A magas fehérjetartalmú és a magas szénhidráttartalmú étrend hatása a β-sejtek működésének, az oxidatív stressz, a lipidperoxidáció, a gyulladásgátló citokinek és az adipokinek markereire elhízott, premenopauzás cukorbetegség nélküli nőknél

Randomizált, kontrollált vizsgálat

Abbas E. Kitabchi, PHD, MD 1,
Kristin A. McDaniel, RD 1,
Jim Y. Wan, PHD 2,
Frances A. Tylavsky, PHD 2,
Crystal A. Jacovino, MD 1,
Chris W. Sands, MD 1,
Ebenezer A. Nyenwe, MD 1 és
Frankie B. Stentz, PHD 1

1 Orvostudományi Tanszék, Tennessee Egyetem Egészségtudományi Központ, Memphis, Tennessee
2 Prevenciós Orvostudományi Tanszék, Tennessee Egyetem Egészségügyi Tudományos Központ, Memphis, Tennessee

Levelező szerző: Abbas E. Kitabchi, akitabchuthsc.edu .

Absztrakt

CÉLKITŰZÉS A magas fehérjetartalmú étrend és a magas szénhidráttartalmú étrend különböző metabolikus végpontokra (glükoreguláció, oxidatív stressz [diklórfluoreszcein], lipidperoxidáció [malondialdehid], proinflammatorikus citokinek [tumor nekrózis faktor-α és interleukin-6], adipokinek és pihenő energiafelhasználás [REE]) magas fehérjetartalmú - alacsony szénhidráttartalmú (HP) és magas szénhidráttartalmú - alacsony fehérjetartalmú (HC) étrenddel a kiinduláskor és 6 hónapos diétás beavatkozás után.

KUTATÁSI TERVEZÉS ÉS MÓDSZEREK Olyan elhízott, premenopauzában szenvedő, 20–50 éves, cukorbetegség vagy prediabétesz nélküli nőket toboroztunk, akiket randomizáltak HC-re (55% szénhidrát, 30% zsír és 15% fehérje) vagy HP-re (40% szénhidrát, 30% zsír és 30% fehérje). ) diéták 6 hónapig. Az étrendeket előre csomagolt élelmiszerekben nyújtották, amelyek napi 500 kcal korlátozást jelentettek. A fenti metabolikus végpontokat HP és HC diétával mértük a kiinduláskor és 6 hónapos étrendi beavatkozás után.

EREDMÉNYEK 6 hónapos HP kontra HC diéta után (mindegyik csoportban 12) a következő változások szignifikánsan különböztek a Wilcoxon rangsori teszttel a következő paraméterek tekintetében: diklór-fluoreszcein (−0,8 vs. −0,3 µmol/L, P 30–2. kritériumok az életkor, a BMI, az éhomi glükóz 1,5 mg/dl), a műtéti vagy korai menopauza, a májbetegség kórelőzménye, a kóros májfunkciós tesztek, a cukorbetegség, a pajzsmirigybetegség kóros tirotropinnal, a súly> 350 font, a trigliceridek> 400 mg/dl vagy LDL-koleszterin> 160 mg/dl, szisztolés vérnyomás> 145 Hgmm vagy diasztolés vérnyomás> 100 Hgmm, a lipid- vagy glükóz-anyagcserét ismerten befolyásoló gyógyszerek (niacin, szteroidok és sztatinok) alkalmazása, terhesség vagy teherbe esés vágya a következő 6 hónapban, a testtömeg> 5% -ának megfelelő súlycsökkenés az elmúlt 6 hónapban, vagy az anamnézisben szereplő rák aktív kezelés alatt áll. Miután az alanyok megfeleltek a fenti kritériumoknak, arra kérték őket, hogy egy hétig tartsanak étkezési naplót. A nem érintett személyeket kizártuk a vizsgálatból.

Az alanyokat telefonon átvilágítottuk (n = 154). Ötvennégy megfelelt a telefonos átvilágítási kritériumoknak, érdeklődött a részvétel iránt, és aláírta a beleegyező űrlapot. Harminckettő megfelelt az összes felvételi kritériumnak, és 6 hónapos időtartamra randomizálták a magas fehérjetartalmú - alacsony szénhidráttartalmú (14 alany) étrend (18 alany) és a magas szénhidráttartalmú - alacsony fehérjetartalmú (18 alany) étrendet. Minden csoportban tizenkét alany fejezte be a 6 hónapos vizsgálatot (1. ábra).

A vizsgálathoz a beteg felvételének folyamatábra.

Fogyás kalóriaigény

A súlycsökkentő kalóriaigényeket minden egyes ember számára úgy állapítottuk meg, hogy a REE által megállapított számított karbantartási igényeikből kivontunk 500 kcal/nap értéket. Hetente 1-2 font súlycsökkenést céloztak meg. Átlagosan egy 70 kg-os egyén számára 1800 kcal/nap diétát alkalmaztak a megfelelő fogyás elérése érdekében. Ha az alany elért egy fennsíkot, és két egymást követő héten keresztül nem fogyott, a kalória további 200 kcal-kal vagy minimum 1200 kcal/napra csökkent. A kalóriabeviteleket a pótlólécek és/vagy rázkódások mennyiségének megváltoztatásával hajtották végre. Mivel ezek nagyon hasonlítottak az egyes étrendek tápanyag-összetételére, könnyen kivihetők az étrendből a kalória csökkentése, de a megfelelő tápanyag-összetétel fenntartása érdekében.

Tápanyag-megfelelőség

Az étrendbe rendelt ételek kiadása

A résztvevők minden ételt megkaptak, hogy teljesítsék az étrendi feladatukat a vizsgálat ideje alatt. Metabolikus konyha nélkül friss, előre csomagolt és fagyasztott ételeket használtak. A fagyasztott ételeket ömlesztve tárolták a CRC-n, hogy megkönnyítsék a résztvevők számára az adagolást. A CRC dietetikusa minden ételt heti rendszerességgel adott ki minden résztvevőnek.

Az étrend betartása

Testösszetétel DXA értékelés alapján

Az egész test sovány tömegének (LM) és zsírtömegének (FM) mérésére a DXA-t végeztük, a Hologic Discovery QDR csontdenzitomiter (8.3 verzió) felhasználásával. A DXA tanúsítvánnyal rendelkező nővér szabványosított protokoll segítségével végezte el a DXA méréseket. A beavatkozás végén végzett összes vizsgálatot összehasonlítottuk a kiindulási ponttal a pozícionáláshoz. Azoknál az egyéneknél, akiknek a bal karja nem illeszkedett a beolvasás régiójába, a jobb kar LM és FM értékét számolták a bal karra, és az összes testértéket újraszámolták. A variációs együttható (CV) kutatócsoportunkban 0,012% LM esetén, 0,02% FM esetén és 0,03% az össztömeg esetében. Valamennyi DXA-vizsgálatot minőségbiztosítás céljából felülvizsgálta az egyik tanulmányi coinvestigator (F.A.T.).

Laboratóriumi eljárások

A plazma metabolikus hormonok, citokinek, a kardiovaszkuláris kockázatok, az oxidatív stressz és a lipidperoxidáció meghatározása.

Az OGTT és MTT görbe alatti glükóz- és inzulinterületeket mértük és 0, 30, 60, 90 és 120 percre számítottuk. Proinflammatorikus citokinek (tumor nekrózis faktor-α és interleukin-6), oxidatív stressz (diklór-fluoreszcein), lipid peroxidáció (malondialdehid), kardiovaszkuláris rizikófaktorok (vérnyomás, BMI, C-reaktív fehérje, trigliceridek és FFA) markereit mértük. korábban kialakított módszerek (25) a kiinduláskor és az étrend 6 hónapos beavatkozása. Az E-szelektint és az adipokinokat (nagy molekulatömegű adiponektin és leptin) az ELISA módszerekkel (Millipore, ALPCO Diagnostics és R & D Systems) mértük kiinduláskor. A vizsgálatok önéletrajzai mindegyike megnézte ezt a táblázatot:

Soron belüli megtekintése
Felugró ablak megtekintése
Powerpoint letöltése

A HP vagy HC diéta hatása a fogyásra, az inzulinérzékenységre, a β-sejtek működésére és a megfelelésre

A HP és a HC étrend hatása az oxidatív stressz, a gyulladás, a kardiovaszkuláris kockázati tényezők és az adipokinek markereire

A – D: Az OGTT és MTT glükóz- és inzulinértékeinek átlaga 0 és 120 perc között a kiindulási HP, a kiindulási HC, a 6 hónap – HP és a 6 hónap – HC étrend esetében a 12 HP alany és a 12 HC esetében alanyok. A P értékek megadják a görbe alatti terület jelentőségét a glükóz és az inzulin esetében az OGTT és az MTT esetében, összehasonlítva az alap-HP-t 6 hónap-HP-vel, alap-HC-t 6 hónap-HC-vel, az alap-HP-t az alap-HC-vel és 6 hónap-HP-t. 6 hónapos HC-diétával. A színes szimbólumok a következők: kék, alapvonal-HP; piros, kiindulási HC; zöld, 6 hónap - HP; és fekete, 6 hónapos - HC.

KÖVETKEZTETÉSEK

A HP diétával kezelt alanyok nagyobb mértékben javultak az inzulinérzékenység és a β-sejt funkció (A), az oxidatív stresszek (B), a lipidperoxidáció (C) és a gyulladásos citokinek (D) markereiben, mint a HC diéta. Ezenkívül az FFA, amely a lipolízis indikációja, HC diétával nőtt, összehasonlítva a HP diétával. A C-reaktív fehérje és az E-szelektin a HP nagyobb javulásával csökkent, mint a HC (8,6 vs. 3,7 [P = 0,007]).

Az étrendi összetétel, különösen a fehérje és a szénhidrát aránya, befolyásolhatja a plazma lipidprofilját és metabolizmusát (7,14,37–41). Vizsgálatunk a triglicerid változását mutatja mind a HP, mind a HC étrendben normális elhízott nőknél, de ezek a változások nem voltak szignifikánsak a két étrend között. Érdekes volt a REE nagyobb javulása a HP és a HC diétákban (1. táblázat), megerősítve az irodalom egyéb munkáit (7,10).

A HP és a HC diétás alanyok mindegyike minimális testmozgással rendelkezett, és mindkettő ugyanolyan mértékben vesztette el az FM és az LM-t. Esetleg, ha az alanyok edzésprogramon vettek részt, az LM nem lett volna annyira érintett, mint a HP diéta fehérjetartó hatása sok kutató kimutatta, amint azt fentebb említettük. Beszámoltak arról, hogy a HP diéta fogyasztása negatív kalciumegyensúlyt, fokozott kalciumvesztést okoz a vizeletben, és káros hatást gyakorol a csontra (8). Azonban mind a HP, mind a HC étrendre vonatkozó tanulmányaink, amelyek az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala által ajánlott mennyiségű Ca/nap mennyiséget meghaladó mennyiséget tartalmaztak (29), nem mutattak ilyen veszteséget (az adatokat nem közöljük). Kimutattuk, hogy a napi kilokalória-csökkenés mindkét étrendben, a várakozásoknak megfelelően, azonos mennyiségű fogyáshoz vezet.

Vizsgálataink korábban nem közölt fontos jellemzői a következők. 1) A HP diéta a HC-étrendhez képest nagyobb előnyöket nyújtott a β-sejtek működésében, az inzulinérzékenységben, a kiválasztott kardiovaszkuláris kockázati tényezőkben, az oxidatív stressz elleni védelemben és az adiponektin javulásában. 2) A diétákat minden betegnek heti rendszerességgel juttattuk el a CRC-től, az élelmiszer-fogyasztás megfelelő felmérésével. Ez a módszer magas,> 90% -os megfelelési szintet eredményezett (1. táblázat). 3) A követés 6 hónapjában nem vettek részt fizikai aktivitás-módosítóban, mivel a vizsgálati alanyoknak azt mondták, hogy tartsák fenn az étrendi beavatkozás előttihez hasonló fizikai aktivitási szintet; ezért önmagunkban tanulmányozhattuk a két diéta közvetlen hatásait.

Összefoglalva, tanulmányunk olyan főbb eredményeket mutat be, amelyek szerint a magasabb fehérje/szénhidrát arány jelentősen pozitívan befolyásolja a gyulladásos citokinek és az oxidatív stressz hatását az inzulinérzékenység, a β-sejtek és az adipokinek érzékenységének javulásával. Ezekről a megállapításokról tudomásunk szerint korábban nem számoltak be premenopauzás, nem cukorbeteg, elhízott nőknél, így eredményeink új betekintést nyújtanak a különböző makrotápanyagok nem cukorbeteg nők metabolikus paramétereire gyakorolt hatásaiba. Mivel nem vizsgáltunk elhízott, nem cukorbeteg férfiakat vagy prediabetikus alanyokat, eredményeink nem általánosíthatók, amíg további adatok nem állnak rendelkezésre az ilyen alanyokról.

Köszönetnyilvánítás

Ezt a tanulmányt az American Diabetes Association (1-09-CR-32 [A.E.K., prinicipal researcher]) finanszírozta. A következő 2. éves orvostanhallgatók részt vettek a tanulmány különböző aspektusaiban, és ösztöndíjat kaptak a nyári ösztöndíj során, amelyet az Országos Egészségügyi Intézet/az Országos Diabétesz- és Emésztőrendszeri és Vesebetegség Intézet (C5T35DK007405-28) Orvostanhallgatók Kutatási Ösztöndíja finanszírozott. Salamon, főnyomozó]): M. Haddad, T. Littleton, L. Napatalung, K. Shah és D. Wheeler. Minden hallgató kapcsolatban áll a Tennessee Egyetem Egészségügyi Tudományos Központjával (UTHSC).

A cikk szempontjából lényeges összeférhetetlenségről nem számoltak be.

A.E.K. írta az eredeti kéziratot, amelyet később valamennyi szerző némi módosítással átnézett. K.A.M. tájékoztatást adott a résztvevőknek az étrendről, és naponta szállította a randomizált ételeket. J.Y.W. a statisztikai elemzésekért felelős biostatisztikus volt. ZSÍR. részt vett a DXA adatok megbeszélésében és értékelésében. C.A.J. biztosított a laboratóriumi adatok kiértékelése és az alanyok vizsgálata. C.W.S. elvégezte az alanyok történelmét és fizikai vizsgálatát. E.A.N. volt felelős az alanyok β-sejt funkcióinak értékeléséért. F.B.S. a laboratórium igazgatója, aki felügyelte a résztvevők toborzását és az anyagcsere végpontok meghatározását. A.E.K. és F.B.S. garantálják ezt a munkát, és mint ilyen, teljes hozzáféréssel rendelkeztek a vizsgálat összes adatához, és felelősséget vállalnak az adatok integritásáért és az adatelemzés pontosságáért.

A szerzők köszönetet mondanak J. Fishernek, MD és A. Brewernek, LD, MS, mind az UTHSC-nek, a kézirat áttekintéséért; T. Bea, szintén UTHSC, adminisztratív munkájáért; J. Crisler, az UTHSC-től, hormonok és citokinek meghatározására; és a Klinikai Kutatóközpont ápoló és toborzó személyzete, akik mind kapcsolatban vannak az UTHSC-vel, erőfeszítéseikért. A szerzők hálásak a vizsgálat önkénteseinek a tanulmányban való részvételért.