Sarcopenia (muscle loss) and dynapenia (loss of strength) are risk factors for disabilities, falls and loss of autonomy with aging. The essential amino acid leucine is a signaling molecule that stimulates mRNA translation, protein synthesis and insulin secretion, making it a potential anabolic agent. This thesis assessed the effect of leucine added to a meal on whole-body leucine balance, myofibrillar and sarcoplasmic proteins and on total plasma protein fractional synthesis rates (FSR) in 13 older women. The design was a randomized, double-blind crossover versus an isonitrogenous meal. A possible effect of sarco-dynapenia on these variables was tested (n=7 with sarco-dynapenia, n=6 controls). Greater whole-body leucine balance (intake – oxidation, measured by dilution of stable isotope [1-13C]leucine), after the meal+leucine was contributed by enhanced myofibrillar protein synthesis, measured by incorporation of [2H5]-phenylalanine. Sarcoplasmic and total plasma protein FSR were equally stimulated by both meals. There was no effect of sarco-dynapenia on any of these protein kinetic responses. Data suggest that additional leucine stimulates myofibrillar protein synthesis and greater total retention. The anabolic capacity was maintained in women with sarco-dynapenia who could benefit from such an intervention. Future studies will determine whether long-term leucine supplementation translates into improved muscle mass, strength and function. / La sarcopénie (perte de muscle) et la dynapénie (perte de force) sont des facteurs de risque d'incapacités, de chutes et de perte d'autonomie liés au vieillissement. L'acide aminé essentiel leucine est une molécule signalétique qui stimule la traduction de l'ARNm, la synthèse protéique et la sécrétion d'insuline, ce qui en fait un agent anabolique potentiel. Cette thèse a évalué les effets de l'ajout de leucine à un repas sur le bilan global de leucine et les taux de synthèse des protéines myofibrillaires, sarcoplasmiques et plasmatiques totales, chez 13 femmes âgées. L'étude avait un devis chassé-croisé, randomisé, à double insu versus un repas sans leucine ajoutée (total d'azote identique). Un effet possible de la sarco-dynapénie sur ces variables a été testé (n=7 femmes sarco-dynapéniques versus n=6 contrôles). Les taux de synthèse de protéines myofibrillaires (mesurés par incorporation de la [2H5]-phenylalanine) ont davantage augmenté suite au repas+leucine, contribuant à augmenter le bilan global de leucine (apport - oxidation, mesurée par la dilution de 1-[13C]leucine). La synthèse des protéines sarcoplasmiques et plasmatiques a été stimulée également par le repas avec ou sans leucine ajoutée. La présence de sarco-dynapénie n'a exercé aucun effet sur ces réponses des cinétiques de protéines. Les résultats suggèrent que l'ajout de leucine à un repas stimule la synthèse protéique myofibrillaire et la rétention globale de leucine. La capacité anabolique des femmes âgées sarco-dynapéniques était préservée; celles-ci pourraient donc bénéficier d'une telle intervention. Il reste à démontrer, dans de futures études, si la supplémentation à long terme de leucine résulte en une augmentation de la masse, la force et la fonction musculaire.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.121117 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Nasrah, Rima |
| Contributors | Stephanie Chevalier (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (School of Dietetics and Human Nutrition) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses |
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