Efectos de la intervención de la dieta mediterránea en la cardiopatía diabética

Diseño del estudio: El estudio es un ensayo clínico de intervención prospectivo, no cegado y aleatorizado que compara ModMeD con una dieta cardíaca estándar en 48 (24 por brazo) pacientes hospitalizados con DM tipo II programados para CABG en MMC y que están programados para permanecer en el hospital durante cuatro (4) o más días antes de la cirugía.

Si bien no es factible cegar a los sujetos o a los médicos, los investigadores de laboratorio que procesan muestras y analizan las respuestas biológicas a la intervención estarán cegados. Específicamente, las muestras de tejido serán desidentificadas y codificadas antes de ser transferidas al laboratorio.

Objetivo principal: determinar si una dieta mediterránea provoca cambios rápidos en el contenido de lípidos (según lo determinado por espectrometría de masas) y en la actividad de las células cardíacas (según lo determinado por el nivel de expresión de ERBB2) entre pacientes con TIIDM sometidos a cirugía CABG en MMC.

Brazos de estudio:

1. Dieta estándar para DM cardiaca (SCaDMD) durante la hospitalización (antes y después de la cirugía CABG)
2. Dieta Mediterránea (MedD) durante la estancia hospitalaria (antes y después de la cirugía CABG)

Reclutamiento de sujetos: se inscribirán 48 pacientes adultos hospitalizados (edad ≥ 18 años diagnosticados con DM tipo II con nivel de hemoglobina A1c superior al 7,5 % y arteriopatía coronaria con revascularización quirúrgica planificada [CABG]) en MMC. Otros criterios de inclusión incluyen la estancia hospitalaria prequirúrgica planificada de al menos 4 días y la voluntad de tener el menú restringido de la Dieta Mediterránea durante la duración de su estancia hospitalaria.

Proceso de consentimiento informado: a través de una exención parcial de HIPAA aprobada por el IRB, el equipo clínico evaluará a los pacientes elegibles que están programados para una cirugía CABG. Su equipo clínico se acercará a los sujetos elegibles para medir el interés en la participación en el estudio. Un miembro del equipo del estudio se acercará a los pacientes que indiquen interés para explicarles el estudio en su totalidad y obtener el consentimiento informado. Los pacientes que firmen el formulario de consentimiento informado para esta investigación habrán aceptado: 1) tener medidas corporales basales 2) ser aleatorizados para consumir una dieta mediterránea o la dieta estándar para la diabetes mellitus cardíaca durante su estadía en el hospital, 3) someterse a un procedimiento de biopsia en ese momento de su CABG y donar tejido de miocardio ventricular del tamaño aproximado de un grano de arroz, 4) donar tejido generalmente descartado durante la cirugía (tejido cardíaco de la aurícula derecha, músculo esquelético y grasa), 5) donar un total de 30 ml de sangre recolectada en 3 puntos de tiempo: antes, durante y 4 días después de la cirugía CABG, 6) para completar cuestionarios sobre su consumo de alimentos y 7) permitir la revisión de su historial médico para su información de salud cardiovascular. El consentimiento informado incluirá responsabilidades detalladas del paciente, como completar el cuestionario dietético con precisión y cumplir con las restricciones dietéticas, incluido el requisito de que las familias de los pacientes no lleven alimentos del exterior a los pacientes. Los pacientes interesados ​​y sus familias tendrán amplia oportunidad de hacer preguntas.

Procedimientos de estudio

Cuestionario dietético: al obtener el consentimiento informado, todos los sujetos completarán un cuestionario dietético (DHQ II) que les proporcionará un dietista registrado que trabaja en los pisos de pacientes hospitalizados de cardiología en MMC. El DHQ II es un cuestionario de frecuencia alimentaria en línea desarrollado por los NIH (https://epi.grants.cancer.gov/dhq2/about). El DHQI original fue desarrollado por la División de Evaluación de Factores de Riesgo y validado para mostrar que proporciona estimaciones de nutrientes razonables 26-29. El DHQII es una versión actualizada con 10 alimentos más (134 en lugar de 124) y 8 suplementos dietéticos. El DHQII tiene 4 versiones que difieren según el marco de tiempo y las preguntas sobre el tamaño de la porción. Utilizaremos la opción de un mes (Apéndice A) que incluye el tamaño de las porciones. Este es un cuestionario autoadministrado para ser completado por el paciente que toma alrededor de una hora. Se ofrecerá a las asignaturas la versión en línea a través de una tableta portátil o una versión en papel. Los datos de DHQII se analizarán mediante el programa de software Diet*Calc disponible gratuitamente en el NCI (https://epi.grants.cancer.gov/dhq2/dietcalc/). Este programa genera estimaciones de ingesta de nutrientes y grupos de alimentos para las versiones estándar del DHQII utilizadas en este estudio. Los datos del cuestionario dietético nos permitirán realizar una serie de análisis exploratorios que no se habían intentado antes. Por ejemplo, buscaremos asociaciones entre la abundancia de ciertas especies de lípidos con la ingesta de grasas saturadas e insaturadas del paciente.

Datos antropométricos de referencia: la altura (m) y el peso (kg) se medirán con equipo clínico estándar y serán verificados por un miembro del equipo del estudio. Esta información se utilizará para calcular el índice de masa corporal (IMC), en el momento de la inscripción. Un miembro del equipo de estudio también medirá la circunferencia de la cintura y la cadera.

Aleatorización: después de que los sujetos hayan sido evaluados para determinar su elegibilidad y hayan dado su consentimiento informado, serán asignados al azar en una proporción de 1:1 a una de dos intervenciones dietéticas. La aleatorización será implementada por el estadístico del estudio e incluirá la estratificación por género en bloques alternos de 4 y 6. Se usará el aleatorizador nQuery para crear el esquema de aleatorización; la lista de aleatorización se transferirá a sobres sellados, opacos, numerados secuencialmente, un juego para cada estrato. En el momento de la aleatorización, se abrirá el siguiente sobre numerado para determinar la asignación del grupo de estudio. Los dietistas del estudio se asegurarán de que las asignaciones de dieta se comuniquen y se sigan.

Dieta estándar para DM cardíaco (SCaDMD): según las pautas nutricionales actuales, todos los sujetos recibirán instrucción estándar y el menú dietético (Apéndice B) de un dietista de MMC. en base a sus diagnósticos de DM y enfermedad coronaria. A los pacientes se les prescribirá una dieta cardíaca, que es una dieta baja en grasas, y si el médico lo desea, se pueden incluir restricciones adicionales de sodio o carbohidratos según el caso. Los dietistas del estudio supervisarán el registro del consumo diario de alimentos desde la inscripción hasta el día 4 después de la cirugía CABG mediante 1) preguntas directas, 2) revisión de los pedidos de alimentos realizados por el paciente y 3) examen de las bandejas de alimentos al finalizar las comidas.

Dieta Mediterránea (MedD): Los dietistas registrados de MMC han creado un submenú (Apéndice C) del menú existente para pacientes hospitalizados de MMC que cumple con la dieta mediterránea descrita por Casas et al. (2016)20 y fue utilizado en el ensayo PREDIMED. La única diferencia entre la dieta mediterránea utilizada en este estudio y la utilizada en el ensayo PREDIMED es la exclusión del vino y el sofrito, una salsa utilizada como base en la cocina española, italiana, portuguesa y latinoamericana. Esto se debió a los límites de la cafetería de MMC. Tras la aleatorización, los dietistas del estudio se reunirán con el sujeto para revisar el ModMeD y guiar su selección de alimentos. Los dietistas del estudio también se reunirán con las enfermeras de piso para explicar la diferencia entre la dieta estándar y la dieta mediterránea y explicar los procedimientos del estudio para registrar el consumo de alimentos. Los dietistas del estudio supervisarán el registro del consumo de alimentos diariamente desde la inscripción hasta el día 4 después de la cirugía CABG mediante 1) preguntas directas, 2) revisión de los pedidos de alimentos realizados por el paciente y 3) examen de las bandejas de alimentos al finalizar las comidas.

Recolección de muestras biológicas: Se recolectará tejido cardíaco ventricular, tejido cardíaco auricular y músculo intercostal esquelético de los participantes del estudio durante su cirugía CABG. Las muestras de sangre se recolectarán en tres momentos: 1) en el momento de la inscripción (el día del cuestionario y las mediciones antropomórficas), 2) el día de la cirugía y 3) antes del alta del hospital. Todas las muestras serán desidentificadas, codificadas, empaquetadas según las regulaciones de Categoría B y transportadas por mensajería a MMCRI. Las muestras serán recibidas, registradas y procesadas por personal de laboratorio capacitado. Cualquier exceso de tejido no utilizado para este estudio será almacenado y distribuido por el BioBank para investigaciones no específicas si se ha obtenido el consentimiento del paciente para este fin.

Manipulación de muestras: las muestras de sangre se dejarán a temperatura ambiente durante 15 a 20 minutos y luego se centrifugarán durante 30 minutos. El sobrenadante (suero) se recolectará y almacenará en hielo para transportarlo a MMCRI. Hemos realizado pruebas para evaluar la estabilidad de los lípidos en el suero sanguíneo y hemos descubierto que los lípidos son estables hasta 3 horas a temperatura ambiente. Todo el tejido se congelará lo antes posible y se transportará congelado en hielo seco a MMCRI. Todas las muestras de suero y tejido se almacenarán a -80ºC. La experiencia ha demostrado que las muestras permanecen sin cambios durante más de 1 año en estas condiciones. El análisis de la muestra se realizará cuando se hayan recolectado todas las muestras.

Tejido ventricular: Se obtendrán biopsias epicárdicas de la pared libre del ventrículo izquierdo (VI) anterior (1,5 mm x 1,5-7 mm de profundidad/longitud) de pacientes sometidos a cirugía de derivación por su cirujano cardíaco en el momento de la cirugía25,30. En concreto, la biopsia se realizará después de iniciar la perfusión de circulación extracorpórea y una vez pinzada la aorta y administrada la cardioplejía. Se elegirá para la biopsia un área del tamaño aproximado de un grano de arroz en la superficie de la pared anterior del ventrículo izquierdo libre de grasa epicárdica. La biopsia se realizará en paralelo con otros procedimientos para preparar al paciente para los injertos y no aumentará el tiempo total de la cirugía. El tejido se colocará en una solución tampón fisiológica para aislamientos celulares o extracción de lípidos para el perfil lipidómico. Los aislamientos de células se realizarán lo antes posible después de recibir el tejido en MMCRI. El tejido que se utilizará para las extracciones de lípidos se puede congelar a -80ºC.

Tejido auricular: el tejido auricular provendrá del apéndice auricular derecho (RAA) descartado durante la cirugía. El tejido auricular es considerablemente más grande que la biopsia ventricular y nos permite subdividir cada muestra. Una pieza se colocará en un tampón fisiológico para el aislamiento celular. Se colocará una segunda pieza en formalina y se usará para la inmunofluorescencia. El tercero se almacenará en solución RNAlater® para estabilizar el ARN hasta la extracción. La pieza final se congelará para el aislamiento de las fracciones de caveolas, el perfil lipidómico y proteico y la transferencia Western.

Tejido del músculo intercostal esquelético: el músculo intercostal se extrae durante la cirugía para acceder a la arteria mamaria interna izquierda, que se utiliza para proporcionar un injerto de derivación. El músculo esquelético intercostal desechado se dividirá en dos piezas, una congelada para el aislamiento de fracciones de caveolas, perfil lipidómico y proteico y transferencia Western, y la segunda se colocará en formalina y se usará para la inmunofluorescencia, se colocará en un tampón fisiológico para el aislamiento celular, o colocado en solución RNAlater® para estabilizar el ARN hasta la extracción.

Sangre: se extraerá una muestra de sangre de referencia mediante venopunción una vez antes de la cirugía (el día de la administración del cuestionario de dieta cuando el paciente se someta a extracciones de sangre diarias clínicamente indicadas) para evaluar la expresión de monocitos de CAV, así como los perfiles lipidómicos plasmáticos. Se tomarán muestras de sangre de seguimiento en otros dos momentos: el día de la cirugía a través de una vía central y 4 días después de la cirugía y antes del alta por venopunción. Las muestras de sangre se recogerán en 2 tubos de 5 ml, un tubo de anticoagulante ACD (ácido citrato dextrosa) y un tubo SST con tapa roja y se refrigerarán o procesarán en un plazo de 3 horas.

Recopilación de datos: los registros médicos de los participantes se revisarán para resumir los datos demográficos y clínicos como se especifica a continuación. La recopilación de datos del paciente se realizará en el momento de la inscripción y aproximadamente 1 mes después de la cirugía (durante un máximo de tres seis meses). Los datos se ingresarán en una base de datos REDCap específica del estudio, compatible con HIPAA, junto con datos específicos de la intervención (datos del cuestionario, medidas antropomórficas e información sobre la dieta). Estos datos, que incluyen los nombres de los pacientes y otros identificadores, solo serán accesibles para los investigadores clínicos. Los datos de laboratorio se mantendrán por separado. Los datos clínicos se codificarán y exportarán para cotejarlos con datos de laboratorio y análisis sin otros identificadores personales. El enlace al código solo será accesible para los investigadores clínicos.

Información de identificación personal

1. Nombre
2. Fecha de nacimiento
3. Numero de historia CLINICA
4. Día de ingreso hospitalario
5. Fecha de la cirugía
6. Fecha de alta 7.7.2 Demografía

1. Edad (años) 2. Género (F/M) 3. Raza/Etnicidad (categorías OMB) 4. Historial de tabaquismo (nunca/anteriormente/actual; si ex/actual, paquete de años) 7.7.2 Historial médico

1. Fecha de diagnóstico
2. Niveles de HbA1c
3. Datos de perfil de lípidos estándar 7.7.2 Información sobre medicamentos al momento de la inscripción

1. Medicación antidiabética (fármacos, dosis, frecuencia) 2. Medicación hipolipemiante (fármacos, dosis, frecuencia) 3. Medicación antihipertensiva (fármacos, dosis, frecuencia) 7.7.3 Datos específicos del ensayo

1. Puntuaciones del cuestionario dietético para la ingesta de nutrientes y grupos de alimentos
2. Medidas antropomórficas (altura, peso, IMC, circunferencia de cadera y cintura)
3. Cumplimiento de la dieta diaria (sí o no; si no, qué alimento no se cumplió)
4. Ingesta calórica diaria
5. Peso durante la intervención
6. Tiempo de obtención de muestras de sangre
7. Datos de laboratorio de investigación (datos de expresión de ERBB2, datos de lipidómica) 7.7.4 Resultados clínicos

1. Medicamentos al alta 2. Morbilidad postoperatoria y supervivencia a los 30 días postoperatorios

8.0 Procedimientos de laboratorio

8.1 Niveles de expresión de ERBB y otras proteínas: La expresión de ERBB2 en la superficie celular en células endoteliales auriculares se evaluará mediante citometría de flujo. Además, los niveles de ERBB2, CAV1/3 e IRS-1 se determinarán mediante transferencia Western usando anticuerpos específicos (CAV1: BD# 610058, señalización celular o de ratón; CAV3: BD# 610420, IRS-1 de ratón: BD#611395 , ratón. pY989-IRS-1: Santa Cruz, SC-17200-R, conejo, total ERBB2: Life Technologies. pERBB2/Tyr1248: Millipore, 06-229, en combinación con FITC conjugado con IgG anti-conejo de cabra, Abcam, ab6717). Los niveles de pAkt se evaluarán en monocitos circulantes extraídos de sangre completa, así como en células endoteliales auriculares y ventriculares aisladas.

Análisis adicional de lípidos y proteínas: la composición de lípidos de las muestras de plasma de referencia se comparará con la obtenida de las muestras de tejido auricular y ventricular correspondientes para evaluar el grado en que los lípidos circulantes en ayunas representan el contenido tisular.

La suspensión de células individuales no miocitos se preparará a partir de tejido auricular usando la digestión con colagenasa II/Dispasa II como se describe36. Los niveles de receptor ERBB y CAV1 y 2 junto con marcadores específicos de células se medirán mediante citometría de flujo.

Consideraciones estadísticas

Tamaño de la muestra/Potencia: Se usaron datos piloto para determinar los niveles probables de varias medidas en nuestra población de estudio y se eligió una para usar en un análisis de potencia, expresión de ERBB2 en la superficie celular en células endoteliales auriculares. Los datos piloto que utilizaron citometría de flujo basada en fluorescencia revelaron una media de 9,56 y una DE de 3,14 para esta medida en pacientes diabéticos (Fig. 3). Por lo tanto, el tamaño de la muestra objetivo de 24 pacientes en cada grupo de estudio permitirá la detección de una diferencia de 2,64 en esta medida (se supone que será similar en el grupo de control a nuestros datos preliminares y mayor en el grupo de intervención) con un poder del 80 % y un nivel de significación de 0,05. Los análisis secundarios del contenido de lípidos en plasma y la señalización de monocitos serán análisis de medidas repetidas, lo que agregará poder adicional dado que tendremos múltiples observaciones por persona y quitará algo de poder dada la necesidad de ajustar los valores de p para comparaciones múltiples por punto de tiempo.

Análisis: Este será un análisis por intención de tratar. El éxito de la aleatorización se evaluará comparando las características de los pacientes al inicio utilizando proporciones o medias y las DE utilizando pruebas de chi-cuadrado o pruebas t de Student, según corresponda. Dentro de los cambios de grupo (es decir, puntuación delta) y las diferencias entre grupos en las medidas tomadas en puntos de tiempo en serie (suero sanguíneo) se analizarán mediante ANOVA de medidas repetidas de modelo mixto; se requerirá el modelo mixto porque es probable que los pacientes tengan una duración diferente de la exposición dietética y, por lo tanto, diferentes números de medidas repetidas. Las variables de interés son el tiempo, el grupo de tratamiento y la interacción tiempo por tratamiento. Los resultados del modelo se utilizarán para estimar los valores medios y cambiar con el tiempo para las comparaciones dentro del grupo y entre grupos. Se utilizarán técnicas gráficas y valores de p específicos del punto de tiempo para identificar el curso temporal de cualquier cambio observado, por ejemplo, qué tan rápido la intervención dietética podría conducir a diferencias en las medidas examinadas. La importancia se identificará al nivel de P<0,05, con el ajuste apropiado para comparaciones múltiples cuando corresponda. En los análisis lipidómicos se establecerá una tasa de descubrimiento falso de 0,05 y se informarán los valores de P corregidos por FDR. La relación lineal entre el cambio en las medidas de señalización específicas (niveles de ERBB) y el cambio en las especies de lípidos (SM y otras clases) se examinará utilizando el coeficiente de correlación de Pearson. El análisis se realizará en SAS.