CKD Remodels Skeletal Muscle Metabolism Toward Carbohydrate Oxidation
Notice bibliographique
Résumé
Background: Skeletal muscle health progressively declines from chronic kidney disease (CKD). To test the hypothesis that exercise mitigates abnormal muscle metabolism in CKD, we utilized high-resolution mitochondrial respiration and metabolomics techniques for indices of skeletal muscle carbohydrate and fat metabolism in a progressive CKD rat model. Methods: Animals- 1) Cy/+ (CKD) rats, 2) CKD + wheel running, and 3) normal littermates (NL) (N=12/gr). Running wheel was accessible 24 hr/day 25-35 weeks of age; moderate to severe CKD, respectively. Extensor digitorum longus (EDL) and soleus were harvested at sacrifice. Mitochondrial respiratory subunit complexes were quantified by Western blot. Mitochondrial respiration: Measured in the presence of multiple substrates (Oxygraph-2k, Oroboros). Metabolomics: Targeted mass spectrometry (MS) and nuclear magnetic resonance (NMR) were performed. Results: In the EDL, protein content of Complex 1 was reduced, but pyruvatestimulated respiration increased with CKD wheel running. Metabolomic analysis (MS) of the EDL supported this, as wheel running lowered long-chain fatty acids (C14-18; p<0.05). In the soleus, Complex 1 content decreased and pyruvate-stimulated respiration increased in both CKD and CKD running compared to NL (p<0.05). Soleus MS demonstrated lower long-chain fatty acids (C14-18; p<0.05). Serum NMR demonstrated increased pyruvate and reduced lactate concentrations suggesting greater re-direction of pyruvate to mitochondrial oxidative phosphorylation. Carnitine levels were low in serum and muscle, suggesting impaired transport of fatty acids to the mitochondria. Conclusions: These intriguing results indicate CKD impairs skeletal muscle mitochondrial oxidative capacity despite increased pyruvate oxidation. In addition, metabolomics data suggests impaired fatty acid oxidation that worsened with wheel running due to low carnitine levels. These results suggest dual alterations in response to mild exercise in CKD: 1- impaired fatty acid oxidation from deficient carnitine; 2- enhanced pyruvate oxidation consistent with lower lactate production. These cellular metabolic reprogramming events suggests that skeletal muscle may shift away from fatty acid metabolism towards carbohydrates which may explain why patients with CKD do not experience the usual benefit of exercise. Funding: NIDDK Support
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».