Effekten af ​​individualiseret kostråd til forbedring af kostkvalitet og kardiovaskulær sundhed

Undersøgelsesdesign: En randomiseret, kontrolleret diætintervention i en parallel gruppe vil blive udført over seks måneder hos deltagere med høj risiko for hjerte-kar-sygdomme, der lever i Irland (nord og syd) for at evaluere effektiviteten af ​​individualiseret kostråd, der inkorporerer biomarkørprofiler til at forbedre kostkvaliteten og kardiometaboliske resultater.

Befolkning og rekruttering

Befolkningskarakteristika: Deltagerne vil være i høj risiko (>20 % over 10 år) for at udvikle hjerte-kar-sygdomme. Etablerede rekrutteringsmekanismer, brugt i adskillige tidligere og igangværende diætinterventionsundersøgelser, fra almen praksis, sygehusambulatorier og fra den generelle befolkning (via pressemeddelelse, radiointerviews, plakatplacering) vil blive brugt. Rekruttering vil finde sted over en 18 måneders periode. periode.

Inklusionskriterier: Deltagerne vil blive betragtet som kvalificerede til at tilmelde sig undersøgelsen, hvis de er overvægtige (BMI >27 og ≤ 45 kg/m2), har lav Prime Diet Quality Score (PDQS <15)27 og en kombination af risikofaktorer, der placerer dem ved høj total risiko (estimeret multifaktoriel CVD risiko ≥ 20% over ti år) for at udvikle aterosklerotisk CVD for første gang.

Eksklusionskriterier: Deltagerne vil ikke være berettigede til at tilmelde sig undersøgelsen, hvis de har konstateret diabetes mellitus, CVD eller en medicinsk tilstand eller diætrestriktioner, som væsentligt vil begrænse deres evne til at opfylde undersøgelseskravene, har et overdrevent alkoholforbrug (>28 Enheder/uge for mænd eller >21 enheder/uge for kvinder), har en lav forventet sandsynlighed for at ændre kostvaner eller er ude af stand til at give informeret samtykke.

Randomisering: Et personligt helbreds- og sygehistorie-spørgeskema sammen med Joint British Societies CVD-risikoforudsigelsesdiagrammer og en vurdering af deltagerens baseline PDQS ved hjælp af et spørgeskema med 42 punkter vil blive brugt til at vurdere berettigelse. Dette spørgeskema er valideret i USA, men vil blive valideret i den irske befolkning. De berettigede og villige til at deltage vil give informeret skriftligt samtykke og vil blive randomiseret (randomiseringsskema genereret ved hjælp af www.randomization.com med tilfældige blokstørrelser og forskningspersonale, der administrerer randomiseringen eller udfører endepunktsvurdering blindt) til enten en undervisningsintervention eller individuelt tilpasset madmarkørbaseret kostråd.

Indgrebet vil foregå over en periode på seks måneder. Deltagerne vil blive interviewet mod slutningen af ​​interventionen (for dem i individuelt tilpasset støttearm), eller ved frafald (for alle deltagere, der dropper ud), for at få deres syn på interventionen.

Diætintervention: Deltagerne vil blive randomiseret til en af ​​to grupper:

1. Kontrol - deltagerne vil få udleveret skriftligt undervisningsmateriale for at tilskynde til kostomlægning i retning af en kost af bedre kvalitet. Undervisningsmateriale vil blive tilpasset fra ressourcer brugt i tidligere diætinterventionsundersøgelser.
2. Personlig kostråd - deltagerne vil også få udleveret undervisningsmaterialet, men vil blive opfordret til at foretage kostændringer ved hjælp af individualiserede anbefalinger, der inkorporerer madmarkører af specifikke komponenter i en diæt af høj kvalitet. Fødevaremarkører for kostkvalitet vil blive brugt til at udvikle en algoritme til at levere personlig kostrådgivning. Baseret på biomarkørdata vil der blive udviklet et system til kategorisering af biomarkørstatus, sideløbende med kostråd relateret til denne biomarkørkategorisering, og beslutningstræer oprettet, som tidligere beskrevet i Food4Me undersøgelsen, for at sikre standardiseret levering af rådgivning inden for denne interventionsarm.

Kostrådene vil blive leveret via e-mail og online, med månedlig kontakt, og budskaberne forstærkes under hver direkte kontakt med undersøgelsesteamet til vurdering af resultatet. Derfor vil hyppigheden og varigheden af ​​kontakten være ens i begge interventionsgrupper.

Resultatmål: Resultaterne vil blive vurderet under et klinikbesøg efter 0, 3 og 6 måneder og vil omfatte diætindtag, antropometri, anden livsstilsadfærd, blodtryk, biologisk prøveindsamling til ernæringsstatus biomarkør og sundhedsbiomarkøranalyse, samt fækal prøver til metagenomisk og transkriptomisk profilering. Resultatdata vil blive indsamlet ved hjælp af følgende metode:

• Demografiske/livsstilsoplysninger (f.eks. alkoholforbrug, medicinbrug).
• Diætindtag ved hjælp af en onlineversion af PDQS. Dette vil også blive vurderet seks måneder efter, at interventionen er afsluttet, for at afgøre, om interventionen påvirker langsigtet overholdelse af en diæt af bedre kvalitet.
• Fysisk aktivitet ved hjælp af en objektiv fysisk aktivitetsmonitor.
• Antropometriske data (vægt og højde målt ved hjælp af henholdsvis kalibrerede skalaer og stadiometer, talje- og hofteomkreds); kropssammensætning ved bioelektrisk impedans (Bodystat 1500).
• Blodtrykket vil blive målt to gange fra højre arm ved hjælp af et automatiseret Omron blodtryksmåler, hvor deltageren sidder stille i mindst fem minutter.
• Fastende blodprøver vil blive udtaget fra den antecubitale vene og straks separeret i plasma/serum til de foreslåede analyser beskrevet nedenfor. Det vil blive opbevaret ved -70°C indtil analyse.
• Fastende morgenurinprøve opbevaret ved -70ºC indtil analyse.
• I en undergruppe af deltagere (n=70, 35 i hver arm) vil afføringsprøver blive indsamlet ved baseline og slutningen af ​​interventionen til analyse af ændringer i tarmmikrobiotasammensætning og funktionalitet, som tidligere beskrevet.

Laboratoriemetodologi: Alle metoder er i rutinemæssig brug i deltagende laboratorier og udføres med omhyggelig opmærksomhed på kvalitetskontrol og med deltagelse i eksterne kvalitetskontrolordninger, hvor de er tilgængelige. Al laboratorieanalyse vil blive udført blindt, dvs. analytikeren ved ikke, hvilken intervention deltageren er blevet tildelt.

Biomarkører for kardiometabolisk risiko: Serumlipider (total kolesterol, HDL-C og TG) og fuldblods HbA1c vil blive vurderet ved hjælp af enzymatiske assays (Randox Ltd, Crumlin, NI og Glen Bio, Antrim, NI) på en I-Lab 600 auto -analysator. LDL-C vil blive beregnet.

Biomarkører for kostkvalitet: Følgende biomarkører vil blive brugt til at vurdere ernæringsstatusrespons på diætinterventionen: rødt kød - methylhistidiner og carnosin; hvidt kød - TMAO, guanidoacetat, anserine; frugt og grøntsager - prolinbetain, isothiocyanater, S-methyl-L-cysteinsulfoxid og vinsyre; fuldkorn - alkylresorcinoler; kaffe - phenolsyrer, N-methylpyridinium, trigonellin, 2-furoylglycin; SSB'er - formiat, citrullin, taurin og isocitrat) rødt kød-methylhistidiner; fedtet fisk - omega-3-indeks; frugt og grøntsager-total carotenoider og prolin betain; fuldkorns-alkylresorcinoler.

Tarmmikrobiotasammensætning og funktionalitet: Prøvehåndtering og nukleinsyreoprensninger vil blive udført efter en etableret protokol.166 Illumina DNA-seq biblioteker med fragmentlængde på ~300 bp vil blive genereret med Pippen prep størrelse valg. For RNA-seq vil 5 ug RNA blive beriget for mRNA og udsat for strengspecifik cDNA-syntese ved hjælp af etablerede protokoller. Parret ende-sekventering (f.eks. 150x150 nt) vil blive udført på Illumina HiSeq-platformen.

Primært resultat: Ændring i Prime Diet Quality Score.

Sekundære resultater:

1. Ændring i markører for kardiometabolisk risiko, herunder blodtryk, lipidprofil, HbA1c, kropsvægt.
2. Ændring i biomarkører for kostkvalitet
3. Tarmmikrobiotasammensætning og funktionalitet (skal udføres i en undergruppe).

Effektberegning: Prøvestørrelsesberegninger vil blive bekræftet under valideringen af ​​PDQS i en irsk befolkning. Men baseret på offentliggjorte amerikanske data, med en standardafvigelse (SD) af PDQS på 2,3, og en antagelse om en forskel i stigning i PDQS på 5 mellem de personlige kostråd og kontrolgrupperne, hvis der er 60 deltagere i hver gruppe , ville undersøgelsen have over 90 % kraft til at detektere denne forskel i middel PDQS som statistisk signifikant på α=0,05 niveauet. I alt 134 deltagere vil blive rekrutteret for at give mulighed for cirka 10 % frafald. For sundhedsresultaterne, og baseret på hvad der blev observeret i en diætintervention baseret på forbedring af kostkvaliteten hos deltagere med lignende høj CVD-risiko, hvis der er 60 deltagere i hver gruppe, og det antages, at (i) SD af ændringen i diastolisk blodtryk (DBP) er 9 mmHg ved afslutningen af ​​undersøgelsen; (ii) en forskel i DBP på 4,5 mmHg mellem de individualiserede kostråd og kontrolgrupper; så ville undersøgelsen have 80 % kraft til at detektere, som statistisk signifikant på 5 %-niveauet, disse forskelle i gennemsnitlig ændring mellem de to grupper. Efterforskerne vil have lignende effektniveauer (~80%) til at påvise effektstørrelser af samme størrelsesorden i total kolesterol, HbA1c og kropsvægt. Analysen af ​​tarmmikrobiotasammensætning og funktionalitet vil være af undersøgende karakter.

Dataanalytisk strategi: De gentagne endepunktsmål, der genereres af undersøgelsesdesignet, vil blive analyseret med teknikker, der er passende til longitudinelle data ved hjælp af xt-panelundersøgelsesprocedurerne, der er tilgængelige i Stata release 11 (College Station, TX). Indledende undersøgelse af korrelationsstrukturen af ​​de gentagne mål vil hjælpe med at vejlede modeltilpasning. Påvirkningen af ​​den undersøgte kostintervention vil blive vurderet ved at sammenligne midlerne for ændringer i målinger fra baseline til 6 måneder mellem de biomarkør-baserede individuelt tilpassede rådgivnings- og undervisningsgrupper. Denne forskel i middelværdier vil give et estimat af virkningen af ​​intervention, og 95 % konfidensgrænser vil blive beregnet for at angive dens præcision. Hvis det er relevant, vil målingerne blive logaritmisk transformeret før analyse, og fortolkning vil blive foretaget i forholdstal på den oprindelige skala.