Zkoumání odpovědi na dávku kyseliny dokosahexaenové (DHA) (DRI-DHA)

Kyselina dokosahexaenová (DHA) je životně důležitá pro strukturu buněčných membrán, je nezbytná pro vývoj mozku a očí, nachází se ve vysokých hladinách v celém mozku a nervovém systému a je důležitá pro optimální kognitivní vývoj u dětí, růst plodu během těhotenství a zdraví. mateřské mléko během laktace. Bylo také prokázáno, že DHA pomáhá při ochraně před primárními a sekundárními příznaky kardiovaskulárního onemocnění a také makulární degenerace. Nicméně, zda je DHA považována za zásadní ve stravě, zůstává kontroverzní. Mezitím Institute of Medicine (nyní National Academy of Medicine) stanovil adekvátní příjem prekurzoru DHA, kyseliny alfa-linolenové (ALA), na 1,6 g/den pro zdravé muže a 1,1 g/den pro zdravé muže a ženy. Vyšetřovatelé se domnívají, že zmatek pramení z přístupu ke studiu omega-3 mastných kyselin, zejména požadavků na DHA. Pro tyto studie je DHA doplněna a často se jako koncové body používají komplexní, multifaktoriální výsledky onemocnění. Dávky DHA používané v těchto studiích jsou často subjektivní a účastníci, včetně kontrol, mají různé dávky a hladiny DHA. Bylo by užitečné doplnit populaci, jako jsou vegetariáni nebo vegani, jejichž úrovně jsou podobně nízké. Klasicky se věřilo, že při konzumaci DHA se část přemění „zpětně“ na kyselinu eikosapentaenovou (EPA), která se pak hromadí v procesu zvaném „retrokonverze“. S použitím nového přístupu zvaného sloučenina-specifická izotopová analýza (CSIA) však výzkumníci pozorovali, že nárůst EPA není primárně způsoben retrokonverzí, ale spíše z nevyřízeného EPA primárně pocházejícího z ALA. Tým, který byl původně prokázán na modelech hlodavců pomocí CSIA, potvrdil podobným modelováním, že spotřeba DHA u lidí má za následek stejné nahromadění EPA. Rozhodující je, že DHA vyvolává zpoždění v metabolismu EPA a dietní ALA se zdá být pro toto zpoždění zásadní. Zvýšení EPA tedy představuje biochemickou zpětnovazební dráhu, která zpomaluje syntézu DHA v reakci na dostatek DHA.

Význam: Přesným stanovením nejnižšího množství DHA potřebného k aktivaci tohoto mechanismu zpětné vazby může být užitečné pro budoucí odhad požadavků na DHA. Problém s množstvím navrhovaným pro neoficiální doporučení je navíc v tom, že pokud by celosvětová populace konzumovala tato množství, bylo by to ekologické, protože tato živina je ekologicky citlivá a její hlavní zdroj pochází z již tak stresovaných populací ryb v oceánu, což podporuje neudržitelné rybolovné postupy. Ekologové a výzkumníci řekli, že vytváří legitimní obavy o klima a zdraví.

Hypotéza: Dávka, při které se EPA zvyšuje se zvýšenou DHA, je bod, při kterém se prodlužování zpomaluje, což naznačuje, že je přítomna významná zpětná vazba.

Cíle: 1. Stanovení závislosti odpovědi na dávce pro DHA pro zvýšení EPA. 2. Prozkoumejte dávku DHA a čas, který zvyšuje EPA pomocí CSIA. 3. Měřit obrat a ztrátovost EPA, DPAn-3 a DHA. 4. Poskytněte data pro průzkumnou analýzu týkající se metabolismu PUFA, spotřeby ALA a jejího účinku na hladiny EPA a DHA a účinků DHA na biomarkery související s onemocněním, C-reaktivní protein (CRP) a srážení krve.

Design pokusu: Spoluřešitelé Dr. Richard Bazinet a Dr. John Sievenpiper a spoluřešitelé Dr. David Jenkins a Adam Metherel spolu s doktorandkou Amy Symingtonovou provedou dvojitě zaslepenou, placebem kontrolovanou studii suplementace s odezvou na dávku. Sedmdesát dva zdravých veganů nebo vegetariánů ve věku 18-50 let bude náhodně rozděleno do 1 ze 6 skupin. Před randomizací projdou účastníci 2týdenní zaváděcí fázi, aby shromáždili data z dotazníku. Po randomizaci bude každá skupina užívat doplňky DHA buď 0 mg (placebo), 100 mg, 200 mg, 400 mg, 800 mg a 1000 mg denně po dobu 8 týdnů. Tyto dávky představují rozsah úrovní příjmu DHA zahrnující průměrný příjem populace (<100 mg/den), často doporučený příjem (250 – 500 mg/den) a úrovně příjmu DHA, o kterých je známo, že zvyšují hladiny EPA v plazmě (1000 mg/den). Pro získání informací o přibližném příjmu ALA, EPA a DHA před a po období suplementace bude proveden dotazník. Bude poskytnut 3denní vážený dietní deník, aby se získal příjem potravy v průběhu období suplementace, aby se zjistila spotřeba ALA. Účastníci budou požádáni, aby se během období suplementace zdrželi potravin bohatých na DHA. To nebude problém, protože tato populace obecně nekonzumuje potraviny bohaté na DHA. Základní příjem esenciální mastné kyseliny ALA bude hodnocen pomocí dotazníku a ověřen krevními vzorky.

Účastníci: Do studie bude přijato 72 zdravých vegetariánů a veganů, aby bylo možné dosáhnout nejnižších možných výchozích hladin EPA a DHA. Kritéria vyloučení jsou následující: konzumace doplňku EPA a/nebo DHA během posledních šesti měsíců, mají 3 % nebo více DHA v celkových plazmatických lipidech, BMI <18 kg/m2 nebo >30 kg/m2, jsou v menopauze nebo po - menopauza, těhotná nebo kojící, chronická nebo přenosná onemocnění (jako je roztroušená skleróza, ledvinové a zánětlivé onemocnění střev, diabetes typu 2, rakovina nebo srdeční onemocnění), užívání chronických protizánětlivých léků, užívání léků regulujících lipidy, hypertriglyceridémie (> 4 mmol/l) nebo hypercholesterolémie (LDL-C >5 mmol/l), předvídat velké změny v životním stylu, kuřák, silný uživatel alkoholu (>3 nápoje/den) a velký chirurgický zákrok nebo se účastnil intervenční studie v posledních šesti měsíce. Tyto údaje o vyloučení jsou v souladu s předchozími metaanalýzami a studiemi suplementace n-3, které používaly výše uvedená kritéria vyloučení, protože ovlivňují metabolismus n-3 PUFA. Účastníci, kteří podepíší formulář souhlasu a kteří budou později považováni za nezpůsobilé kvůli BMI nebo % úrovní DHA, budou informováni e-mailem a/nebo telefonicky. To je vysvětleno ve formuláři souhlasu.

Analýzy mastných kyselin: Vzorky krve pro základní a následná setkání budou získány po 12hodinovém půstu přes noc. Vzorky krve budou odebírány ve dnech 0, 3, 7, 14, 28 a 56. Vzorky bude odebírat registrovaná zdravotní sestra. Vzorky plné krve budou uloženy a uloženy od každého účastníka. Poté budou zbývající vzorky plné krve od každého účastníka odstředěny a plazma a červené krvinky (RBC) izolovány z každého vzorku. Budou skladovány při teplotě -80 °C ve vzduchotěsné nádobě, dokud nebudou nutné pro analýzu. Vzorky plazmy a erytrocytů budou analyzovány na koncentrace mastných kyselin pomocí plynové chromatografie (GC) - plamenová ionizační detekce a delta uhlík-13 (δ13C) bude hodnocen pomocí GC-izotopové poměrové hmotnostní spektrometrie. Plazma a erytrocyty budou analyzovány se změnami v plazmatických hladinách EPA jako primárním výsledkem a plazmatickou signaturou δ13C EPA, měřenou analýzou specifických izotopů sloučeniny (CSIA), jako sekundárním výsledkem. Bude také měřen δ13C signatura EPA, aby se zjistilo, že se shoduje s 513C signaturou plazmatické ALA a ne doplňku DHA.

Velikost vzorku: Síla byla vypočtena na základě výsledků z literatury, která konzistentně uvádí změny v plazmatické EPA po suplementaci DHA po dobu 6 týdnů u 12 subjektů, a je v souladu s našimi zjištěními. Pomocí průměrů, směrodatných odchylek a velikostí vzorků ze studie Metherel et al v roce 2019 a těchto dvou předchozích studií, alfa = 0,05 a požadovaná mocnina 0,8, jsme určili velikosti vzorku těsně nad 9 jako dostatečné pro získání statisticky významného účinku. Abychom dosáhli předpokládané 20–25% míry předčasného ukončení, přijmeme 12 účastníků, abychom zajistili, že budeme mít odpovídající sílu pro náš primární výsledek.

Sekundární analýza: V závislosti na náboru vyšetřovatelé prozkoumají, zda muži a ženy reagují odlišně v průzkumné analýze, přičemž zjistí, že nemusí být schopni detekovat potenciálně skutečné, ale malé rozdíly související s pohlavím. Vyšetřovatelé použijí odebrané vzorky plné krve ke stanovení izoforem FADS1, FADS2, ELOVL2 a ELOVL5, u kterých bylo prokázáno, že ovlivňují krevní hladiny EPA a DHA jako dílčí analýzu.

Vyšetřovatelé také poskytnou data pro provedení další analýzy týkající se obratu a ztrát n-3 PUFA, spotřeby ALA účastníků a jejího účinku na metabolismus n-3 PUFA. Kromě toho budou podle současného výzkumu stanoveny některé z prospěšných výsledků, které mohou nastat při suplementaci DHA, včetně krevního tlaku, srdeční frekvence, triglyceridů a LDL, HDL a celkového cholesterolu.

Nábor: Účastníci budou rekrutováni prostřednictvím e-mailu a sociálních médií do různých skupin a organizací zaměřených na vegetariány/vegany.

Antropometrické analýzy: Výška bude měřena nástěnným stadiometrem.

Tělesná hmotnost bude hodnocena pomocí paprskové stupnice. Obvod pasu bude posuzován pomocí metodiky Heart and Stroke Foundation. Bude měřen krevní tlak (TK) a klidová srdeční frekvence. Aby bylo možné provést toto měření, účastníci zůstanou sedět v tiché místnosti s řízenou teplotou po dobu alespoň 5 minut, aby dosáhli klidové srdeční frekvence a TK. Následně bude TK měřen oscilometricky pomocí OMRON Intellisense HEM-907 podle kritérií JNC VII. TK bude měřen třikrát, přičemž každé měření bude odděleno jednou minutou, a bude vzat průměr ze tří měření.

Biochemické analýzy: Vzorky plazmy a červených krvinek na EPA a DHA budou odděleny odstředivkou a okamžitě zmraženy na -80 C na University of Toronto pro pozdější analýzu. Ačkoli je primárním cílem výsledku plazma, vzorky plazmy i červených krvinek budou analyzovány pro srovnání pomocí GC-FID ke stanovení hladin EPA a DHA a δ13C bude analyzován pomocí GC-IRMS.

Základní a následný dotazník: K získání přibližného příjmu ALA, EPA a DHA před a po období suplementace bude účastníkům zaslán e-mailem dotazník, který vyplní po prvním telefonickém/zoomovém setkání a při poslední návštěvě dne. 56.

Statistická analýza

Primární výsledky. Vzorky plazmy a červených krvinek (RBC) budou analyzovány pomocí GC-FID pro stanovení koncentrací n-3 PUFA v každé skupině. Statistická analýza bude provedena dvoucestnou ANOVA (dávka x čas) s opakovaným měřením času pro stanovení interakce a/nebo hlavních účinků. Kromě toho bude zvýšení hladin EPA analyzováno segmentovanou regresí (nebo analýzou bodu zlomu), jak se to dělá s technikou indikátorové oxidace aminokyselin mezi dávkami a v každém časovém bodě, aby se identifikovala dávka suplementace DHA, která vede k náhlému zvýšení v hladinách EPA, dávka DHA, která iniciuje zpětnovazební inhibici. Opakovaná měření post hoc Tukeyho test budou použita ke stanovení významných rozdílů v % DHA a EPA mezi návštěvami i mezi skupinami. Games-Howellův test by byl proveden během Tukeyho testu, pokud by skupina měla náhodou lichý počet účastníků kvůli výpadkům.

Sekundární výsledky. 513C bude analyzováno pomocí GC-IRMS. Bude měřena δ13C signatura EPA, aby se zjistilo, že se shoduje s 513C signaturou plazmatické ALA a ne doplňku DHA. Rychlosti obratu a poločasy EPA, DPAn-3 a DHA budou vypočítány pomocí GraphPad Prism verze 10.0 a rychlost ztráty EPA, DPAn-3 a DHA v nmol/ml/den z plazmy bude vypočtena pomocí následujícího vzorec: Jout = 0,693 CFA/t1/2.

Výsledky průzkumu a dodržování. Modely se smíšeným efektem opakovaných měření budou použity k posouzení změn ve všech výsledcích průzkumu bez kontroly míry falešných objevů. Párová srovnání mezi skupinami budou provedena pomocí Tukey-Kramerovy úpravy nebo jiných vhodných statistik. Bude prozkoumána modifikace účinku spotřebou ALA, pohlavím a genetikou a vzorky krve budou analyzovány na shodu.

Analýza podskupin. A priori analýza bude provedena podle věku, pohlaví, etnického původu, výchozího BMI, výchozího obvodu pasu, genetických variant a spotřeby ALA.