Sarcopenia – muscle loss that occurs with aging – is a growing concern affecting physical strength and function. This thesis assessed whether 1) the anabolic response of protein metabolism to a meal is impaired in older sarcopenic women – a phenomenon we believe to be largely responsible for the daily imbalance between protein synthesis (S) and breakdown that ultimately causes muscle loss, 2) meal supplementation with leucine (LEU), an essential amino acid which has been shown to stimulate protein S, improves the protein anabolic response to a meal, and 3) a LEU-rich meal affects meal thermogenesis or satiety. Using tracer methodology, whole-body LEU balance was measured, as well as energy expenditure, blood hormone, nutrient and appetite profiles, and activity of muscle intracellular pathways of protein S, in both healthy control (n = 4; body mass index: 24.9 ± 1.5 kg/m2; lean body mass (LBM): 39.4 ± 2.1 kg) and sarcopenic (n = 5; 22.6 ± 1 kg/m2; 34.7 ± 0.4 kg) older women (≥ 61y) after ingestion of a LEU-rich and non-LEU-rich meal in random crossover design. Preliminary results by kg LBM reveal no difference in whole-body LEU balance between groups. The LEU-rich meal achieved greater net balance in both groups without affecting thermogenesis and appetite. Muscle immunoblot data (N = 6) do not suggest blunted activation of mTORC1 and its downstream substrates PRAS40, 4E-BP1, S6K1 and rpS6 in older sarcopenic women, however additional subjects are necessary to draw any conclusions. Future longitudinal supplementation studies assessing postprandial rates of muscle protein synthesis (MPS) in the sarcopenic population will also be necessary to confirm any immunoblot results. / La sarcopénie – perte musculaire associée au vieillissement – est une source de préoccupation, puisqu'elle affecte la force physique et le fonctionnement. Cette thèse a évalué si 1) la réponse anabolique du métabolisme protéique au repas est déficiente chez la femme âgée sarcopénique – un phénomène que nous estimons être largement responsable du déséquilibre entre la synthèse (S) et le catabolisme protéique qui résulte ultérieurement en la perte musculaire, 2) un repas enrichi en leucine (LEU), un acide aminé essentiel avec lequel il fut démontré qu'il stimule la S protéique, améliore la réponse anabolique au repas et 3) un repas enrichi-LEU affecte la thermogénèse et l'appétit. Nous avons procédé à la mesure du bilan en LEU corporel à l'aide d'un traceur isotopique, de même qu'à la dépense énergétique, aux profils des hormones sanguines, nutriments et appétit, et à l'activité intracellulaire de la voie de transduction de la S protéique musculaire, chez des femmes âgées > 61 ans, témoins en santé [n = 4; indice de masse corporelle : 24.9 ± 1.5 kg/m2; masse maigre (MM) : 39.4 ± 2.1 kg] et chez des femmes sarcopéniques (n = 5; 22.6 ± 1 kg/m2; 34.7 ± 0.4 kg), après ingestion d'un repas enrichi-LEU et non-enrichi-LEU dans un devis aléatoire, pairé et croisé. Les résultats préliminaires en kg MMC ne démontrent aucune différence entre les groupes dans le bilan en LEU corporel pour l'un ou l'autre des repas. Cependant le repas enrichi-LEU a stimulé d'avantage le bilan net sans affecter la thermogénèse et l'appétit. Les données musculaires obtenues par immunoblots (n = 6) ne démontrent pas d'activité réduite du mTORC1 et de ses substrat en aval PRAS40, 4E-BP1, S6K1 et rpS6 chez les femmes sarcopéniques. Il est par contre nécessaire d'obtenir plus de sujets avant de pouvoir formuler des conclusions. Des études longitudinales avec des suppléments LEU évaluant les taux de S protéique musculaire (SPM) postprandiaux chez les femmes sarcopéniques seront aussi nécessaires pour confirmer ces résultats.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.106253 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Redmond, Emily Ja Young |
| Contributors | Jose A Morais (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 (Department of Medicine) |
| 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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