Výzkum účinků akutní konzumace ořechů u obézních diabetiček (REACT-NUT)

Obezita je multifaktoriální onemocnění, při kterém nadměrné hromadění tělesného tuku vede k negativním zdravotním účinkům. Je považován za globální problém veřejného zdraví, především kvůli jeho spojení se zvýšeným rizikem rozvoje dalších nepřenosných chronických onemocnění (NCD). V Brazílii se odhaduje, že jedna čtvrtina populace je obézní, což z ní činí významný rizikový faktor patologického stárnutí.

Primární příčinou obezity je energetická nerovnováha mezi spotřebovanými a vydanými kaloriemi a její vysoká prevalence je spojena s fyzickou nečinností a sedavým chováním. Je známo, že vyvážená strava, skládající se z přírodních a minimálně zpracovaných potravin, je nezbytná pro kontrolu hmotnosti. V současném scénáři však došlo k výraznému nárůstu spotřeby ultrazpracovaných potravin a snížení příjmu přírodních a minimálně zpracovaných potravin, což má za následek zásadní dopad na prevalenci obezity.

Obezita je jedním z nejvýznamnějších rizikových faktorů diabetu 2. typu, onemocnění, které je celosvětově stále rozšířenější a je považováno za jednu ze zdravotních událostí 21. století. Diabetes ovlivňuje morbiditu a úmrtnost a je hlavním rizikovým faktorem pro mozkovou mrtvici, dysfunkci ledvin, kardiovaskulární onemocnění, ztrátu zraku a neuropatii. Nefarmakologické strategie kontroly diabetu typicky zahrnují nutriční intervenci, pravidelnou fyzickou aktivitu, odvykání kouření a udržování zdravé tělesné hmotnosti.

Akutní příjem makroživin může vyvolat nepříznivé reakce i u zdravých jedinců, což může časem vést k chronickým účinkům. V této souvislosti hraje důležitou roli příjem jídla s vysokým obsahem nasycených tuků (HSFM), protože je známo, že chronická konzumace HSFM přispívá k rozvoji obezity, diabetu 2. typu, rakoviny a kardiovaskulárních onemocnění a také zhoršuje chronický zánět vyvolaný inzulínovou rezistencí a nadváhou. Kromě toho studie ukazují, že HSFM může také indukovat metabolickou endotoxémii a modulovat profily cirkulujících mikroRNA. MikroRNA jsou nekódující molekuly RNA dlouhé asi 22 nukleotidů, které regulují genovou expresi na post-transkripční úrovni degradací mRNA nebo inhibicí translace cílových genů. MikroRNA tedy mohou přispívat k nepříznivým účinkům HSFM.

Vzhledem ke škodlivým dopadům HSFM na zdraví byly provedeny studie s akutním doplňováním potravin s protizánětlivými a antioxidačními vlastnostmi, jako je pomerančový džus a zelený čaj, aby se minimalizovaly negativní účinky nezdravé stravy. Studie provedená naší výzkumnou skupinou ukázala, že akutní suplementace zeleného čaje inhibovala expresi 62 mikroRNA vyvolanou příjmem HSFM. Bioinformatická analýza odhalila, že tyto mikroRNA regulovaly geny spojené s dráhami TGF-beta, CARM1, RSK a BMP. Identifikace těchto miRNA a jejich molekulárních drah může zlepšit porozumění výhodám dietních sloučenin pro zdraví a nemoci.

Pravidelná konzumace vlašských ořechů (Juglans regia) je spojena s lepším kardiovaskulárním zdravím a inzulínovou odpovědí, potenciálně díky regulaci inzulínové odpovědi snížením aktivity enzymů štěpících sacharidy. Literatura o účincích vlašských ořechů na zánětlivé a antioxidační reakce však zůstává omezená a neprůkazná. Kromě toho existuje omezený počet studií, které zkoumají akutní účinky vlašských ořechů, s určitými důkazy o pozitivních reakcích. V tomto ohledu byl v některých, ale ne ve všech studiích prokázán postprandiální útlum inzulinové rezistence, zlepšení funkce endotelu, oxidativní stres a sytost. Zajímavé je, že Torabian et al. pozorovali, že akutní konzumace vlašských ořechů zvýšila plazmatické koncentrace polyfenolů, zvýšila celkovou antioxidační kapacitu a snížila peroxidaci lipidů v plazmě.

Kromě omezených důkazů týkajících se akutních účinků vlašských ořechů je třeba ještě prostudovat jejich účinky ve spojení s HSFM na metabolomické a mikroRNA profily. Metabolomika byla původně definována jako kvantitativní měření dynamické multiparametrické metabolické odpovědi živých systémů na fyziopatologické podněty nebo genetickou modifikaci. Přímo tedy odráží fenotyp konkrétního biologického systému na molekulární metabolické úrovni, což umožňuje detekci změn v dříve neznámých, necharakterizovaných nebo zřídka uváděných metabolitech. Metabolomika tedy může generovat důležité poznatky o mechanismech vlašských ořechů v prevenci a léčbě nemocí. Totéž platí pro studium mikroRNA, které mohou pomoci při identifikaci intracelulárních cest souvisejících s prospěšnými účinky konzumace vlašských ořechů.

Ve světle toho tato studie přinese nové důkazy týkající se akutních účinků vlašských ořechů při zmírňování nepříznivých účinků HSFM. Kromě toho by zmírnění nepříznivých účinků HSFM mohlo přinést významné výhody, zejména pro pacienty s inzulínovou rezistencí, jako jsou obézní a diabetici.

Vyhodnotit, zda akutní suplementace vlašskými ořechy (Juglans regia) zeslabuje zánětlivé markery, oxidační stres, metabolomiku a cirkulující mikroRNA indukované HSFM u obézních a diabetických žen.

Projekt byl schválen Etickou komisí Lékařské fakulty Botucatu. Studie bude randomizovaná a zkřížená, včetně žen s obezitou (index tělesné hmotnosti [BMI] ≥ 30) a non-inzulin-dependentním diabetem ve věku nad 18 let, přijatých během ambulantních konzultací na Lékařské fakultě v Botucatu. Kritéria vyloučení budou zahrnovat: užívání doplňků stravy, užívání kortikosteroidů v posledních 3 měsících, rakovinu, srdeční selhání, onemocnění ledvin, onemocnění jater, plicní onemocnění, neurologická onemocnění, alergii na jakoukoli složku HSFM nebo vlašské ořechy a obvyklou konzumaci vlašských ořechů (≤3krát týdně) za poslední měsíc.

Velikost vzorku byla odhadnuta na základě předchozí studie, která prokázala 60% snížení hladin IL-6 po jídlech HSFM spojených s pomerančovým džusem ve srovnání s kontrolní skupinou (bez pomerančového džusu). Vezmeme-li v úvahu toto snížení, chybu typu 1 5 % a sílu 90 %, bude tato studie zahrnovat 15 jedinců.

Pacienti, kteří podepíší formulář Informed Consent Form (ICF), budou hodnoceni ve dvou časových bodech, oddělených minimálním vymývacím obdobím jednoho týdne. Na prvním setkání, po 10hodinovém půstu, bude HSFM nabídnuto s nebo bez 30g vlašských ořechů. Ve druhém bude podmínka prohozena. Tato dávka vlašských ořechů se vztahuje na doporučenou denní spotřebu ořechů navrženou různými dietními pokyny. Jednoduchá randomizace bude provedena sestrou, která není zapojena do výzkumu. HSFM bude zajištěno v nemocniční ambulanci a pacienti budou muset zkonzumovat celé jídlo a všechny vlašské ořechy. Během protokolu studie bude pacientům doporučeno, aby se vyvarovali konzumace vlašských ořechů po dobu 2 týdnů před první návštěvou studie.

Vzorky krve budou odebírány v časových bodech 0 (bezprostředně před jídlem), 15 minut, 30 minut, 60 minut a 150 minut po intervencích. Sérový inzulín a glukóza budou měřeny v časových bodech 0 až 60 min, zatímco sérové ​​biomarkery zánětu, oxidačního stresu, cirkulujících mikroRNA a metabolomiky budou měřeny v časových bodech 0 a 150 min. Kromě toho vyšetřovatelé vyhodnotí sytost pomocí vizuální analogové stupnice (VAS) ve všech časových bodech po jídle.

Metabolomická analýza Analýzy budou prováděny pomocí kapalinové chromatografie na systému Thermo Dionex Ultimate 3000 spojeném s přesným hmotnostním spektrometrem Thermo QExactive Plus s vysokým rozlišením a elektrosprejovou ionizací pracující v pozitivním i negativním režimu analýzy.

Analýza cirkulujících mikroRNA Po extrakci RNA použijí výzkumníci pole lidské miRNA 4.0 Affymetrix GeneChip® (ThermoFisher Scientific) podle pokynů výrobce. Toto pole obsahuje 2 578 sad sond pro zralé lidské miRNA a 2 025 sad sond pro lidské pre-miRNA (stem-loop). V tomto poli jsou také zahrnuty sondy pro detekci přítomnosti snoRNA a scaRNA (celkem 1 996). GeneChips budou skenovány pomocí skeneru Affymetrix GeneChip G3000 7G, nastaveného na zachycení intenzity signálu pro miRNA. Nezpracovaná data intenzity budou importována do Affymetrix Expression Console (v1.4.1.46) pro předzpracování signálu, které zahrnuje korekci pozadí pomocí robustního algoritmu multi-array average (RMA), střední leštěnou sumarizaci sond pro získání hodnot signálu a kvantilovou normalizaci napříč více poli. Volání detekce pro sílu signálu miRNA bude provedeno pomocí algoritmu Affymetrix "Detection Above Background" (DABG), který generuje p-hodnotu pro každý signál nad pravděpodobností pozadí. Tato metoda se bude řídit doporučeným protokolem od výrobce. Analýzy budou prováděny v Monash v Hudson Genomics.

Statistická analýza Data budou prezentována jako průměr a standardní odchylka při normální distribuci, medián a 25-75% percentily, pokud nejsou normálně rozděleny, nebo jako procenta. K porovnání těchto dvou skupin (s ořechy a bez ořechů) výzkumníci použijí Studentův t-test pro normálně rozdělená data, Mann-Whitney test pro nenormálně rozdělená data a Chí-kvadrát test pro srovnání kategorických proměnných. Kromě toho budou vyšetřovatelé používat zobecněné odhadovací rovnice (GEE) k posouzení opakovaných měření. Analýza dat bude provedena pomocí JAMOVI v 2.3.21, s hladinou významnosti nastavenou na 5 %.