Überwachung des intermittierenden Fastens zur menschlichen Optimierung mithilfe tragbarer Technologie: Eine N-of-1-Studie

Experimental: Arm für personalisierte Gesundheitsintervention

Bei diesem Arm folgt der einzelne Teilnehmer einem personalisierten Programm, das intermittierendes Fasten, Trainingsroutinen, Hitze-/Kälteinterventionen, Ernährungsumstellungen und Nahrungsergänzung umfasst. Der Teilnehmer wird an der kontinuierlichen Überwachung von Stoffwechselveränderungen mithilfe tragbarer Technologie, kontinuierlicher Glukoseüberwachung und Ketonmessungen sowie Blut-, Speichel- und Stuhllabortests beteiligt sein. Ziel ist es, die Auswirkungen dieser Interventionen auf die Stoffwechselgesundheit und das allgemeine Wohlbefinden zu bewerten und mögliche Trends und Korrelationen während des gesamten Studienzeitraums zu identifizieren.

Verhalten: Überwachung des Glukose-Keton-Index (GKI).

Keton- und Blutzuckerüberwachung mit Abbott Optium Neo bis zu 10 Mal pro Tag, um die GKI-Dynamik zur Gamifizierung der Einhaltung zu beobachten.

Verhalten: Kontinuierliche Glukoseüberwachung (CGM)

Überwachung mit einem Abbott Freestyle Libre zur Beobachtung der Glukosedynamik zur Gamifizierung der Einhaltung.

Sonstiges: Digitales Dynamometer

Griffkraftmessungen, rechte und linke Hand, bis zu 20 Messungen pro Tag und Hand.

Gerät: Wearables

Alle Apple Watch 9- und Whoop-Daten täglich [Herzfrequenzvariabilität (HRV), Ruheherzfrequenz, Cardio-Erholung, Schlafdauer, Zusammensetzung (Schlafstadien) und analoge Werte, potenziell maximal erreichbare Sauerstoffverbrauchsrate bei körperlicher Anstrengung (VO2 max) , Grundumsatz und potenzielle Atemfrequenz].

Diagnosetest: Blutuntersuchungen

Tests vor und nach dem Fasten (48 Stunden) von Lipid-Panel, ApoB, ApoA1, CRP, Interleukin-Panel, Omega-3:6-Verhältnis und Autophagie-Analyse. Gegebenenfalls sind ggf. Blutbild-, Nieren- und Leberuntersuchungen durchzuführen.

Diagnosetest: Stuhltests

Dem Probanden werden vor und nach dem Fasten 15 g Stuhl zur Beurteilung des Mikrobioms sowie vor und nach der ersten Woche („Drei-Mahlzeiten-Phase“) entnommen. Nach der ersten Woche beträgt die maximale Anzahl an Tests vier pro Monat (maximal zwei Fastentests, mit einem Test vor und nach dem Fasten für jedes Fasten).

Diagnosetest: Speicheltests

Zur Beurteilung des Mikrobioms werden dem Probanden vor und nach dem Fasten Speichelproben entnommen. Die maximale Anzahl an Tests beträgt vier pro Monat (maximal zwei Fastentests, mit einem Test vor und nach dem Fasten für jeden Fastentest).

Verhalten: Fitnessintervention

90 Minuten Kraft- und/oder Herz-Kreislauf-Training an mindestens 5 Tagen pro Woche.

Verhalten: Kälte- und Wärmeintervention

Kältetauchgang: mindestens 3 Tage pro Woche, 2 Sitzungen à maximal 5 Minuten (mindestens 2 Minuten zwischen den Sitzungen) bei mindestens 6 Grad Celsius. Mögliche Einbeziehung von GKI-Messungen vor und nach dem Einbruch.

Wärmetherapie: maximal 2 Sitzungen à 20 Minuten unter der Trockensaunadecke (mindestens 5 Minuten Pause zwischen den Sitzungen) nach dem Kalttaucheingriff.

Gerät: Airofit

Airofit ist ein intelligentes Atemtrainingsgerät zur Verbesserung der Atemkraft und -effizienz. Es wird zur Verbesserung der sportlichen Leistung, des Wohlbefindens und der allgemeinen Gesundheit eingesetzt. Das Gerät funktioniert, indem es den Atemmuskeln einen einstellbaren Widerstand bietet.

5-10 Minuten täglicher Gebrauch.

Verhalten: 18h Fasten

Mindestens 18 Stunden Fasten pro Tag, wobei das Fütterungsfenster zwischen 17:00 und 20:00 Uhr oder zwischen 12:00 und 15:00 Uhr liegt. Die Fastenprozeduren werden erst nach der Drei-Mahlzeiten-Phase durchgeführt.

Verhalten: 48h Fasten

Maximal 48 Stunden Fasten zweimal monatlich im Abstand von mindestens einer Woche. Multivitamine und Elektrolyte mit Wasser sowie schwarzer Kaffee oder Tee (Getränke ohne Kalorien) werden konsumiert. Die Fastenprozeduren finden in der Drei-Mahlzeiten-Phase statt.

Verhalten: Drei-Mahlzeiten-Phase

In der ersten Woche der Studie folgt der Teilnehmer einer Diät mit drei Mahlzeiten pro Tag.

Verhalten: Mediterran inspirierte Ernährung

Mediterran inspirierte Ernährung bestehend aus Olivenöl, Oliven, grünem Blattgemüse, magerem Protein (Rind, Huhn, Lamm, Schwein, Ente, Lachs, Thunfisch), Chia-Samen, Pekannüssen, Macadamia, Kürbiskernen, Walnüssen, griechischem Joghurt, Salz, Pfeffer, Paprika, Kreuzkümmel, Knoblauchpulver, Zwiebelpulver; Frucht: Blaubeere, Grapefruit; Kohlenhydrate: Haferflocken; Flüssigkeitszufuhr: Wasser, schwarzer Kaffee, schwarzer Tee, Cola Zero und 100 Zero sparsam, Ultima-Elektrolyte.

Von den Mahlzeiten werden Fotos gemacht, um eine visuelle Aufzeichnung der eingehaltenen Diät zu erstellen. Von den Geräten werden Fotos gemacht, um eine visuelle Aufzeichnung der Ergebnisse der Blutzucker- und Ketonkonzentration zu erstellen.

Nahrungsergänzungsmittel: Ergänzungen

Multivitamin (Centrum), Vitamin D (bis zu 2000 IE pro Tag), Kreatin (bis zu 2000 mg), Fisetin (1 Pille), Omega-3 (1 Tablette), Kurkuma, Präprobiotikum, Blaubeerextrakt, Heiliger Basilikum-Extrakt.

Verhalten: Generative KI

Eingabe von Ketondaten, Glukosedaten (von Fingerabdruck und/oder CGM), sämtlichen Apple Watch-Daten und Ernährungsbildern in eine generative KI-Plattform, um Daten mithilfe ausgewählter Eingabeaufforderungen in Bilder umzuwandeln, wobei die Bilder als unmittelbar dienen sollen , visuelle Anzeigen als Funktion von Aktivität und/oder Inaktivität.

Sonstiges: Interviews

Drei Interviews von jeweils 30–60 Minuten zu Studienbeginn, am Ende der drei Mahlzeitenphasen und am Ende der Studie, um Einblicke in die Erfahrungen des Teilnehmers zu gewinnen. Erkundung der täglichen Abläufe, einschließlich Ernährung, Bewegung und Einsatz von Technologie sowie Aspekten eines gesunden Lebensstils.

Metabolische Biomarker-Analyse: Gesamtcholesterinspiegel

Bluttest des Gesamtcholesterins: Milligramm pro Deziliter (mg/dl)

Metabolische Biomarker-Analyse: Cholesterinspiegel von Lipoprotein niedriger Dichte (LDL).

Bluttest von LDL-Cholesterin: Milligramm pro Deziliter (mg/dl)

Metabolische Biomarker-Analyse: Cholesterinspiegel von High Density Lipoprotein (HDL).

Bluttest von HDL-Cholesterin: Milligramm pro Deziliter (mg/dl)

Metabolische Biomarker-Analyse: Triglyceridspiegel

Bluttest auf Triglyceride: Milligramm pro Deziliter (mg/dl)

Analyse metabolischer Biomarker: Apolipoprotein B (ApoB)-Spiegel

Blutuntersuchung von Apolipoprotein B (ApoB): Milligramm pro Deziliter (mg/dl)

Metabolische Biomarker-Analyse: Apolipoprotein A1 (ApoA1)-Spiegel

Blutuntersuchung von Apolipoprotein A1 (ApoA1): Milligramm pro Deziliter (mg/dl)

Analyse metabolischer Biomarker: Spiegel des C-reaktiven Proteins (CRP).

Bluttest auf C-reaktives Protein (CRP): Milligramm pro Liter (mg/L)

Metabolische Biomarker-Analyse: Interleukin-1β-Spiegel (IL-1β).

Bluttest auf IL-1β: Pikogramm pro Milliliter (pg/ml)

Analyse metabolischer Biomarker: Interleukin 6 (IL-6)-Spiegel

Bluttest von IL-6: Pikogramm pro Milliliter (pg/ml)

Metabolische Biomarker-Analyse: Interleukin 8 (IL-8)-Spiegel

Bluttest auf IL-8: Pikogramm pro Milliliter (pg/ml)

Analyse metabolischer Biomarker: Interleukin 10 (IL-10)-Spiegel

Bluttest auf IL-10: Pikogramm pro Milliliter (pg/ml)

Analyse metabolischer Biomarker: Interleukin 12 (IL-12)-Spiegel

Bluttest von IL-12: Pikogramm pro Milliliter (pg/ml)

Metabolische Biomarker-Analyse: Interleukin 17 (IL-17)-Spiegel

Bluttest auf IL-17: Pikogramm pro Milliliter (pg/ml)

Metabolische Biomarker-Analyse: Verhältnis Omega 3:6

Bluttest des Omega-3:6-Verhältnisses (keine spezifischen Einheiten)

Metabolische Biomarker-Analyse: Spiegel des Mikrotubuli-assoziierten Proteins 1A/1B-Leichtkette 3 (LC3).

Bluttest des Autophagie-Biomarkers LC3: Nanogramm pro Milliliter (ng/ml)

Metabolische Biomarker-Analyse: Sequestosom 1 (p62/SQSTM1)-Spiegel

Bluttest des Autophagie-Biomarkers p62/SQSTM1: Nanogramm pro Milliliter (ng/ml)

Metabolische Biomarker-Analyse: Beclin-1-Spiegel

Bluttest des Autophagie-Biomarkers Beclin-1: Nanogramm pro Milliliter (ng/ml)

Analyse metabolischer Biomarker: Rote Blutkörperchen (RBCs)

Rote Blutkörperchen (RBCs): Millionen Zellen pro Mikroliter (Millionen/µL)

Analyse metabolischer Biomarker: Weiße Blutkörperchen (WBCs)

Weiße Blutkörperchen (WBCs): Tausend Zellen pro Mikroliter (Tausend/µL)

Analyse metabolischer Biomarker: Hämoglobin (Hb)

Hämoglobin (Hb): Gramm pro Deziliter (g/dL)

Metabolische Biomarker-Analyse: Hämatokrit (Hct)

Hämatokrit (Hct): Prozentsatz (%)

Analyse metabolischer Biomarker: Blutplättchen (PLT)

Blutplättchen (PLT): Tausend Zellen pro Mikroliter (Tausend/µL)

Metabolische Biomarker-Analyse: Blut-Harnstoff-Stickstoff (BUN)

Blut-Harnstoff-Stickstoff (BUN): Milligramm pro Deziliter (mg/dl)

Analyse metabolischer Biomarker: Kreatinin

Kreatinin: Milligramm pro Deziliter (mg/dL) Geschätzte glomeruläre Filtrationsrate (eGFR): Milliliter pro Minute pro 1,73 Quadratmeter (ml/min/1,73 m²) Natrium: Milliäquivalente pro Liter (mEq/L) Kalium: Milliäquivalente pro Liter (mEq/L) Chlorid: Milliäquivalente pro Liter (mEq/L)

Metabolische Biomarker-Analyse: Geschätzte glomeruläre Filtrationsrate (eGFR)

Geschätzte glomeruläre Filtrationsrate (eGFR): Milliliter pro Minute pro 1,73 Quadratmeter (ml/min/1,73 m²)

Analyse metabolischer Biomarker: Natrium

Natrium: Milliäquivalente pro Liter (mEq/L)

Analyse metabolischer Biomarker: Kalium

Kalium: Milliäquivalente pro Liter (mEq/L)

Analyse metabolischer Biomarker: Chlorid

Chlorid: Milliäquivalente pro Liter (mEq/L)

Metabolische Biomarker-Analyse: Alanin-Aminotransferase (ALT)

Alanin-Aminotransferase (ALT): Einheiten pro Liter (U/L)

Metabolische Biomarker-Analyse: Aspartat-Aminotransferase (AST)

Aspartataminotransferase (AST): Einheiten pro Liter (U/L) Alkalische Phosphatase (ALP): Einheiten pro Liter (U/L) Gesamtbilirubin: Milligramm pro Deziliter (mg/dl) Albumin: Gramm pro Deziliter (g/dl)

Analyse metabolischer Biomarker: Alkalische Phosphatase (ALP)

Alkalische Phosphatase (ALP): Einheiten pro Liter (U/L)

Analyse metabolischer Biomarker: Gesamtbilirubin

Gesamtbilirubin: Milligramm pro Deziliter (mg/dl)

Analyse metabolischer Biomarker: Albumin

Albumin: Gramm pro Deziliter (g/dL)

Mikrobielle Vielfalt

Stuhl-/Speichelanalyse der mikrobiellen Vielfalt: Shannon-Diversitätsindex (keine spezifischen Einheiten)

Taxonomische Fülle

Stuhl-/Speichelanalyse der taxonomischen Häufigkeit: Messwerte pro Million (RPM)

Konzentrationen von Metaboliten

Stuhl-/Speichelanalyse der Konzentrationen von Metaboliten: Mikromol pro Liter (µmol/L)

Glykämische und Keton-Überwachung zur Beurteilung der Einhaltung

Glukose-Keton-Index (GKI): Ein berechneter Wert, der sich aus der Division des Blutzuckerspiegels (in mmol/L) durch den Ketonspiegel (in mmol/L) ergibt.

Analyse tragbarer Gesundheitsmetriken zur physiologischen Überwachung

Apple Watch 9- und Whoop-Daten [Herzfrequenzvariabilität (HRV), Ruheherzfrequenz, Cardio-Erholung, Schlafdauer, Zusammensetzung (Schlafstadien) und analoge Werte, potenziell maximal erreichbare Sauerstoffverbrauchsrate bei körperlicher Anstrengung (VO2 max), Basalwert Stoffwechselrate und potenzielle Atemfrequenz].

Durch künstliche Intelligenz (KI) verbesserte visuelle Datendarstellung zur Aktivitätsüberwachung

Einspeisung von Ketondaten, Glukosedaten, beliebigen/allen tragbaren Daten und Ernährungsbildern in eine generative KI-Plattform, um Daten mithilfe ausgewählter Eingabeaufforderungen in Bilder umzuwandeln, wobei die Bilder als unmittelbare, visuelle Anzeigen als Funktion der Aktivität und/oder dienen sollen. oder Inaktivität.

Qualitative Bewertung der Teilnehmererfahrung

Dieses Ergebnis beinhaltet die Durchführung von Interviews mit den Teilnehmern, um qualitative Daten zu den Erfahrungen, Herausforderungen und der Einhaltung der Ernährungs- und Bewegungsinterventionen während der gesamten Studie zu sammeln. Ziel der Interviews ist es, Einblicke in die Wahrnehmung der Interventionen durch die Teilnehmer, ihre Auswirkungen auf die Stoffwechselgesundheit und das allgemeine Wohlbefinden sowie in etwaige Anpassungen zu geben, die für eine optimale Einhaltung und optimale Ergebnisse erforderlich sind.