Konzumace pistácií na zánětlivé markery a štíhlou tělesnou hmotu

Celkovým cílem studie je vyhodnotit účinky konzumace pistácií na zánětlivé markery a svalovou hmotu u žen a mužů ve věku 40 až 60 let, kteří cvičí tři až pět dní v týdnu. Stanovit účinky konzumace 1,5 unce pistácií denně ve srovnání s kontrolní skupinou na zánětlivé markery (kreatinkináza, C-reaktivní protein, kortizol, interleukin-8, tumor nekrotizující faktor-alfa, měď-zinek superoxiddismutáza a glutathionperoxidáza koncentrace) a svalovou hmotu u žen a mužů ve věku 40 až 60 let, kteří byli rekreačně aktivní po dobu nejméně šesti měsíců (cvičí tři až pět dní v týdnu).

Půjde o randomizovanou studii, kde účastníci nejprve absolvují dvoutýdenní základní zaváděcí období, během kterého budou konzumovat svou typickou stravu. Poté budou účastníci randomizováni do jedné ze dvou skupin po dobu šesti měsíců: konzumace 1,5 unce pistácií denně oproti kontrole (bez konzumace pistácií). Pistácie budou doplňkem jejich obvyklé stravy.

Dietní intervence včetně dietního hodnocení Dietní intervence bude náhodně přiřadit 144 účastníkům ke konzumaci 1,5 unce pistácií denně (72 účastníků) nebo kontrolní skupině (bez konzumace pistácií) (72 účastníků). To bude jediná změna, která bude implementována do jídelníčku účastníků. Vzhledem k tomu, že řada výzkumníků prokázala, že přidání pistácií do jídelníčku nevede k přibírání na váze, nebudou účastníci požádáni, aby jakkoli měnili svůj jídelníček, kromě přidání konzumace 1,5 unce pistácií denně po dobu šesti měsíců nebo žádná změna v jejich stravě (kontrolní skupina) (v závislosti na skupině, do které byli náhodně zařazeni).

Dvoutýdenní základní zaváděcí období Bude zahrnuto dvoutýdenní základní zaváděcí období, během kterého budou účastníci konzumovat svou typickou stravu. Poté budou účastníci náhodně rozděleni do jedné ze dvou skupin po dobu šesti měsíců: konzumující 1,5 unce pistácií denně nebo kontrolní skupina (bez konzumace pistácií). Pistácie budou doplňkem jejich obvyklé stravy.

Proč začlenit dvoutýdenní výchozí období? Nejprve se po náboru, ale před randomizací účastníků, použije zaváděcí období. S obdobím záběhu, i když během období záběhu nebude žádná léčba (jako v naší studii), umožňuje výzkumníkům posoudit účast účastníků před randomizací. Pokud účastník během zaváděcího období není vnímavý k žádnému kontaktu (např. e-maily, telefonní hovory), umožní to výzkumníkům vyloučit je z účasti, což může zvýšit sílu studie. Doba záběhu však může vést k negativním účinkům. Mohlo by to ovlivnit externí validitu vyloučením účastníků ze studie. Období záběhu by také mohlo ovlivnit interní validitu navýšením odhadu efektu intent-to-treat. Kromě toho by výzkumníci měli uvést, proč byli někteří účastníci vyloučeni během zaváděcího období, a popsat jejich základní charakteristiky v jakýchkoli publikacích.

Hodnocení dietního příjmu a fyzické aktivity Blok 2014 plný dotazník frekvence jídla (FFQ) + screener fyzické aktivity pro dospělé (NutritionQuest, Berkeley, CA) pouze na začátku. Dotazníky frekvence jídla poskytují celkový příjem potravin a nápojů za poslední rok. Block 2014 FFQ + screener fyzické aktivity kombinuje celovečerní FFQ s krátkým nástrojem pro screening fyzické aktivity. Screener Block 2014 FFQ + fyzické aktivity má 127 položek potravin a nápojů. Databáze pro analýzy byla vytvořena z databáze potravin a živin pro dietní studie 5.0 Ministerstva zemědělství Spojených států amerických (USDA), databáze ekvivalentů potravinové pyramidy a databáze živin pro standardní reference. Screener Block 2014 FFQ + fyzické aktivity poskytuje fotografie velikosti porcí pro příjem jídla a nápojů. Screener krátké fyzické aktivity zahrnuje 11 běžných fyzických aktivit odvozených z hodnocení National Human Activities Patterns Survey a hodnotí celkové minuty, minuty metabolického ekvivalentu (MET) a energetický výdej. Rozhodli jsme se použít Block 2014 FFQ + screener fyzické aktivity, protože také poskytne výzkumníkům celkové hodnocení fyzické aktivity účastníků.

Posouzení dodržování pravidel Účastníci náhodně zařazení do skupiny pistácií obdrží po sběru výchozích dat tříměsíční zásobu pistácií (balíčky 1,5 unce). Účastníkům budou poskytnuty pistácie v balících s kontrolovanými porcemi, aby se zajistilo dodržování a snížily se jakékoli překážky konzumace.

Účastníci obdrží dostatek pistácií na tři měsíce, takže se účastníci musí vrátit do naší laboratoře, aby dostali další tříměsíční zásobu. Když se účastníci po třech měsících vrátí do naší laboratoře, budou požádáni, aby s sebou přinesli nepoužité balíčky pistácií. Během tří měsíců vědci zdokumentují všechny nespotřebované balíčky pistácií. Účastníci budou dotázáni, proč nespotřebovali některé ze svých pistáciových balíčků, a zdokumentují své důvody. Vědci pak účastníkům poskytnou další tříměsíční zásobu pistácií, která je vezme až do konce studie. Pokud účastníci nezkonzumují 80 % nebo více poskytnutých pistácií, budou ze studie vyřazeni.

Odběr krve a analýzy (primární) C-reaktivní protein v séru nalačno, sérový interleukin-8, sérový tumor nekrotizující faktor-alfa, plazmatická měď-zinek superoxiddismutáza, plazmatická glutathionperoxidáza, sérová kreatinkináza a koncentrace kortizolu v séru budou hodnoceny při výchozí stav, tři měsíce a konec studie. Účastníci dorazí do místnosti pro flebotomii ve Wallace Hall na Virginia Tech ráno po celonočním půstu (10 hodin). U všech odběrů krve bude žilní krev odebrána do zkumavek se sérem (bez antikoagulantu) nebo do zkumavek s plazmou (s heparinem nebo EDTA jako antikoagulantem) vyškoleným flebotomem. Od každého účastníka bude v každém časovém bodě odebráno dvacet (20) mililitrů (ml) krve. Deset ml se odebere do zkumavek se sérem (bez antikoagulantu) a 10 ml se odebere do zkumavek s plazmou s heparinem nebo EDTA jako antikoagulantem. Tříměsíční sběr dat umožní výzkumníkům nejen shromáždit více dat, ale umožní jim také další check-in se všemi účastníky, ale zejména s těmi v kontrolní skupině. Kromě toho se vědci pokusí naplánovat odběry krve ve stejnou dobu, kdy účastníci skupiny pistácií přijdou do laboratoře na odběr krve.

Po odběru krve budou červené krvinky odděleny od séra nebo plazmy centrifugací při 3000 ot./min (1500xg) po dobu 15 minut. Vzorky sérové ​​krve se budou muset před centrifugací nejprve jednu hodinu srazit na ledu. Vzorky plazmy budou centrifugovány ihned po každém odběru krve. Čirý supernatant bude rozdělen na alikvoty do řádně označených 1,5 ml zkumavek Eppendorf (Eppendorf AG, Massachusetts, USA a Německo) pomocí jednorázových přenosových pipet. Zkumavky pro všechna stanovení budou uchovávány při -80 °C, dokud nebudou nutné pro analýzy. Všechny vzorky krve budou analyzovány duplicitně na všechny výše uvedené biomarkery.

K hodnocení všech biomarkerů budou použity enzymatické imunosorbentní testy (ELISA) (ThermoFisher Scientific, Waltham, MA) za použití BioTek Synergy H1 Hybrid Multi-Mode Monochromator Fluorescence Microplate Reader (Fisher Scientific, Hanover Place, IL). Všechny krevní analýzy budou provedeny na konci studie, aby se minimalizovaly rozdíly mezi soupravami ELISA. Všechny krevní analýzy budou provedeny v Biochemické laboratoři výživy ve Wallace Hall (Oddělení lidské výživy, potravin a cvičení, Virginia Tech).

Výše uvedené biomarkery byly vybrány z několika důvodů. Za prvé, jsou to některé z klíčových zánětlivých markerů v těle. Navíc poskytují rovnováhu zánětlivých markerů a antioxidantů. A konečně, ne všechny byly měřeny ve studiích, kde byly pistácie konzumovány jako součást intervence.

Posouzení tělesné hmotnosti (primární) Výzkumníci použijí k analýze tělesného složení, konkrétně netukové tělesné hmoty, Lunar iDXA2, MTY duální rentgenový absorbér (DXA) (GE Precision Healthcare, LLC, Chicago, IL). DXA je považován za zlatý standard pro hodnocení svalové hmoty, procenta tělesného tuku a minerální hustoty kostí. Celkové skenování těla trvá asi pět minut. Množství vystavené radiaci není větší, než jaké by člověk získal při přeletu letadla. Změříme složení těla na začátku a na konci studie. Vědci nebudou měřit složení těla ve třech měsících pro dva, protože nechceme přidat účastníkům ještě jednu expozici záření.

Tělesná hmotnost, výška, index tělesné hmotnosti a obvod pasu (sekundární) Pro získání popisných údajů bude tělesná hmotnost měřena s přesností na 0,25 kg, bez bot a ve stejném oblečení, na kalibrované váze kladin (Seca, Hamburg , Německo). Výška bude měřena s přesností na 0,5 cm pomocí stadiometru připojeného ke stupnici kladiny. Výzkumníci dvakrát změří tělesnou hmotnost a výšku a vezmou průměr každého z těchto měření. Vědci tuto metodu používají již řadu let, aby zvýšili přesnost při posuzování tělesné hmotnosti a výšky. Index tělesné hmotnosti (BMI) bude vypočítán pomocí následující rovnice: BMI = hmotnost (kilogramy)/výška (metry2). Účastníci budou požádáni, aby nosili stejné oblečení pro každý sběr dat a pro usnadnění dalších antropometrických měření. Výzkumníci chtějí, aby tělesná hmotnost zůstala stabilní po celou dobu studie.

Bylo zjištěno, že měření obvodu pasu je jednoduchým a spolehlivým hodnocením viscerálního tuku v břiše. Účastníci budou požádáni, aby stáli s nohama přibližně na šířku ramen a s vahou rovnoměrně rozloženou na každé noze. Budou požádáni, aby normálně dýchali, přičemž čtení se odečte na konci jemného výdechu. Obvod pasu se měří jeden palec nad pupkem v trojím vyhotovení s přesností na 0,5 cm pomocí Gulickova metru. Jako hodnota se použije průměr ze tří měření. Změříme tělesnou hmotnost, výšku, BMI a obvod pasu na začátku a na konci studie.

Statistická vyhodnocení včetně nastavení a správy databáze Power Calculation Jako centrální zdroj pro zpracování a správu dat bude použit systém Research Electronic Data Capture (REDCap). Jakmile je vytvořen front-end sběrný nástroj, REDCap automaticky vytvoří back-end databázi navrženou pro ukládání dat, která budou zaznamenána z výzkumu. Office of Export and Secure Research Compliance (OESRC) společnosti Virginia Tech (VT) licencoval svou vlastní verzi REDCap, která je umístěna v budově Andrews Information Systems Building. REDCap byl vyvinut speciálně na základě bezpečnostních směrnic HIPAA (Health Insurance Portability and Accountability Act) pro podporu online a offline sběru dat pro výzkumné studie a operace. Poskytuje intuitivní rozhraní pro zadávání dat s ověřováním dat, auditní záznamy pro sledování manipulace s daty a postupy exportu a automatizované postupy exportu pro bezproblémové stahování dat.

Návrh studie Půjde o randomizovanou studii, kde účastníci nejprve absolvují dvoutýdenní základní zaváděcí období, během kterého budou konzumovat svou typickou stravu. Poté budou účastníci náhodně rozděleni do jedné ze dvou skupin po dobu šesti měsíců: konzumující 1,5 unce pistácií denně nebo kontrolní skupina (bez konzumace pistácií). Ti ze skupiny pistácií budou konzumovat pistácie kromě své obvyklé stravy.

Randomizace Výzkumníci randomizují způsobilé účastníky do jedné ze dvou skupin (pistácie vs. kontrola) pomocí permutované blokové randomizace se stratifikací, aby se vyrovnalo rozdělení podle pohlaví. Náhodné alokační tabulky vytvoří biostatistik, který není zapojen do klinické studie, pomocí softwaru SAS, verze 9.4 (SAS Institute, Cary, NC, USA). Tabulky budou uloženy v systému REDCap ve Virginia Tech takovým způsobem, že je bude moci zobrazit pouze biostatistik. Výsledky studie budou analyzovány bez ohledu na stav přidělení.

Výpočet velikosti vzorku a výkonu Primárním výsledkem je změna v zánětlivé odpovědi, měřená koncentracemi C-reaktivního proteinu, od základního zaváděcího období do šesti měsíců. Síla pro tuto studii byla založena na výsledcích pro koncentrace C-reaktivního proteinu u zdravých dospělých, kteří dostávali dietní intervenci, kde předpokládaná průměrná koncentrace C-reaktivního proteinu na začátku byla 1,53 mg/l (směrodatná odchylka [SD] 1,52 mg/l). Pro srovnání v rámci skupiny, velikost vzorku 60 zdravých dospělých na skupinu (celkem 120) dosahuje 80% schopnosti detekovat párové průměrné rozdíly 0,62 (Cohenovo d = 0,41 [malý-střední účinek]) a je založen na dvou oboustranný párový t-test při specifikaci hladiny významnosti α=0,025. Pro srovnání mezi skupinami dosahuje velikosti vzorku 60 na skupinu (celkem 120) 80% síly k detekci průměrného rozdílu 0,86 (Cohenovo d=0,57 [střední účinek]) na základě dvoustranného dvouvýběrového t-testu za předpokladu stejných rozptylů a α=0,025. Abychom zohlednili možnou 20% míru opotřebení, přijmeme 144 účastníků (72 účastníků na skupinu).

Analýzy dat Předběžné analýzy K charakterizaci vzorku budou použity popisné statistiky, včetně měření centrální tendence (průměr, medián) a variace (směrodatná odchylka, interkvartilní rozpětí, rozmezí) pro spojitá měření a frekvence a procenta pro dichotomické a kategorické míry. Pokud se objeví odchylky od normality, budou aplikovány transformace, případně budou implementovány neparametrické testy a porovnány s parametrickými testy. Je třeba poznamenat, že zatímco výzkumníci očekávají, že skupiny budou vyvážené na výchozích charakteristikách v důsledku randomizace, nerovnováhy, ke kterým dojde náhodně, budou ve všech analýzách upraveny.

Metody chybějících údajů I když bude vynaloženo veškeré úsilí na získání úplných údajů o každém účastníkovi, některá chybějící data jsou nevyhnutelná. Základní mechanismus, zcela náhodně chybějící (MCAR), náhodně chybějící (MAR) nebo chybějící náhodně (MNAR), bude vyhodnocen před úpravou, aby se minimalizovala odchylka od chybějících údajů. Předpoklad MAR, který podporuje použití vícenásobné imputace řetězenými rovnicemi, bude vyhodnocen regresí indikátoru chybějících na známých kovariátech pomocí vícenásobné logistické regrese. Navržené analytické metody budou využívat všechna dostupná data. Základní charakteristiky budou porovnány mezi účastníky s úplnými údaji a bez nich, přičemž se uznává, že statistická síla spojená s nalezením skutečných statistických rozdílů může být omezená. Pro posouzení potenciálních zkreslení bude zahrnuto srovnání míry odpovědí. Pokud jsou chybějící údaje minimální (<5 %) a lze je považovat za MAR nebo MCAR, pak bude primární hypotéza testována pomocí kompletních pozorovaných údajů.

Cíl 1 Analýzy Primárním cílem této studie je prozkoumat účinky konzumace pistácií na zánětlivou odpověď (měřeno kreatinkinázou, C-reaktivním proteinem, kortizolem, interleukinem-8, tumor nekrotizujícím faktorem alfa, měď-zinek superoxiddismutázou a koncentrace glutathionperoxidázy) a svalová hmota (měřená pomocí DXA). Změny od výchozího stavu, tří měsíců a šesti měsíců v každém výsledku v reakci na dietní intervenci budou záviset na lineárních modelech se smíšenými účinky, které zahrnují náhodné účinky na účastníky a fixní účinky na stravu a čas (záběh, tři měsíce, šest měsíců) . Předpoklady modelu budou posouzeny kvantitativně i vizuálně pomocí statistik dobré shody a diagnostických grafů. Další sekundární analýzy budou zahrnovat obecné lineární modelování, kde rozdílové skóre (časový bod šest měsíců minus výchozí hodnota, časový bod šest měsíců minus časový bod tři měsíce, časový bod tři měsíce minus výchozí hodnota) bude regresován na skupinách dietních intervencí.

Potenciální dopad/relevance pro vědecký objev Tato studie by mohla poskytnout rekreačně aktivním jedincům jednoduchý a zdravý způsob, jak snížit zánět a zlepšit složení těla. Skutečnost, že pistácie jsou plnohodnotnou potravinou a nikoli doplňkem, se hodí k pozitivnímu přístupu ke zdraví a wellness. Zkoumání výhod, které by pistácie mohly mít u zdravých, aktivních dospělých, poskytuje další cestu, jak povzbudit jednotlivce, aby konzumovali více této zdravé potraviny.