A súlycsökkenés nagyon alacsony szénhidráttartalmú étrend során gyakorolt ​​hatása a zsírszövet specifikus raktáraira és az inzulinérzékenységre elhízott idősebb felnőtteknél: randomizált klinikai vizsgálat

Absztrakt

Háttér

Az inzulinrezisztencia és a zsigeri zsírszövet (VAT) és az intermuscularis zsírszövet (IMAT) felhalmozódása az elhízással küzdő, idősödő felnőtteket magas kardio-metabolikus betegség kockázatának teszi ki. A nagyon alacsony szénhidráttartalmú étrend (VLCD) elősegítheti a zsigeriüreg és a vázizom zsírvesztését a sovány tömeg veszélyeztetése nélkül, és javíthatja az inzulinérzékenységet az elhízott öregedő felnőtteknél.

Célkitűzés

Annak megállapítása, hogy a VLCD elősegíti-e a zsír (teljes, zsigeri és izmok közötti) nagyobb mértékű veszteséget, megőrzi a sovány tömeget és javítja az inzulinérzékenységet az elhízott idősebb felnőttek szokásos CHO-alapú/alacsony zsírtartalmú étrendjéhez (LFD) képest.

Tervezés

Harmincnégy 60–75 éves, elhízott férfit és nőt (testtömeg-index [BMI] 30–40 kg/m 2) randomizáltak diétás receptre, vagy VLCD-re (65% CHO: fehérje: zsír), vagy diétára. LFD diéta (55:25:20) 8 hétig. A kiindulási ponton és a beavatkozás után értékelték a test összetételét kettős energiájú röntgenabszorptiometriával (DXA), a zsíreloszlást mágneses rezonancia képalkotással (MRI), az inzulinérzékenységet euglikémiás hiperinzulinémiás bilincs segítségével, és az éhomi vérvételű lipideket.

Eredmények

A résztvevők átlagosan 9,7% -ot és 2,0% -ot veszítettek az összes zsírtartalomból a VLCD és az LFD után (o

Bevezetés

Az Egyesült Államokban a 65 éves és annál idősebb felnőttek közel 35% -ának van elhízása, és az elhízott idősebb felnőttek körében a krónikus anyagcsere-betegségek és a funkcionális állapot romlása különösen magas [1, 2]. A szubkután zsírszövetraktárak kiterjesztése önmagában nem okozhat megnövekedett kockázatot; sokkal inkább a zsigeri zsírszövet (VAT), az intermuscularis zsírszövet (IMAT) és a lipid más méhen kívüli depóban történő felhalmozódása lehet a legrelevánsabb zsírraktár ennek a kockázatnak a meghatározásában. Az áfa és az IMAT az életkor előrehaladtával növekszik, és az inzulinrezisztenciához kapcsolódik, és elősegíti a gyulladáscsökkentő állapotot [3,4,5,6], amely gátolhatja a vázizmok szintézisét, hozzájárulva a gyengébb anyagcsere- és funkcionális eredményekhez [7]. Az elhízott idősebb felnőtteknél a metabolikus betegség kockázatának csökkentése érdekében nem farmakológiai beavatkozásokra van szükség a zsigeri és méhen kívüli zsírosság csökkentésére és az inzulinrezisztencia javítására.

Az elhízott egyéneknek általában ajánlott kalóriát korlátozó étrendet alkalmazniuk a zsírtömeg csökkenése és az anyagcsere-egészség javítása érdekében. Egyes tanulmányok azonban azt sugallják, hogy a kalóriakorlátozás révén bekövetkező jelentős súlycsökkenés a nyugalmi anyagcsere sebességének csökkenését és a sovány szövetek csökkenését eredményezi, ami az öregedő felnőtteknél a fizikai funkció gyorsabb csökkenéséhez vezethet [8]. Mivel ezeknek a káros hatásoknak a fizikai működésre és az életminőségre gyakorolt ​​hatása további vizsgálatokat indokol, a súlycsökkentés idősebb felnőtteknek történő ajánlása továbbra is ellentmondásos [8].

Emberi és állatkísérletek arra utalnak, hogy az étrend minőségének megváltoztatása megfelelő megközelítés lehet a sovány szövetek elvesztésének megelőzésében, miközben csökkenti az adipozitást és javítja az inzulinérzékenységet ebben a populációban. A csökkentett szénhidráttartalmú étrendek valószínűleg csökkentik az étkezés utáni glükóz- és inzulinszekréciós választ, és kimutatták, hogy növelik a máj inzulin clearance-ét a magasabb CHO-tartalmú étrendekhez képest [9]. Az alacsonyabb inzulinszekréció és a nagyobb clearance csökkentheti a szövetek inzulin expozícióját, és végső soron fokozhatja a zsír mobilizációját a specifikus zsírszövet-raktárakból. Korábban beszámoltunk az áfa és az IMAT jelentős csökkenéséről, valamint a sovány tömeg fenntartásáról és a súly fenntartása során megnövekedett inzulinérzékenységről a csökkent policisztás petefészek-szindrómában (PCOS) szenvedő nők CHO-diétájára adott válaszként [10,11,12]. Ezek az adatok arra utalnak, hogy a CHO-korlátozott étrend szelektíven csökkentheti a zsigeri és méhen kívüli zsírszöveteket és javíthatja az anyagcserét, ami hatékony táplálkozási stratégia lehet az anyagcsere-betegségek, például a 2-es típusú cukorbetegség (T2D) és a szív- és érrendszeri (CVD) kockázatának csökkentésére idősebb betegeknél felnőttek elhízással.

Ennek fényében a tanulmány elsődleges célja egy nagyon alacsony CHO-diéta (VLCD) és az alacsony zsírtartalmú étrend (LFD) hatásainak összehasonlítása volt a testösszetételre, a zsíreloszlásra és az anyagcsere-egészségre vonatkozóan 60–75 éves felnőtteknél elhízással.

Kutatási tervezés és módszerek

Résztvevők

Negyven elhízott férfit és nőt toboroztak a Birmingham-i Alabamai Egyetem (UAB) EatRight Súlykezelő Klinikájára és a helyi közösségektől (UAB, Birmingham, valamint Jefferson és Shelby megyék) webalapú hirdetések, szórólapok és szócikkek segítségével. -száj 2015 januárjától 2017 júliusáig. A felvételi kritériumok a BMI 30–40 kg/m 2, az életkor 60–75 év és a mozgásszegény (159 vagy DBP> 95 Hgmm), a nem bőrrák kórtörténete az elmúlt 5 évben, a szív- és érrendszeri betegség esemény, súlyos tüdőbetegség; veseelégtelenség, súlyos májműködési zavar, jelenlegi/közelmúltbeli dohányos, ösztrogén- vagy tesztoszteronpótló terápia, orális kortikoszteroidok (> 5 d/mth) jelenlegi alkalmazása, gyógyszerek alkalmazása pszichózis vagy mániás-depressziós betegség kezelésére, valamint másoktól való függőség élelmiszer beszerzése vagy elkészítése. A résztvevőket tájékoztatták a kísérlet tervezéséről, és szóbeli és írásbeli beleegyezést kaptak. A tanulmányt az UAB emberi jogi felhasználásával foglalkozó intézményi felülvizsgálati bizottság hagyta jóvá. A vizsgálatot a Clinicalprials.gov webhelyen regisztrálták (NCT02760641).

Dizájnt tanulni

Fogyókúrák

A VLCD-t úgy tervezték, hogy minimalizálja az étkezés utáni glikémiás választ, azáltal, hogy ≤10% energiát szolgáltat CHO-ból, 25% energiát fehérjéből és ≥ 65% energiát ad zsírból. A VLCD résztvevõit 3 egész tojás elfogyasztására kérték

Napi 216 kcal, 18,9 g fehérje, 14,3 g zsír és 1,2 g CHO) más fehérjeforrásokkal együtt, beleértve a húst, halat, sertéshúst és baromfit. Az étrend az alacsony glikémiás szénhidrátforrásokat emelte ki, és főként teljes ételeket tartalmazott, például leveles zöldséget, nem keményítőtartalmú zöldségeket, néhány gyümölcsöt és magas rosttartalmú gabonákat, minimálisan magasan feldolgozott gabonatermékekkel és hozzáadott cukorral. Zsírtartalmú ételek közé tartoztak az olíva-, kókusz- és dióolajok; vaj; fadió és dióvaj; sajt; krém; kókusztej; és avokádó. Számos teljes zsírtartalmú tejtermék került bele. A vörös húsból származó telített zsír a napi kalóriabevitel kevesebb mint 10% -ára korlátozódott. A betegek zsírbevitelük többségét egyszeresen telítetlen zsírsavakból (például olívaolaj) és közepes láncú trigliceridekből (például kókuszolaj és tejszín) szerezték be; dióból és dióvajból; és friss halból.

Az LFD csoport résztvevőinek azt a tanácsot adták, hogy a szokásos, alacsony zsírtartalmú étrendet fogyasszák 55: 25: 20% CHO: fehérje: zsír energiával. Ez a diéta a sovány húsok, az alacsony zsírtartalmú tejtermékek, a teljes kiőrlésű gabonák, a hüvelyesek, a gyümölcsök és a zöldségek fogyasztását hangsúlyozta. Az étkezési terv minimalizálta a magas zsírtartalmú ételeket, a magas koleszterinszintű ételeket, a keményítőket és a hozzáadott cukrot, valamint 3) zsírszövetet és izomszövetet biztosított a SliceOmatic képelemző szoftver segítségével (4.3 verzió: Tomovision, Montreal, Kanada). Az L1 és az L5 csigolya közötti hasi képeket használtuk az VAT és a SAAT elemzésére. A comb izomzatát és a zsírszövet térfogatát három kép segítségével elemeztük a comb közepétől (középső pont az elülső csípő címer és a patella között). A comb IMAT-ot, PMAT-t és SM-t elválasztottuk a comb SAT-tól úgy, hogy kézzel húztunk egy vonalat a combizmot körülvevő fascia lata mentén. Ezt követően az IMAT-ot particionálták a PMAT-tól és az SM-től úgy, hogy kézzel húztak egy vonalat maga az izom köré, hogy megragadják a közvetlenül az izomcsoportok között és azokon belül található zsírszöveteket.

Hiperinzulinémiás-euglikémiás bilincs

A glükóz, a hormonok és a lipidek elemzése

Az elemzéseket a Táplálkozási Elhízás Kutatóközpont és a Cukorbetegség Kutatóközpont törzslaboratóriumában végezték. A glükózt, az összes koleszterint, a HDL-koleszterint és a triglicerideket SIRRUS analizátorral (Stanbio Laboratory, Boerne, TX) mértük; Az LDL-C értékét Friedewald módszerével számoltuk [15]. Kiszámítottuk a teljes koleszterin/HDL-C arányt; az ajánlott céltartomány 5: 1 vagy alacsonyabb arány, az optimális arány: 3-5: 1. Az inzulint immunfluoreszcenciával vizsgáltuk TOSOH AIA-II analizátoron (TOSOH Corp., South San Francisco, CA); intra-assay CV 1,5% és interassay CV 4,4%.

A gyulladás keringő markereit immunvizsgálattal értékeltük éhomi reggeli szérumokban a beavatkozás előtt és után. A nagy érzékenységű C-reaktív fehérjét (CRP) turbidometriai módszerekkel értékeltük SIRRUS analizátor (Stanbio Laboratory) alkalmazásával, a Pointe Scientific-től kapott reagensekkel, valamint TNF-α és IL-6 elektrokémilumineszcencia (Meso Scale Discovery) alkalmazásával. Az egyes vizsgálatok minimális kimutatható koncentrációja 0,05 mg/l, 0,507 pg/ml, illetve 0,25 pg/ml volt. A vizsgálaton belüli átlagos CV-k 7,49, 7,61 és 6,68% voltak. A vizsgálatok közötti átlagos CV-k 2,13, 5,47 és 9,72% voltak.

Pihentető energiafelhasználás

A REE-t és a légzési hányadost (RQ) az alapértéknél és a 8. héten határoztuk meg egy éjszakai böjt után, közvetett kalorimetriával (Vmax ENCORE 29 N Systems, SensorMedics Corporation, Yorba Linda, Kalifornia) az UAB Táplálkozási és Elhízáskutató Központjának (NORC) Metabolism Core-jában. A fejen és a vállakon átlátszó, műanyag baldachinos burkolatot helyeztek el, és a lejárt levegőt 20 percig gyűjtötték egy 10 perces egyensúlyi periódus után. A szén-dioxid-termelést és az oxigénfogyasztást ez idő alatt folyamatosan mértük.

Statisztikai analízis

A leíró statisztikákat étrend-hozzárendeléssel számoltuk. A statisztikai tesztek kétoldalasak voltak, az alfa szintje 0,05, ami a statisztikai szignifikanciát jelzi. Az elemzéseket SAS (9.1 verzió; SAS Institute, Inc., Cary, NC) segítségével végeztük. Páros t-teszteket alkalmaztunk a kiindulási és a beavatkozás utáni testösszetétel, a zsíreloszlás, az inzulinérzékenység és a szérum analit változóinak különbségének megállapítására étrendcsoportonként. A kovariancia (ANCOVA) elemzése meghatározta az étrend (kiigazítva a kiindulási értékkel) hatását az összes változóban az alapváltástól a beavatkozás utáni változásra. További korrekciókat hajtottak végre a testzsír teljes tömegének változására vonatkozóan, hogy meghatározzuk a diéta független hatását a specifikus zsírszövet-raktárak szelektív kimerülésére, az inzulinérzékenység és más hormonok változására a súly (zsír) veszteség elszámolása után. Független t-teszteket használtak az étrendi bevitel csoportbeli különbségeinek meghatározására.

Eredmények

34 nő és férfi fejezte be a vizsgálatot (19 befejezte a VLCD-t, 15 pedig az LFD-t). Hat résztvevő a tanulmányhoz nem kapcsolódó különböző okok miatt hagyta abba a beavatkozást. A vizsgálatból kieső mind a 6 résztvevő 67 és 72 év közötti európai amerikai nő volt. Amint az 1. táblázat mutatja, a vizsgálat résztvevői etnikailag sokfélék voltak (83 és 17% az LFD-n, 92 és 8% pedig a VLCD-n Kaukázusi, illetve afro-amerikai), átlagéletkoruk mindegyik csoportban 71 év. A kiindulási értéknél a csoportok között nem volt szignifikáns különbség a BMI, a zsírtömeg és a sovány tömeg között. Bár a résztvevőket nem utasították a kalóriák korlátozására, mindkét csoport súlycsökkenést tapasztalt. A súlycsökkenés átlagosan szignifikánsan nagyobb volt a VLCD csoportban az LFD csoporthoz képest (- 6,3% vs - 1,0%, o 1. táblázat A vizsgálatban résztvevők kiindulási jellemzői (átlag ± SD, hacsak nincs feltüntetve)

A testösszetétel és a zsíreloszlás étrendcsoportonkénti változásait a 2. táblázat mutatja. A VLCD után a súly, az összes zsírtömeg, az áfa, a SAAT, a comb-SAT, a comb-az IMAT és a teljes sovány tömeg jelentős csökkenést mutatott. A VLCD csoport 9,7% -kal csökkent a teljes zsírtömegben, míg az LFD csoport 2,0% -kal csökkent (p 2. táblázat A kiindulási és a 8 hetes testösszetétel és a zsíreloszlás eredményei étrendcsoportonként

súlycsökkenés

A testösszetétel egyéni változásai az alacsony zsírtartalmú étrendre (LFD) és a nagyon alacsony szénhidráttartalmú étrendre (VLCD) reagálva

A metabolikus és hormonális eredmények diétacsoportonkénti változását a 3. táblázat mutatja. A VLCD-t követően a HDL-C szintje szignifikánsan nagyobb volt, és csökkent a HOMA-IR, az éhomi inzulin és a trigliceridek aránya az LFD-hez képest. A VLCD csoporton belül az inzulinérzékenység (clamp) szignifikánsan megnőtt, és általában az összkoleszterin és az LDL-C csökkenése volt megfigyelhető. Az éhomi glükóz, a hsCRP, a TNF-α, az IL-6, az összkoleszterin és az LDL-C változásában nem volt szignifikáns változás vagy csoport közötti különbség. A 3. ábra a REE és az RQ változását mutatja a kiindulási értéktől a 8. hétig. A REE-ben nem voltak szignifikáns diétán belüli változások a REE-ben, illetve az étrend-csoportok közötti különbségek nem voltak a REE-ben. A VLCD-t fogyasztó résztvevők között az RQ szignifikánsan csökkent és szignifikánsan alacsonyabb volt azokhoz képest, akik 8 hét után fogyasztották az LFD-t (o 3. táblázat Kiindulási és 8 hetes metabolikus eredmények diétacsoportonként

A 4. táblázat mutatja a résztvevők által önként bejelentett étrendi bevitelt a 8 hetes beavatkozás közepén. Nem voltak szignifikáns különbségek a napi elfogyasztott fehérje és zsír grammjában az LFD és a VLCD étrendcsoportok között. Jelentős különbség volt a két csoport között a napi elfogyasztott szénhidrát grammokban. Átlagosan a VLCD csoportot 2248 ± 218,1 kkcal/napra, az LFD csoportot pedig 2137,5 ± 193,7 kkcal/napra írták fel. A VLCD csoport arról számolt be, hogy naponta lényegesen kevesebb az összes kalória fogyasztása (1114 ± 314 vs 1535 ± 395, o 4. táblázat Saját bevallott étrendi bevitel étrendcsoportonként

Vita

Ez az első olyan tanulmány, amely az IMAT 24% -os csökkenéséről számol be, reagálva egy 8 hetes, VLCD beavatkozásra idősebb felnőtteknél, olyan populációnál, amely hajlamos nagy mennyiségű lipid felhalmozására a vázizomban. Ezek a változások várhatóan számos, az anyagcsere-egészséggel és a fizikai funkcióval kapcsolatos eredményt javítanak. Az idősebb felnőttek körében végzett több longitudinális vizsgálat arról számolt be, hogy az IMAT felhalmozódása magasabb, ami az idő múlásával gyengébb fizikai funkciókkal jár [6, 20]. A 2-es típusú cukorbetegségben (T2D) szenvedő férfiak körében a nagyobb IMAT a hiperglikémia nagyobb prevalenciájával járt [21]. Ezenkívül a nagyobb IMAT összefüggésbe hozható a nagyobb inzulinrezisztenciával és a gyulladás markereinek emelkedésével [22]. Ezek a megfigyelések arra utalnak, hogy a vázizmok zsíros beszivárgása hozzájárulhat a kardiometabolikus megbetegedések kockázatához vagy jelölheti azokat. Így a CHO-ban csökkentett étrend ajánlása az elhízott idősebb felnőttek számára optimális lehet az IMAT csökkentése, valamint az életkor előrehaladtával az anyagcsere és a fizikai diszfunkció kockázatának csökkentése érdekében.

Vizsgálatunknak vannak korlátai és erősségei. Mivel a két beavatkozási étrend nem volt izokalorikus, nem vonhatunk le következtetéseket arra vonatkozóan, hogy a VLCD hatásai felülmúlják-e a korlátozott energiájú, az LFD-t a testösszetétel változásán és a zsíreloszláson, függetlenül a fogyástól az elhízott felnőttek körében. Nem biztosítottunk minden ételt a résztvevőknek; mindazonáltal a VLCD csoport tojásait, a reggeli bárokat pedig az LFD csoport számára biztosítottuk napi fogyasztás céljából. Az összes étel biztosítása növelheti az étrend betartását, a tanulmányi látogatások látogatottságát és/vagy a résztvevők megtartását. Az étrendi előírások betartását a beavatkozás felénél saját bevallás alapján elkészített 3 napos táplálékrekord felhasználásával értékelték, amely nem biztos, hogy pontos vagy reprezentatív a táplálékbevitel szempontjából a teljes beavatkozás során; a betartást a makrotápanyagok bevitelének, az RQ és a BHB objektív mértéke támogatta. A megvalósíthatósági problémák miatt nem vakítottuk meg a résztvevőket vagy a tanulmányi személyzetet az étrend kijelölésére az ebből fakadó torzítás lehetőségével. A DXA és MRI elemzést végző személyzet azonban elvakult az étrend kijelölésétől, és a beavatkozás méréseit a lehető legobjektívebben végezték el.

Összegzésképpen elmondható, hogy a VLCD elhízott idősebb felnőttek csoportjában jelentős súlycsökkenést és csökkentett áfát és comb-IMAT-t váltott ki. Ezeknek a zsírszövetraktáraknak a kimerülése kritikus fontosságú lehet a metabolikus betegség kockázatának csökkentése érdekében az életkor előrehaladtával. Továbbá a zsírtömeg jelentős csökkenése ellenére a VLCD-t fogyasztók nagyobb combvázizomtérfogatot tartottak fenn. Súlycsökkenés nagyon alacsony CHO, energia korlátozott étrend hatására javította a máj és a perifériás inzulinérzékenységet, ami a kardiometabolikus betegség kockázatának csökkenésére utal.

Az adatok és anyagok rendelkezésre állása

A jelen vizsgálat során felhasznált adatkészletek ésszerű kérésre a megfelelő szerzőtől kaphatók.