Die Wirksamkeit individueller Ernährungsberatung zur Verbesserung der Ernährungsqualität und der kardiovaskulären Gesundheit

Studiendesign: Eine randomisierte, kontrollierte Ernährungsintervention in parallelen Gruppen wird über sechs Monate bei Teilnehmern mit hohem Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen durchgeführt, die in Irland (Nord und Süd) leben, um die Wirksamkeit einer individuellen Ernährungsberatung unter Einbeziehung von Biomarkerprofilen zur Verbesserung der Ernährungsqualität und der kardiometabolischen Ergebnisse zu bewerten.

Bevölkerung und Rekrutierung

Populationsmerkmale: Die Teilnehmer haben ein hohes Risiko (> 20 % über 10 Jahre), kardiovaskuläre Erkrankungen zu entwickeln. Etablierte Rekrutierungsmechanismen, die in mehreren früheren und laufenden Ernährungsinterventionsstudien verwendet wurden, aus Allgemeinpraxen, Krankenhausambulanzen und aus der allgemeinen Bevölkerung (über Pressemitteilungen, Radiointerviews, Posterplatzierung) werden genutzt. Die Rekrutierung erfolgt über einen Zeitraum von 18 Monaten Zeitraum.

Einschlusskriterien: Teilnehmer werden als geeignet angesehen, an der Studie teilzunehmen, wenn sie übergewichtig sind (BMI > 27 und ≤ 45 kg/m2), einen niedrigen Prime Diet Quality Score (PDQS < 15)27 und eine Kombination von Risikofaktoren haben, die sie einordnen mit hohem Gesamtrisiko (geschätztes multifaktorielles CVD-Risiko ≥ 20 % über zehn Jahre), erstmals eine atherosklerotische CVD zu entwickeln.

Ausschlusskriterien: Teilnehmer sind von der Teilnahme an der Studie ausgeschlossen, wenn bei ihnen Diabetes mellitus, CVD oder ein medizinischer Zustand oder eine oder mehrere Ernährungseinschränkungen festgestellt wurden, die ihre Fähigkeit, die Studienanforderungen zu erfüllen, erheblich einschränken würden, einen übermäßigen Alkoholkonsum (> 28 Einheiten/Woche für Männer oder >21 Einheiten/Woche für Frauen), haben eine geringe prognostizierte Wahrscheinlichkeit, ihre Ernährungsgewohnheiten zu ändern, oder sind nicht in der Lage, eine Einverständniserklärung abzugeben.

Randomisierung: Zur Beurteilung der Eignung wird ein Fragebogen zur persönlichen Gesundheit und Anamnese zusammen mit CVD-Risikovorhersagediagrammen der Joint British Societies und einer Bewertung der PDQS-Grundwerte der Teilnehmer anhand eines 42-Punkte-Fragebogens verwendet. Dieser Fragebogen ist in den USA validiert, wird aber in der irischen Bevölkerung validiert. Diejenigen, die zur Teilnahme berechtigt und bereit sind, geben eine informierte schriftliche Zustimmung und werden randomisiert (Randomisierungsschema, das unter Verwendung von www.randomization.com erstellt wird mit zufälligen Blockgrößen und Forschungspersonal, das die Randomisierung durchführt oder verblindet die Endpunktbewertung durchführt) entweder zu einer reinen Schulungsintervention oder zu einer individuell zugeschnittenen, auf Lebensmittelmarkern basierenden Ernährungsberatung.

Die Intervention findet über einen Zeitraum von sechs Monaten statt. Die Teilnehmer werden gegen Ende der Intervention (für diejenigen im individuell angepassten Unterstützungsarm) oder beim Ausstieg (für alle Teilnehmer, die aussteigen) befragt, um ihre Meinung zur Intervention zu erfahren.

Ernährungsintervention: Die Teilnehmer werden randomisiert einer von zwei Gruppen zugeteilt:

1. Kontrolle - Die Teilnehmer erhalten schriftliches Schulungsmaterial, um die Ernährungsumstellung hin zu einer qualitativ hochwertigeren Ernährung zu fördern. Das Lehrmaterial wird aus Ressourcen angepasst, die in früheren Ernährungsinterventionsstudien verwendet wurden.
2. Personalisierte Ernährungsberatung - Die Teilnehmer erhalten auch das Schulungsmaterial, werden jedoch ermutigt, eine Ernährungsumstellung vorzunehmen, indem individuelle Empfehlungen verwendet werden, die Lebensmittelmarker spezifischer Komponenten einer hochwertigen Ernährung enthalten. Lebensmittelmarker für die Ernährungsqualität werden verwendet, um einen Algorithmus zu entwickeln, der personalisierte Ernährungsberatung liefert. Basierend auf Biomarkerdaten wird ein System zur Kategorisierung des Biomarkerstatus entwickelt, zusammen mit Ernährungsratschlägen im Zusammenhang mit dieser Biomarkerkategorisierung und Entscheidungsbäumen erstellt, wie zuvor in der Food4Me-Studie beschrieben, um eine standardisierte Bereitstellung von Ratschlägen innerhalb dieses Interventionsarms sicherzustellen.

Die Ernährungsberatung wird per E-Mail und online bereitgestellt, wobei der monatliche Kontakt und die Botschaften bei jedem direkten Kontakt mit dem Studienteam zur Ergebnisbewertung verstärkt werden. Daher sind Häufigkeit und Dauer des Kontakts in beiden Interventionsgruppen ähnlich.

Ergebnismessungen: Die Ergebnisse werden während eines Klinikbesuchs nach 0, 3 und 6 Monaten bewertet und umfassen die Nahrungsaufnahme, Anthropometrie, andere Lebensgewohnheiten, Blutdruck, die Entnahme biologischer Proben für die Analyse von Ernährungsstatus-Biomarkern und Gesundheits-Biomarkern sowie Fäkalien Proben für metagenomisches und transkriptomisches Profiling. Ergebnisdaten werden nach der folgenden Methode erhoben:

• Demografische Informationen/Informationen zum Lebensstil (z. B. Alkoholkonsum, Medikamenteneinnahme).
• Nahrungsaufnahme mit einer Online-Version des PDQS. Dies wird auch sechs Monate nach Abschluss der Intervention bewertet, um festzustellen, ob die Intervention die längerfristige Einhaltung einer qualitativ besseren Ernährung beeinflusst.
• Körperliche Aktivität mit einem objektiven Monitor für körperliche Aktivität.
• Anthropometrische Daten (Gewicht und Größe gemessen mit geeichten Waagen bzw. Stadiometern, Taillen- und Hüftumfang); Körperzusammensetzung durch bioelektrische Impedanz (Bodystat 1500).
• Der Blutdruck wird zweimal am rechten Arm mit einem automatisierten Omron-Blutdruckmessgerät gemessen, wobei der Teilnehmer mindestens fünf Minuten lang ruhig sitzt.
• Nüchternblutproben werden aus der antecubitalen Vene entnommen und für die unten beschriebenen vorgeschlagenen Assays sofort in Plasma/Serum getrennt. Es wird bis zur Analyse bei -70°C gelagert.
• Nüchterner Morgenurin bis zur Analyse bei -70 °C gelagert.
• Bei einer Untergruppe von Teilnehmern (n = 70, 35 in jedem Arm) werden zu Studienbeginn und am Ende der Intervention Stuhlproben zur Analyse von Veränderungen in der Zusammensetzung und Funktionalität der Darmmikrobiota entnommen, wie zuvor beschrieben.

Labormethodik: Alle Methoden werden routinemäßig in den teilnehmenden Labors verwendet und werden unter sorgfältiger Beachtung der Qualitätskontrolle und unter Beteiligung an externen Qualitätskontrollprogrammen, sofern verfügbar, durchgeführt. Alle Laboranalysen werden blind durchgeführt, d. h. der Analytiker weiß nicht, welcher Intervention der Teilnehmer zugeordnet wurde.

Biomarker des kardiometabolischen Risikos: Serumlipide (Gesamtcholesterin, HDL-C und TG) und HbA1c im Vollblut werden durch enzymatische Assays (Randox Ltd, Crumlin, NI und Glen Bio, Antrim, NI) auf einem I-Lab 600 Auto bestimmt -Analysator. LDL-C wird berechnet.

Biomarker der Ernährungsqualität: Die folgenden Biomarker werden verwendet, um die Reaktion des Ernährungszustands auf die Ernährungsintervention zu bewerten: rotes Fleisch – Methylhistidine und Carnosin; weißes Fleisch - TMAO, Guanidoacetat, Anserin; Obst und Gemüse – Prolinbetain, Isothiocyanate, S-Methyl-L-cysteinsulfoxid und Weinsäure; Vollkorn - Alkylresorcine; Kaffee - Phenolsäuren, N-Methylpyridinium, Trigonellin, 2-Furoylglycin; SSBs – Formiat, Citrullin, Taurin und Isocitrat) rotes Fleisch – Methylhistidine; fetter Fisch – Omega-3-Index; Obst und Gemüse – Gesamtcarotinoide und Prolinbetain; Vollkorn-Alkylresorcine.

Zusammensetzung und Funktionalität der Darmmikrobiota: Probenhandhabung und Nukleinsäurereinigungen werden nach einem etablierten Protokoll durchgeführt.166 Es werden Illumina-DNA-Seq-Bibliotheken mit einer Fragmentlänge von ~300 bp generiert, mit Pippen-Prep-Größenauswahl. Für RNA-seq werden 5 ug RNA für mRNA angereichert und einer strangspezifischen cDNA-Synthese unter Verwendung etablierter Protokolle unterzogen. Paired-End-Sequenzierung (z. 150x150 nt) wird auf der Illumina HiSeq-Plattform durchgeführt.

Primäres Ergebnis: Änderung des Prime Diet Quality Score.

Sekundäre Ergebnisse:

1. Veränderung von Markern des kardiometabolischen Risikos, einschließlich Blutdruck, Lipidprofil, HbA1c, Körpergewicht.
2. Veränderung der Biomarker der Ernährungsqualität
3. Zusammensetzung und Funktionalität der Darmmikrobiota (wird in einer Teilmenge durchgeführt).

Power-Berechnung: Berechnungen der Stichprobengröße werden während der Validierung des PDQS innerhalb einer irischen Population bestätigt. Basierend auf veröffentlichten US-Daten jedoch mit einer Standardabweichung (SD) des PDQS von 2,3 und einer Annahme eines Unterschieds im Anstieg des PDQS von 5 zwischen der personalisierten Ernährungsberatung und den Kontrollgruppen dann, wenn es 60 Teilnehmer in jeder Gruppe gibt , hätte die Studie eine Aussagekraft von über 90 %, um diesen Unterschied im mittleren PDQS als statistisch signifikant auf dem Niveau von α = 0,05 zu erkennen. Insgesamt werden 134 Teilnehmer rekrutiert, um etwa 10 % Abbruch zu berücksichtigen. Für die Gesundheitsergebnisse und basierend auf dem, was bei einer Ernährungsintervention auf der Grundlage der Verbesserung der Ernährungsqualität bei Teilnehmern mit ähnlichem hohem CVD-Risiko beobachtet wurde, wenn 60 Teilnehmer in jeder Gruppe sind und angenommen wird, dass (i) die Standardabweichung der Änderung der diastolische Blutdruck (DBP) beträgt am Ende der Studie 9 mmHg; (ii) ein DBP-Unterschied von 4,5 mmHg zwischen der individualisierten Ernährungsberatung und den Kontrollgruppen; dann hätte die Studie eine Aussagekraft von 80 %, um diese Unterschiede in der mittleren Änderung zwischen den beiden Gruppen als statistisch signifikant auf dem 5 %-Niveau zu erkennen. Die Ermittler werden ähnlich stark sein (~80 %), um Effektstärken ähnlicher Größenordnung bei Gesamtcholesterin, HbA1c und Körpergewicht zu erkennen. Die Analyse der Zusammensetzung und Funktionalität der Darmmikrobiota wird explorativen Charakter haben.

Datenanalysestrategie: Die durch das Studiendesign generierten wiederholten Endpunktmessungen werden mit Techniken analysiert, die für Längsschnittdaten unter Verwendung der in Stata Release 11 (College Station, TX) verfügbaren xt-Panel-Studienverfahren geeignet sind. Eine anfängliche Untersuchung der Korrelationsstruktur der wiederholten Messungen hilft bei der Modellanpassung. Der Einfluss der untersuchten Ernährungsintervention wird bewertet, indem die Mittelwerte der Änderungen der Messwerte von der Grundlinie bis zu 6 Monaten zwischen den Gruppen mit individuell angepasster Beratung auf Biomarkerbasis und den Gruppen mit reiner Schulung verglichen werden. Diese Mittelwertdifferenz liefert eine Schätzung der Interventionswirkung, und es werden 95 %-Konfidenzgrenzen berechnet, um ihre Genauigkeit anzugeben. Gegebenenfalls werden Messungen vor der Analyse logarithmisch transformiert, und die Interpretation erfolgt in Verhältniswerten auf der Originalskala.