A növények 70% fehérjét tartalmazó étrend hatása az ásványi anyagcserére és a mozgásszervi egészségre krónikus vesebetegségben

Ranjani N. Moorthi, MD, MPH, MS

fehérjét

Nefrológiai osztály

Indiana Egyetem Orvostudományi Kar

Indianapolis IN 46220 (USA)

Kapcsolódó cikkek a következőhöz: "

  • Facebook
  • Twitter
  • LinkedIn
  • Email

Absztrakt

Háttér: A krónikus vesebetegség (CKD) a foszfor kiválasztásának változásával, a fibroblaszt növekedési faktor (FGF23) és a mellékpajzsmirigy hormon (PTH) növekedésével jár. A növényi fehérje-alapú fitáthoz kötött foszfor biológiailag kevésbé elérhető, mint állati eredetű. Korábban elvégzett egy hetes vizsgálatunk azt mutatta, hogy a CKD-ben egy közel 100% -os növényi fehérje-alapú étrend elősegíti az ásványi anyagcserét; ez a diéta azonban nem biztos, hogy elfogadható a betegek számára. Feltételezzük, hogy a 70% növényi fehérjét tartalmazó étrend hasonló hatékonyságú, és a CKD-betegek tolerálják. Mód: Tizenhárom CKD 3-4-es alany 4 héten át 70% fehérjét tartalmazó mindenevő táplálékot kapott a növényektől. Az elsődleges eredmény a 24 órás vizeletfoszfor változása volt. Másodlagos eredmények a szérum foszfor, az FGF23, a PTH, a vizelet nátrium kiválasztódása, a tapadás ereje és a zsírmentes tömeg változásai voltak. Ismételt variancia-analízist (ANOVA) alkalmaztunk a paraméterek különbségeinek tesztelésére a 4 hét alatt. Eredmények: Az alanyok átlagéletkora 54,8 év volt. A medián eGFR 26 (IQR 14,7) ml/perc/1,73 m 2 volt. A 4 hetes periódus alatt a vizelet foszfor jelentősen, 215 ± 232 mg/nap értékkel csökkent (p

Bevezetés

A foszfor vizelettel történő kiválasztásának zavarai, amelyek a bélfelszívódását tükrözik, korán jelentkeznek a CKD-ben, és az FGF23 és a PTH változásai a kompenzációs válaszok valószínűleg erre a csökkenésre [1]. Az általános populációban a megnövekedett étrendi foszforbevitel a bal kamrai hipertrófiához [2], a törések kilencszeresére emelkedett kockázatához [3] és a megnövekedett mortalitáshoz kapcsolódik [4]. CKD-ben a hiperfoszfatémia fokozott kardiovaszkuláris betegségekkel [5,6] és törésekkel [7,8] jár, ami a CKD életminőségének és túlélésének csökkenését eredményezi.

A nyugati étrendben a foszfort elsősorban állati és tejtermékekből fogyasztják, valamint tartósítószerként vagy adalékként a feldolgozott élelmiszerekben. Mivel a magas foszfortartalmú élelmiszerekben magas a fehérjetartalom, az irányelvek azt javasolják, hogy tartsák be azokat az ételeket, amelyek foszfát/fehérje aránya 10-12 mg/g, ami a betegek számára nehézségekbe ütközhet, tekintettel az élelmiszerek címkéin található foszforra vonatkozó információk hiányára [9]. Csoportunk azt találta, hogy a CKD-MBD rágcsálómodelljében egy gabona hasonló volt a hús/kazein, étrend-csökkentett foszfor és PTH értékéhez [10]. Feltételeztük, hogy ez annak köszönhető, hogy a foszfor kötődik a szemcsék fitátjához, csökkentve a biológiai hozzáférhetőséget. Ezután egy keresztezett vizsgálatban egy héten keresztül megvizsgáltuk a közel 100% -os növényi fehérje-alapú étrend és a 80% -os állati fehérjét tartalmazó étrend hatékonyságát előrehaladott CKD-s betegeknél (átlagos eGFR 32 ml/perc/1,73 m 2). éhomi szérum foszfor és FGF23, valamint a vizelet foszfor kiválasztásának csökkenése a növényi étrenden [11].

Növényi étrendről való áttérés és a 100% -os fehérjetartalmú étrend betartása azonban nehéz azok számára, akik nem önjelölt vegánok [12], és így jobban tolerálható az olyan étrend, amely előrehaladott CKD-ben szenvedő betegeknél 30% -os állati fehérjét engedélyez. Ezért teszteltük azt a hipotézist, miszerint a 70% növényi fehérje és az állatok (hús, tejtermék, tojás) 30% fehérjéből álló étrend csökkentené a vizelet foszfor kiválasztását és az FGF23 mennyiségét, és hogy ez a hatás fennmaradhat-e 4 héten keresztül. Felmértük, hogy vannak-e káros hatásai a káliumra és a vércukorszintre, és figyeltük a nem szándékos fogyást. Jelentések vannak a vázizomzat és az étrend állati fehérjetartalmának összefüggéseiről [13,14], ezért követtük nyomon a zsírmentes tömeget és a kézfogás erejét.

Tantárgyak és módszerek

A vizsgálat 6 hetes volt, a vizsgálat előtti szakasz 1-2 hét, a tanulmányi étrend pedig 4 hét volt. Az alanyokat az Indiana University Nephrology által irányított klinikákról toborozták. A felvételi kritériumok az alábbiak voltak: (1) életkor> 18, (2) eGFR 15-60 ml/perc/1,73 m 2, és etiológiai szempontból krónikusnak bizonyult elsődleges nephrológusonként, (3) orvosilag stabil, (4) képes tájékozott beleegyezést adni, és (5) képes olvasni és megérteni az étrendre vonatkozó utasításokat. A kizárási kritériumok az alábbiak voltak: (1) az elsődleges nephrológus által meghatározott kontrollálatlan magas vérnyomás, (2) akut vesekárosodás, (3) a következő 6 hónapban várható dialízis, (4) 10 g-nál nagyobb proteinuria vagy a az elmúlt évben (5) foszfátkötőket írt elő, (6) kalcitriolt vagy annak analógjait írta fel az előző 30 napban, (7) nem tudta elviselni a tervezett étrendet, vagy (8) cirrhosis. Valamennyi vizsgálati eljárást a Helsinki Nyilatkozatnak megfelelően hajtották végre, és a dokumentumokat az Indiana Egyetem Orvostudományi Karának intézményi felülvizsgálati testülete hagyta jóvá.

1. ábra

A vizsgálat áttekintése, a jobb oldali kulcsfontosságú vizsgálati eljárásokkal és azok időzítésével, amelyet egy X ábrázol. A 0–4 hetes „tanulmányi étrend” időszakában összesen 7 látogatás történt az elkészített ételek felvétele érdekében, beleértve a 3 látogatások végpontértékeléssel.

A mind a 24 órás vizeletgyűjteményeket foszforra, nátriumra, káliumra, kreatininra, karbamid-nitrogénre, szulfátokra, pH-értékre, citrátra, ammóniumra és kalciumra elemeztük kereskedelmi forgalomban kapható vizsgálatokkal (http://www.litholink.com). A vérvételeket a 24 órás vizeletgyűjtemény visszatérésének napján végeztük, és a kórházi laboratórium segítségével elemeztük az alapvető metabolikus profilt, a kalciumot, a foszfort és az albumint. A vért összegyűjtöttük, -80 ° C-on tároltuk, és elemeztük a C-terminális FGF23-ot (Immunotopics, San Clemente, Kalifornia, USA) és az intakt PTH-t (ALPCO, Salem, N.H., USA).

Az alanyokon bioelektromos impedancia (BIA) tesztet hajtottak végre testanalizátorral (Tanita Scale UM-061) és kézi tapadási szilárdsági mérésekkel (Northern Coast Medical Precision Instruments, Gilroy, Kalifornia, USA). Mindkét mérés minden egyes leolvasását két példányban hajtották végre, és az átlagos mértéket használták. A diabéteszes alanyokat arra kérték, hogy tartsák fenn a vércukorszintet és az inzulinnaplókat, és ezeket tanulmányi látogatásokra vigyék, hogy szükség szerint beállítsák őket.

A vizsgálati étrendeket 0,8-0,9 mg/kg fehérje (0,84/kg fehérje átlag), 0,8-1,3 g foszfor, ~ 700-1000 mg kalcium, 2-4 g nátrium (2,2 g átlag) és 2 3 g kálium a CKD-s betegek számára ajánlott módon [9]. A fehérjeforrás 70% -a növényi eredetű volt, és az étrendeket 4 naponta megismételték. A vizsgálat során használt élelmiszerek tápanyag- és fitáttartalmát a Minnesotai Egyetem táplálkozási adatrendszeréből és az élelmiszerek címkéiből szereztük be. A diétákat az összetétel megerősítése érdekében megsemmisítették, és csak kisebb módosításokra volt szükség a menüben. Az élelmiszereket a helyi élelmiszerboltokból vásárolták, túlnyomórészt tartósítószermentes ételeket használva, ha rendelkezésre állnak a tápanyag-adatbázis értékelésének pontossága érdekében. Az 1. táblázat a vizsgálati étrend 4 napos mintamenüjét mutatja. Az alany energiaigényét saját maguk által bejelentett fizikai aktivitási szintek és az Orvostudományi Intézet által közzétett nemspecifikus egyenlet felhasználásával becsülték meg [15]. A 2. táblázat mutatja a diéta végső összetételét. A 4 hét alatt további étrendi módosításokat csak biztonsági okokból hajtottak végre, vagyis a szérum kálium ≥5,8 mEq/l (hiperkalémia).

Asztal 1

Heti minta menü 4 hetes tanulmányi étrendhez

2. táblázat

Az előírt 4 hetes tanulmányi étrend összetétele vizsgálati alanyonként

Statisztikai elemzések

Megállapítottuk, hogy az 5 alanyból álló minta mérete 80% -os erőt adott volna számunkra páros t teszttel és 0,05 alfa értékkel 0,36 ± 0,21 g/24 óra különbség kimutatására a vizelet foszfor kiválasztásában, az elért különbség a vizelet foszfor kiválasztásában. a csaknem 100% -os növényi fehérje étrend egy hetes kísérlet során [11]. Tekintettel azonban arra a helyzetre, amikor nem rendelkezünk előzetes adatokkal a növények étrendjének 70% -os fehérjéjének a vizelet foszfor kiválasztására gyakorolt ​​hatásáról, célul tűztük ki a végső n = 12-et, a kísérleti kísérletben javasolt alanyok számát [16], toborzást 16 lehetővé teszi a lemorzsolódást.

Páros t-teszteket vagy aláírt rangsor-teszteket használtunk az alapszintű vizsgálati mérések (2 vizsgálat előtti vér- és vizeletgyűjtés átlaga), valamint a 2. és a 4. hét átlagainak összehasonlításának kiszámításához. Ismételt intézkedéseket is végeztek az ANOVA és az ANOVA rangokon összehasonlítani az egyes vizsgálati paraméterekben bekövetkezett változásokat a vérben és a vizeletben az idő múlásával, a 2. és a 4. hetes gyűjtemény adatainak felhasználásával. Az eredményeket átlag ± SD-ként vagy mediánban (25., 75. percentilis) fejezzük ki, ha nem normálisan oszlanak meg. A statisztikai vizsgálatokhoz szignifikanciaszintet α = 0,05 alkalmaztunk. Az elemzéseket Sigmaplot (SigmaPlot, Chicago, Ill., USA) segítségével végeztük.

Eredmények

Tizenhárom alany, 6 férfi és 7 nő, 54,8 ± 13 évesek fejezték be a vizsgálatot. Ezen alanyok közül 7 kaukázusi és 4 cukorbeteg volt. Tizenhat alany beleegyezett, de kettő az előtanulmányi szakaszban szállítási problémák miatt, egy pedig a tanulmányi szakaszban az ételeket nem kedveli. A 3. táblázat mutatja a 13 résztvevő jellemzőit, akik befejezték a vizsgálatot. A tanulmány előtti időszak 5 napos táplálékrekordjának tápanyagelemzése alapján az alanyok átlagos bevitele 35 ± 0,1% volt a növényi fehérjéből a „szokásos” vagy a tanulmány előtti étrendjük során. Ez összehasonlítható a vizsgálati időszak 70 ± 0,5% növényi fehérjével (p 500 Rμ/ml.

Az alanyok 0,4 ± 1,3 kg súlycsökkenést tapasztaltak a 4 hét alatt (5. táblázat, p = 0,025), bár a szabad zsírtömeg százalékos aránya vagy a kézfogás szilárdsága nem változott jelentősen. A vérnyomás 8 alanyban csökkent, bár csak 1 alany volt képes csökkenteni a vérnyomás elleni gyógyszereket. Az átlagos diasztolés vérnyomás a vizsgálat előtti 78 ± 12-ről 72 ± 8,6 Hgmm-re (p = 0,08) esett a vizsgálati étrenden, míg az átlagos szisztolés vérnyomás 135 ± 17 Hgmm-es előzetes vizsgálat mellett 135 ± 13 Hgmm-re ( p = 0,9) vizsgálati étrenden. 4 cukorbeteg alany közül 3-ban csökkentették az inzulinadagokat.

Vita

A CKD-s betegek számára ajánlott alacsony fehérjetartalmú étrendet fogyasztani, bár a védőhatás hipotézisét közvetlenül tesztelő tanulmányok ellentmondásos eredményeket mutatnak [29]. Ennek egyik oka az lehet, hogy a fehérjeforrás ugyanolyan fontos, mint a fehérjemennyiség, a fehérje foszfortartalmában és a foszfor biohasznosulásában rejlő eredendő különbségek miatt. Aggódik a fehérje korlátozásának káros hatása is, mivel a fehérje az izomanyagcsere kulcsfontosságú szabályozója, a fehérje alultápláltsága szarkopéniához vagy a vázizom elvesztéséhez vezet vesebetegségben szenvedő betegeknél [30]. A CKD-s betegek több szarkopéniával és gyengeséggel rendelkeznek, mint az életkornak megfelelő általános populációban lévők, csökkent vázizom erővel és járási sebességgel [31]. Annak megerősítésére, hogy a fehérjeforrás változásának nincsenek káros következményei a jelen tanulmányban, értékeltük a kézfogás erejét, a szarkopénia validált mértékét [32], és nem figyeltünk meg semmilyen csökkenést a soros értékelések során. Hasonlóképpen a zsírtömeg és a teljes testvíz sem változott. Ez ennek az étrendi megközelítésnek a biztonságát sugallja, bár hosszabb vizsgálatokra van szükség. Például egy előrehaladott gyümölcs- és zöldségfélék előrehaladott CKD-ben végzett tanulmánya a sovány tömeg javulását mutatta 1 év után [33].

A jelen tanulmányban csökkent a vizelet kreatinin kiválasztásának mértéke a növények 70% -os fehérjéjének étrendjében; alacsonyabb szérum kreatininszint, azonban a számított kreatinin clearance nem változott. A vázizomzat erősségének vagy a zsírmentes tömegszázalék objektív veszteségének hiánya megnyugtató, és az izomromlás ellen szól, amely a szérum kreatininszint csökkenésének vagy a 24 órás kreatinin kiválasztás oka. A főtt húsételek kimutatták, hogy növelik a szérum kreatinint [34], és ez magyarázatot adhat ezekre a megfigyelésekre.

Hasonlóan a megnövekedett gyümölcsöt és zöldséget tartalmazó magas vérnyomás (DASH) étrendjének megállításához, a hús és tejfehérje mennyiségének korlátozása ebben az étrendben jótékony hatással volt az acidózisra. A vizelettel történő ammónium kiválasztás és a titrálható sav a vizeletben 4 héttel jelentősen csökkent. Nem észleltünk szignifikáns változást a szérum-hidrogén-karbonátban, de az alapértékek normálisak voltak, és a vizsgálat valószínűleg túl rövid volt ahhoz, hogy jelentős javulást mutasson. A DASH étrendhez hasonlóan a vizelet nátrium-kiválasztása is jelentősen csökkent, és a betegek többségének csökkent a vérnyomása, ami további előnyt jelent a feldolgozott élelmiszerek elkerülésének. Kifejezetten elkerültük a feldolgozott élelmiszerek használatát, amelyek foszforalapú adalékanyagokat tartalmaztak (amelyek többsége nátrium-foszfát), mivel ez nem mérhető és következetlen foszforforrás.

Vizsgálatunknak számos erőssége van. Szigorúan ellenőrzött vizsgálati étrendet, a megfelelés több jelzőjét és gyakori látogatásokat használtunk. Elemezhettük az „előkészített” étrend „előírt” étrend helyett történő követésének eredményeit, mivel az összes elfogyasztott ételt és italt beadtuk. A menü nagyon átfogó volt, és az ajánlott vesetáplálékot tartalmazta. Az étlap mintáit a vizsgálat kezdetén hamvasztották, hogy biztosítsák a táplálkozási adatbázisok felhasználásával tervezett étrend és a tényleges foszfortartalom közötti viszonylagos jó megállapodást, mivel a tanulmány tervezéséhez szükséges táplálkozási adatbázisoktól való függőség alábecsülheti a napi 350 mg-os élelmiszerek tényleges foszforát [35]. Jó egyetértést találtunk, és a táplálkozási adatbázis hibái valószínűleg a foszfortartalmú adalékanyagokat tükrözik, amelyeket szándékosan elkerültünk ezekben a menükben. Az ilyen feldolgozott vagy elkészített élelmiszerek használata valószínűleg eltérő mennyiségű foszfort tartalmazna, csakúgy, mint a növényi alapú étrend, amelyet különböző évszakokban készítettek, különböző régiókból származó gabonákkal. Nem ismert, hogy ezek a különbségek megváltoztatnák-e a vizelet foszfor kiválasztását vagy a szérum FGF23 és PTH szintjét. Végül tanulmányunkat korlátozza a kis mintanagyság, bár a populáció sokszínű volt, és így az eredmények valószínűleg általánosíthatók.

Következtetés

A tanulmány kimutatta, hogy az uralkodó hús alapú étrendből a növények 70% -ának fehérjét tartalmazó étrendre való áttérése hatékonyan csökkenti az étrendi foszfor kiválasztását, ízletes és biztonságos a betegek számára. A növényi fehérje 70% -os fehérje vizsgálati étrendünk egyik előnye az volt, hogy jobban betartották azokat az alanyok, akik a vizsgálat kezdetén túlsúlyban voltak a húsevők. Fogyasztható ételek beadásával szinte teljes megfelelés valósult meg. Hosszabb vizsgálatokra van szükség annak megállapításához, hogy az ásványi anyagcsere, a vérnyomás és a savkiválasztás előnyei előidézik-e a szív- és érrendszeri és mozgásszervi egészséget és életminőséget CKD-s betegeknél.

Köszönetnyilvánítás

Dr. Moorthit a Műholdas Egészségügyi Alapítvány Norman Coplon támogatása támogatta ehhez a projekthez. Ehhez a tanulmányhoz a CRC/CTSI Klinikai Kutatóközpont (CRC) UL1TR001108 támogatása is támogatást kapott. Dr. Armstrongot az Indiana Clinical and Translational Sciences Institute támogatta, részben az NIH RR02576 és az UL1TR001108 finanszírozásával. Dr. Moe-t az NIH AR058005 és a VA Merit Award is támogatja. A szerzők köszönetet mondanak Mary Chambers RN-nek és Gail Douglas RN-nek a toborzásban nyújtott segítségért, Kalisha O'Neill-nek a vérminták feldolgozásáért, az ICRC ápolóinak és munkatársainak, valamint az elkötelezett kutatási alanyoknak.

Közzétételi nyilatkozat

A szerzők egyike sem nyilatkozott összeférhetetlenségről.