appetite Nutrition 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 235000021316 daily nutritional intake Nutrition 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 2
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 2
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 208000024963 hair loss Diseases 0.000 description 2
- 230000003676 hair loss Effects 0.000 description 2
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007928 intraperitoneal injection Substances 0.000 description 2
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000007410 oral glucose tolerance test Methods 0.000 description 2
- 229940100692 oral suspension Drugs 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 208000016261 weight loss Diseases 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- 230000036642 wellbeing Effects 0.000 description 2
- QCHFTSOMWOSFHM-WPRPVWTQSA-N (+)-Pilocarpine Chemical compound C1OC(=O)[C@@H](CC)[C@H]1CC1=CN=CN1C QCHFTSOMWOSFHM-WPRPVWTQSA-N 0.000 description 1
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SGHZXLIDFTYFHQ-UHFFFAOYSA-L Brilliant Blue Chemical compound [Na+].[Na+].C=1C=C(C(=C2C=CC(C=C2)=[N+](CC)CC=2C=C(C=CC=2)S([O-])(=O)=O)C=2C(=CC=CC=2)S([O-])(=O)=O)C=CC=1N(CC)CC1=CC=CC(S([O-])(=O)=O)=C1 SGHZXLIDFTYFHQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000011740 C57BL/6 mouse Methods 0.000 description 1
- 102000002585 Contractile Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010068426 Contractile Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 1
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000008157 ELISA kit Methods 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 206010015719 Exsanguination Diseases 0.000 description 1
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- YQEZLKZALYSWHR-UHFFFAOYSA-N Ketamine Chemical compound C=1C=CC=C(Cl)C=1C1(NC)CCCCC1=O YQEZLKZALYSWHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000019914 Mental Fatigue Diseases 0.000 description 1
- 208000010428 Muscle Weakness Diseases 0.000 description 1
- 206010028372 Muscular weakness Diseases 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 102000005877 Peptide Initiation Factors Human genes 0.000 description 1
- 108010044843 Peptide Initiation Factors Proteins 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 229940124158 Protease/peptidase inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 1
- 102000002278 Ribosomal Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010000605 Ribosomal Proteins Proteins 0.000 description 1
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 description 1
- QCHFTSOMWOSFHM-UHFFFAOYSA-N SJ000285536 Natural products C1OC(=O)C(CC)C1CC1=CN=CN1C QCHFTSOMWOSFHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 1
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013228 adult male C57BL/6J mice Methods 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 238000003149 assay kit Methods 0.000 description 1
- 230000037147 athletic performance Effects 0.000 description 1
- 230000037444 atrophy Effects 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000012742 biochemical analysis Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010241 blood sampling Methods 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 230000003925 brain function Effects 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 230000006652 catabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 230000019522 cellular metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000005754 cellular signaling Effects 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001212 derivatisation Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000013024 dilution buffer Substances 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 239000007884 disintegrant Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000007938 effervescent tablet Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000004110 gluconeogenesis Effects 0.000 description 1
- 230000001890 gluconeogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 description 1
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 1
- 230000003914 insulin secretion Effects 0.000 description 1
- 229960003299 ketamine Drugs 0.000 description 1
- 150000004715 keto acids Chemical class 0.000 description 1
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 1
- 230000002934 lysing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000013227 male C57BL/6J mice Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007102 metabolic function Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 238000010172 mouse model Methods 0.000 description 1
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 1
- 208000018360 neuromuscular disease Diseases 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 238000001543 one-way ANOVA Methods 0.000 description 1
- 210000003463 organelle Anatomy 0.000 description 1
- 239000000137 peptide hydrolase inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 1
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000037081 physical activity Effects 0.000 description 1
- 230000006461 physiological response Effects 0.000 description 1
- 229960001416 pilocarpine Drugs 0.000 description 1
- 230000036470 plasma concentration Effects 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000010837 poor prognosis Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 235000021075 protein intake Nutrition 0.000 description 1
- 230000022558 protein metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000017854 proteolysis Effects 0.000 description 1
- 230000002797 proteolythic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012088 reference solution Substances 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 230000000276 sedentary effect Effects 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 230000009131 signaling function Effects 0.000 description 1
- 239000008279 sol Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 210000002972 tibial nerve Anatomy 0.000 description 1
- 230000014621 translational initiation Effects 0.000 description 1
- 210000001364 upper extremity Anatomy 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- BPICBUSOMSTKRF-UHFFFAOYSA-N xylazine Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1NC1=NCCCS1 BPICBUSOMSTKRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001600 xylazine Drugs 0.000 description 1
Images
Abstract
Группа изобретений относится к композиции для улучшения функции, структуры и метаболизма мышц, содержащей аминокислоты с разветвленными боковыми цепями (BCCA) L-лейцин, L-валин и L-изолейцин в комбинации с пептидом L-аланил-L-аланином, где массовое соотношение L-лейцин:L-валин:L-изолейцин:L-аланил-L-аланин составляет между 2:1:1:1 и 2:1:1:3,6, также относится к применению композиции для предупреждения, облегчения и/или лечения мышечного истощения, связанного со следующим: i) патологические состояния, включающие нервно-мышечные дегенеративные нарушения, такие как мышечная дистрофия или мышечная атрофия; хроническое обструктивное заболевание легких; кахексия, связанная с раком; диабет; почечная недостаточность; сердечная недостаточность; синдром Кушинга; сепсис; ожоговые травмы; уремия; цирроз печени и СПИД; ii) возрастное состояние, включающее саркопению; или iii) недоедание, неподвижность или голодание, и также относится к применению композиции для улучшения мышечной работоспособности, и/или восстановления, и/или для уменьшения мышечной усталости до, после или во время физических упражнений. Группа изобретений обеспечивает особенно эффективное улучшение функции, структуры и метаболизма мышц за счет использования состава, содержащего аминокислоты с разветвленными боковыми цепями (BCAA) в комбинации с дипептидом L-аланил-L-аланином. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 9 ил., 4 пр.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к комбинации аминокислот с разветвленными боковыми цепями (branched-chain amino acid-BCAA) и дипептида L-аланил-L-аланина, содержащим их фармацевтическим композициям и пищевым добавкам, а также к их применению для улучшения работоспособности и восстановления во время физической активности и для применения в качестве медицинского препарата для предупреждения и/или лечения мышечной атрофии, связанной с патологическими или возрастными состояниями.
Предпосылки создания изобретения
Скелетная мышца представляет собой пластичный орган, который поддерживается несколькими путями, регулирующими клеточный и белковый обмен. Белки скелетных мышц постоянно и одновременно синтезируются и разрушаются. Количество белка в мышцах и поддержание массы скелетных мышц у зрелого индивидуума зависит от баланса чистого мышечного белка (net muscle protein balance-NBAL), разницы между синтезом белка скелетных мышц (muscle protein synthesis-MPS) и его разрушением (muscle protein breakdown-MPB). Факторы роста, гормоны, цитокины, питательные вещества и механическая нагрузка могут активировать клеточные сигнальные пути, которые способствуют синтезу или разрушению белка, что приводит к увеличению или потере, соответственно, массы скелетных мышц.
Мышцы важны не только для передвижения и поддержания осанки, но также являются крупнейшим резервуаром белка в организме и служат источником аминокислот, которые могут использоваться для выработки энергии и глюконеогенеза различными органами (включая сердце, печень и мозг) при катаболическом метаболизме.
С отрицательным балансом чистого мышечного белка связан ряд состояний. В процессе некоторых патологических состояний может иметь место повышенная активация протеолитических систем, в результате чего сократительные белки и органеллы удаляются из мышцы, что приводит к атрофии мышц. Системно мышечное истощение происходит у пожилых людей (состояние, известное как возрастное состояние саркопения), как физиологическая реакция на голодание, недоедание или неподвижность (например, послеоперационное) и при патологических состояниях, таких как нервно-мышечные дегенеративные расстройства (например, мышечная дистрофия или атрофия), хроническое обструктивное заболевание легких, кахексия, связанная с раком, диабет, почечная недостаточность, сердечная недостаточность, синдром Кушинга, сепсис, ожоговые травмы, уремия, цирроз печени и СПИД.
Чрезмерная потеря мышечной массы связана с плохим прогнозом при некоторых заболеваниях.
Потеря мышечной массы также может наблюдаться как следствие продолжительных упражнений высокой интенсивности, таких как, например, марафонский бег, который стимулирует катаболизм мышц, чтобы обеспечить аминокислоты в качестве субстрата для выработки энергии.
Спортсмены широко используют спортивные добавки, чтобы обеспечить достаточное количество углеводов и белков и, таким образом, избежать катаболизма мышц.
Незаменимые аминокислоты представляют собой биомолекулы, которые не могут быть синтезированы человеческим организмом и поэтому должны поступать с пищей. Аминокислоты с разветвленными боковыми цепями (BCAA) лейцин, валин и изолейцин составляют 35% незаменимых аминокислот в мышцах и являются наиболее интенсивно потребляемыми незаменимыми аминокислотами во время занятий спортом.
Также было продемонстрировано, что концентрация незаменимых аминокислот в сыворотке может влиять на развитие и степень утомляемости, достигаемой во время соревнований на выносливость.
Кроме того, предполагается, что аминокислоты улучшают работоспособность различными способами, такими как изменение использования калорий во время упражнений и предотвращение умственной усталости (Newsholme EA et al., J Nutr. 2006, 136; 274S-6S; C.P.M. Sharp et al., Journal of Strength and Conditioning Research 2010, 24(4)/1125-1130).
В ряде исследований было продемонстрировано, что BCAA служат субстратом для синтеза белка и выработки энергии и выполняют несколько метаболических и сигнальных функций, в частности, посредством активации сигнального пути mTOR.
Эти эффекты реализуются самими BCAA, особенно лейцином, и их метаболитами. Фактически, лейцин стимулирует синтез белка через сигнальный путь mTOR и фосфорилирование факторов инициации трансляции и рибосомных белков, в то время как ингибирующее действие на протеолиз в основном опосредуется HMG (β-гидрокси-β-метилбутират) и кетокислотами с разветвленной цепью.
Интересно отметить, что в отличие от большинства аминокислот, начальный этап катаболизма BCAA происходит в скелетных мышцах, а не в печени, из-за более высокой активности в этой ткани аминотрансферазы с разветвленной цепью (BCAT), первого фермента, ответственного за катаболический путь BCAA. Это дает уникальное преимущество питательному составу на основе BCAA по сравнению с другими в отношении воздействия на улучшение функции мышц и мозга, поскольку количество циркулирующих BCAA быстро увеличивается после приема белка и становится легко доступным для внепеченочных тканей.
Ввиду вышеизложенного, добавки BCAA в настоящее время широко используются спортсменами как для ограничения развития центральной усталости, так и для поддержания здоровья мышц и анаболизма.
L-аланин представляет собой глюконеогенную аминокислоту, входящую в состав BCAA.
Friliver® Sport Performance (Dompé Farmaceutici S.p.A.) представляет собой продаваемую на рынке пищевую добавку, содержащую как BCCA, так и L-аланин, и используется для улучшения спортивных результатов и снижения утомляемости.
По-прежнему существует потребность в разработке улучшенных, более эффективных композиций, которые можно было бы использовать в качестве добавок для спортсменов. Кроме того, настоятельно ощущается необходимость разработки композиций, эффективных для предупреждения и/или лечения мышечного истощения, например, связанного с возрастным состоянием, голоданием, недоеданием, неподвижностью или патологическими состояниями.
Сущность изобретения
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили на моделях животных, что пероральное введение комбинации, содержащей BCAA и дипептид L-аланил-L-аланин (Ala-Ala), является особенно эффективным для улучшения функции, структуры и метаболизма мышц как в случае интенсивных тренировок, так и при тех состояниях, когда происходит истощение мышц.
Соответственно, объектом настоящего изобретения является композиция, содержащая аминокислоты с разветвленными боковыми цепями (BCCA) и пептид L-аланил-L-аланин.
Еще одним объектом настоящего изобретения является указанная выше композиция для применения в качестве медицинского препарата для предупреждения и/или лечения мышечной атрофии, связанной с патологическими состояниями, возрастными состояниями, недоеданием, неподвижностью или голоданием.
Другой целью настоящего изобретения является применение указанной выше композиции в качестве пищевой добавки при физических упражнениях для улучшения мышечной деятельности, и/или восстановления, и/или для снижения мышечной усталости.
Другим объектом настоящего изобретения является фармацевтическая композиция или пищевая добавка, содержащая указанную выше комбинацию аминокислот с разветвленными боковыми цепями (BCCA) и L-аланил-L-аланин в качестве активного начала по меньшей мере с одним фармацевтически приемлемым или приемлемым как нутрицевтик носителем, вспомогательным веществом и/или адъювантом.
Определения
Как используется в настоящем документе, термин «аминокислоты с разветвленными боковыми цепями (BCAA)» относится к аминокислотам L-изолейцину, L-лейцину и L-валину.
Как используется в настоящем документе, термин «L-аланил-L-аланин» или «Ala-Ala» обычно используется для обозначения дипептида, состоящего из двух звеньев L-аланина, соединенных амидной связью. Между тем термин «Ala» относится только к аминокислоте L-аланин.
Фигуры
На фигуре 1 показана сила передних конечностей, нормализованная по массе тела мышей, проходящих тренировочный протокол и получавших носитель, BCAA (BCAA), BCAA плюс L-аланин (BCAA+2Ala) или BCAA плюс L-аланил-L-аланин (BCAA+Ala-Ala), как описано в примере 1. (ANOVA при T3: *** BCAA+Ala-Ala в сравнении с BCAA+2Ala (p<0,005), в сравнении с BCAA (p<0,005) и в сравнении с носителем (p<0,005); §§ BCAA+2ALA в сравнении с носителем (p<0,01). ANOVA при T4: ** BCAA+Ala-Ala в сравнении с BCAA+2Ala (p<0,01), в сравнении с BCAA (p<0,01) и в сравнении с носителем (p<0,005); §§ BCAA+2ALA в сравнении с BCAA (p<0,05) и в сравнении с носителем (p<0,01).
На фигуре 2 показано содержание белка, определенное с помощью анализа Брэдфорда в гомогенатах икроножной мышцы мышей, получавших носитель, BCAA (BCAA), BCAA плюс L-аланин (BCAA+2Ala) или BCAA плюс L-аланил-L-аланин (BCAA+Ala-Ala), как описано в примере 1 (BCAA+Ala-Ala * в сравнении с носителем p<0,005; § в сравнении с BCAA p<0,01; ° в сравнении с BCAA+2Ala p<0,05).
На фигуре 3 показаны уровни IgA в слюне, нормализованные к общему белку (нг/мкг) у мышей, получавших носитель, BCAA (BCAA), BCAA плюс L-аланин (BCAA+2Ala) или BCAA плюс L-аланил-L-аланин (BCAA+Ala-Ala), как описано в примере 1 (* BCAA+Ala-Ala в сравнении с носителем p<0,005; § в сравнении с BCAA p<0,01; ° в сравнении с BCAA+2Ala p<0,01).
На фигуре 4 показаны уровни лактатдегидрогеназы в плазме (Ед/л) у мышей, получавших носитель, BCAA (BCAA), BCAA плюс L-аланин в массовом соотношении 1:2 (BCAA+2Ala) или BCAA плюс L-аланил-L-аланин (BCAA+Ala-Ala), как описано в примере 1. (* BCAA+Ala-Ala в сравнении с носителем p<0,005; § в сравнении с BCAA p<0,01; ° в сравнении с BCAA+2Ala p<0,01).
На фигуре 5 показана площадь под кривой от 0 до 24 часов (AUC0-24ч, мкг/мл*мин) для валина (панель A), лейцина (панель B) и изолейцина (панель C), измеренная после введения мышам только BCAA (BCAA), BCAA плюс L-аланин (BCAA+2Ala) или BCAA плюс L-аланил-L-аланин (BCAA+Ala-Ala), как описано в примере 2.
На фигуре 6 показано среднее значение±SD среднее время удержания препарата (MRT) для валина (панель A), лейцина (панель B) и изолейцина (панель C), измеренного после введения мышам только BCAA (BCAA), BCAA плюс L-аланин (BCAA+2Ala) или BCAA плюс L-аланил-L-аланин (BCAA+Ala-Ala), как описано в примере 2.
На фигуре 7 показана гликемическая кривая после болюсного введения глюкозы мышам, предварительно обработанных носителем, BCAA плюс L-аланин (BCAA+2Ala) или BCAA плюс L-аланил-L-аланин (BCAA+Ala-Ala), как описано в примере 3 (BCAA+Ala-Ala в сравнении с носителем *** p<0,005; BCAA+2Ala в сравнении с носителем §§§ p<0,005).
На фигуре 8 показана увеличивающаяся площадь под кривой (iAUC) гликемии, измеренная через 120 минут после введения болюса глюкозы у мышей, предварительно обработанных носителем, BCAA плюс L-аланин (BCAA+2Ala) или BCAA плюс L-аланил-L-аланин (BCAA+Ala-Ala), как описано в примере 3.
На фигуре 9 показаны кривые «сила-частота» (Н*мм/кг), создаваемые крутящим моментом подошвенных мышц-сгибателей у контрольных мышей и мышей, подвергшихся разгрузке задних конечностей и получавших носитель, BCAA или BCAA плюс L-аланил-L-аланин (BCAA+Ala-Ala), как описано в примере 4.
Подробное описание изобретения
Как будет продемонстрировано в экспериментальной части, авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что состав, содержащий BCAA в комбинации с дипептидом L-аланил-L-аланином, особенно эффективен для улучшения функции, структуры и метаболизма мышц. Удивительно, но этот эффект наблюдается как при интенсивных тренировках, так и при патологических состояниях истощения мышц. Полученные данные также демонстрируют, что дипептид L-аланил-L-аланин значительно увеличивает абсорбцию BCAA при их пероральном введении и вызывает их преимущественное распределение в мышцах.
Таким образом, первым объектом настоящего изобретения является композиция, содержащая аминокислоты с разветвленными боковыми цепями (BCCA) L-лейцин, L-валин и L-изолейцин в комбинации с пептидом L-аланил-L-аланином.
Предпочтительно, в указанной выше композиции массовое соотношение L-лейцин: L-валин:L-изолейцин составляет от 2:1:1 до 8:1:1.
Согласно предпочтительному варианту осуществлению изобретения L-лейцин, L-валин и L-изолейцин представлены в композиции в массовом соотношении 2:1:1, соответственно.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения L-лейцин, L-валин и L-изолейцин представлены в композиции в массовом соотношении 4:1:1.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления изобретения L-лейцин, L-валин и L-изолейцин представлены в композиции в массовом соотношении 8:1:1.
Предпочтительно, в композиции по изобретению массовое соотношение BCAA и пептида L-аланил-L-аланина составляет между 5:1 и 1:1, предпочтительно, оно составляет между 3:1 и 1,5:1, более предпочтительно, оно равно 2:1 или 1,6:1.
Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления в композиции по изобретению массовое соотношение L-лейцин:L-валин:L-изолейцин:L-аланил-L-аланин составляет между 2:1:1:1 и 2:1:1:3,6, более предпочтительно, оно равно 2:1:1:2,5 или 2:1:1:2.
Предпочтительно, композиция по изобретению не содержит дополнительных аминокислот или пептидов помимо BCAA и L-аланил-L-аланина.
Предпочтительно, композиция по изобретению подходит для перорального введения.
В соответствии с одним вариантом осуществления композиция согласно первому объекту изобретения представляет собой фармацевтическую композицию.
Указанная фармацевтическая композиция, предпочтительно, содержит указанные BCAA и дипептид L-аланил-L-аланин в смеси по меньшей мере с одним фармацевтически приемлемым носителем, вспомогательным веществом или адъювантом. Композиция может содержать любой из фармацевтически приемлемых носителей, вспомогательных веществ или адъювантов, известных в данной области. Например, фармацевтическая композиция по изобретению может содержать обычные ингредиенты, такие как наполнители, связующие, смазывающие вещества, ароматизаторы, стабилизаторы, регуляторы pH, разрыхлители, консерванты.
Предпочтительно, фармацевтическая композиция по изобретению подходит для перорального введения.
Фармацевтическая композиция для перорального введения по изобретению может представлять собой твердую или жидкую композицию. Предпочтительные составы по изобретению включают фармацевтические формы, выбранные из группы, включающей гранулят, таблетку, капсулу, шипучую таблетку, пероральную суспензию, эмульсию, порошок, раствор или сироп. Наиболее предпочтительной фармацевтической формой согласно изобретению является гранулят для пероральной суспензии или растворения в жидкости, предпочтительно, в воде.
Согласно альтернативному варианту осуществления изобретения указанная композиция представляет собой пищевую добавку.
Предпочтительно, указанная пищевая добавка содержит указанные BCAA и дипептид L-аланил-L-аланин в смеси по меньшей мере с одним приемлемым носителем или вспомогательным веществом для использования человеком.
Предпочтительно, указанная пищевая добавка представлена в виде таблетки, капсулы или жидкости, более предпочтительно, она является жидкостью.
Согласно одному варианту осуществления указанная пищевая добавка может быть в виде напитка или пищевой композиции.
Предпочтительно, композиция по изобретению, предпочтительно, в виде фармацевтической композиции или диетической добавки, составлена таким образом, чтобы она содержала следующее количество BCAA и дипептида на единицу дозы: от 0,6 до 1 г, предпочтительно, 0,8 г L-лейцина, от 0,3 до 0,5 г, предпочтительно, 0,4 г L-изолейцина, от 0,3 до 0,5 г, предпочтительно, 0,4 г L-валина и от 0,5 г до 1,5 г, предпочтительно, от 0,8 г до 1,5 г, более предпочтительно, 0,8 г L-аланил-L-аланина.
Вторым объектом изобретения является описанная выше композиция для использования в качестве медицинского препарата.
Как показано в экспериментальном разделе, композиция по настоящему изобретению при введении значительно улучшает нервно-мышечную функцию подошвенной мышцы-сгибателя на животной модели мышечного истощения.
Соответственно, в предпочтительном варианте осуществления вышеуказанная композиция предназначена для использования для предупреждения, облегчения и/или лечения мышечного истощения, связанного со следующим:
i. патологические состояния, предпочтительно, выбранные из группы, включающей нервно-мышечные дегенеративные нарушения, такие как мышечная дистрофия или мышечная атрофия; хроническое обструктивное заболевание легких; кахексия, связанная с раком; диабет; почечная недостаточность; сердечная недостаточность; синдром Кушинга; сепсис; ожоговые травмы; уремия; цирроз печени и СПИД;
ii. возрастное состояние, предпочтительно, саркопения; или
iii. недоедание, неподвижность или голодание.
Во всех вышеперечисленных применениях композицию по изобретению, предпочтительно, вводят два раза в день.
Как показано в экспериментальном разделе, композиция по изобретению особенно полезна для введения до, во время или после физических упражнений для улучшения мышечной деятельности и/или восстановления, и/или для снижения мышечной усталости.
Соответственно, третьим объектом изобретения является применение вышеупомянутой композиции, предпочтительно, в качестве пищевой добавки, до, во время и после физических упражнений.
Следующим объектом изобретения является применение вышеуказанной композиции для улучшения мышечной деятельности и/или восстановления, и/или для уменьшения мышечной усталости до, во время или после физических упражнений.
При указанном выше применении композицию вводят в виде однократной дозы от 0,6 до 1 г, предпочтительно, 0,8 г L-изолейцина, от 0,3 до 0,5 г, предпочтительно, 0,4 г L-изолейцина, от 0,3 до 0,5 г, предпочтительно, 0,4 г L-валина и от 0,5 г до 1,5 г, предпочтительно, от 0,8 г до 1,5 г, более предпочтительно, 0,8 г L-аланил-L-аланина по мере необходимости.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Все эксперименты проводились в соответствии с принятыми в Италии рекомендациями по уходу и использованию лабораторных животных (D.L, 116/92) и Европейской директивой (2010/63/UE). Исследование относится к исследованиям, одобренными национальным этическим комитетом по вопросам благополучия животных Министерства здравоохранения Италии в том, что касается этических вопросов и соблюдения закона. Большинство экспериментальных процедур, используемых в настоящем исследовании, одобрены международными научными сетями, работающими на животных моделях нервно-мышечных заболеваний (http://www.treat-nmd.eu/research/preclinical/SOPs/).
Статистика
Все экспериментальные данные были выражены как среднее значение±стандартная ошибка среднего (SEM). Ряд статистических сравнений между группами был выполнен с помощью однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) с апостериорной коррекцией t-критерия Бонферрони, когда нулевая гипотеза была отвергнута (p<0,05), чтобы дать возможность лучше оценить внутри- и межгрупповую изменчивость и избежать ложноположительных результатов. При необходимости проводили однократные сравнения двух средних значений (модифицированные составы в сравнении с носителем или в сравнении со стандартным составом).
Пример 1. Эффективность состава во время тренировки
a) Экспериментальные группы и протокол
В исследовании использовали самцов мышей C57BL/6J дикого типа (WT) в возрасте 10 недель, приобретенных у компании Charles River (Calco, Италия). Все мыши были акклиматизированы в течение одной недели в помещении для животных до начала экспериментального протокола; затем они были включены в каждую группу лечения на основании их массы тела и абсолютных и нормированных значений силы захвата передними конечностями, чтобы создать однородные когорты в начале исследования.
Эксперименты, сбор и анализ данных проводились экспериментаторами вслепую.
Мышей разделяли на следующие группы:
1. Контрольная группа (n=5):
Мышей не подвергали протоколу физических упражнений и поили носителем;
2. Группа носителя (n=5):
Мышей подвергали протоколу физических упражнений, описанному ниже, и поили носителем (фильтрованной водопроводной водой).
3. Группа BCAA (n=8):
Мышей подвергали протоколу физических упражнений, описанному ниже, и поили водным раствором, содержащим смесь L-лейцина, L-валина и L-изолейцина в массовом соотношении 2:1:1. Каждая мышь получала общее количество 328 мг/кг L-лейцина, 164 мг/кг L-валина и 164 мг/кг L-изолейцина.
4. Группа BCAA и L-Ala (n=8):
Мышей подвергали протоколу физических упражнений, описанному ниже, и поили водным раствором смеси L-лейцина, L-валина, L-изолейцина и L-аланина в массовом введении 2:1:1:2. Каждая мышь получала в общей сложности 328 мг/кг L-лейцина, 164 мг/кг L-валина, 164 мг/кг L-изолейцина и 328 мг/кг L-аланина.
5. BCAA и L-Ala-L-Ala (n=8):
Мышей подвергали протоколу физических упражнений, описанному ниже, и поили водным раствором, содержащим смесь L-лейцина, L-валина, L-изолейцина и дипептида L-аланил-L-аланина в массовом соотношении 2:1:1:2. Каждая мышь получала в общей сложности 328 мг/кг L-лейцина, 164 мг/кг L-валина, 164 мг/кг L-изолейцина и 328 мг/кг L-аланил-L-аланина.
Водные растворы, используемые для групп с 3 по 5, получали растворением аминокислот и дипептида в фильтрованной водопроводной воде для получения желаемой конечной концентрации. Это осуществляли путем прямого приготовления с учетом еженедельного количества воды, потребляемой каждой мышью, и ее массы тела.
Группы мышей от 2 до 5 подвергали следующему протоколу физических упражнений.
Подробно, всех мышей заставляли бегать на горизонтальной моторной беговой дорожке (Columbus Instruments, США) в соответствии со следующим двухфазным графиком:
Фаза 1: она состояла из 3 недель тренировок перед лечением (45 минут, 5 дней в неделю), чтобы заставить мышей адаптироваться к процедуре, постепенно достигая целевой нагрузки. Всех мышей заставляли бегать, начиная с 5-минутной разминки со скоростью 5 м/мин, а затем увеличивая скорость на 1 м/мин каждую минуту до достижения максимальной скорости, которая сохранялась до конца упражнения. Максимальная скорость увеличивалась еженедельно до достижения целевой скорости 25 м/мин.
Фаза 2: эта фаза состояла из 4 недель тренировок (45 мин, 5 дней в неделю) с максимальной нагрузкой, начиная с 15-минутной разминки со скоростью 10 м/мин, а затем увеличивая скорость на 1 м/мин каждую минуту, достигая максимальной скорости 25 м/мин, которая сохранялась до конца упражнения.
Обработка водой (группа 2) или разными растворами (группы 3-5) проводилась параллельно с фазой 2.
На протяжении всего исследования всех мышей поддерживали на контролируемой диете с ежедневным количеством корма 4-5 г/мышь.
b) Анализ показателей у мышей
i. Способы
У животных собирали показатели in vivo и ex vivo.
Сбор показателей in vivo
Во время выполнения протокола упражнения отслеживались следующие данные:
1. Изменения массы тела и потребление воды
2. Сила захвата передними конечностями
В день 0 (T0), 7 (T1), 14 (T2), 21 (T3) и 28 (T4) фазы 2 протокола упражнений сила передних конечностей измерялась для каждой мыши с помощью измерителя силы захвата (Columbus Instruments, США). Для статистического анализа использовалась максимальная сила (абсолютная и нормализованная к массе тела), развиваемая против осторожного высвобождения от захвата в 5 определениях/животное.
3. Определение уровня IgA в слюне in vivo с помощью иммуноферментного анализа (ELISA)
Образцы слюны собирали из ротовой полости каждой мыши с помощью микропипетки через ~5 минут после внутрибрюшинной инъекции пилокарпина для стимуляции секреции слюны (1 мг/кг, Sigma-Aldrich, США). Затем слюну сразу помещали в микроцентрифужные пробирки, содержащие PMSF (Sigma-Aldrich, США) для ингибирования протеаз, и хранили на льду. Пробы осветляли центрифугированием при 16000×g в течение 10 мин при температуре 4°C; супернатант хранили при температуре -80°C до проведения анализов. Уровни IgA в слюне определяли количественно с использованием набора для ELISA Mouse IgA Ready-SET-Go! (eBioscience, Вена, Австрия), согласно протоколу производителя.
4. Определение уровня лактатдегидрогеназы (LDH) в плазме с помощью спектрофотометрии
Пункцией левого желудочка сердца с помощью гепаринизированного инсулинового шприца брали кровь и собирали в гепаринизированные пробирки. Образцы обрабатывали в течение 30 минут после сбора. Бедную тромбоцитами плазму получали после двух последовательных этапов центрифугирования (20 минут, 4000 об/мин, 4°C; 10 минут, 12000 об/мин, 4°C). Активность лактатдегидрогеназы (LDH) определяли с помощью имеющихся в продаже наборов (CK NAC LR и LDH LR, SGM, Италия). Инструмент был настроен на длину волны 340 нм при 37°C.
Сбор показателей ex vivo
В конце 4 недели фазы 2 животных анестезировали внутрибрюшинно комбинацией кетамина (100 мг/кг) и ксилазина (16 мг/кг) и умерщвляли. У каждой мыши отрезали икроножные и большеберцовые мышцы и замораживали до анализа.
Эти образцы хранили при температуре -80°C, чтобы использовать их для запланированных оценок конечных точек. Проводили следующий анализ:
1. Определение содержания белка в икроножной мышце с помощью анализа Брэдфорда
Буфер, используемый в анализе, состоял из следующих ингредиентов, растворенных в 100 мл воды: 1 мл Triton X-100, 2 мл Tris HCl pH8, 2,74 мл NaCl (5M), 10 мл глицерина, 1 мл EDTA 0,5 M pH 8. Перед использованием добавляли PMSF (ингибитор протеазы) 100 мМ в EtOH. Икроножные мышцы гомогенизировали в буфере с разведением 1/5 мас./об. (г/мл) с использованием пробирки CK14 (набор Precellys Lysing) с гомогенизатором Bertin. Затем после гомогенизации образцы центрифугировали и лизаты анализировали для количественного определения общего белка. Определение содержания белка проводили с помощью теста Брэдфорда согласно следующему протоколу: 1) в планшет добавляли 250 мкл бриллиантового синего; 2) образцы исследовали при разведении 1:10, и они были вне диапазона калибровки, поэтому были разведены 1:20 в физиологическом растворе и исследованы повторно; 3) в планшет добавляли пять мкл физиологического раствора (раствор сравнения), 5 мкл образцов. Калибровку проводили в трех экземплярах, а также на образцах; 4) образцы встряхивали 30 сек; 5) планшет инкубировали 10 мин при комнатной температуре; 6) планшет считывали при 595 нм.
ii. Полученные результаты
1. Самочувствие и масса тела
Все мыши прошли протокол упражнений/лечения без каких-либо признаков стресса (отсутствие аппетита, аномальная потеря массы тела, выпадение волос, стереотипное или агрессивное поведение и т. д.) или макроскопических изменений жизненно важных функций. Никаких значительных изменений в массе тела животных, подвергшихся лечению или нет, не наблюдалось в течение всего экспериментального окна.
2. Сила захвата передними конечностями
Значения максимальной силы передних конечностей, нормированные на массу тела, измеренную в каждую неделю, показаны на фигуре 1.
При T0 значения разных экспериментальных групп существенно перекрывались.
От T1-T4 все мыши, получавшие BCAA, BCAA и L-аланин, BCAA и L-аланил-L-аланин, показали более высокие значения силы по сравнению с мышами, получавшими носитель.
Добавление L-аланина или L-аланил-L-аланина к BCAA приводило к укреплению передних конечностей.
При T3 и T4 мыши, получавшие BCAA и L-аланил-L-аланин, были значительно сильнее по сравнению с мышами, получавшими BCAA и L-аланин (фигура 1).
Эти данные показывают, что добавка L-аланил-L-аланина улучшает функцию и силу мышц после лечения: это демонстрирует, что состав эффективен для защиты от мышечной слабости как при физиологических, так и при патологических состояниях,
3. Определение содержания белка в мышцах
Гомогенаты икроножных мышц, проанализированные с помощью анализа Брэдфорда, показали значительное увеличение общего содержания белка во всех обработанных группах по сравнению с носителем (125±13 мг/г ткани). В частности, группа, получавшая BCAA и L-аланил-L-аланин (192±8 мг/г ткани), показала более высокое содержание белка по сравнению с группой, получавшей BCAA и L-аланин (162±18 мг/г ткани), и группой, получавшей BCAA (142±10 мг/г ткани).
Данные представлены на фигуре 2 в виде среднего значения±SEM
Эти данные показывают, что добавка L-аланил-L-аланина увеличивает содержание мышечного протеина: это может привести к сохранению мышечной массы, что может благоприятно сказаться на функциональном восстановлении пораженных скелетных мышц.
4. Уровни IgA в слюне
IgA представляют собой маркеры, указывающие на уровень воспаления верхних дыхательных путей. Уровни IgA в образцах слюны, собранных непосредственно перед умерщвлением каждой мыши, показаны нормализованными к значениям общего белка (нг/мкг) на фигуре 3. Уровни IgA в слюне мышей, получавших BCAA, BCAA и L-аланин, BCAA и L-аланил-L-аланин, были значительно снижены по сравнению с мышами, получавшими носитель. Уровни IgA у мышей, получавших BCAA и L-аланил-L-аланин были значительно ниже по сравнению с мышами любой другой группы.
Эти данные показывают, что добавки с BCAA и L-аланил-L-аланином имеют улучшенную эффективность по сравнению с BCAA и L-аланином в защите мышц от истощения при патологических состояниях и для предотвращения начала перетренированности.
5. Уровень лактатдегидрогеназы (LDH) в плазме
Концентрация ферментов LDH в плазме, оцененная в образцах плазмы мышей, показана на фигуре 4. Все три обработки показали четкую и значительную тенденцию к снижению уровней LDH в плазме по отношению к носителю. Уровни LDH у мышей, получавших BCAA и L-аланил-L-аланин были значительно ниже по сравнению с ними у мышей любой другой группы.
Эти данные показывают, что добавки с BCAA и L-аланил-L-аланином имеют улучшенную эффективность по сравнению с BCAA и L-аланином в защите структурной целостности и метаболизма скелетных мышц во время длительных упражнений.
Пример 2. Фармакокинетическое исследование
Целью исследования было сравнить воздействие L-лейцина-13C6, 15N, L-изолейцина-13C6, 15N, L-валина-13C5, 15N в плазме после их введения отдельно или в сочетании с L-аланином или L-аланил-L-аланином у мышей. Образцы плазмы анализировали путем очистки и дериватизации с использованием набора для анализа аминокислот EZfaastTM (Phenomenex) и анализировали с помощью UPLC-MSMS.
i. Способы
Животные и обслуживание
В этом исследовании использовались мыши CD1 с массой тела 25-30 г на момент лечения, приблизительный возраст составлял около 4 недель в соответствии с кривой роста. Изначально животные поставлялись компанией Harlan, Италия. После получения от поставщика животных подвергали медицинскому освидетельствованию и приемке. Животных содержали группами по пять в подходящих для данного вида клетках. Акклиматизация животных к местным условиям содержания продолжалась около 5 дней. Животных обычно содержали в следующих условиях, за исключением коротких периодов времени, когда экспериментальные процедуры требовали иного. Животных размещали в отдельной эксклюзивной комнате с кондиционером, обеспечивающим как минимум 15 воздухообменов в час. Контроль окружающей среды был установлен для поддержания температуры в области 22ºC и относительной влажности в диапазоне от 50 до 60% с приблизительно 12-часовым циклом освещения и 12-часовым циклом темноты, которые контролируются автоматически. Пища (рацион Mucedola Standard GLP) и вода были доступны в неограниченном количестве на протяжении всего исследования. Всех животных взвешивали в день каждой обработки и случайным образом распределяли в группы, однозначно идентифицируемые с помощью цветного спрея на спине перед экспериментом. Клинические признаки контролировались через регулярные промежутки времени на протяжении всего исследования, чтобы оценить кукую-либо реакцию на лечение. Эксперимент проводился в соответствии с итальянским законодательством (D. L.vo 26/2014). Образцы крови (50-60 мкл) собирали в гепаринизированные пробирки типа Эппендорф (Heparin Vister 5000 IU/ml), осторожно перемешивали и сразу помещали на лед; затем пробирки типа Эппендорф центрифугировали (3500×g, при 4°C в течение 15 мин), полученную плазму собирали и переносили в однозначно помеченные пробирки типа Эппендорф и замораживали при -80°C до анализа. В конце исследования животных умерщвляли путем обескровливания под глубокой анестезией изофлураном.
Группы и дозы
Голодных животных разделяли на 4 группы по 6 мышей в каждой, и разные группы подвергались следующим обработкам. Вводимый объем составлял 15 мл/кг, в то время как носитель, используемый для исследования, представлял собой 1,5%-ный водный раствор лимонной кислоты.
1) Группа BCAA:
L-лейцин-13C6, 15N 328 мг/кг; L-изолейцин-13C6, 15N 164 мг/кг; L-валин-13C5, 15N 164 мг/кг.
2) Группа BCAA+Ala:
L-лейцин-13C6, 15N 328 мг/кг; L-изолейцин-13C6, 15N 164 мг/кг; L-валин-13C5, 15N 164 мг/кг и L-аланин 328 мг/кг.
3) Группа BCAA+Ala-Ala
L-лейцин-13C6, 15N 328 мг/кг; L-изолейцин-13C6, 15N 164 мг/кг; L-валин-13C5, 15N 164 мг/кг плюс L-аланин 328 мг/кг.
График отбора крови и режим кормления
Животных не кормили с ночи перед введением, и пищу снова помещали в клетки через 3 часа после введения. Последовательный отбор образцов через 15 минут, 30 минут, 1 час, 3 часа, 8 часов, 24 часа производили с отбором примерно 50-60 мкл крови в каждый момент времени.
ii. Полученные результаты
AUC±SD для каждой отдельной меченой аминокислоты вычисляли для интервалов времени 0-24 часа и они представлены на фигурах 5A, B и C. Среднее значение±SD среднего времени удержания препарата (MRT) для каждой меченой аминокислоты указано на фигурах 6A, B и C.
Концентрации в плазме меченых аминокислот значительно увеличивались при введении аланина и L-аланил-L-аланина, причем последний показал самые высокие концентрации (фигура 5A, B, C). Средние значения времени пребывания были значительно увеличены по сравнению с группой BCAA, при этом у мышей, получавших BCAA плюс L-аланил-L-аланин, были показаны самые высокие значения. Среди трех групп не было различий по другим рассчитанным фармакокинетическим параметрам (Cmax, Tmax и T1/2).
Пример 3. Пероральный тест на толерантность к глюкозе на мышах
Тест пероральной толерантности к глюкозе (OGTT) оценивали на мышах, предварительно обработанных пероральным введением 15 мл/кг носителя (1,5% мас./мас. водный раствор лимонной кислоты) или композиции BCAA плюс L-аланин или BCAA плюс L-аланил-L-аланин в дозах, описанных в примере 1 и растворенных в 1,5% мас./мас. водном растворе лимонной кислоты. Объем введения каждого раствора составлял 15 мл/кг. Мышей подвергали голоданию в течение ночи, взвешивали, и каждый из указанных выше препаратов вводили перорально, как описано выше.
Через сорок пять минут после перорального введения предварительной обработки мышам перорально вводили болюс 20% глюкозы (2 мг/г массы тела) и измеряли гликемию крови в моменты времени -45', 0', 15', 30', 60', 90' и 120' отбором крови из хвостовой вены с помощью портативного глюкометра (Johnson & Johnson).
На фигуре 7 показаны гликемические кривые, полученные у мышей при каждой из предварительных обработок. После болюсного введения глюкозы мыши, получавшие BCAA плюс L-аланил-L-аланин, показали значительно более низкие уровни гликемии через 15, 30 и 60 минут, тогда как в случае BCAA плюс L-аланин было показано значительное снижение гликемических уровней только через 15 минут.
Полученные данные продемонстрировали более сильную способность (то есть его эффективность в большем количестве временных точек) L-аланил-L-аланина по сравнению с L-аланином по улучшению толерантности к глюкозе у мышей.
Затем рассчитывали дополнительную площадь под кривой для отклонения уровня глюкозы в крови от t=0 до t=120 минут (iAUC0-120) и она показана на фигуре 8.
Как видно на фигуре, введение BCAA плюс L-аланил-L-аланина значительно влияло на толерантность к глюкозе по сравнению с мышами, которым вводили носитель и BCAA плюс L-аланин.
Эти данные показывают, что пероральное введение BCAA плюс L-аланил-L-аланин вызывало улучшение толерантности к глюкозе у здоровых мышей C57BL/6. Это соответствует данным, полученным в фармакокинетическом исследовании, показывающим, что L-аланил-L-аланин увеличивает воздействие BCAA по сравнению с L-аланином. Следовательно, это повышение уровня BCAA в плазме приводило к увеличению секреции инсулина после болюсного введения глюкозы, что приводило к снижению содержания глюкозы в плазме. В заключение было продемонстрировано более сильное снижение уровня глюкозы в плазме у дипептида L-аланил-L-аланина по сравнению с L-аланином.
Пример 4. Доклиническая оценка эффективности улучшения мышечной функции на мышиной модели мышечной атрофии (HU-мышь)
i Способы
Эксперименты проводились в соответствии с принятыми в Италии рекомендациями по использованию лабораторных животных (Italian legislative decree 2014 n.26), который соответствует Директиве Европейского Союза по защите экспериментальных животных (2011/63/EU), и одобренными Министерством здравоохранения Италии (DM № 133/2000-B).
Взрослых мышей-самцов C57BL/6J (в возрасте 12-14 недель) приобретали у компании Charles River (Calco, Италия). Мышей разделяли на 4 группы по 8 животных, одна контрольная группа и 3 группы с разгруженными задними конечностями (HU). Подробно:
Контрольная группа:
мышей содержали отдельно в контрольных условиях в течение 4 недель.
Группы с разгруженными задними конечностями (HU):
Был использован протокол разгрузки мышц, аналогичный тому, который использовался ранее для крыс HU (Pierno S, et al. J Physiol 2007;584:983-95). В частности, в специальных клетках животных индивидуально подвешивали на 2 недели. Тонкую веревку одним концом прикрепляли с помощью пластыря к хвосту, а другим концом к верху клетки. Длину веревки регулировали так, чтобы животные могли свободно перемещаться на передних конечностях, при этом тело располагалось под углом 30-40º относительно горизонтальной плоскости. Все мыши получали воду без ограничений и получали стандартный корм для грызунов в течение 8 г в день. Пищу, оставшуюся на следующий день, взвешивали для расчета ежедневного потребления пищи.
Различные группы HU обрабатывались следующим образом:
Носитель: мышей размещали отдельно на 4 недели, и в течение последних 2 недель разгружали задние конечности. В этот период они получили носитель (воду).
BCAA: мышей размещали отдельно в течение 4 недель, они получали BCAA (L-лейцин 328 мг/кг; L-изолейцин 164 мг/кг; L-валин 164 мг/кг) один раз в день в течение 4 недель, и разгружали задние конечности в течение последних 2 недель.
BCAA+Ala-Ala: мышей размещали отдельно на 4 недели, они получали смесь BCAA плюс L-аланил-L-аланин (L-лейцин 328 мг/кг; L-изолейцин 164 мг/кг; L-валин 164 мг/кг плюс L-аланил-L-аланин 328 мг/кг) один раз в день в течение 4 недель, и разгружали задние конечности в течение последних 2 недель.
Каждый состав был приготовлен путем растворения порошка в фильтрованной водопроводной воде для получения конечной концентрации. Это было получено путем прямого приготовления, учитывая еженедельное количество воды, потребляемой каждой мышью, и массу ее тела. Продолжительность лечения составила 4 недели.
Животных с HU обследовали ежедневно в течение всего периода HU на предмет поведения, чистоты, состояния волос и глаз, потребления пищи и воды. Ежедневное потребление пищи измеряли как среднее значение количества коммерческой пищи (в граммах), съедаемой каждый день в течение 14 дней мышами, принадлежащими к группам CTRL и HU. Мышам давали стандартное количество пищи (10 г) каждое утро, а оставшуюся пищу взвешивали утром следующего дня. Суточное потребление получали путем вычитания, и для каждого животного было рассчитано среднее суточное потребление за 14 дней. Окончательный результат представлял собой среднее значение±SEM для n животных в каждой экспериментальной группе. В конце периода лечения мышей взвешивали и подвергали глубокой анестезии внутрибрюшинной инъекцией уретана (1,2 г/кг массы тела), чтобы можно было удалить скелетные мышцы задних конечностей, которые представляют собой камбаловидную мышцу (Sol), длинный разгибатель пальцев (Extensor Digitorum Longus (EDL)) и икроножную мышцу (Gas). Эти мышцы сразу использовали для электрофизиологических и функциональных исследований или замораживали в жидком азоте и хранили при температуре -80ºC для дальнейшего биохимического анализа экспрессии генов. После операции животных усыпляли передозировкой уретана. Были приложены все усилия, чтобы минимизировать страдания животных.
Протокол крутящего момента in vivo
Максимальный изометрический крутящий момент группы подошвенных мышц (GC и камбаловидная мышцы) in vivo оценивали в различные моменты времени при хронической физической нагрузке или активности в клетке. Мышей анестезировали путем ингаляции (~4% изофлурана и 1,5% O2 л/мин) и помещали на термостатируемый стол; анестезию поддерживали через носовой конус (~2% изофлурана и 1,5% O2 л/мин). Правую заднюю конечность брили и обрабатывали в асептических условиях, и ступню помещали на педаль, соединенную с серводвигателем (модель 300C-LR; Aurora Scientific, Aurora, ON, Канада). Сокращения вызывали чрескожной электрической стимуляцией большеберцового нерва с помощью игольчатых электродов (Chalgren Enterprises), подключенных к стимулятору (модель 701B; Aurora Scientific), чтобы вызвать сокращение группы подошвенных мышц-сгибателей. Ток регулировали от 30 до 50 мА до достижения максимального изометрического крутящего момента. Затем выполнялась серия стимуляций с возрастающими частотами: 1, 10, 30, 50, 80 и 100 Гц с последовательностью импульсов 200 мс. Данные анализировали с использованием программного обеспечения Dynamic Muscle Analysis (DMAv5,201; Aurora Scientific) для получения крутящего момента, который был нормализован по массе тела мыши. Нормализованные значения использовали для построения кривых крутящего момента от частоты.
ii. Полученные результаты
Самочувствие и масса тела
Все мыши прошли протокол упражнений/лечения без каких-либо признаков стресса (отсутствие аппетита, аномальная потеря массы тела, выпадение волос, стереотипное или агрессивное поведение и т. д.) или макроскопических изменений жизненно важных функций. Никаких значительных изменений в массе тела животных, подвергшихся лечению или нет, не наблюдалось в течение всего экспериментального окна.
Крутящий момент in vivo
Нервно-мышечную функцию in vivo оценивали путем измерения крутящего момента, создаваемого подошвенными мышцами-сгибателями задней конечности у анестезированных мышей, независимо от желания животного. Как показано на фигуре 9, мыши, получавшие BCAA плюс L-аланил-L-аланин, имели значительно более высокую кривую частоты крутящего момента среди обработанных групп. В частности, было обнаружено, что максимальное значение крутящего момента, создаваемого на частоте 100 Гц, практически перекрывало значение для группы малоподвижных мышей (398±7 в сравнении с 379±8 Н*мм/кг; n=8).
Измерения крутящего момента у анестезированных животных подтвердили состояние неиспользования мышц (то есть слабость) у мышей с разгруженными задними конечностями по сравнению с контрольной группой.
Кроме того, данные ясно показывают, что лечение BCAA плюс L-аланил-L-аланином улучшает нервно-мышечную функцию подошвенного сгибателя (в основном GC и камбаловидной мышцы) по отношению к носителю и BCAA, и со значениями силы крутящего момента, близкими к наблюдаемые для контрольной группы.
Claims (11)
1. Композиция для улучшения функции, структуры и метаболизма мышц, содержащая аминокислоты с разветвленными боковыми цепями (BCCA) L-лейцин, L-валин и L-изолейцин в комбинации с пептидом L-аланил-L-аланином, где массовое соотношение L-лейцин:L-валин:L-изолейцин:L-аланил-L-аланин составляет между 2:1:1:1 и 2:1:1:3,6.
2. Композиция по п.1, где массовое соотношение L-лейцин: L-валин:L-изолейцин:L-аланил-L-аланин составляет 2:1:1:2,5 или 2:1:1:2.
3. Композиция по п.1 или 2, которая является фармацевтической композицией.
4. Композиция по любому из пп.1-3 для перорального введения.
5. Композиция по любому из пп.1-4, содержащая следующие количества BCAA и дипептида на стандартную дозу: между 0,6 и 1 г L-лейцина, между 0,3 и 0,5 г L-изолейцина, между 0,3 и 0,5 г L-валина и от 0,5 г до 1,5 г L-аланил-L-аланина.
6. Композиция по п.5, содержащая следующие количества BCAA и дипептида на стандартную дозу: 0,8 г L-лейцина, 0,4 г L-изолейцина, 0,4 г L-валина и 0,8 г L-аланил-L-аланина.
7. Применение композиции по пп.1-6 для предупреждения, облегчения и/или лечения мышечного истощения, связанного со следующим:
i) патологические состояния, включающие нервно-мышечные дегенеративные нарушения, такие как мышечная дистрофия или мышечная атрофия; хроническое обструктивное заболевание легких; кахексия, связанная с раком; диабет; почечная недостаточность; сердечная недостаточность; синдром Кушинга; сепсис; ожоговые травмы; уремия; цирроз печени и СПИД;
ii) возрастное состояние, включающее саркопению; или
iii) недоедание, неподвижность или голодание.
8. Применение композиции по пп.1-6 для улучшения мышечной работоспособности, и/или восстановления, и/или для уменьшения мышечной усталости до, после или во время физических упражнений.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT102019000010401 | 2019-06-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2022101693A RU2022101693A (ru) | 2023-07-28 |
RU2817963C2 true RU2817963C2 (ru) | 2024-04-23 |
Family
ID=
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2578463C1 (ru) * | 2014-12-24 | 2016-03-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем Российской академии наук (ГНЦ РФ - ИМБП РАН) | Способ ускорения восстановления скелетных мышц от атрофии после длительной алкогольной интоксикации |
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2578463C1 (ru) * | 2014-12-24 | 2016-03-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем Российской академии наук (ГНЦ РФ - ИМБП РАН) | Способ ускорения восстановления скелетных мышц от атрофии после длительной алкогольной интоксикации |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Okimura, Y. Branched Chain Amino Acids and Muscle Atrophy Protection. In: Rajendram, R., Preedy, V., Patel, V. (eds) Branched Chain Amino Acids in Clinical Nutrition. Nutrition and Health. 2015, pp.49-63. Taiki Maki et al. Branched-chain amino acids reduce hindlimb suspension-induced muscle atrophy and protein levels of atrogin-1 and MuRF1 in rats / Nutrition Research, vol. 32, issue 9, 2012, pp. 676-683. Eley H.L. et al. Effect of branched-chain amino acids on muscle atrophy in cancer cachexia. Biochem J. 2007, vol. 407, N.1, pp.113-20. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2210601B1 (en) | Anti-fatigue agent comprising amino acid composition | |
JP2009513647A (ja) | 分岐鎖アミノ酸の使用方法 | |
US20140080888A1 (en) | Methods for increasing endurance and fat metabolism in humans | |
EP3021690B1 (en) | Muscle preservation in overweight or obese adult during weight loss program | |
JP2020530843A (ja) | 神経細胞損傷の治療のためのアミノ酸組成物 | |
TW201836669A (zh) | 抑制肌纖維變性用組成物 | |
JP2019182881A (ja) | 末梢神経障害の予防又は改善用組成物 | |
JP2024527056A (ja) | 生物活性組成物およびそれを使用する方法 | |
Grucza et al. | Effects of supplementation with glutathione and its precursors on athlete performance | |
EP4319759A1 (en) | 1-methylxanthine-based bioactive composition and method of use thereof | |
RU2817963C2 (ru) | Новая композиция, содержащая аминокислоты с разветвленными боковыми цепями | |
US20220296670A1 (en) | New composition containing branched-chain amino acids | |
RU2814282C2 (ru) | Композиция для лечения мышечной атрофии | |
US20220296551A1 (en) | Composition for the treatment of muscle wasting | |
WO2021004913A1 (en) | Compositions and methods using trigonelline and high protein for preventing or treating conditions or disorders in skeletal muscle | |
Canfield et al. | Translational Medicine of Aging | |
CA3140733A1 (en) | Compositions and methods using trigonelline and minerals for preventing or treating conditions or disorders in skeletal muscle | |
BR112020019737A2 (pt) | uso de uma composição |