Muskelavmystifikatoren: Adam Kuchnia bruker diagnostisk bildebehandling for å forbedre vår forståelse av menneskelige muskler og utforske bedre behandlinger for muskelsvinnende sykdommer

Som bryter ved University of Wisconsin – La Crosse, Adam Kuchnia gikk ned mange kilo slik at han kunne konkurrere i en bestemt vektklasse. Og det førte ikke alltid til de beste ernæringsvalgene. "Jeg begynte å legge merke til hvor god og dårlig ernæring føltes når jeg konkurrerte og resultatene av dårlig ernæring,"Sier Kitchen, som nå er adjunkt i Institutt for ernæringsvitenskap. "Da jeg spiste dårlig, enten det var for få kalorier eller mye hurtigmat, Jeg så energinivået mitt synke. Prestasjonen min falt drastisk - jeg hadde ikke energi til å konkurrere på det nivået jeg var i stand til å konkurrere på fordi jeg ikke fulgte den riktige ernæringsresepten. Så det virkelig snøballt til å lure på hvordan ernæring, spesielt protein, endrer kroppen og påvirker måten vi beveger oss på, utføre, og tenke."

Det var en vekker som ville inspirere Kuchnia til å skifte karrierefokus fra treningsvitenskap til ernæringsvitenskap. Og selv etter at han hengte opp sine kollegiale brytesko, han fortsatte å holde seg aktiv og lete etter måter å forbedre sin egen kondisjon på. "Jeg var alltid interessert i trening og hadde alltid denne interessen for å prøve å vedlikeholde og bygge muskler," forklarer han. «Min interesse for proteiner, Det er fem typer pattedyr Ig tunge kjeder merket med de greske bokstavene, friidrett, og ytelse virkelig presset meg inn i klinisk ernæring. Jeg ønsket å få en dypere forståelse av hvordan ernæring påvirker kroppen din på cellenivå."

Nå er Kuchnias forskningslaboratorium fokusert på å utvikle bildeteknikker for mer nøyaktig å evaluere muskler ettersom den reagerer på aldring og sykdom og hvordan man best kan behandle muskelsvinn..

Hva er det med muskler som fascinerer deg?

Det er viktig for alt. Du trenger muskler for å bygge en immunrespons når du er syk. Det er viktig for bevegelse, for funksjon. Å være sunn, du må ha tilstrekkelig mengde muskler - og sunne muskler for å starte opp. Det er bare viktig. Og fortsatt, å vite hvor viktig muskler er for helse og velvære og mobilitet, vi har fortsatt ikke gode objektive markører for å karakterisere den.

Hvorfor er det viktig å karakterisere muskler i aldring ved sykdom?

Vi ser på hvordan vi kan karakterisere muskelmengde og, enda viktigere, muskelkvalitet. For tiden, klinikere og ernæringsfagfolk palperer subjektivt muskler, og det er ikke så nøyaktig som jeg tror denne typen vurdering må være.

Vi ser også på muskler for å diagnostisere underernæring, og vi bruker fortsatt noen av de samme teknikkene for å vurdere ernæring som folk pleide å observere sykdom over 1,800 år siden - ser på fettputene under øynene, Identifiser og evaluer omfanget av svulster som oppstår i brystet, kragebein, skuldre. Vi prøver å si noe om ernæringsstatus bare ved å se og ta på; og ernæringseksperter, klinikere, og leger er tvunget til å bruke denne visuelle inspeksjonen fordi det ikke er noe bedre. Noen kan virke næret bare ved å se på dem fordi du kanskje ikke ser noen åpenbar muskelnedbrytning, men hvis du får avanserte bildedata, du kan faktisk se tegn på muskeltap.

Det er så mye bildebehandling og teknologi som er tilgjengelig nå at jeg tror vi kan bli bedre, mer nøyaktig bilde av hva som skjer inne i muskelen. Det er en stor forskjell mellom et skrivebeskyttet minne, vi prøver å komme opp med en bildebasert biomarkør for muskelkvalitet som kan brukes til å vurdere og veilede terapeutisk intervensjon. Bruker mer invasive prosedyrer, slik som MR, CT, DXA (som måler muskelmasse og bentetthet), og biopsi, vi håper å utvikle ikke-invasive og rimelige metoder som objektivt kan karakterisere endringer i muskel. Alt dette kan brukes til å forbedre funksjonsstatus, uavhengighet, livskvalitet, og dødelighet.

Hvorfor er det viktig å se på muskelkvalitet så vel som kvantitet?

Muskelkvalitet er fortsatt et vagt begrep; vi prøver fortsatt å finne ut hva det betyr. Tilbake på slutten av 1990-tallet, tidlig på 2000-tallet, forskere så på eldre mennesker og så at muskelmengden deres hadde gått litt ned, men deres fysiske funksjon hadde falt drastisk. Hva er årsaken til dette avviket? I dag er det gode bevis på at tap av muskelkvalitet går foran tap av muskelmengde.

Er det spesielle populasjoner som vil ha særlig nytte av denne typen muskelvurdering?

Det er veldig viktig for alle, men spesielt for folk som er innlagt på sykehus. Når folk går inn på sykehuset, de er ubevegelige. De har en umiddelbar inflammatorisk respons som fører til muskeltap. Deretter, når du legger til sykdom som fører til muskelsvinn, som kritisk sykdom eller kreft, effektene er katastrofale. Hvis vi kan identifisere disse endringene i muskel tidligere, vi kan gripe inn tidligere.

Så når vi bedre kan karakterisere muskelnedgang, hva kan vi gjøre med det?

Vi kan gripe inn på mange forskjellige måter, men jeg er fokusert på ernæringsintervensjon, spesielt protein og aminosyrer. Når folk går gjennom kreft eller er på intensivavdelingen og har denne enorme inflammatoriske responsen, vi vet egentlig ikke de riktige nivåene eller typene av proteiner og aminosyrer for å gi dem. Hvis vi gir dem for mye, vi kan skade dem. Men hvis vi gir dem riktig mengde og type, vi kan bidra til å øke proteinsyntesen, redusere proteinnedbrytningen, og redusere muskelsvinn. Vi prøver å forbedre pasientresultatene slik at de kommer seg ut av sykehuset raskere, og så, når de drar, de har en livskvalitet som er meningsfull for dem.

Når begynner aldersrelatert muskeltap å skje? Er det noe vi kan gjøre for å redusere effektene?

Sarkopeni, som er det vi kaller aldersrelatert muskeltap, begynner å skje i midten av voksenalderen. Vi taper omtrent 3 til 8 prosent av muskelmassen vår per tiår etter alderen på 30, og det øker betraktelig når du treffer 60. Men det er bare muskelmengde. Jeg prøver å se på muskelkvalitet. Hvor mye er faktisk aktivt, funksjonell muskel?

Selv de sunneste menneskene vi kjenner mister muskler når de blir eldre, men du kan definitivt bremse prosessen med riktig ernæring, vanlig øvelse, og en generell sunn livsstil.

Hva er det neste for laboratoriet ditt?

Jeg har vært her mindre enn ett år, så det neste er å utvide laboratoriet mitt, virkelig utskjære den fysiske plassen og ansette de riktige studentene og laboratorieassistentene. Så prøver den å komme til bunns i disse muskelsvinnende syndromene. Det er så mange spørsmål der.

Du er et produkt av UW-systemet. Hvordan er det å være tilbake på en UW-campus som fakultetsmedlem?

Det er ganske spesielt. Jeg vokste opp i Twin Lakes, tok min bachelorgrad ved UW–La Crosse, og gikk deretter til UW–Stout for mastergraden min. Jeg føler at jeg har et ansvar overfor staten Wisconsin for å gi tilbake. Vi snakker mye om Wisconsin-ideen her - å gi tilbake ikke bare til universitetet, men til samfunnet for øvrig. Jeg liker virkelig at forskningen min kan være til nytte for stedet der jeg vokste opp.

Etter at jeg var ferdig med doktorgraden min ved University of Minnesota, Jeg var villig til å gå hvor som helst fra kyst til kyst, men jeg var veldig heldig da denne stillingen åpnet seg. Det er en fenomenal avdeling. Jeg kunne ikke vært lykkeligere her.

Kilde: grow.cals.wisc.edu, by Nicole Sweeney Etter