Wirksamkeit der Vitamin-D-Supplementierung

In dieser Pilotstudie wird die Wirksamkeit einer Vitamin-D-Supplementierung bei der Senkung des Blutdrucks und der Verbesserung der Endothelfunktion untersucht. Wenn die Ergebnisse der Pilotstudie positiv ausfallen, werden die Ergebnisse verwendet, um eine möglicherweise größere Studie zur Bestätigung der Ergebnisse zu entwerfen. Es werden afroamerikanische Frauen vor der Menopause (n = 40) rekrutiert. Alle Studienbesuche der Teilnehmer finden in der Houston Methodist Internal Medicine Clinic oder im TWU Nutrition Laboratory statt. Es werden afroamerikanische Frauen rekrutiert, die keine blutdrucksenkenden Medikamente einnehmen, einen durchschnittlichen Blutdruck von < 140/90 mmHg haben, nicht schwanger sind oder in den nächsten drei Monaten eine Schwangerschaft planen oder nicht stillen.

Einschreibungsbesuch Am Tag vor dem Einschreibungsbesuch fasten potenzielle Probanden über Nacht und verzichten auf den Konsum koffeinhaltiger Produkte, Vitamine oder Medikamente, die den Gefäßtonus beeinflussen könnten, und verzichten auf das Rauchen. Die Prüfärzte erläutern das 10-wöchige Studiendesign und holen die Zustimmung der Teilnehmer ein. Die Tests werden morgens durchgeführt, die Startzeiten liegen zwischen 8 und 10 Uhr. In einem ruhigen und temperierten Raum (22 °C bis 25 °C) erste Messungen des systolischen und diastolischen Blutdrucks nach 5 Minuten sitzender Ruhe gemäß den Blutdruckrichtlinien der American Heart Association. Der Arm wird auf Herzhöhe gestützt und weder Teilnehmer noch Beobachter sprechen während der Messungen. Drei aufeinanderfolgende Messungen werden mit einem automatisierten oszillometrischen Blutdruckmessgerät erfasst und der Durchschnitt der letzten beiden Messungen berechnet. Jede Person mit einem durchschnittlichen Blutdruck > 140/90 mmHg wird zur Nachsorge an ihren Hausarzt überwiesen.

Eingewilligte Teilnehmer mit Blutdruckwerten <140/90 mmHg werden angewiesen, sich in der nächsten Woche wie gewohnt zu ernähren und eine dreitägige Diätaufzeichnung mit zwei Wochentagen und einem Wochenende zu führen. Es werden Anweisungen zur Aufzeichnung des Ernährungstagebuchs gegeben. Lebensmittelaufzeichnungen werden verwendet, um die übliche Nahrungsaufnahme für den Ausgangszeitpunkt und die 10-Wochen-Zeitpunkte abzuschätzen. Es wird ein Termin vereinbart, damit der Teilnehmer mit ausgefüllten Lebensmittelaufzeichnungen zurückkommt und mit der Interventionsstudie beginnen kann. Beim ersten Klinikbesuch wird den Teilnehmern ein 10-wöchiger Vorrat an Vitamin-D3-Nahrungsergänzungsmitteln (2.000 IE/Tag; alle gleiche Menge; Nature Made ®) ausgehändigt und Protokollblätter zur Aufzeichnung der Nahrungsergänzungsmitteleinnahme bereitgestellt. Darüber hinaus werden die Teilnehmer angewiesen, 10 Wochen lang Reisen an sonnige Orte zu vermeiden.

Baseline- und 10-wöchige Klinikbesuche

Nährstoffaufnahme:

Dreitägige Ernährungsaufzeichnungen werden während der Baseline- und 10-wöchigen Klinikbesuche gesammelt. Lebensmittelaufzeichnungen werden an der TWU unter Verwendung des Nutrient Data System for Research der University of Minnesota 2015 analysiert. Gesamtenergieaufnahme; Prozent Kalorien aus Fett, Eiweiß und Kohlenhydraten; und die Aufnahme der Vitamine A, C, D, E und Beta-Carotin wird anhand von Lebensmittelaufzeichnungen geschätzt.

Blutdruckmessungen:

Die Teilnehmer fasten über Nacht und verzichten auf den Konsum koffeinhaltiger Produkte, Vitamine und Medikamente, die den Gefäßtonus beeinflussen könnten, sowie auf das Rauchen. Die Tests werden morgens durchgeführt, die Startzeiten liegen zwischen 8 und 10 Uhr. In einem ruhigen und temperierten Raum (22 °C bis 25 °C) werden nach 5 Minuten sitzender Ruhe erste Messungen des systolischen und diastolischen Blutdrucks gemäß den Blutdruckrichtlinien der American Heart Association durchgeführt. Der Arm wird auf Herzhöhe gestützt und weder Teilnehmer noch Beobachter sprechen während der Messungen. Drei aufeinanderfolgende Messungen werden mit einem automatisierten oszillometrischen Blutdruckmessgerät erfasst und der Durchschnitt der letzten beiden Messungen berechnet.

Körperfett- und Adipositasmessungen:

Anthropometrische und Körperfettverteilungsbeurteilungen werden durchgeführt. Größe und Gewicht werden gemessen. Der Körperfettanteil wird durch die bioelektrische Impedanz (Tanita BF-350) bestimmt. Der Body-Mass-Index (BMI) wird als Gewicht in Kilogramm (kg) dividiert durch die Körpergröße im Quadrat (m2) berechnet.

Messungen der Endothelpulsamplitude:

Die Pulsamplituden-Tonometrie (PAT) wird mit dem EndoPAT 2000 (Itamar Medical Ltd) gemessen, das die digitale Pulswellenamplitude (PWA) mithilfe der Fingerspitzenplethysmographie aufzeichnet (16). Die Endo-PAT-Fingersonde besteht aus einer fingerhutförmigen Sensorkappe, die ein gleichmäßiges Druckfeld erzeugt und eine klemmenartige Wirkung auf die gesamte Oberfläche der Endphalanx ausübt und pulsierende Volumenänderungen misst. PWA wird kontinuierlich während drei Phasen gemessen: einer ruhigen Basisperiode, einer 5-minütigen Unterarmokklusion und einer reaktiven Hyperämie nach dem Lösen der Manschette. Der Verschluss der Arteria brachialis erfolgt am nicht dominanten Oberarm. Die kontinuierliche Überwachung des Blutvolumens, das die Fingerspitzen erreicht, ermöglicht die Quantifizierung der hyperämischen Reaktion als Verhältnis, indem die PWA vor und nach dem Verschluss verglichen wird. Ein reaktiver Hyperämie-Index (RHI) misst stickoxidabhängige Veränderungen im Gefäßtonus. Die Aufzeichnungen des nicht verschlossenen Arms dienen als Kontrolle für Veränderungen im gesamten physiologischen Zustand. Der Endo-PAT-RHI-Index ist definiert als das Verhältnis des durchschnittlichen PWS während des 1-Minuten-Zeitraums, der nach genau 90 Sekunden bis zur reaktiven Hyperämie beginnt, im Vergleich zur durchschnittlichen Pulsamplitude während des 210 Sekunden langen Basiszeitraums vor dem Verschluss. Eine endotheliale Dysfunktion wird als RHI < 1,67 klassifiziert, wobei die durchschnittlichen normalen endothelialen RHI-Werte zwischen 1,7 und 2,0 liegen.

Vitamin-D-Messungen:

Blut wird vom Labor des Houston Methodist Hospital zur Messung der 25(OH)D-Serumkonzentrationen mittels Chemilumineszenz-Immunoassay (Abbott Architect) entnommen. Ein Vitamin-D-Mangel wird als Serum-25(OH)D-Spiegel von weniger als 20 ng/ml (50 nmol/L) und ein Vitamin-D-Mangel als 21 bis 29 ng/ml (50 bis 80 nmol/L) definiert.

Statistische Analysen:

Beschreibende Statistiken, einschließlich Mittelwerte und Standardabweichungen für kontinuierliche Variablen sowie Häufigkeiten und Prozentsätze für kategoriale Variablen, werden für Studienvariablen berechnet. Alter, BMI, Blutdruck, Serum-25(OH)D-Konzentration und RHI werden als kontinuierliche Variablen behandelt. Vor der Durchführung von Primäranalysen werden explorative und vorläufige Analysen durchgeführt, um die statistischen Annahmen geplanter Analysen zu testen. Zu diesen Annahmen gehören insbesondere Normalität, Homogenität der Varianz, äquivalente Gruppengröße und zufällig fehlende Daten. Für den Fall, dass eine dieser Annahmen verletzt wurde, werden die Daten entweder transformiert, um die parametrischen Annahmen der geplanten Analysen zu erfüllen, oder es werden alternativ nichtparametrische Äquivalenzen durchgeführt. Darüber hinaus werden Korrelationsanalysen, einschließlich Pearsons Produkt-Moment-Korrelationen für normalverteilte Variablen und Spearmans Rho für nicht normalverteilte Variablen, durchgeführt, um die Variablen auf potenziell kollineare Beziehungen zu untersuchen, die sich auf Primäranalysen auswirken können.

Um die primären Forschungsfragen zu beantworten, werden innerhalb der Probanden ANOVA-Tests (Repeated Measures Analysis of Variance) durchgeführt, um zu testen, ob Unterschiede im Blutdruck, in den Serum-25(OH)D-Konzentrationen und im RHI nach 10-wöchiger Supplementierung mit 2.000 IE statistisch unterschiedlich sind /d Vitamin D. Darüber hinaus werden explorative multivariate lineare Regressionsmodelle erstellt, um Beziehungen zwischen Vitamin-D-Status und Gefäßfunktionsparametern (Blutdruck, RHI) vor und nach der Anpassung an Alter und BMI zu bestimmen. Alle statistischen Analysen werden mit statistischen Analysen SPSS (Version 19; SPSS IBM) durchgeführt und p < 0,05 wird zur Bestimmung der statistischen Signifikanz verwendet.

A-priori-Leistungsanalysen wurden mit G*Power (v. 3.0.10), um eine angemessene Stichprobengröße zu bestimmen, um statistische Signifikanz zu erkennen, sofern tatsächlich Signifikanz vorliegt. Um ein gewünschtes Leistungsniveau von 0,80 zu erreichen, wobei eine moderate Effektgröße (0,25) und ein Alpha-Wert von 0,05 geschätzt werden, sind insgesamt 22 Teilnehmer erforderlich, um einen statistisch signifikanten Anstieg des Serum-25(OH) sicherzustellen )D-Konzentrationen. Bei einer Fluktuation von ca. 15 % werden insgesamt 25 Teilnehmer rekrutiert. ANOVAs mit wiederholten Messungen werden verwendet, um signifikante Veränderungen in den folgenden Ergebnisvariablen zu erkennen: Serum 25(OH)D, Blutdruck und RHI. Daher sollten insgesamt 25 Teilnehmer ausreichen, um eine Signifikanz zu erkennen, wenn tatsächlich eine Signifikanz über alle geplanten Analysen hinweg besteht.