Vliv pozdní večeře na noční metabolismus

Obezita je epidemie přispívající k významné celosvětové nemocnosti a úmrtnosti. Více než pouhý projev nadměrného jedení může být obezita a metabolický syndrom také důsledkem nevhodného načasování příjmu potravy. Konkrétně, jíst více kalorií později během dne přispívá k většímu nárůstu hmotnosti a metabolickému syndromu. Mechanismus, kterým pozdější stravování poškozuje metabolismus, není zcela objasněn. Trávení, vstřebávání a oxidace jídla mohou být ovlivněny cirkadiánním rytmem a stavem spánku/bdění. Spánek vyvolává regulovaný pokles rychlosti metabolismu, u kterého by se dalo očekávat, že zhorší oxidaci požitého tuku.

Vyšetřovatelé předpokládají, že večeře ve 22:00, těsně před spaním (23:00), ve srovnání s obvyklou dobou (18:00) povede k narušení nočního metabolického profilu a snížení oxidace mastných kyselin přijatého tuku. Vyšetřovatelé budou tuto hypotézu testovat v randomizované zkřížené studii porovnávající rutinní večeři (RD) s pozdní večeří (LD) na nočním metabolickém profilu a hodnotit oxidaci požitého tuku pomocí stabilního izotopového indikátoru. Pokud výzkumníci dokážou prokázat, že noční metabolický profil a oxidace exogenního tuku jsou ovlivněny načasováním večeře, mohou se výzkumníci zaměřit na tyto cesty pro boj s obezitou a souvisejícími metabolickými důsledky.

Studijní postupy:

Výzkumníci provedou randomizovanou zkříženou studii RD versus LD na metabolické funkci přes noc u zdravých dobrovolníků. Subjekty se budou hlásit do centra pro astma a alergie Bayview pro screening a souhlas. Pokud účastníci poskytnou písemný informovaný souhlas, podstoupí účastníci anamnézu a fyzické vyšetření. Každý účastník přijde do klinické výzkumné jednotky (CRU) na 2 návštěvy (RD nebo LD), z nichž každá zahrnuje 2 po sobě jdoucí noci (aklimatizační noc, poté studijní noc). Návštěvy RD a LD budou od sebe vzdáleny asi 3-4 týdny a budou probíhat v náhodném pořadí, aby se umožnilo vymývání účinků a indikátoru. Aby se zohlednily potenciální metabolické účinky menstruačních cyklů, budou ženy studovány ve stejné fázi menstruačního cyklu (odstup mezi návštěvami bude ~4 týdny). Aby se účastníci mohli zapsat do studie, nebude přerušena žádná rutinní péče ani současná terapie.

Obecný plán návštěv:

Každá ze dvou návštěv (od sebe 3-4 týdny) se skládá ze dvou po sobě jdoucích nocí takto:

• 1. den: Večerní vstup do CRU.
• Noc 1: Spánek v CRU bez monitorování (aklimatizační noc)
• Den 2: Standardizovaná jídla a stabilní příjem izotopů s RD nebo LD, IV odběr vzorků (každých 60 minut)
• Noc 2: Spánek v CRU s polysomnografem (PSG) a IV odběrem vzorků (každých 60 minut)
• 3. den: Standardizovaná snídaně, IV odběr (každých 60 min), propuštění

Podrobné postupy:

Před příjezdem CRU: 3 dny před každým vstupem do CRU budou účastníci požádáni, aby dodržovali pravidelný cyklus spánku a bdění, vstávání v 7:00 a spánek ve 23:00 a jedli 3 jídla denně s večeří nejpozději než 19:00.

Den 1 + noc 1: Subjekty podstoupí stručnou anamnézu a fyzikální vyšetření. (Může k tomu dojít v den vzdálený od přijetí do CRU nebo ve stejný den odpoledne jako přijetí CRU.) Ve 20:00 se subjekty hlásí na jednotku klinického výzkumu a podstoupí antropometrické hodnocení včetně hmotnosti, výšky, krku a obvodu pasu. Předpokládá se, že účastníci budou mít hotovou večeři v době příjezdu.

Noc 1: Subjektům bude poskytnut soukromý pokoj ve spánku CRU. Světla se vypnou ve 23:00 a rozsvítí se v 7:00 následujícího rána. Toto je aklimatizační noc; nebude prováděno žádné polysomnografické sledování.

2. den + 2. noc: Subjekty budou probuzeny v 7:00. Subjekty se mohou v CRU věnovat sedavým činnostem, ale účastníkům nebude dovoleno spát nebo se věnovat agresivnímu cvičení. Účastníci dostanou čtyři standardní jídla v 8:00, 13:00, 18:00 a 22:00. Obsah kilokalorií každého jídla, jako procento z celkového denního příjmu, je uveden v tabulce níže a závisí na tom, zda jsou účastníci v podmínkách RD nebo LD.

Každé jídlo bude mít složení makroživin přibližně 50 % sacharidů, 30 % tuku a 20 % bílkovin, ale konečná strava bude sestavena se službami Institutu pro klinický a translační výzkum (ICTR), aby odrážela typické západní stravovací vzorce. Dvě periferní IV budou umístěny pro odběr krve během spánku, s jedním jako záložním pro případ selhání jedné IV. IV hadičky budou prodlouženy do sousední kontrolní místnosti, aby bylo možné získat vzorky krve, aniž by to rušilo subjekt.

Požití stabilního izotopu: Výzkumníci používají ověřenou techniku ​​ke kvantifikaci rozdílů v oxidaci mastných kyselin (FAO) poskytnutím perorální kapalné dávky 15 mg/kg tělesné hmotnosti [2H31]palmitátu užívané s večeří (18:00 v RD večer nebo 22. :00 v noci LD). Izotop se rozpustí v teplém (60 °C) tekutém koktejlu (mléko nebo jiné emulgátory), který se podává jako nápoj k večeři. FAO bude poté kvantifikována hodinovým hodnocením inkorporace deuteria do plazmy 2H2O pomocí poměru izotopů MS (IR/MS), čímž se eliminuje potřeba shromažďování vydechovaného oxidu uhličitého (CO2), hodnocení variability spotřeby oxidu uhličitého (VCO2) nebo korekce acetátu vyžadované s uhlíkem značené indikátory mastných kyselin. Subjekty také požijí 0,4 g/kg tělesné hmotnosti H218O, takže celkový objem tělesné vody lze vypočítat podle metody Schoellera a van Santena. Rychlost FAO bude určena přebytkem plazmy 2H krát celková tělesná voda, zatímco procento obnovy deuteria bude stanoveno dělením podanou dávkou 2H.

Noc 2: Každou studijní noc od 23:00 do 7:00 se bude provádět PSG. Studie spánku bude zahrnovat elektroencefalografii, elektrookulografii, oxygenaci a respirační úsilí. Respirační úsilí bude měřeno torakoabdominálním pohybem hodnoceným rtuťovými tenzometry. Povrchové elektrody budou umístěny na C3A2 a C3O1, submentální elektrodě, a levý a pravý elektrookulogram bude použit k usínání. Záznamy elektrokardiografu (EKG) budou zaznamenávány ze tří hrudních elektrod. Kontinuální měření saturace kyslíkem bude zaznamenáváno pomocí ušního oxymetru (model č. 472-1A, Hewlett Packard, Waltham, Massachusetts). Signály z elektroencefalografu, EKG, elektromyogramu, elektrookulogramu, respiračního tenzometru, ušního oxymetru a termistorů budou zaznamenávány na počítači se softwarem RemLogic.

Krvavá práce:

Vzorky krve budou odebírány v 60minutových intervalech počínaje 17:00 a pokračovat až do dalšího dne, jak je znázorněno na obr. 1, v rozsahu 20 časových bodů. Každý vzorek krve bude mít objem 4 cm3 a umístí se do levandulových horních zkumavek (EDTA) pro centrifugaci za účelem získání plazmy. Buňky jsou odstraněny z plazmy centrifugací po dobu 10 minut při 1500 x za použití chlazené centrifugy. Po centrifugaci se plazma přenese do kryozkumavek pro skladování. Ranní vzorek v době konečného probuzení (7:00 ráno) bude mít 12 cc (3 zkumavky), protože vyšetřovatelé plánují další testy s tímto vzorkem (lipidový panel, zánětlivé markery) a 4 cc budou uchovány jako plná krev pro budoucí potenciální analýzu . Vzorky budou se souhlasem účastníků zmrazeny na -80 °C pro výzkum týkající se metabolických účinků doby večeře. Celkem bude odebraná krev přibližně 88 ccm, což je mnohem méně než při darování krve.

3. den: Účastníkům bude poskytnuta snídaně obdobného složení jako 2. den v 8:00. Metabolická odpověď na jídlo bude hodnocena pomocí dalších 4 hodinových vzorků krve.

Rentgenová absorbometrie s duální energií (DEXA):

K odhadu tukové hmoty bude použit sken DEXA, který bude jednou z proměnných analyzovaných jako prediktor metabolických odpovědí na změněnou dobu jídla. Na jednoho účastníka je vyžadováno pouze 1 skenování DEXA a může proběhnout během kteréhokoli dne návštěvy.