A különféle élelmiszer-összetevők hatása az epehólyag ürítésére

L Marciani

1 Nottingham Emésztőrendszeri Központ és NIHR Nottingham Emésztőrendszeri Orvostudományi Kutatóegység, Nottingham Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

E F Cox

2 Sir Peter Mansfield Mágneses Rezonancia Központ, Fizikai és Csillagászati Iskola, Nottinghami Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

C L Hoad

2 Sir Peter Mansfield Mágneses Rezonancia Központ, Fizikai és Csillagászati Iskola, Nottinghami Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

J J Totman

2 Sir Peter Mansfield Mágneses Rezonancia Központ, Fizikai és Csillagászati Iskola, Nottinghami Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

C Costigan

2 Sir Peter Mansfield Mágneses Rezonancia Központ, Fizikai és Csillagászati Iskola, Nottinghami Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

G Singh

1 Nottingham Emésztőrendszeri Központ és NIHR Nottingham Emésztőrendszeri Orvostudományi Kutatóegység, Nottingham Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

V Pásztor

1 Nottingham Emésztőrendszeri Központ és NIHR Nottingham Emésztőrendszeri Orvostudományi Kutatóegység, Nottingham Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

L Chalkley

3 Johnson & Johnson Consumer Services EAME Ltd, Maidenhead, Egyesült Királyság

M Robinson

3 Johnson & Johnson Consumer Services EAME Ltd, Maidenhead, Egyesült Királyság

R Ison

3 Johnson & Johnson Consumer Services EAME Ltd, Maidenhead, Egyesült Királyság

P A Gowland

2 Sir Peter Mansfield Mágneses Rezonancia Központ, Fizikai és Csillagászati Iskola, Nottinghami Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

R C Spiller

1 Nottingham Emésztőrendszeri Központ és NIHR Nottingham Emésztőrendszeri Orvostudományi Kutatóegység, Nottingham Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

Társított adatok

Absztrakt

Háttér/célok:

Az epehólyag ürítése az etetés hatására kulcsfontosságú a zsír emésztése szempontjából, de a különféle élelmiszer-összetevők szerepe az epehólyag étkezés utáni összehúzódásában nem jól ismert. Feltételeztük, hogy a különféle élelmiszer-összetevők, ha elfogyasztják őket, más hatással lesznek az epehólyag ürítésének serkentésére. Ennek kivizsgálására két randomizált, kutató-vak, keresztezett vizsgálatot terveztünk egészséges alanyokkal, mágneses rezonancia képalkotást (MRI) használva az epehólyag térfogatának sorozatbeli és nem invazív mérésére.

Tantárgyak/módszerek:

1. vizsgálat: feltáró tanulmány, amely 10 különböző élelmiszer-összetevő hatását értékeli nyolc egészséges alany epehólyag-ürítésére. Az összetevők megválasztása a szokásos tételek, mint a kávé, a tea és a tej, valamint az olyan hatóanyagok között változott, mint a kurkumin és a burgonya proteáz inhibitor. 2. vizsgálat: mechanisztikus vizsgálat a kolecisztokinin (CCK) dózis-válaszának megvizsgálására az 1. vizsgálat legjobban teljesítő összetevőjére 21 egészséges alanyban négyféle módon.

Eredmények:

Az 1. vizsgálat legnagyobb epehólyag-térfogatváltozását zsírral figyelték meg, amely ezért a 2. vizsgálat dózis-válasz összetevőjévé vált, ahol az epehólyag térfogatának legnagyobb% -os változása jól korrelált a CCK-val.

Következtetések:

Ezek a soros teszt-újratesztelt vizsgálatok azt mutatták, hogy az éheztetett epehólyag-térfogat figyelemre méltóan változott az egyének között, és hogy az egyéni napi változékonyság széles variációs együtthatóval rendelkezett. Az epe felszabadulásának az élelmiszer-összetevők felhasználásával történő stimulálásának bővebb ismerete hasznos lehet a hidrofób gyógyszerek biohasznosulási tesztjének in vitro – in vivo korrelációjának javításához. Javíthatja a koleszterinszint-csökkentő növényi sztanol- és szterintermékek teljesítményét, és esetleg elősegítheti egyes koleszterin epekőbetegségek megértését.

Bevezetés

A fő hipotézis itt az volt, hogy a különféle élelmiszer-összetevők, ha elfogyasztják őket, eltérő hatással lesznek az epehólyag ürítésének serkentésére. Ennek kivizsgálására két randomizált, kutató-vak, keresztezett vizsgálatot terveztünk egészséges alanyokkal, mágneses rezonancia képalkotás (MRI) alkalmazásával az epehólyag térfogatának sorozatbeli és nem invazív mérésére. Az 1. vizsgálat egy feltáró tanulmány volt, amely tíz egészséges élelmiszer-összetevő hatását értékelte az epehólyag ürítésére nyolc egészséges alanynál. A kiválasztott összetevőket mind engedélyezték az EU-ban történő használatra, a technológia és az alkalomhoz igazított élelmiszer-összetevők keverékét, és az epehólyag ürítésének serkentő képessége alapján választották meg őket. A 2. vizsgálat egy mechanisztikus vizsgálat volt, amelynek célja az 1. vizsgálat legjobban teljesítő összetevőjére adott CCK-dózis-válasz megvizsgálása. Ezek a tanulmányok betekintést nyújtanak az éhomi epehólyag normál éhomi hólyagtérfogat-tartományába és azok variációs együtthatóiba is.

Tantárgyak és módszerek

Dizájnt tanulni

Mindkét tanulmány megkapta az Egyetemi Orvostudományi Kar Kutatási Etikai Bizottságának helyi jóváhagyását, és minden alany megalapozott írásbeli beleegyezést adott. A vizsgálatot a helyes klinikai gyakorlat elvei szerint végezték. Az összes tesztterméket, az esetjelentési űrlapokat és a tanulmányfigyelést a szponzor biztosította.

A felvételi kritériumok férfiak vagy nők voltak, 18–45 évesek, egészségesek, testtömeg-indexük (BMI) 20–30 kg/m 2 volt. A kizárási kritériumok magukban foglalták a terhességet, a súlyos akut vagy krónikus megbetegedések előzményeit, az alkohol és/vagy szerekkel való visszaélést, az implantátum vagy olyan eszközök jelenlétét a testben, amelyek ellenjavalltak az MRI-re (például ütemkészítők, fémimplantátumok), olyan gyógyszerek használatát, zavarhatja a gyomor-bél fiziológiáját, valamint a szterin/sztanol margarin és/vagy rostkiegészítők alkalmazását a vizsgálat előtt és/vagy a vizsgálat folyamán 30 nappal. Az alanyokat arra utasították, hogy a vizsgálati időszak előtt legalább 8 órán át egy éjszakán át böjtöljenek. Minden tanulmányi napon kitöltöttek egy kérdőívet annak megerősítésére, hogy betartják a tanulmányi korlátozásokat és a jogosultságot.

Az adatokat kezelő operátort a véletlenszerűségi kódtól elvakítva tartotta a vizsgáló, aki kiadta a tesztétkeztetést, és vak módon mentette a képfájlokat az MRI szkennerből. A kód csak az adatfeldolgozás és a vak adatellenőrzés befejezése után tört meg.

Az MRI képeket használtuk az epehólyag térfogatának kiszámításához az egyes meghatározott időintervallumokban, az alábbiakban leírtak szerint, és az epehólyag térfogatának változásának százalékos aránya (%) az alapvonaltól és a görbe alatti területtől (AUC) t = −5 és t = 65 percet származtattunk.

Az elsődleges végpont az epehólyag térfogatának legnagyobb% -os változása volt t = −5 és t = 65 perc között vizsgálati termék alapján. Ezt választották elsődleges végpontnak, mivel figyelembe veszi a teljes étkezés utáni időszakban bekövetkező maximális epehólyag-térfogatváltozást, és normalizálja az egyes alanyok epehólyagját az egyes vizsgálati napok kezdeti éhezési időpontjához, megkönnyítve ezzel a kivitelezést. összehasonlítások ezekben a többféle módon végzett vizsgálatokban.

A másodlagos végpontok voltak az epehólyag térfogata minden egyes időpontban vizsgálati termékenként, az epehólyag% -a térfogatváltozásnál t = 45 percnél, az AUC az epehólyag térfogatára és az idő az epehólyag maximális térfogatváltozásáig.

1. tanulmány

Nyolc alanyot vettek fel, és valamennyien befejezték a tízirányú tanulmányt. Öt férfi és három nő volt, 26,5 ± 8 évesek, BMI 22,5 ± 0,6 kg/m 2 .

Az alanyok a 10 tesztlátogatás egyikét elfogyasztották a 10 tesztlátogatás alkalmával (egy hét egymástól eltekintve) egy számítógéppel generált randomizációs ütemezés alapján. A termékek emulziókat, joghurtot, kávét, teát és félig fölözött tejet tartalmaztak az 1. kiegészítő táblázatban meghatározottak szerint. Minden tesztlátogatás alkalmával az éhomi hólyagot lefedő hasi MRI-vizsgálatot készítettük az éheztetett alapvonalon az élelmiszer fogyasztása előtt (t = −5 perc), és ezt követően időnként t = 5, 15, 25, 35, 45, 55 és 65 perccel a vizsgálati termék lenyelése után, minden látogatás alkalmával összesen nyolc vizsgálat. Kiegészítő elemzéssel megvizsgálták az epehólyag térfogat% -ának maximális változásának korrelációját t = −5 és t = 65 perc között a teszt, a zsír, a fehérje és a térfogat jellemzőivel.

2. tanulmány

Huszonkét alanyot vettek fel. Egy alany két alkalom után visszavonult, így 21 alany fejezte be a négyutas vizsgálatot. 11 férfi és 10 nő volt, 27 ± 8 évesek, testtömeg-indexük (BMI) 22,5 ± 0,6 kg/m 2. A 21 alany közül négy nem adott legalább egy vérmintát (például azért, mert elzáródott kanül), így n = 17 kitöltött alany állt rendelkezésre a plazma CCK elemzéshez.

Az alanyok mind a négy tesztlátogatás alkalmával a négy teszttermék egyikét fogyasztották (1 hét egymástól), számítógéppel generált randomizációs ütemezés alapján. A termékek tej alapú, italra kész italokat tartalmaztak az 1. vizsgálat eredményei alapján. 150 ml tej alapú italok voltak, amelyek azonos mennyiségű fehérjét (9 g) és ugyanolyan mennyiségű növényi sztanol-észtert tartalmaztak (2,23). g), de növekvő mennyiségű zsír (1,5 g, 3,5 g, 6,5 g, 10 g zsír).

Minden tesztlátogatás alkalmával egy tapasztalt kutatónővér intravénás kanült helyezett az alkar vénájába. Az epehólyagot magában foglaló hasi MRI-vizsgálatot az éheztetett alapvonalon készítettük az élelmiszer fogyasztása előtt (t = −5 perc), majd ezt követően időnként t = 5, 15, 25, 35, 45, 55 és 65 perc múlva. - a teszttermék emésztése, minden látogatás alkalmával összesen nyolc vizsgálat. Minden MRI vizsgálat után vérmintát vettünk egy intravénás kanülből CCK elemzés céljából.

További másodlagos végpontok voltak ehhez a vizsgálathoz: a maximális plazma CCK t = 5 perc és t = 65 perc között, a plazma CCK t = 45 percnél, valamint a maximális CCK szintek és az epehólyag maximális% -os változásának korrelációja t = 5 perc és t = között. 65 perc.

Mágneses rezonancia képalkotás

Az MRI-t 1,5T-os Philips Achieva (Philips Healthcare, Eindhoven, Hollandia) teljes test szkennerrel végeztük, az egész testet továbbító/fogadó tekercs segítségével. Minden alany hanyatt feküdt a szkennerben. Durva felderítő vizsgálatot futtattunk az epehólyag helyzetének megkeresésére és a képsíkok helyzetének megtervezésére a következő adatgyűjtési vizsgálat céljából. Ezután koronális, egy felvételes, turbó spin-echo MRI képeket készítettünk spektrális előtelítettséggel, inverziós helyreállítási zsírszuppresszióval. Ez a képalkotó szekvencia erősen T2-súlyozott volt, így a folyadék nagyon világosnak, a környező szervek többi része pedig elég sötétnek tűnt. 30 összefüggő, hézag nélküli szeletet tartalmaznak, a visszhangidő TE = 4,4 ms, a visszhang távolsága 4,4 ms, a 268 × 198 felvételi mátrix és a 90 ° -os elfordítási szög, valamint a megszerzett síkbeli felbontás 1,5 × 1,5 mm2 és a szelet vastagsága 6 mm (rekonstruálva 0,78 × 0,78 × 6 mm 3). Egyetlen 26 másodperces lélegzetvisszafojtással szerezték meg őket. Az MRI szkennelési ütemezése lehetővé tette reggelenként két alany összevonását, ezáltal növelve az áteresztőképességet és csökkentve a költségeket.

Plazmagyűjtés és CCK assay

Érkezéskor egy 18 mérőműszeres BD Venflon Pro (Becton Dickinson Infúziós Terápia, Helsingborg, Svédország) intravénás kanült helyeztek az alkar alkarába. 6,5 ml-es vérmintákat vettünk éhgyomorra és minden étkezés utáni pásztázási időpontban. A vért azonnal hűtött vérgyűjtő csövekbe helyeztük, amelyek 0,3 ml etilén-diamin-tetraecetsavat és 5000 KIU aprotinint tartalmaztak. A mintákat jeges fürdőben azonnal lehűtjük. A plazmát ezután 10 percig, 3000 g-nál, 4 ° C-on végzett centrifugálással könnyen elválasztjuk. Az elválasztott plazmát műanyag pasztával összegyűjtöttük, és tiszta csövekbe helyeztük -80 ° C-on történő azonnali tárolás céljából, amíg radioimmuno assay-vel megvizsgáltuk a kereskedelemben kapható készletekkel a gyártó utasításai szerint (EURIA-CCK, Euro-Diagnostica, beszerezve az Immunodiagnostic Systems-től, Ids Ltd., Tyne and Wear, Egyesült Királyság) a korábban leírtak szerint. 8.

Adatok elemzése, statisztikai módszerek és a vizsgálatok ereje

Az egyes alanyok és az egyes időpontok képadatait egy munkaállomáson és egy kereskedelmi szoftveren (Analyze 6, Biomedical Imaging Resources, Mayo Clinic, Rochester, MN, USA) hívták fel az epehólyag körül egy-egy érdekes régió felkutatására. kép szelet a 'Smart Edge' funkcióval. Ezt a funkciót gyakran használják, mivel nagy gradiensű területeket keres az érdeklődési terület útvonalának beállításához, így félig automatizáltan segíti a kezelőt. Ezután az epehólyag térfogatát úgy számoltuk ki, hogy összesítettük az adott érdeklődési körzetet az adott alanyra és időpontra vonatkozóan. Ezeket táblázatba foglaltuk és ábrázoltuk a Microsoft Excel programban az időutak meghatározásához és az AUC kiszámításához a trapéz módszerrel. Az epehólyag térfogatának% -os változását a következőképpen számítottuk: (1 galló hólyagtérfogat t/epehólyag-hólyag térfogatnál a kiindulási értéknél) × 100% -ban kifejezve, és t idővel meghatározva a postprandiális képalkotás idejét (azaz 5 és 65 perc között) ).

Reprezentatív példa egy egészséges önkéntes koronás, egyszeri lövéses, turbó spin-visszhang mágneses rezonancia képére, amely az éhomi epehólyagban készült (zárt nyilakkal jelezve). Ebben az erősen T2-súlyozású képalkotási szekvenciában az epehólyagban lévő folyadék nagyon világosnak tűnik, a környező szervek többi része pedig elég sötétnek tűnik, elősegítve az adatfeldolgozást.

1. tanulmány

Az epehólyag térfogatának% -ának változása az egészséges önkéntesek idővel, miután a 2. vizsgálatban a négy növekvő zsírtartalmú tej alapú italt elfogyasztották. Az értékek átlag ± egyenértékűek, n = 21.

A többi eredményt tekintve a zsírtartalom jelentős hatással volt az epehólyag térfogatára (P 4. ábra, P a Jelentős különbség az 1,5 g zsíritalhoz képest (P b Jelentős különbség az 1,5 g zsíros italhoz képest (P 5. ábra. Az átlagos térfogat) Az alanyonként éheztetett epehólyag nagy változékonyságot mutatott 12 ml és 52 ml között, a teszt-újravizsgálati variációs koefficiensek 3% és 42% között mozogtak. Az egyének éheztetett epehólyag átlagos térfogatának átlagos átlaga 26 ± 2 ml volt. az epehólyag átlagos méretének szoros korrelációja volt az alanyok súlyával (r = 0,68, P 3, 4, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 Az elmúlt években kimutatták, hogy az MRI sorozatban mérte a az epehólyag pontosan, non-invazívan és nagy térbeli felbontással. az epehólyag ürítésénél.

Az 1. vizsgálat fő hipotézise, miszerint a különböző élelmiszer-összetevők eltérő hatást gyakorolnak az epehólyag ürítésének stimulálására, helyesnek bizonyult. Az összetevők választása a szokásos (alkalomszerűen vezérelt) cikkektől, például a kávétól, a teától és a tejtől kezdve az olyan hatóanyagokig változott, mint a kurkumin és a burgonya proteáz inhibitor (az élelmiszeripar által vezérelt).

A félzsíros tej jól teljesített, de ebben a szakaszban nehéz megkülönböztetni, hogy a zsír és fehérje összetétele additív hatással lenne-e az epehólyag összehúzódására. A fehérje hozzájárulását a jövőbeni tanulmányok tárgyává kell tenni.

A 2. vizsgálat fő hipotézise, miszerint az 1. vizsgálat legjobban teljesítője (ebben az esetben emulgeált zsír) dózis-válaszhatással lesz az epehólyag maximális% -os változására, helyes volt. Ez jól korrelált a megnövekedett plazma CCK-szinttel, összhangban a zsír bevált szerepével a CCK felszabadításában, amely függ a zsírsavlánc hosszától, 38, 39, valamint a CCK szerepétől az epehólyag ürítésének szabályozásában. 40 Érdekes, hogy a legkevesebb zsírmennyiségű (1,5 g) tejalapú ital már a vizsgált időtartam alatt elérte az epehólyag térfogatának 33% -os változását. Ételeink mind alacsony kalóriatartalmúak voltak (például 90 kcal a 20 ml magas zsírtartalmú emulzióhoz). Sokkal nagyobb mennyiségi változásokat figyeltek meg a magasabb kalóriatartalmú étkezéseknél. 70% -os epehólyag-térfogatváltozásról számoltak be 45 perccel 465 kcal-os szilárd-folyékony kevert étkezés után 41, és 70% -os epehólyag-térfogat-változás 70 perc múlva 675 kcal-os zsíremulziós teszt étkezés után 8 egészséges egyéneknél.

A minták eltérő térfogata, íze/aromája, színe és textúrája miatt nem zárhattuk ki az epehólyag ürítésének esetleges bekebelező cefalis komponensének jelenlétét ezekben az adatokban. A jövőbeli vizsgálatok egyik gondolata az lenne, hogy az új vizsgálati mintákat a lehető legegyenlőbb térfogatban/textúrában/zamatban/színben állítsák elő. A cephalicus hatások segíthetnek megmagyarázni az időben az ingadozás és az epehólyag maximális térfogatváltozása közötti nagy eltéréseket, amelyek nemcsak az egyének között, hanem a vizsgálati napok között is változtak. Érdemes megjegyezni, hogy néhány elvégzett kísérletben az epehólyag maximális térfogatváltozásáig eltelt idő 65 perc volt, ami azt jelzi, hogy a térfogatváltozás a későbbiekben nagyobb lehetett, mint a vizsgált időszak. A vizsgált időtartam korlátozza ezt a vizsgálatot, és a jövőbeni vizsgálatok során kívánatos lenne a monitorozási időtartam legalább 120 percre történő kiterjesztése az epehólyag ürítésének teljes lefoglalása érdekében. Az CCK 48 intravénás infúziója összehasonlítás céljából epehólyag-ürítési standardként használható.

Összegzésképpen elmondható, hogy a különféle élelmiszer-összetevők az epehólyag különböző mértékű kiürülését indukálhatják. Az itt tesztelt különféle élelmiszer-összetevők és hatóanyagok közül a zsír és a félzsíros tej okozta a legmélyebb volumenváltozásokat. A zsír mutatta a legerősebb hatást, amely korrelált a plazma CCK szintjével. Az epe felszabadulásának az élelmiszer-összetevők felhasználásával történő stimulálásának bővebb ismerete hasznos lehet a hidrofób gyógyszerek biológiai hozzáférhetőségének vizsgálatának in vitro/in vivo korrelációjának javításához. Javíthatja a koleszterinszint-csökkentő növényi sztanol- és szterintermékek teljesítményét, és esetleg elősegítheti egyes koleszterin epekőbetegségek megértését.

Köszönetnyilvánítás

Hálásak vagyunk a Nottingham emésztési betegségek orvosbiológiai kutatóegységének és kutatóápolási csoportjának a vérvételért nyújtott támogatásáért.