Intervence zaměřená na dietní index zánětu vodního melounu (IMAGINE)

Cíle studie: Chronický zánět podporuje rozvoj mnoha chronických onemocnění, které významně přispívají k invaliditě a úmrtnosti ve Spojených státech (USA). Obzvláště zajímavá, protože se týká zánětu, je strava, která je silným moderátorem systémového zánětu. Diety s vysokým obsahem ovoce a zeleniny, ryb a celozrnných výrobků (např. středomořská a vegetariánská strava) byly spojeny s nižší úrovní zánětu. Na druhé straně strava bohatá na červené maso, mléčné výrobky s vysokým obsahem tuku a rafinované obiloviny (západní strava) je obvykle spojena s vyšší úrovní zánětu. Až do roku 2014 nebyl navržen žádný dietní index specificky pro stanovení zánětlivého potenciálu individuální stravy. Nicméně výzkumníci z Programu prevence a kontroly rakoviny, University of South Carolina vyvinuli Dietary Inflammatory IndexTM (DII). DII kvantifikuje úroveň dietárního zánětlivého potenciálu na škále od maximálně protizánětlivých po prozánětlivé. Vodní meloun patří mezi ovoce, jehož složky mají prokazatelně protizánětlivé účinky. Celkovým cílem tohoto návrhu je určit, zda rafinovaný a upravený poradenský systém DII zaměřený na vodní meloun může snížit úrovně chronického zánětu. DII je ověřené měřítko, u kterého bylo prokázáno, že předpovídá řadu výsledků včetně zánětu, rakoviny, KVO a úmrtnosti, mimo jiné.

Konkrétně jde o cíle tohoto návrhu:

1. Upřesněte a upravte zásah založený na DII vyvinutím a začleněním mnoha receptů na vodní meloun, které budou mít nízké (protizánětlivé) skóre na stupnici DII.
2. Navrhněte a implementujte dvouramennou intervenční studii založenou na rafinovaném programu DII zaměřeném na vodní meloun pro snížení úrovně chronického zánětu. Každá větev bude mít 15 účastníků (plus dalších 15 partnerů naverbovaných účastníky intervenční větve). Intervenční větev obdrží modifikovanou DII intervenci, zatímco kontrolní větev obdrží všeobecné zdravotní vzdělání.

Odůvodnění: Zahrnout shrnutí předchozí práce a odborných znalostí souvisejících s tématem a citované odkazy: Do roku 2014 neexistoval žádný vědecky platný způsob, jak dát do souvislosti to, co jedinci jedli, se schopností zkonzumovaných potravin upravovat zánět. V reakci na absenci nástroje, který by mohl shrnout schopnost diet ovlivňovat zánětlivé procesy, vyvinuli výzkumníci DII, která je založena na literatuře (téměř 2 000 recenzovaných článků v časopisech) o stravě a zánětu do roku 2010.20 DII kategorizuje stravu jednotlivců podle jejich zánětlivého potenciálu. Navíc bylo zjištěno, že předpovídá změny v hs-CRP ve studii Seasonal Variation in Blood Cholesterol (SEASONS). Následně výzkumníci použili DII v přibližně 100 souborech dat z celého světa k testování účinku zánětu spojeného s dietou na: 1) markery zánětu, jako je CRP, IL-6 a TNF-alfa-R2; 2) CVD, 3) rakoviny prsu, tlustého střeva, prostaty, vaječníků, endometria, jater a slinivky břišní; 3) mortalita ze všech příčin, KVO a specifická úmrtnost na rakovinu; 4) respirační stavy, jako je astma; a 6) kognitivní poruchy. K dnešnímu dni vyšetřovatelé publikovali více než 80 recenzovaných publikací DII.

Přehled návrhu studie: Vyšetřovatelé mají rozsáhlé zkušenosti s dietními intervencemi trvajícími více než dvě desetiletí a zahrnujícími různé koncové body včetně rakoviny, tělesné hmotnosti a těch, které souvisí s KVO, zánětem a imunitní odpovědí. Místa pro intervence sahala od komunity (včetně pracovišť) a kostelů, výzkumných ústavů až po místa klinické praxe. Tato studie bude zahrnovat dvě studijní větve (tj. intervenční a kontrolní). Účastníci se budou rekrutovat z komunity. Naším cílem je naverbovat 15 účastníků na rameno, navíc k zapsání partnerů (např. manžel/manželka, dítě, sourozenec) účastníků intervence (n celkem = 45, n intervence = 30, n kontrola = 15). Účastníci podstoupí základní kliniku, po které bude následovat dvanáct týdnů intervenčních kurzů a poté další klinika. Hlavní intervenční kurzy se budou konat v nejmodernější ukázkové kuchyni umístěné v programu prevence a kontroly rakoviny na Arnold School of Public Health University of South Carolina.

Účastníci studie, nábor a randomizace: Účastníci budou rekrutováni z větší Kolumbie v Jižní Karolíně prostřednictvím webových stránek, letáků, novinových inzerátů a zpráv na seznamu. Způsobilými účastníky budou: 1) věk ≥18 let; 2) nemají žádnou závažnou, nestabilní komorbiditu, která by činila účast na dietě a intervenci PA obtížnou nebo riskantní; 3) být ochoten a schopen plně se účastnit studie po dobu tří měsíců, 4) mít bydliště v oblasti Columbia, SC a být schopen cestovat na kliniku a do míst zásahu a zpět; 5) mít přístup k internetu; a 6) nebýt v současné době zařazen do studie hubnutí nebo aktivně neužívat léky na hubnutí. Je však třeba poznamenat, že ke snížení úrovně zánětu musí mít jednotlivci „prostor pro zlepšení“. Vzhledem k tomu, že je nákladné vyšetřit všechny účastníky na zánět (primární výsledek této studie) před zařazením, index tělesné hmotnosti (BMI, kg/m2) je 25,0–49,9 bude použito jako kritérium způsobilosti, protože BMI je silně spojeno se zánětem.

Kdokoli s jedním nebo více z následujících kritérií se nebude moci zúčastnit této studie: 1) užívání jakýchkoli léků, o kterých je známo, že ovlivňují hladiny CRP, jako jsou systémové steroidy (např. prednison); 2) diagnózy městnavého srdečního selhání, chronického selhání ledvin, chronického onemocnění jater (včetně alkoholické cirhózy), rakoviny během posledního roku (kromě nemelanomové rakoviny kůže); 3) měli jste v posledních 3 měsících nějakou větší operaci; 4) očekávaná délka života < 3 roky, v hospici, pečovatelském domě nebo jiné ústavní péči; nebo 6) v současné době těhotná nebo plánujete otěhotnět v příštím roce.

Nedávná pozornost věnovaná behaviorálním intervencím poukázala na omezení v tradičních randomizačních schématech mezi těmito typy randomizovaných kontrolovaných studií (např. neschopnost skutečně slepých účastníků, nedostatek rozhodování ze strany účastníků). Pro tento druh intervence jsou mnohem vhodnější jiné způsoby přidělování, které berou v úvahu vnímanou schopnost vyhovět požadavkům na intervence. Vyšetřovatelé proto navrhují, že zásah dostanou pouze jedinci, kteří jsou motivováni ke změně zdravé stravy.

Návrh intervence: Je třeba poznamenat, že kognitivní a behaviorální dovednosti, které budou začleněny do intervence, jsou založeny převážně na sociální kognitivní teorii a transteoretickém modelu. Patří mezi ně seberegulace (sebemonitorování, stanovování cílů, řešení problémů a posilování), zvyšování kompetence v chování, zvyšování sebeúčinnosti (prostřednictvím dosahování výkonu, přesvědčování nebo povzbuzování, modelování rolí a zpříjemňování zkušeností), posilování sociální podpory , zvládání stresu, time management, prevence relapsu a začleňování změn do každodenního života.

Dvěma rameny této intervenční studie budou poradenský systém založený na DII, včetně přístupu k našemu online portálu Imagine Healthy a obecné kontroly zdravotní výchovy. Skupinové programy pro změnu chování poskytují členům způsob, jak sdílet úspěchy a získávat a poskytovat si navzájem podporu. Obě ramena budou složena z 1 vlny po 15 jednotlivcích. Účastníci budou muset pozvat partnera dle vlastního výběru, aby se k nim připojil v intervenčních aktivitách s cílem zlepšit sociální podporu pro změnu chování. Vyšetřovatelé mají zkušenosti s prováděním studií, kde účastníci zvou partnery k účasti. Obě ramena podstoupí kliniky pro sběr dat na začátku a bezprostředně po intervenci (tj. ve 12 týdnech v obou skupinách). Měření zahrnují lipidy (lipoprotein s velmi nízkou hustotou [VLDL], lipoprotein s nízkou hustotou [LDL], lipoprotein s vysokou hustotou [HDL], celkový cholesterol a triglyceridy), inzulín a vysoce citlivý c-reaktivní protein (hs-CRP). Antropometrická měření, která budou získána, včetně výšky a hmotnosti (ze kterých mohou vyšetřovatelé vypočítat BMI) a obvodů pasu a boků.

Rameno standardní péče obdrží obecné zdravotní informace (např. obecné pokyny pro zdravé stravování a fyzickou aktivitu, zvládání stresu, screening rakoviny atd.). Tyto informace budou poskytovány prostřednictvím e-mailu, který bude zahrnovat týdenní zpravodaj, zdravé recepty, které nejsou zaměřeny na snížení skóre DII, odkazy na online obsah a oznámení o událostech souvisejících se zdravím v Columbii a okolí. Všichni účastníci standardní péče, kteří pravidelně nepoužívají e-mail, mohou požádat o zaslání položek poštou na jejich poštovní adresu.

Poradenská skupina založená na DII využije naše 12týdenní osnovy poradenského systému IMAGINE, které byly vyvinuty jako součást našeho předchozího ocenění SBIR (R44DK103377). Poradenská skupina založená na DII se bude scházet jednou týdně po dobu 12 týdnů, aby vařila a zapojila při cvičení a činnostech snižujících stres. Spolu s úvodní klinikou se účastníci setkají jeden na jednoho na sezení výživového poradenství s registrovaným dietologem. Účastníci budou mít přístup k online materiálům prostřednictvím našeho portálu Imagine Healthy Online Portal a budou mít možnost vzít si domů aktivity, označované jako akce IMAGINE. Tyto domácí úkoly se zaměří na stanovení cílů v oblasti výživy, fyzické aktivity a snižování stresu. Složky výživy této intervence budou založeny na DII a zaměří se na protizánětlivé potraviny a složky. Některé specifičtější aspekty diety zahrnují zvýšení spotřeby celých potravin (ovoce a zelenina obecně, luštěniny a celozrnný příjem) a snížení tuku (zejména nasycených a trans-tuků), o kterých je známo, že ovlivňují zánět. Mezi příklady silně protizánětlivých potravin patří mimo jiné tmavě zelená listová zelenina, bobule, koření a bylinky a sladké brambory. Meloun je protizánětlivá potravina (tj. má nízké skóre DII) a bude začleněn do naší složky výživy.

Slabé jídelní plány budou navrženy tak, aby účastníkům poskytly 2 jídla denně, která obsahují meloun. V každé týdenní lekci bude předveden a připraven recept s melounem jako přísadou. Tyto praktické ukázky vaření se budou konat tak, aby se jednotlivci naučili připravovat zdravá, ale chutná jídla. Stejně jako naše praxe s našimi dalšími dietními intervencemi, vyšetřovatelé zaměří zážitkovou část na vjemy chuti a vůně a také na hmatové vjemy, včetně věcí, jako je krájení a mytí zeleniny. Vyšetřovatelé se budou spoléhat na potraviny, které znají obyvatelé Jižní Karolíny a jsou k dispozici na místních trzích, zatímco budou zkoumat různé způsoby vaření, které obsahují koření z jiných částí světa. Vyšetřovatelé mají bohaté zkušenosti s tímto typem návrhu dietní intervence. Na konci každého sezení účastníci obdrží 1 celý meloun a 1 galonový sáček předem nakrájeného melounu týdně během lekce. Pro další posilování budou mít účastníci poradenské skupiny založené na DII přístup k našemu online portálu Imagine Healthy. Online portál bude poskytovat týdenní blogové příspěvky, databázi receptů s 84 recepty, které začlení meloun do jejich jídelních plánů, interaktivní moduly a krátké viněty kuchařských tutoriálů. Informace se budou týkat výživy, fyzické aktivity, snižování stresu a smysluplné změny chování. Některé informace zůstanou na webu od začátku zásahu a další informace budou doplňovány týdně. Po přidání nových informací budou účastníkům zaslána oznámení. Účastníci intervenční části navíc obdrží týdenní zpravodaj na svůj e-mail.

Cíle fyzické aktivity pro tuto intervenci budou v souladu s doporučeními pro fyzickou aktivitu pro dospělé. Účastníci budou vyzváni, aby absolvovali alespoň 150 minut středně intenzivní fyzické aktivity (ekvivalentní rychlé chůzi) týdně a aby se každý týden zapojili alespoň do dvou lekcí silového tréninku. Aby byla zajištěna bezpečnost, budou účastníci vybízeni, aby postupovali velmi postupně ve zvyšování intenzity a trvání fyzické aktivity od jejich výchozího stavu. Ke snížení stresu bude použito několik technik včetně dechových cvičení a činností podobných snižování stresu založeného na všímavosti (MBSR).

Měření: Primární zájmovou expozicí bude stav intervenčního ramene. IMAGINE se však zaměřuje na snížení zdrojů zánětu ve stravě. DII se skládá z různých mikro a makroživin a také z několika jednotlivých položek potravin, souhrnně známých jako parametry potravin (více negativních skóre představuje více protizánětlivých diet a více pozitivních skóre představuje více prozánětlivých diet). Účastníci budou hlásit svou dietu pomocí Automated Self-administrated 24-hour Dietary Recall (ASA24™). ASA24TM byl vytvořen National Cancer Institute a zahrnuje webovou stránku pro hlášení účastníků a odpovídající webovou stránku pro výzkumníky, aby získali informace o stravě (http://epi.grants.cancer.gov/asa24/). DII bude vypočítána z dat ASA24TM. Dříve vyšetřovatelé počítali DII z tohoto nástroje a nacházeli souvislosti s CRP. Tato sebehodnocení budou probíhat v každém časovém bodě sběru dat (tj. výchozí stav a 12 týdnů), kdy účastníci budou hlásit svůj dietní příjem po dva dny o víkendu. a dva během týdne. Celý proces vývoje DII je popsán jinde.9 Stručně řečeno, bylo přezkoumáno téměř 2 000 výzkumných článků publikovaných v letech 1950 až 2010, které zkoumaly vztah mezi 45 různými parametry potravin (většinou mikro a makroživiny) a zánětem, aby bylo možné odvodit skóre zánětlivého účinku. Výpočet DII je navíc propojen s regionální reprezentativní světovou databází. Světová databáze obsahuje standardní průměry a odchylky pro 45 parametrů potravin z 11 populací z celého světa.9 Z-skóre se vytvoří pro každý parametr potraviny odečtením světového standardního průměru od odhadovaného příjmu účastníků a poté vydělením jeho standardní odchylkou. Ten se poté převede na percentil a vycentruje zdvojnásobením hodnoty a odečtením 1. Součin skóre zánětlivého účinku odvozeného z literatury a centrovaného percentilu pro každý parametr potraviny se sečte napříč všemi parametry potravin, aby se vytvořilo celkové skóre DII. Vyšší (tj. pozitivnější) skóre indikují více prozánětlivých diet a negativní hodnoty jsou spíše protizánětlivé.9 Pro kontrolu účinku celkového energetického příjmu byl DII vypočten na 1000 kalorií zkonzumovaného jídla.

Primární sledovaný výstup bude zahrnovat zánětlivý marker hs-CRP. Všechny vzorky krve budou odebrány z antekubitální žíly nebo dorzální žíly ruky vyškoleným flebotomem, zatímco subjekty budou vsedě. Krev bude odebírána pomocí dvou zkumavek se separátorem séra (SST) o kapacitě 8 mililitrů a jedné zkumavky s plnou krví EDTA. SST budou zpracovány a co nejvíce jednomililitrových alikvotů (asi 5) séra bude uloženo pro charakterizaci CRP, lipidů a inzulínu. Plná krev bude pro HbA1c%. Všechny vzorky krve budou odebrány ráno po celonočním hladovění a budou získány informace o hladovění a přesném čase odběru krve. Protein akutní fáze CRP je sérologický marker zánětu, který je produkován primárně játry v reakci na stimulaci IL-6. CRP koreluje s velikostí a závažností zánětu. CRP je spojován s patogenezí několika chronických onemocnění, včetně diabetu 2. typu, rakoviny a CVD. Je to jeden z nejčastěji používaných markerů zánětu kvůli jeho chemické stabilitě, dlouhému poločasu a relativní absenci denních změn. Celkové plazmatické koncentrace zánětlivých cytokinů budou stanoveny pomocí kvantitativních sendvičových ELISA kitů poskytnutých R&D Systems, Inc. (Minneapolis, MN) pro c-reaktivní protein (katalogové č. DCRP00); citlivost = 0,022 ng/ml. Vzorky a poskytnuté standardy budou analyzovány ve dvou vyhotoveních podle pokynů výrobce. Bude hodnocena variabilita mezi testy a mezi testy.

Sekundární výsledky budou zahrnovat HbA1c %, inzulín a lipidy. HbA1c bude měřen v plné krvi odebrané do zkumavky EDTA pomocí analyzátoru a testovací soupravy Siemens/Bayer DCA 2000+ DCA™ (SEMDIA-10311134), která účinně provádí testy hemoglobinu A1c během několika minut. Analýza lipidů bude zahrnovat lipoprotein s velmi nízkou hustotou (VLDL), lipoprotein s nízkou hustotou (LDL), lipoprotein s vysokou hustotou (HDL), celkový cholesterol a triglyceridy za použití standardizovaného protokolu. Konečně, koncentrace inzulínu budou stanoveny pomocí kvantitativních sendvičových ELISA kitů poskytnutých Mercodia, INC (Winston Salem, NC, katalogové č. 10-1113-01); citlivost = 1,0 mU/L.

PA a spánek na bázi Actigraph GT3X-BT: GT3x-BT vyrobený společností Actigraph je lehký (tj. o něco méně než 1 unce) a je velký jako náramkové hodinky. Účastníci budou požádáni, aby nosili GT3X-BT po dobu 24 hodin na svém zápěstí, s výjimkou aktivit na vodní bázi, po dobu 10 dnů kolem data kliniky. Minimální požadavky na dobu nošení budou 7 dní (včetně soboty a neděle) s minimálně 20 hodinami/den. Během období, kdy se GT3x-BT nenosí, budou účastníci hlásit své aktivity v deníku. Výdej energie během doby bez opotřebení bude odhadnut na základě přehledu fyzických aktivit.168 Následující parametry PA jsou poskytovány pomocí vhodných algoritmů softwaru ActiLife 6 pro fyzickou aktivitu: počty aktivity, výdej energie, metabolické ekvivalenty (MET), kroky, intenzita fyzické aktivity, záchvaty aktivity a sedavé záchvaty. Produkty Actigraph GT3X byly ověřeny v mnoha studiích. Spánek bude také charakterizován GT3X a ukázalo se, že je platný pro spánek při nošení na zápěstí. Konkrétně se použije délka spánku, účinnost, nástup (tj. čas spát) a posun (tj. čas probuzení).

Antropometrická měření provedená během každé ze dvou návštěv kliniky budou zahrnovat výšku (cm), tělesnou hmotnost (kg) a procento tělesného tuku bude hodnoceno podle standardních postupů pomocí nástěnného stadiometru (Model S100, Ayerton Corp., Prior lake , MN) a elektronické váhy (Healthometer® model 500 KL, McCook, IL) na bosé nohy. BMI (kg/m2) bude vypočítán z naměřené hmotnosti a výšky. Obvod pasu (cm) a obvod boků (cm) změří vyškolení technici kalibrovaným odpruženým metrem. Krevní tlak bude měřen podle standardních postupů pomocí stetoskopu a ručního tlakoměru poté, co účastník sedí po dobu 5 minut.

Měřené kovarianty budou zahrnovat údaje o základních demografických údajích, příjmu, vzdělání, kouření, jiném zdravotním chování a současných lécích. Vyšetřovatelé budou také měřit předsudky známé jako sociální žádoucnost a sociální schválení pomocí 33 položkové škály Marlowe-Crowne Social Desirability (MCSD) a 20 položkové škály motivace schvalování Martina-Larsona (MLAM). Vyšetřovatelé budou měřit účinek sebeúčinnosti (důvěry ve schopnost měnit se napříč problémovými situacemi) přesvědčení o dietě a PA pomocí úprav dříve ověřených dotazníků. Deprese a stres budou také měřeny pomocí Centra pro epidemiologické studie Deprese (škála) a škály vnímaného stresu.

Statistické analýzy: Všechny analýzy budou provedeny pomocí SAS® verze 9.4 (Cary, NC). Rozdíly v deskriptivních kovariacích mezi studijními větvemi budou testovány pomocí chí-kvadrát testů pro kategorické kovariáty a t-testem (normálně distribuované) nebo testy Wilcoxonových rank součtů (nenormální) pro kontinuální měření. Vyšetřovatelé použijí lineární smíšené modely (LMM), aby určili, zda jsou intervenční ramena spojena s primárním výsledkem (tj. CRP). Konkrétně budou jako výsledek modelovány výsledné hodnoty (např. CRP) v časovém bodě 2 (tj. 12 týdnů). Stav intervence, další kovariáty a výsledná míra na začátku budou na pravé straně rovnice. Výběr zkreslovačů začne sérií víceproměnných analýz (tj. výsledek v časovém bodě dvě = expozice + kovariát + výchozí výsledek). Pokud má kovariáta p-hodnotu ≤0,20, bude přidána k úplnému modelu. Konfounery budou zahrnovat ty, které vedou k 10% změně beta koeficientu intervenčního stavu, když je zmatený odstraněn; do finálních modelů budou zahrnuty také významné kovariáty (p≤0,05). Rezidua pro všechny finální modely budou zkoumána z hlediska jejich dodržení předpokladů lineární regrese. Pokud předpoklady nejsou splněny, lze použít jiné analytické přístupy. Například kvantilní regrese je analytická technika, která umožňuje posouzení asociací v rámci distribuce sledovaného výsledku. CRP má navíc standardní hraniční bod 3,0 mg/l pro klinickou referenci. Logistickou regresi lze proto použít k získání poměrů šancí [OR] a 95 % CI pro různá intervenční ramena na základě tohoto mezního bodu.