Role tradiční nebo západní stravy v genu TBC1D4 na homeostáze glukózy u grónských Inuitů

Celkovým cílem studie je zjistit, zda tradiční mořská strava s vysokým obsahem tuku a nízkým obsahem sacharidů ve srovnání s westernizovanou stravou může zlepšit kontrolu glykémie u grónských Inuitů. Dále je cílem prozkoumat, zda genetické riziko postprandiální hyperglykémie u grónských nositelů běžné nesmyslné varianty p.Arg684Ter v genu TBC1D4 je modifikováno ve větší míře stravou ve srovnání s nenositeli.

Výzkumníci provedou 4týdenní zkříženou intervenční studii tradiční stravy versus západní strava mezi homozygotními nosiči a WT na 2hodinové glukóze po orálním glukózovém tolerančním testu (OGTT). Kromě toho budou vyšetřovatelé zkoumat účinky na kardiometabolické abnormality, jako je systémový zánět nízkého stupně a dyslipidémie. Kromě toho budou výzkumníci charakterizovat metabolický fenotyp účastníků, stejně jako markery střevní mikroflóry a hnědé tukové tkáně, aby objasnili molekulární mechanismy, které jsou základem potenciálních zlepšení tradiční inuitské stravy.

Očekává se, že studie poskytne relevantní informace ve vztahu k tomu, zda strava hraje roli v prevenci T2D u velké skupiny lidí, kteří jsou hetero/homozygotní pro variantu TBC1D4. Výzkumníci očekávají, že tento vylepšený náhled bude užitečný a cenný pro budoucí vývoj intervencí založených na genotypu pro tyto osoby.

Pro jednotlivého účastníka se očekává, že výsledky studie poskytnou konstruktivní znalosti, které účastníkům pomohou, jaká opatření by mohli podniknout, aby snížili pravděpodobnost rozvoje T2D.

Hypotéza

Výzkumníci předpokládají, že tradiční mořská strava s vysokým obsahem tuku a nízkým obsahem sacharidů zlepší postprandiální manipulaci s glukózou u grónských Inuitů. Kromě toho vědci předpokládají, že tento účinek je modifikován mezi nositeli běžné nesmyslné varianty p.Arg684Ter v genu TBC1D4, která bude mít větší účinky při dodržování tradiční mořské stravy.

Metodologie

Celkový design studie Do studie bude zahrnuto 30 homozygotních přenašečů a 30 homozygotních nenosičů nesmyslné varianty p.Arg684Ter v genu TBC1D4 mezi 18-80 lety.

Studie bude provedena jako randomizovaný, kontrolovaný, zkřížený design, zahrnující dvě období dietní intervence v délce čtyř týdnů, mezi nimiž nebude žádné vymývání. Účastníci budou náhodně vybráni tak, aby začali v jednom ze dvou dietních období a ve 4 týdnech přešli do druhého dietního období (viz obrázek 1). Vyšetřovatelé očekávají, že naberou účastníky po schválení od dubna 2019 a posledního pacienta navštíví do září 2020. Nábor účastníků studie bude založen na aktuálně probíhající studii populace v Grónsku (projekt 2017-5582), aby bylo zajištěno, že výzkumníci mají 50 % homozygotních přenašečů nesmyslné varianty p.Arg684Ter v genu TBC1D4. Studie bude provedena ve třech zeměpisných oblastech: Nuuk, Qaanaaq a Qasigiannguit.

Randomizace, alokace, skrytí a zaslepení

Po udělení ústního a písemného souhlasu bude randomizace provedena odděleně pro každého účastníka na základě genotypu v blocích různé velikosti, aby byla zajištěna stejná randomizace po celou dobu zápisu do studie. Randomizační sekvenci provede výzkumník bez kontaktu s účastníky. Personál provádějící studii zařadí účastníky do sekvence intervence pomocí seznamu ID účastníků shodných s přidělenými sekvencemi. Zaslepení účastníků není možné vzhledem k povaze intervence, nicméně zaslepení alokační sekvence bude stanoveno během analýzy vzorků a počáteční analýzy dat.

Zásah

Pro intervenci budou navrženy dvě diety. Tradiční inuitská strava (TID) bohatá na mořské savce (jako je mrož, tuleň a velryba), ryby, karibu a pižmoň, s nízkým příjmem obilovin, rychlého občerstvení a dalších dovážených potravin. TID dieta bude mít vysoký obsah tuku (>40 energie (E%)) a nízký obsah sacharidů (<30E%). Westernizovaná strava se bude skládat z velkého množství obilí, brambor, rýže a dovezeného masa z hospodářských zvířat (hovězí, vepřové a kuřecí). Westernizovaná strava bude mít vysoký obsah sacharidů (55-65 E%) a nižší obsah tuku (30-35 E%). Hlavní části (20-25E%) stravy dostanou účastníci na začátku a během studie ve formě mraženého zboží. Pro skupinu TID to budou mořští savci a ryby, zatímco pro skupinu Westernized budou dodávanými produkty hlavně obilí a hospodářská zvířata. Pokyny pro účastníky týkající se začlenění dietních změn provede vyškolený studijní personál.

Studijní produkty

Posouzení obvyklého příjmu potravy na začátku bude provedeno pomocí předem ověřeného dotazníku o frekvenci jídla. Upravená verze dotazníku frekvence jídla bude použita na konci každého intervenčního období pro hodnocení obvyklé stravy během intervenčního období. Kromě toho budou účastníci požádáni, aby si vedli jednoduchý protokol o požití dodaných produktů za účelem odhadu souladu. Vyšetřovatelé budou žádat o sponzorství pro studijní produkty. Potenciální sponzoři studijních produktů nebudou hrát žádnou roli v návrhu, metodách, správě dat a analýze nebo při rozhodování o zveřejnění.

Spotřeba studijních produktů

Vyškolený studijní personál poskytne účastníkům instrukce, jak dodané studijní produkty začlenit do stravy. Zpočátku bude zajištěno, že studijní produkty jsou poskytovány v dostatečném množství, aby byla zajištěna ad libitní spotřeba. Účastníkům bude každý druhý týden poskytnuto individuální množství všech studijních produktů. Všechny studijní produkty jsou poskytovány jako čerstvé nebo mražené produkty a všechny potravinářské produkty budou vyzvednuty na místním místě studie.

Studijní zkoušky

Účastníci se dostaví na klinické vyšetření po nočním hladovění v délce minimálně 8 hodin. Pro základní charakteristiku účastníků budou provedeny dotazníky o životním stylu, včetně dotazníku o frekvenci jídla a dotazníků o užívání léků. Provádí se měření krevního tlaku a antropometrická měření, včetně měření tělesné hmotnosti, výšky, obvodu pasu a boků, sagitálního průměru břicha a měření bioimpedance pro posouzení hmoty tělesného tuku. Odebere se vzorek krve nalačno a provede se OGTT s odběrem vzorků krve po 0, 30 a 120 minutách. Vzorky budou analyzovány standardními klinickými postupy na markery glykemické variability, včetně glukózy, inzulínu, c-peptidu a HbA1c, stejně jako plazmatické lipidy. Profily cirkulujících mastných kyselin budou použity jako marker souladu s TID pomocí sušených krevních skvrn. Kromě toho budou při všech vyšetřovacích návštěvách odebírány vzorky stolice a uchovávány pro budoucí analýzy mikroflóry pomocí necíleného sekvenování pomocí brokovnice. Vzorky v biobankách budou uchovávány pro další analýzy, které by mohly zahrnovat gastrointestinální hormony, metabolity střevní mikroflóry, další markery compliance, jako jsou alkylresorcinoly (pro příjem obilí), markery zánětu nízké kvality a markery akumulace hnědého tuku. Kromě toho budou účastníci na konci každého intervenčního období vybaveni 24hodinovým kontinuálním zařízením na monitorování glukózy po dobu 14 dnů. Všechny 3 zkušební dny se skládají z podobných vyšetření a sběru dat a odhaduje se, že budou trvat přibližně 5 hodin.