Az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú étrend és az alacsony zsírtartalmú étrend összehasonlító hatása a vesére

Összegzés

Háttér és célkitűzések Aggódnak az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú fogyókúrás étrend káros hatásai. Ezt a kérdést egy párhuzamos, randomizált, kontrollált hosszú távú vizsgálat másodlagos elemzése során vizsgálták.

Tervezés, beállítás, résztvevők és mérések 2003 és 2007 között 307 elhízott, súlyos orvosi betegség nélkül szenvedő felnőttet három amerikai tudományos központban véletlenszerűen 24 hónapig alacsony szénhidráttartalmú vagy alacsony zsírtartalmú fogyókúrás étrendbe osztottak. A fő eredmények között szerepelt a vesefiltrációs (GFR) indexek (szérum kreatinin, cisztatin C, kreatinin clearance); 24 órás vizeletmennyiség; albumin; kalcium kiválasztás; és a szérum oldott anyag 3., 12. és 24. hónapban.

Eredmények Az alacsony zsírtartalmú étrendhez képest az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú fogyasztás a szérum kreatinin (relatív különbség, −4,2%) és a cystatin C (−8,4%) kismértékű csökkenésével járt együtt 3 hónap múlva, és a kreatinin clearance relatív növekedésével 3 hónap múlva. (15,8 ml/perc) és 12 (20,8 ml/perc) hónap; szérum karbamid 3 (14,4%), 12 (9,0%) és 24 (8,2%) hónapban; és 24 órás vizeletmennyiség 12 (438 ml) és 24 (268 ml) hónapnál. A vizelettel történő kalcium kiválasztás 3 (36,1%) és 12 (35,7%) hónappal nőtt a csontsűrűség változása vagy az új vesekő klinikai megjelenése nélkül.

Következtetések Egészséges, elhízott egyéneknél az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú fogyókúrás étrend 2 év alatt nem társult észrevehetően káros hatásokkal a GFR-re, az albuminuriára vagy a folyadék- és elektrolit-egyensúlyra az alacsony zsírtartalmú étrendhez képest. További nyomon követésre van szükség a veseműködésre gyakorolt hosszabb távú hatások meghatározásához.

Bevezetés

Az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú étrend legalább egy évszázad óta népszerű, mint súlycsökkentő stratégia. Csak 2003-ban tanulmányozták őket randomizált, kontrollált módon. Ezen kísérletek közül sok azt jelezte, hogy az ilyen étrendek nagyobb rövid távú fogyást, hasonló hosszú távú fogyást és jobb javulást okoznak bizonyos szív- és érrendszeri betegségek kockázati tényezőiben (pl. Inzulinrezisztencia, HDL-koleszterin) az alacsony zsírtartalmú étrendhez képest (1). –11).

Tekintettel az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú étrendek vesefunkcióra és egészségre gyakorolt biztonságával kapcsolatos régóta fennálló aggodalmakra (12), meglepő, hogy az elhízott fogyókúrázók körében mennyire kevéssé ismert az ilyen étrendek vesehatása. Két tanulmány, amely az ilyen étrend vese hatásait vizsgálta, nem számolt be káros hatásról (13,14), bár a szerény mintanagyság korlátozta őket (65–68 résztvevő); viszonylag rövid időtartam (6 hónap – 1 év); teljes mértékben a vese szűrésére és az albuminuriára összpontosít; és egy esetben lényegesen magasabb szénhidráttartalmú étrend használata, mint a népszerű alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú étrend, például az Atkins-étrend (15). Fontos kérdések maradnak az ilyen étrendek lehetséges káros mellékhatásairól a GFR tartós emelkedése (azaz glomeruláris hiperfiltráció) következtében (16,17); fokozott proteinuria (18–22); és az elektrolit, sav-bázis és a csont ásványi állapotának romlása (18). Az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú étrend túlzott felírása különös jelentőséget kap az elhízott populációban, ahol már fennáll a glomeruláris hiperfiltráció, a felesleges proteinuria, valamint nagyobb a veseelégtelenség és más vesével kapcsolatos rendellenességek kockázata (23–27).

A vizsgálat célja az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú étrend és az alacsony zsírtartalmú étrend relatív hatásainak értékelése volt a vesével kapcsolatos paraméterekre elhízott felnőtteknél 2 éves időszak alatt. Feltételeztük, hogy az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú étrend nagyobb mellékhatásokkal járna, mint az alacsony zsírtartalmú étrend.

Anyagok és metódusok

Tervezés

Ezt a három központú, randomizált, kontrollált, 2 éves vizsgálatot 2003 és 2007 között végezték. A résztvevőket 2 évig alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú vagy alacsony zsírtartalmú, kalóriatartalmú étrendbe osztották be. Az étrendi beavatkozás testtömegre és kardiovaszkuláris kockázati tényezőkre gyakorolt hatásáról másutt beszámoltak (8). A vesekimeneteket a kiinduláskor, valamint a 3., 12. és 24. hónapban értékelték. Az összes résztvevő írásos tájékozott beleegyezést kapott. A három résztvevő intézmény intézményi felülvizsgálati testületei jóváhagyták a tanulmányt.

Résztvevők

Az elsődleges felvételi kritériumok a 18–65 éves kor, a testtömeg-index 30–40 kg/m 2 és a testtömeg kevesebb, mint 136 kg volt. Kizártuk a vizsgálatba jelentkezőket, ha súlyos orvosi betegségeik voltak, például 2-es típusú cukorbetegség; lipidcsökkentő gyógyszereket szedett; terhes vagy szoptató volt; vagy olyan gyógyszereket szedett, amelyek befolyásolják a testsúlyt, beleértve az elhízás elleni szereket is. A 140/90 Hgmm vagy annál nagyobb BP-vel rendelkező résztvevőket kizárták, függetlenül attól, hogy kezelték-e őket. Összesen 307 felnőtt (208 nő és 99 férfi), akiknek átlagéletkora (± SD) 45,5 ± 9,7 év és átlagos testtömeg-indexük 36,1 ± 3,5 kg/m 2 volt.

Diétás beavatkozás

Az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú csoportba (n = 153) véletlenszerűen besorolt résztvevőket arra utasították, hogy kövessék az étrendet, amely korlátozza a szénhidrátbevitelt, de korlátlan zsír- és fehérjefogyasztást tesz lehetővé, Dr. Atkins ’New Diet Revolution (15) irányelveinek megfelelően. A kezelés első 12 hetében a résztvevőket arra utasították, hogy alacsony glikémiás indexű zöldségek formájában korlátozzák a szénhidrátfogyasztást 20 g/napra. Az első 12 hét után a résztvevők fokozatosan növelték a szénhidrátbevitelt (heti 5 g/nap) több zöldség, korlátozott mennyiségű gyümölcs, végül kis mennyiségű teljes kiőrlésű gabona és tejtermék fogyasztásával, amíg stabil étrendet és kívánt súlyt nem sikerült elérni. . Az alacsony zsírtartalmú csoport résztvevőit (n = 154) olyan étrend fogyasztására bízták, amely az energiafogyasztást nőknél 1200–1500 kcal/napra, férfiak esetében pedig 1500–1800 kcal/napra korlátozta, a kalóriák körülbelül 55% -a szénhidrátból származik., 30% zsírból és 15% fehérjéből. Minden résztvevő átfogó, személyes személyes csoportos magatartási kezelést kapott hetente 20 hétig, minden második héten 20 hétig, majd minden második hónapban a 2 éves tanulmányidő hátralévő részében.

Mérések

Súly.

A testtömeget kalibrált mérlegen mértük, miközben a résztvevők könnyű ruhát és cipőt nem viseltek. A magasságot sztadiométerrel mértük az alapvonalon.

A BP mérésének technikáiról máshol beszámoltak (8).

Vese-változók.

A glomeruláris szűrés markerei

A szérum kreatinint standard klinikai vizsgálatokkal mértük mind a három részt vevő intézményben. A vizelet kreatinin-clearance-ét (ml/perc) úgy számoltuk, hogy a 24 órás vizelet-kreatinin-kiválasztást (mg/d) elosztottuk 1440-vel (azaz min/d), majd ismét elosztottuk a szérum kreatinin-tartalommal (mg/dl) × 100 (azaz, ml/dl). A szérum cisztatin C-t egy helyen mértük standard vizsgálattal (Dade Behring N Latex assay, Deerfield, IL).

A vizelet albumin kiválasztása

Minden résztvevő szóbeli és írásbeli utasításokat kapott a 24 órás vizeletgyűjtés elvégzéséről. Huszonnégy órás vizeletalbumint mértünk standard klinikai vizsgálattal mindhárom résztvevő intézményben.

Szérum oldott anyagok

A szérum nátrium-, kálium-, klorid- és hidrogén-karbonát-koncentrációt standard klinikai vizsgálatokkal mértük mindhárom résztvevő intézményben.

Vizelet oldott anyagok

Huszonnégy órás vizeletmennyiséget és kalciumot mértünk standard klinikai vizsgálatokkal mindhárom résztvevő intézményben.

Statisztikai elemzések

Az eredeti tanulmány kibővítette beiratkozási céljait, hogy energiát nyújtson a másodlagos eredményekhez, például az ebben a cikkben leírt, vesével kapcsolatos változókhoz (8). Az összes statisztikai elemzést a SAS szoftver 9.2-es verziójával (SAS Institute, Cary, NC) végeztük. A leíró adatokat átlagként, SD-ként vagy medián- és interkvartilis tartományként (azaz 25. és 75. percentilis) jelentik a folyamatos adatok esetében, az utóbbiakat az erősen ferde változók esetében jelentik. A kategorikus adatokra vonatkozó leíró statisztikákat a résztvevők számaként és százalékaként jelentik. A MIXED eljárást alkalmazták a kovariancia-minták sorozatának (28) illesztésére, egy lineáris vegyes hatású modellek osztályára, hogy modellezzék az egyes érdekes eredmények hosszanti értékeit az idő múlásával (alapvonal, 3 hónap, 12 hónap és 24 hónap). ). Ez a modellezési megközelítés figyelembe veszi az adatok hiányát a lemorzsolódás vagy a követés elvesztése miatt (feltételezve, hogy az adatok véletlenszerűen hiányoznak, a megfigyelt válaszoktól függenek, de nem követelik meg, hogy az adatok véletlenszerűen hiányozzanak), és figyelembe veszi a ismételt intézkedések az egyénen belül a maradék hiba kovariancia-szerkezetének modellezésével. Strukturálatlan kovarianciát alkalmaztunk a maradék hibára, és minden étrendcsoportra külön becsültük.

A kiindulási értékeket használták első kimeneti mérőszámként, nem pedig mint kovariált modellt, amely lehetővé teszi a hiányzó alapadatokkal rendelkező résztvevők bevonását. Mindegyik modellt alkalmazták az egyes érdeklődési eredmények változásának becslésére a kiindulási érték és az egyes étrendcsoportokon belüli minden egyes utólagos tanulmányi látogatás között, valamint tesztelték az étrend és az eredmény változásának kölcsönhatását. Minden hipotézis teszthez 0,05 α értéket alkalmaztunk. Az eredményeket átlagváltozásként és 95% -os konfidencia intervallumként (CI) jelentik az egyes diétacsoportokon belül. Azok a változók, amelyek eloszlásában erősen torzultak (szérum kreatinin, cisztatin C, karbamid, 24 órás vizeletalbumin és kalcium), logaritmikusan átalakultak elemzés céljából. A log-transzformált elemzések becsléseit vissza-transzformálták, és százalékos változásként jelentik. Ha a fenti modellekhez hozzáadunk egy webhelyhatást, az eredményeket nem változtatta meg; így a végső modellekben nem szerepelt egy helyszínhatás. A feltáró modellek alkalmassá váltak a kiindulási BP-re is, hogy értékeljék a vesével kapcsolatos mérések csoportbeli különbségét, figyelembe véve a BP-ben megfigyelt különbségeket.

Azon résztvevők aránya, akiknek az egyes időpontokban hiányoztak a szérum- és vizeletadatai, nem különbözött a két vizsgálati csoport között, és a súlycsökkenés hasonló volt az összegyűjtött szérum- és vizeletadatokkal rendelkezők esetében. Nem figyeltek meg szisztematikus különbségeket a demográfiai jellemzőkben vagy a mért eredményekben azok között, akik szérum- és vizeletanyagot gyűjtöttek, illetve nem.

Eredmények

Tanulmány a népességről

A résztvevők toborzásának folyamatábrája.

Fogyás

Mindkét csoport jelentős súlyvesztést tapasztalt, körülbelül 9% -kal, 11% -kal és 7% -kal a 3., 12., illetve 24. hónapban. A súlycsökkenés a vizsgálat során soha nem különbözött statisztikailag szignifikánsan a csoportok között (a táblázat nézetének előre meghatározott P-értékének levágását használva:

Soron belüli megtekintése
Felugró ablak megtekintése

Becsült változás a kiindulási értékhez képest az étrendi vizsgálati csoportokban

A glomeruláris szűrés markerei

A kreatinin-clearance tendenciái. A sávok 95% -os konfidencia intervallumot jelentenek az átlagokhoz.

24 órás vizeletalbumin kiválasztás

A vizelet albumin kiválasztásának mennyiségében nem volt különbség a csoportok között, az általános tendencia a csökkent kiválasztódás felé irányult, diétától függetlenül (2. táblázat).

Szérum oldott anyagok

A szérum nátrium-, kálium-, klorid- és hidrogén-karbonát-szintje a csoportok között egyetlen időpontban sem különbözött (2. táblázat). A szérum karbamid szintje szignifikánsan magasabb volt az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú csoportban az egész vizsgálati időszak alatt (relatív különbség a 3 hónapos csoportok között, 14,4% [95% CI, 8,0% –21,2%]; 12 hónap, 9,0% [95 % CI, 2,4% –16,0%]; 24 hónap, 8,2% [95% CI, 0,1% –17,0%]).

Vizelet oldott anyagok

A 2. táblázatban leírtak szerint a 24 órás vizeletmennyiség növekedett az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú csoportban az alacsony zsírtartalmú csoporthoz képest 12-nél (relatív növekedés, 438 ml [95% CI, 181–696 ml]) és 24 (relatív növekedés, 268 ml [95% CI, 1–535 ml]) hónap. A huszonnégy órás vizelet kalciumszintje viszonylag magasabb volt az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú étrend mellett 3-nál (relatív növekedés, 36,1% [95% CI, 15,0% –61,1%]) és 12-nél (relatív növekedés, 35,7% [95) % CI, 10,7% –66,2%]) hónap (2. táblázat, 3. ábra).

A vizelet kalcium kiválasztásának tendenciái. A sávok 95% -os konfidencia intervallumot jelentenek az átlagokhoz.

A vizsgálati csoportok közötti különbségek elszámolása a releváns klinikai változókban

Az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú csoport statisztikailag nagyobb (2–3 Hgmm) csökkenést mutatott a diasztolés vérnyomásban (3 és 6 hónap) és a testtömegben (1 kg) (3 hónap). A fent leírt megállapítások egyike sem változott ezeknek a különbségeknek a kiigazítása után, vagy amikor beépítették a helyszín hatását, hogy lehetővé tegyék a laboratóriumi vizsgálatok különbségeit a helyek között.

Vita

Ez a 2 éves tanulmány megállapította, hogy az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú fogyókúrás étrend a kreatinin-clearance, a vizeletmennyiség, a kalcium kiválasztás és a szérum karbamid-nitrogén növekedésével jár, összehasonlítva a szokásos alacsony zsírtartalmú fogyókúrás étrenddel. A különbségek legnagyobb részét a vizsgálat első 12 hónapjában figyelték meg. A szérum elektrolitokra és a vizelet albumin kiválasztására nem volt differenciális hatás. Ezek az eredmények közvetlenül a fogyókúrás stratégiák megfelelő és biztonságos felírásához kapcsolódnak.

A kreatinin-clearance a GFR általánosan alkalmazott klinikai helyettesítő, a veseműködés alapvető mutatója (29). Stabil állapotban és feltételezve, hogy nincs extrarenalis clearance, a vesén keresztüli kreatinin kiválasztás megegyezik annak generációjával. A kreatinin képződését elsősorban az izomtömeg és a főtt hús formájában történő kreatininfogyasztás határozza meg (30), míg a vizelet kreatinin kiválasztása elsősorban a GFR-től függ. Az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú étrend korai szakaszában alacsonyabb szérum kreatininszinttel társult a változatlan vizeletkreatinin kiválasztás mellett. Ezt a forgatókönyvet a glomeruláris hiperfiltráció révén a szérum kreatinin új, állandó állapotának megteremtése magyarázza a legjobban, amely sokáig tisztázatlan mechanizmusok révén társult a magas fehérjefogyasztáshoz (31,32). Ezt a következtetést támasztja alá a cisztatin C párhuzamos csökkenése, amely a szérum kreatininnel ellentétben a kreatinin generációjától független glomeruláris szűrést tükrözi (33). Az alacsony zsírtartalmú étrend fordított helyzetét figyelték meg, ami a kiindulási ponthoz képest viszonylag hipofiltráló állapotra utal, valószínűleg az alacsonyabb fehérjefogyasztás miatt (34).

A vizelet albumin kiválasztása a vesék egészségi állapotának másik kulcsfontosságú mutatója (29), valamint a főbb klinikai eredmények előrejelzője (19–22). Noha a magas fehérjetartalmú fogyasztás rövid távú humán vizsgálatokban kimutatta a proteinuria fokozását (18), tanulmányunk nem talált különbséget a diéták között a vizelet albumin kiválasztására. A testsúlycsökkenés, amely hasonló volt a csoportok között, maga is csökkentheti a proteinuriát (41,42), és valószínűleg eltörpül az étrendi összetevők bármilyen hatásától. Így nincs arra utaló jel, hogy az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú étrend káros hatással lenne az albuminuriára.

Az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú étrend hajlandósága a vizelet vizeletürítésének növelésére megerősíti a sovány egyének korábbi megfigyelési és beavatkozási adatait, amelyek a megnövekedett fehérjebevitelt és a vizeletkiválasztást a kalciumalapú kövek magasabb kockázatához kötik (45,48,49). A vizeletből történő kalcium kiválasztás fokozódik a vizelet savjának fokozott megnövekedése és a GFR, a vese tubuláris kalcium visszaszívódásának károsodása, a citrát kiválasztás csökkentése, valamint a vizelet szulfátja és foszfátja által csapdába ejtett kalcium révén (45,50–52). Az is lehetséges, hogy a negatív töltésű ketonok vizelettel történő kiválasztása is hozzájárul azáltal, hogy kötelezővé teszi a kationok, például a kalcium vizeletvesztését. Fontos, hogy az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú étrend nem kapcsolódott káros hatásokhoz (pl. Új vesekövek klinikai bemutatása vagy csökkent csont ásványi sűrűség) (8). Azonban, hogy egy ilyen étrend kockázatosabb-e a magasabb kockázatú populációkban (például azoknál, akiknél a családi kórelőzményben szerepel a nephrolithiasis, a korábbi kövek vagy a vese osteodystrophiája), érett terület a jövőbeni kutatásokra.

Bár az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú étrend súlycsökkenésre, valamint az anyagcsere és a szív- és érrendszeri kockázati tényezőkre kiterjedten vizsgálták (1–10), kevés tanulmány vizsgálta szigorúan a vesére gyakorolt hatását. Két nemrégiben végzett, szerény méretű, randomizált vizsgálat szerint az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú fogyasztás 6–12 hónapon keresztül nem volt hatással a szérum kreatininre az alacsony zsírtartalmú vagy alacsony glikémiás étrendhez képest, de a GFR egyéb markerei, például a cystatin C és mértük a vizelet kreatinin clearance-ét (13,53). Egy 39 résztvevővel végzett megfigyeléses vizsgálatban (54) az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú fogyókúrás étrendnek klinikailag nem volt jelentős hatása a sav-bázis vagy az elektrolit állapotára, hasonlóan eredményeinkhez. Rosenvinge Skov et al. Egy nagyobb tanulmánya. véletlenszerűen 65 túlsúlyos vagy elhízott egyént 6 hónap alatt magas vagy alacsony fehérjetartalmú étrendhez rendeltek (14). Az egyetlen jelentett különbség a GFR és a vér karbamid-nitrogénszintjének növekedése volt a magas fehérjetartalmú (szemben az alacsony fehérjetartalmú) csoportban, bár az étkezési fehérje mennyisége a magas fehérjetartalmú csoportban nem volt olyan magas, mint amelyet a népszerű étrendek fogyasztanak, vagy ez tanulmány.

Ennek a tanulmánynak számos figyelemre méltó erőssége van, többek között szigorú tanulmányterv, nagy mintaméret, hosszadalmas nyomon követés, klinikailag releváns étrendi beavatkozás és különféle mérések a veseműködés és az egészség jellemzésére. Ezenkívül mindkét csoport hasonló súlyvesztése lehetővé tette számunkra, hogy elkülönítsük a makrotápanyagok összetételét a fogyás vesefunkcióra gyakorolt hatásaitól.

Számos tanulmányi korlát is létezik. A GFR-t közvetlenül nem mértük, bár eredményeink összhangban vannak a korábban GFR-re jelentett hatásokkal (14). Ezenkívül hiányzott egy számszerűsíthető marker, amely értékelte a diéták tanulmányozásának időbeli betartását, például a vizelettel történő karbamid kiválasztását. A vizelet-ketonokra, az étrend betartásának ésszerű helyettesítőjére vonatkozó pozitív vizsgálati eredményekkel rendelkező résztvevők aránya azonban szignifikánsan magasabb volt az alacsony szénhidráttartalmú magas fehérjetartalmú (szemben az alacsony zsírtartalmú) étrend csoportban 3 és 6 hónapos korban (8). Nem vizsgáltak nehéz klinikai végpontokat vagy vese szövettani jellemzőket, mert ezek meghaladták a vizsgálat kereteit. Nem közvetlenül mértük, hogy a résztvevők megfelelően gyűjtötték-e a vizeletüket, de a randomizációs tervezés miatt nem valószínű, hogy a csoportok között megfigyelt különbségeket a gyűjtés kérdéseivel magyarázzák. Végül, bár az elhízott kohorszunk egészséges jellege külső érvényességet biztosít a nem cukorbeteg, nem hipertóniás, elhízott populáció számára, korlátozza az eredmények extrapolálását magas kockázatú, vesebetegségben, nephrolithiasisban vagy más kapcsolódó problémákban szenvedő betegekre.

Összefoglalva: ez a tanulmány, amely az eddigi leghosszabb és legátfogóbb az alacsony szénhidráttartalmú, magas fehérjetartalmú étrend vesefunkcióra gyakorolt hatásaival kapcsolatban, feltárta, hogy az étrend nem volt összefüggésben a GFR-re, az albuminuriára vagy a folyadék- és elektrolit-egyensúlyra gyakorolt észrevehető káros hatásokkal alacsony zsírtartalmú étrendhez képest elhízott egyéneknél, akiknek már nem volt vesebetegségük. További vizsgálatokra van szükség a veseműködésre gyakorolt hosszabb távú hatások és az ilyen étrend következményeinek értékeléséhez CKD-ben, cukorbetegségben vagy magas vérnyomásban szenvedőknél, valamint azoknál, akiknél fokozott a vesekő kockázata.

Közzétételek

Köszönetnyilvánítás

A szerzők köszönetet mondanak Daniel Coyne-nak a hasznos megjegyzésekért, Joan Heins-nek és Emily Smith-nek a tanulmány elkészítésében nyújtott segítségért, a tanulmány résztvevőinek pedig a részvételért.