A cukorbetegség előtti remisszió a normál glükóz tolerancia mellett elhízott, magas fehérjetartalmú felnőtteknél, szemben magas

A fogyás kalóriabevitelének csökkentése (a mikroelem-tartalom ellenőrzése nélkül) a cukorbetegség előtti remisszió (csökkent glükóz tolerancia, IGT) normál glükóz toleranciára (NGT) valójában nem volt sikeres.

A cukorbetegség kezelésére használt cukorbetegség kezelésére szolgáló gyógyszerek nem mellékhatások nélküliak és hosszú távú alkalmazást igényelnek.

Mik az új eredmények?

A cukorbetegség előtti IGT százszázalékos remissziója NGT-hez elhízott felnőtteknél magas fehérjetartalmú (HP) étrend mellett, de nem magas szénhidráttartalmú (HC) étrend mellett.

A sovány testtömeg százalékos növekedése és a zsíros testtömeg százalékos csökkenése súlycsökkenéssel a HP diétán érhető el, de az IGT-alanyokban a HC-étrenden a sovány testtömeg és a zsírtartalmú testtömeg százalékos csökkenése és a testsúlycsökkenés csökkenése.

Hogyan változtathatják meg ezek az eredmények a kutatás vagy a klinikai gyakorlat fókuszát?

Ez a tanulmány bizonyítja, hogy a HP diétával történő étrendi beavatkozás szigorú betartása lehetséges, és a pre-diabetes NGT remisszióját eredményezi.

A HP étrend-tervei sokféle étkezési tervvel állíthatók be, és kezdeti utasításokat adhatunk az alanyoknak, valamint nyomon követési konzultációkat telefonon és e-mailben.

Bevezetés

A 2-es típusú cukorbetegség elterjedtsége az Egyesült Államokban drámai módon megnőtt az elmúlt évtizedben. A Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok (CDC) 2014. évi Nemzeti Diabétesz Statisztikai Jelentése szerint jelenleg 29,1 millióan cukorbetegek, 21 millióan diagnosztizáltak és 8,1 millióan nem diagnosztizáltak. A csökkent glükóztolerancia (IGT) vagy pre-diabéteszes betegek prevalenciája meghaladja a 86 milliót.1 A Diabetes Prevention Program (DPP) 2 és az ACTNOW3 vizsgálatok azt mutatták, hogy az IGT 2-es típusú cukorbetegséggé történő átalakulásának aránya 7–10 Évente%, jelentős etnikai különbség nélkül. A 2-es típusú cukorbetegség elsődleges kockázati tényezője az elhízás, mivel 90% -a túlsúlyos vagy elhízott. Mivel a testtömeg-index (BMI) 23-ról> 35 kg/m 2 -re nő, a 2-es típusú cukorbetegség 93-szoros növekedést mutat. Az elhízás emellett növeli a szívbetegségek, a magas vérnyomás és más anyagcsere-betegségek kockázatát.4 Az életmódbeli változások, beleértve a fogyást és a testmozgást is, 58% -kal csökkentik a cukorbetegség kialakulásának kockázatát, 2 míg a terápiás beavatkozás 32% -kal (metformin) 2 és 72% (pioglitazone) 3 a cukorbetegség előtti betegeknél. Kevés vizsgálatot végeztek a cukorbetegség előtti (IGT) remisszió kimutatására a normál glükóz toleranciához diétákkal és fogyással. 5, 6

Korábbi táplálkozási vizsgálatunk (minden táplálékkal), amely összehasonlította a magas fehérjetartalmú étrendet normál glükóztoleráns, elhízott, premenopauzás nőknél, hasonló súlycsökkenést mutatott a 6 hónap alatt. A HP diétát folytató alanyok azonban jelentősen javultak az inzulinérzékenységben, és csökkentek a kardiovaszkuláris kockázati (CVR) tényezők, a gyulladásos markerek, az oxidatív stressz7, valamint a GLP -1, a GIP és a gasztrin8 növekedése 6 hónapon belül a HC diétás alanyokhoz képest. Más diétás tanulmányok különféle módszereket ajánlottak a súlycsökkentésre9–19, amelyek közül néhány az alacsony szénhidráttartalmú (CHO), a 15, 16 magasabb zsírtartalmú17 vagy a HP étrend előnyeit javasolta.18

Megfigyelések alátámasztják a HP diéta fogyás esetén való érvényességét. Az éhség visszaszorítását és a jóllakottság előidézését figyelték meg a HP diétával. 8, 13, 20 Az etetés termikus hatása a fehérjével is elsősorban a fehérjeszintézis növekedésével nő. 21 A magas fehérjetartalmú ételek alacsony glikémiás indexe (GI) a jóllakottság fenntartásának tényezőjeként is megfigyelték. A magas GI étkezés hiperglikémiát vált ki, amelyet néhány órával később a hipoglikémia érzése és az éhség korábbi visszatérése követ. 22 Az étrend összetétele számos más változót megváltoztathat, annak ellenére, hogy a súlycsökkenés megegyezhet egy izokalorikus HP-vel, magas szénhidráttartalmú (HC) étrend. A fő CVR-faktort jelentő plazma lipidek a makrotápanyag-étrend-összetétel által befolyásolhatók. 23, 24 Például alacsony trigliceridszintű étrenden figyeltek meg trigliceridszint-csökkenést. 23 A fehérjebevitel önmagában indukálja az inzulin felszabadulását; az inzulin sokkal kevésbé hatékony szekretagógja, mint a normál egyéneknél a glükóz. 25 Ez arra utal, hogy a HP diéták az étkezésenkénti érzékenység növelésével és az inzulinterhelés csökkentésével segíthetnek a β-sejtek megőrzésében.

Az étrend magasabb fehérjetartalma a testtömeg fenntartásában is segíthet. 20 Tanulmányok kimutatták, hogy a nitrogén egyensúly pozitív maradt a hipokaloros HP diéta után, de a hipokaloros HC diéta után szignifikánsan negatívvá vált.

A HP étrend másik fontos szempontja a gyulladáscsökkentő hatás és a görbe alatti glükózterület csökkenése (AUC) a HC étrenddel összehasonlítva, ahogyan azt korábbi tanulmányunk is bemutatta.7 Más tanulmányok kimutatták, hogy a hiperglikémia glükóz okozta expozíció vagy az FFA27 emelkedése során a leukociták és a reaktív oxigénfajok (ROS) aktivációjához vezet. Kimutattuk azt is, hogy a hiperglikémia in vivo és in vitro aktiválja a T-sejteket, növeli a gyulladásos citokinek, a lipidperoxidáció és az ROS értékét.28 Tanulmányok azt is kimutatták, hogy a 2-es típusú cukorbetegség és az elhízás hiperglikémiája összefügg a megnövekedett gyulladásos markerekkel.

Ebben a diétás táplálkozási vizsgálatban a HP étrend (30% kcal fehérjéből, 40% kcal kalciumtartalmú és 30% kkal zsírból) és HC diéta (15% kkal fehérjéből, 55% kkal kalcium és CHO) hatásait vizsgáltuk. 30% kkal zsírból) 6 hónapig elhízott, cukorbetegségben szenvedő nőknél és férfiaknál, napi 500 kcal bevitel korlátozásával (a nyugalmi anyagcsere (RMR) alapján) a cukorbetegség előtti remissziótól a normál glükóz tolerancia, inzulinérzékenység, súlycsökkenés, a sovány és zsíros testtömeg változásai, gyulladásos markerek és CVR faktorok.

Kutatási tervezés és módszerek

Betegek

Összesen 24 résztvevőt vettünk fel 20–50 év közötti nőknek és férfiaknak, akiknek BMI ≥30 és ≤55 kg/m 2 között voltak pre-diabéteszesek. Az alanyokat az életkor, a BMI, az 1,5 mg/dl éhomi glükóz), a műtéti vagy idő előtti menopauza, a májbetegség kórelőzménye, a kóros májfunkciós tesztek, a cukorbetegség mellitusa, az antidiabetikus szerek vagy az inzulin, a kóros pajzsmirigy-stimuláló hormon (TSH), súly> 350 font, trigliceridek> 400 mg/dl, alacsony sűrűségű lipoprotein (LDL) koleszterin> 160 mg/dl, szisztolés vérnyomás> 145 vagy diasztolés vérnyomás> 100 mm, gyógyszerek, amelyekről ismert, hogy hatással vannak a lipid- vagy glükóz-anyagcserére, a terhesség vagy a vágy a teherbe esésre a következő 6 hónapban, a testtömeg több mint 5% -át meghaladó súlycsökkenés az elmúlt 6 hónapban, dohányzott vagy kórtörténetében aktív kezelés alatt álló rák szerepel. Miután az alanyok megfeleltek a fenti kritériumoknak, arra kérték őket, hogy egy hétig tartsanak étkezési naplót. Azokat, akiket nem tapasztaltaknak, és akik nem tudtak naplót vezetni, vagy akiket úgy véltek, hogy nem tudják betartani a protokollt, kizárták a vizsgálatból.

A telefonon átvilágított 233 alany közül 178 aláírta a beleegyezési űrlapot, és átvilágították őket. Ezen alanyok közül harmincnyolc megfelelt az összes felvételi kritériumnak, és 6 hónapos időtartamra randomizálták HP diétára (18 alany) szemben a HC diétára (20 alany). Hat alany a HP csoportból és nyolc alany a HC csoportból a szűrés után néhány héten belül kiesett munkarendje, vezetési távolsága miatt, vagy elköltözött a területről. Mivel az alapvonaltól (Bl) eltérő adatok (OGTT, MTT, kettős energiájú röntgenabszorpciósometria (DXA), súly, metabolikus markerek) nem voltak a lemorzsolódott alanyokról, ezért a változások összehasonlításának adatelemzésében nem szerepeltek Bl-től 6 hónapig a diétás beavatkozásokon. Ezért minden csoportban 12 alany fejezte be a hat hónapos vizsgálatot, az 1. ábra szerint, és elemezte az adatokat.

Mutatja az alanyok toborzását és szűrését a vizsgálatban résztvevők számára. HC, magas szénhidráttartalmú; HP, magas fehérjetartalmú.

Dizájnt tanulni

A vizsgálat egy prospektív randomizált vizsgálat volt egy HP diéta (30% kkal fehérjéből, 40% kkal kalciból, 30% kkal zsírból) versus HC étrendből (15% kkal fehérjéből, 55% kkal CHO-ból, 30% kkal kalciból). zsír) 6 hónapig. A tanulmányt a Tennessee Egyetem Egészségügyi Tudományos Központjának (UTHSC) intézményi felülvizsgálati testülete hagyta jóvá.

Úgy ítélték meg, hogy az alanyok pre-diabéteszük remisszióban vannak, ha 6 hónapos éhgyomri glükóz értéke 36 volt

Laboratóriumi eljárások

A plazma metabolikus hormonok, citokinek, CVR-markerek és lipidek meghatározása

Az OGTT és az MTT glükóz- és inzulinszintjét 0, 30, 60, 90 és 120 percnél mértük, az AUC-t pedig Bl-re és 6 hónapra számítottuk. Inzulin, gyulladásos citokinek (tumor nekrózis faktor (TNF) α és interleukin (IL) -6), CVR faktorok (BP, trigliceridek, LDL, nagy sűrűségű lipoprotein, koleszterin, BMI), adiponektin, oxidatív stressz (ROS) (diklór-fluoreszcein ( DCF)), a β-hidroxi-butirátot és a HbA1c-t korábban megállapított módszereinkkel mértük. 7, 29 A vizsgálatok variációs koefficiense mind, 7

Statisztikai analízis

Az elsődleges vizsgált eredmények a pre-diabétesz remissziója, az inzulinérzékenység markerei, a CVR faktorok, a gyulladásos citokinek, valamint a sovány és zsíros testtömeg változása volt Bl-ről 6 hónapra. Kezdetben a két kar közötti változást Wilcoxon rang-összeg teszt segítségével hasonlítottuk össze a két étrend hatásainak összehasonlítása céljából. Ezenkívül Wilcoxon aláírt rangú tesztet alkalmaztak a Bl és a 6 hónapos adatok összehasonlítására az egyes étrendek hatásainak értékelésére.

A randomizálás hatékonyságának felmérésére Wilcoxon rang-összeg tesztet alkalmaztunk a Bl változók összehasonlításához a két kar között. A p érték A táblázat megtekintése:

Soron belüli megtekintése
Felugró ablak megtekintése

A HP- vagy HC-étrend hatása a cukorbetegség előtti remisszióra, fogyás, inzulinérzékenység, gyulladásos citokinek és kardiovaszkuláris kockázati tényezők

A 2. ábra A – D mutatja az átlagos ± SD értékeket a glükóz és az inzulin értékek tekintetében az OGTT és MTT esetében a HP és a HC étrendcsoportoknál. Az OGTT-k esetében nem volt szignifikáns különbség a Bl HP és a HC glükóz vagy inzulin AUC között. Az OGTT glükóz- és inzulin AUC-értékei a HP és a HC étrend-csoportok esetében egyaránt szignifikánsan alacsonyabbak voltak a 6. hónapban a Bl-vel összehasonlítva. Fontos, hogy a HP étrend OGTT glükóz- és inzulin-AUC-értéke 6 hónap alatt lényegesen alacsonyabb volt, mint a HC-étrend, ami nagyobb javulást mutat a glükóz-elhelyezésben és az inzulinérzékenységben a HP-étrendnél, mint a HC-étrendnél. Az MTT HP és a HC glükóz (p = 0,01) és a HP és a HC inzulin (p = 0,001) AUC-értékei Bl-nél szignifikánsan különböztek, bemutatva a HP glikémiás és inzulin válaszainak különbségét az azonos kalóriabevitelű (300 kcal) HC étkezéshez viszonyítva. . A HP és a HC diéta glükóz- és inzulin-AUC-értékei 6 hónapnál szignifikánsan alacsonyabbak voltak, mint a Bl-nél. Ezenkívül a HP MTT glükóz- és inzulin-AUC-értékei szignifikánsan alacsonyabbak voltak, mint a HC MTT glükóz- és inzulin-AUC-értékei 6 hónap után az adott étrenden, ami ismét nagyobb glükóz-elhelyezkedést és jobb inzulinérzékenységet mutatott a HP-étrenddel.

Az ábra mutatja a glükóz és inzulin átlag ± SD értékét a 2 órás OGTT-k és MTT-k esetében a 12 HP diétás alanyok és a 12 HC diétás alanyok esetében. A szimbólumok a következőket jelentik: HP diéta kiindulási érték (HP_Bl); HP diéta 6 hónaposan (HP_6 m); HC diéta kiindulási érték (HC_Bl); és HC diéta 6 hónapos korban (HC_6 m). p Az OGTT-k glükóz AUC értékei: HP_Bl vs. HP_6 m = 0,0005; HC_Bl versus HC_6 m = 0,005; HP_6 m vs. HC_6 m = 0,0001. p Az inzulin AUC értékei az OGTT-k esetében: HP_Bl versus HP_6 m = 0,0001; HC_Bl versus HC_6 m = 0,005; HP_6 m vs. HC_6 m = 0,0001. Az MTT-k glükóz AUC-értékének p értéke: HP_Bl szemben HP_6 m = 0,0005; HC_Bl versus HC_6 m = 0,005; HP_Bl vs. HC_Bl = 0,01; HP_6 m vs. HC_6 m = 0,0001. Az MTT-k esetében az inzulin AUC p értéke: HP_Bl vs. HP_6 m = 0,001; HC_Bl versus HC_6 m = 0,01; HP_Bl és HC_Bl = 0,001; HP_6 m vs. HC_6 m = 0,0001. AUC, a görbe alatti terület; HC, magas szénhidráttartalmú; HP, magas fehérjetartalmú; OGTT, orális glükóz tolerancia teszt.

A ketonokat az éhomi véren β-hidroxi-butirát meghatározással követtük a vizsgálat során. A β-hidroxi-butirát mindkét csoportban nem mutatott szignifikáns különbséget a Bl-től 6 hónapon belül, és nem volt szignifikáns különbség a csoportok között, és nem mutatott szignifikáns ketózist a diéták által. A kémiai profil és a CBC összes paramétere a normál tartományban volt Bl-nél és 6 hónapnál. Az UUN szignifikánsan nőtt a HP csoportban, Bl-ről 6 hónapra (8,5 ± 2 - 17 ± 2 g/24 óra), szemben a HC-csoport növekedésével (8,6 ± 2 - 8,7 ± 1,5 g/24 óra), igazolva a HP-csoportot fogyasztotta a HP diétát. Egyik 25-OH D-vitamin, PTH, CrCl, mikroalbumin, szérum vagy vizelet Ca szintje sem a HP, sem a HC csoportban nem változott szignifikánsan Bl-ről 6 hónapra (az adatokat nem közöljük).

A 3. ábra mutatja az LM és FM változásokat a HP és a HC csoportokban. A HP csoport jelentős százalékos LM növekedést mutatott, az FM százalékos értékének jelentős csökkenése Bl-ről 6 hónapra a HP diétán. Ugyanakkor a HC-csoport szignifikánsan csökkent mind az LM, mind az FM százalékban, Bl-ről 6 hónapra a HC-étrenden.

Az ábra mutatja a HP és a HC étrend hatását a sovány testtömeg és a zsír testtömeg százalékos változására a 6. hónapban a diétákon. HC, magas szénhidráttartalmú; HP, magas fehérjetartalmú.

Következtetések

Ennek a tanulmánynak számos fontos megállapítása van, amelyekről korábban nem számoltak be. (1) A HP diéta a cukorbetegség előtti 100% -os remissziót eredményezte a normál glükóz tolerancia mellett, míg a HC diéta csak 33% -os remissziót eredményezett. Legjobb tudásunk szerint ez az első életmódbeli beavatkozási vizsgálat, ahol a pre-diabetes 100% -os remisszióját sikerült elérni. Eredményeink azt mutatják, hogy az étrend módosításával nagy hatékonyság érhető el, ha a paramétereket szigorúan ellenőrzik és ellenőrzik. (2) A HP csoport nagyobb mértékben javította az inzulinérzékenységet, nagyobb mértékben csökkentette a CVR faktorokat, az oxidatív stresszt (ROS) és a gyulladást, mint a HC diétás csoport. (3) A HP diétacsoport százalékos sovány testtömeg (LM) nőtt, míg a test FM százalékos aránya csökkent; mivel a HC-diétás csoport mind az LM-t, mind az FM-t elveszítette. (4) A diétákon a 6 hónap alatt nem történt fizikai aktivitás-módosítás, és mivel minden alany fizikailag minimálisan aktív volt, tanulmányozhattuk a HP és a HC diéták közvetlen hatását. (5) Diétás étkezéseket minden betegnek heti rendszerességgel kaptak a CRC-nk, az élelmiszer-fogyasztás felmérésével együtt, amely magas szintű megfelelést eredményezett (> 90%; 1. táblázat).

A HC csoportban magasabb volt a glükóz és az inzulin szintje mind az OGTT, mind az MTT mellett, összehasonlítva a HP diéta csoporttal 6 hónapos étrend után. A nagyobb inzulinválasz a HC-diétával valószínűleg egyenlő a nagyobb β-sejtek stresszével. A magasabb tartós glükózszint-emelkedés glükóz vagy magasabb glikémiás ételek fogyasztása esetén, mint a HC-étrendben, korrelál a megnövekedett oxidatív stresszel és gyulladással a HC-csoportban a HP-csoporthoz képest, amint az adatok mutatják. Egy tanulmány kimutatta az antioxidáns enzimeket, amelyeket a magas zsírtartalmú, többszörös energiafogyasztás indukált, a magas zsírtartalmú étrend-étrend nem elegendő az oxidatív stressz és a gyulladás blokkolásához egészséges emberi alanyokban.37 Így az a tény, hogy a HP diétánk jelentősen nagyobb mértékben csökkent ROS és gyulladás markerekben, mint a HC diéta a cukorbetegség előtti betegeknél, nagy egészségügyi jelentőségű.

Bár mind a HP, mind a HC diétás alanyok minimális testmozgást végeztek, az LM százalékos aránya megmaradt a HP csoportban, miközben az FM elveszett. Ez a százalékos LM megőrzése a HP diétacsoportban fontos tényező lehet az inzulinérzékenység javításában, mivel az izom az inzulinérzékeny szövet a glükózfelvétel szempontjából. Mivel a testmozgás izomtömeget épít, érdekes lehet tudni, hogy az alanyok részt vettek-e edzésprogramban, hogy az LM megmarad-e a HC csoportban, vagy ha nagyobb gyakorisággal növekedhet az LM a HP csoportban, a HP diéta LM megőrző hatásával együtt.26, 38

Bár egyes tanulmányok szerint a HP diéta negatív Ca-egyensúlyt, megnövekedett Ca-veszteséget okozhat a vizeletben és hátrányosan befolyásolhatja a csontot, 39 HP- és HC-étrendünk többet tartalmazott, mint az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal (FDA) által ajánlott Ca/nap mennyiség30 nem mutatott csontvesztést vagy Ca vizeletvesztést a vizeletben. 40 HP étrendünk fehérje-összetétele 30% volt, ami a javasolt fehérjefogyasztási tartomány felső határán van (10–30%). Lehet, hogy ez nincs elég magas százalékban ahhoz, hogy negatív Ca-egyenleget okozzon, amint arról beszámoltunk.

Lehetséges korlátozás az inzulinérzékenység HOMA-IR általi értékelése afroamerikai (AA) alanyokkal; 41 azonban a vizsgálatunkban részt vevő alanyok többsége AA volt, és sem a Bl HOMA-IR, sem az ISI (Matsuda index) nem különbözött szignifikánsan a HP és a HC csoport között. Ezenkívül mindkét értékelési módszer az inzulinérzékenység nagyobb javulását mutatta a HP étrenddel, mint a HC-étrend 6. hónapban.

Az étrend betartása fontos tényező a makrotápanyag-összetételű étrend-vizsgálatokban. A legtöbb tanulmány arra támaszkodik, hogy a beteg felidézi az ételt, amelyet napokról-hetekre elfogyasztottak, és amelyek általában pontatlanok. Ennek az etetési vizsgálatnak az erőssége, hogy ez egy randomizált kontrollvizsgálat volt, ahol minden táplálék- és napi étrend-tervet eljuttattak minden egyes alanynak a HP és a HC étrend-csoportokba a CRC heti látogatása alkalmával, valamint napi 6 héten keresztüli napi élelmiszer-fogyasztási felméréssel. . Ez a monitorozás az étrend betartásának 90% -os megfelelését eredményezte. Vizsgálatunk először bizonyítja, hogy az étrendi beavatkozás szigorú betartása lehetséges, és értelmes és megbízható eredményeket, valamint a pre-diabétesz remisszióját eredményezheti. Az étrend-tanulmányban eltöltött 6 hónap után további 6 hónapos utólátogatáson az a személy, aki a HP diéta mellett döntött, saját ételt tervez, és szükség esetén konzultálva a vizsgálókkal fenntartotta fogyását és normális glükózszintjét.

Az ilyen étrend (HP vagy HC) napi költsége napi 13 dollár volt, minimális személyi részvétellel (kivéve az étrend heti ellátását). Az étrend-tervek beállíthatók az ételeket kedvelő és nem kedvelhető alanyokhoz, sokféle választási lehetőséggel, a hét minden napjára különböző étkezési tervekkel. A heti étkezési terveket és a kezdeti utasításokat megadhatjuk a témának, és szükség esetén telefonos és e-mailes konzultációt is biztosítunk. Ezzel a módszerrel a HP étrend-terv lehetővé tenné az étrend-gondozási terv elkészítését az alapellátás orvosai által, és gazdaságos eszközt kínálna a táplálkozási fogyókúrás étrendhez és a cukorbetegség előtti remisszióhoz férfiaknál és nőknél.

Köszönetnyilvánítás

A szerzők köszönetet mondanak J Crislernek és az UTHSC-nél lévő A Ammons-nak a hormonok és citokinek vizsgálatáért, a Klinikai Kutatóközpont egység ápoló és toborzó személyzetének, akik mind az UTHSC-hez kapcsolódnak, erőfeszítéseikért, és Nibedita Chowdhury-nek, a segítségért. néhány OGTT-vel, MTT-vel és Dr. John Christmannal a kézirat áttekintéséért. A szerzők köszönetet mondanak a vizsgálatban résztvevő összes önkéntesnek a vizsgálatban való részvételükért. Az Országos Egészségügyi Intézet/Országos Cukorbetegség és Emésztőrendszeri Intézet Orvostanhallgatói Kutatási Ösztöndíjprogramja (C5T35DK007405-28; S Salamon, főnyomozó (PI)) a Tennessee Egyetem Egészségtudományi Központjában finanszírozta a másodéves orvostanhallgatók részvételét Emily Bruno, Sherell Hicks, Channing Garber és Blake Daniels.