Rasové/etnické v metabolismu vápníku a sodíku

Experimentální design: 76 dospělých ve věku 18-50 let (19 bílých, 19 černých, 19 hispánců a 19 Asiatů) bude vybráno tak, aby dokončilo 16 v každé skupině a testováno na dvou úrovních dietní soli (nižší = 2300 mg/Na /d a vyšší = 3700 mg Na/d) v náhodném pořadí. Primárním výsledným měřítkem je frakční absorpce vápníku a vylučování vápníku močí. Sekundárním výsledným ukazatelem je vylučování sodíku močí a koncentrace ionizovaného vápníku a hořčíku v plném krevním séru.

Účastníci budou náborováni na plakátech nebo rozdaných letácích na kampusu a v jeho blízkosti, prostřednictvím prezentací organizacím, kde potenciální účastníci navštěvují (YMCA, bratrstva, církve atd.), a inzerce prostřednictvím novinových inzerátů, sociálních médií a dalších. Respondenti budou pozváni na screeningovou návštěvu do oddělení cvičení a nutričních věd, aby určili způsobilost a podepsali formulář souhlasu.

Způsobilí účastníci budou mít 3 ze 4 prarodičů, kteří se sami identifikují jako rasová/etnická skupina. Neužívali žádné vazoaktivní léky nebo léky ovlivňující metabolismus vápníku (statiny, antihypertenziva, aspirin, steroidy, bisfosfonáty, thiazidová diuretika, hormonální substituční léčbu a antidepresiva), během posledních 6 měsíců neprodělali zlomeninu kosti, měli cukrovku, rakovinu, onemocnění jater, gastrointestinální onemocnění (např.: Crohnova choroba, syndrom dráždivého tračníku, malabsorpční syndrom), snížená funkce ledvin nebo jste kouřili cigarety během posledních 12 měsíců před studií. Vhodní jedinci také nebudou obvykle konzumovat > 1000 mg Ca/d z potravy nebo doplňků.

Po poskytnutí písemného souhlasu žadatelé vyplní krátký dotazník o anamnéze, fyzické aktivitě a užívání doplňků stravy a 4denní dietní záznam pro posouzení obvyklého příjmu mléčných výrobků a živin, o nichž je známo, že ovlivňují metabolismus vápníku a sodíku, tj. vápník, sodík, hořčík. , bílkoviny, vláknina. Změří se obvod pasu, výška a hmotnost za účelem stanovení indexu tělesné hmotnosti (BMI) a odebere se vzorek krve nalačno pro posouzení biochemie a metabolomiky krve. Provede se DXA ke stanovení celkového tělesného vápníku jako kovariátu.

Zařazení jedinci budou randomizováni do sekvence 2 léčebných režimů s vysokým (3700 mg sodíku) nebo nízkým (2300 mg sodíku) dietou po dobu 2 dnů, z nichž každá bude oddělena 4týdenním vymývacím obdobím, během kterého budou konzumovat diety podle vlastního výběru. Veškeré jídlo a nápoje budou poskytovány za účelem kontroly živin, o nichž je známo, že ovlivňují metabolismus vápníku, přičemž hlavním rozdílem mezi obdobími je sůl. Nabídky budou navrženy tak, aby kontrolovaly energii, vápník, sodík, makroživiny a vlákninu. Porce budou přizpůsobeny energetickým potřebám účastníka. Budou požádáni, aby přestali užívat jakékoli doplňky stravy 30 dní před studií a aby se zdrželi kofeinu, alkoholu a namáhavého cvičení po dobu 24 hodin před každým testem. Účastníci budou požádáni, aby odebírali moč po dobu 48 hodin pro měření vylučování sodíku, vápníku a hořčíku a vzorek stolice pro měření fekální metabolomiky. Následující den. Účastníci budou požádáni, aby se zdrželi všech potravin a nápojů, které nebyly poskytnuty do posledního odběru krve.

Analytické metody:

Vzorky celkového vápníku, sodíku a hořčíku, mléka a moči budou analyzovány chemicky. Izotopové poměry v moči a plazmě budou měřeny ICP hmotnostní spektrometrií (Element2/XR, Thermo Fisher Scientific). Frakční absorpce vápníku se vypočte podle následujícího vzorce:

Frakční absorpce Ca (%) = (sérum 〖obohacení o 44〗_Ca)/〖Obohacení séra o 43〗_(Ca) × (dávka 43_Ca)/(dávka 44_Ca) × 100.

Pro kontrolu faktorů, které by mohly ovlivnit absorpci vápníku, bude také měřen sérový vitamín D a parathormon pomocí kapalinové chromatografie-hmotnostní spektrometrie a komerčně dostupné soupravy ELISA.

Ionizovaný vápník a hořčík z plné krve bude analyzován analyzátorem elektrolytů Nova 8. Prokázali jsme, že tato metoda byla citlivější než celkový hořčík v séru nebo v moči na současný hořčík z potravy, a proto byla navržena jako biomarker stavu hořčíku.

Metabolomika plazmy a stolice bude provedena hmotnostní spektrometrií.

Statistická analýza:

Primárním výsledným měřítkem je frakční absorpce vápníku, vyjádřená jako procento požitého indikátoru. Dvoufaktorová analýza (úroveň soli a rasa/etnická příslušnost) bude analyzována pomocí smíšeného lineárního modelu, který bere v úvahu křížovou charakteristiku návrhu se dvěma léčebnými postupy podávanými v náhodném pořadí pro každý subjekt. Hlavní otázky zájmu, tj. srovnání absorpce a vylučování vápníku napříč rasou/etnickým původem a reakce na dietní sůl, budou zkoumány jako kontrasty v rámci tohoto statistického modelu. Vyšetřovatelé se pokusí vyrovnat počet mužů a žen v každé skupině, aby prozkoumali rozdíly mezi pohlavími, ačkoli neexistuje žádný apriorní důvod předpokládat, že rozdíly mezi pohlavími budou. Rasové/etnické rozdíly v absorpci vápníku v reakci na dietní sodík nebyly hlášeny. Vylučování vápníku močí z předchozích studií bude tedy použito k provedení výpočtů energie ke stanovení velikosti vzorku. Černo-bílé rozdíly ve vylučování vápníku močí v reakci na dietní sodík s použitím zkříženého designu byly hlášeny u dospívajících. Průměrné hodnoty a SD vápníku v moči (mg/d) u dospívajících dívek byly 107 ± 15 na dietě s vysokým a nízkým obsahem sodíku u bílých dívek 69 ± 12 na dietě s nízkým obsahem sodíku ve srovnání s 53 ± 10 a 50 ± 9 na dietě s vysokým a nízkým obsahem sodíku , respektive pro černé dívky. Tento rozdíl v odezvě na sodík dává 90% výkonu s velikostí vzorku 6 buď pro rasový rozdíl na dietě s vysokým obsahem soli nebo sodíkový efekt v crossover designu. Reakce Asiatů nebo Hispánců na sůl na metabolismus vápníku není známa, ale očekává se, že rozdíly budou jemnější než mezi černošskými a bílými skupinami. Menší rasový rozdíl mezi černými a bílými účastníky na dietě s nízkým obsahem sodíku vyžaduje 16 subjektů na skupinu pro 80% sílu. Navrhuje se tedy 16 ukončujících na skupinu. Korelace a metody lineární regrese budou použity ke zkoumání vztahů mezi výslednými proměnnými pro konkrétní léčbu a charakteristikami subjektu. Všechny statistické analýzy budou provedeny pomocí SAS (verze 9.3, SAS Institute).