Desarrollo de un panel de biomarcadores para evaluar el estado nutricional de la colina

La colina (Cho) es un nutriente esencial y la dieta de la mayoría de los estadounidenses no alcanza la ingesta recomendada. Las dietas bajas en Cho están asociadas con enfermedades hepáticas y musculares y con un desarrollo fetal subóptimo, mientras que las dietas demasiado altas en colina pueden estar asociadas con un mayor riesgo de enfermedad cardíaca. Cho es un nutriente requerido y en 1998, se estableció una ingesta adecuada (IA) y un límite superior tolerable (UL) para Cho En 2016, la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. (FDA) estableció una ingesta diaria recomendada (RDI) para Cho basada en sobre los AI como parte de la nueva etiqueta de información nutricional para alimentos envasados ​​(publicada en el Registro Federal el 27 de mayo de 2016; FDA-2012-N-1210-0875, Número de Registro Federal: 2016-11867). La AI/RDI varía según la edad y el género, pero es de 550 mg/d en hombres adolescentes y adultos y de 425 mg/d en mujeres adultas (más en mujeres embarazadas y lactantes) y de 400 mg/d para mujeres adolescentes.

No existe un biomarcador validado para el estado de colina (la disponibilidad de las diversas formas de Cho necesarias para mantener una función celular óptima). La medición de las concentraciones plasmáticas de Cho no es adecuada ya que la colina plasmática está regulada homeostáticamente. Sobre la base de extensos datos preliminares y publicados, este grupo identificó un panel de biomarcadores potenciales que podrían usarse para evaluar el estado de Cho, y ahora proponen estudios para validar este panel de biomarcadores frente a medidas del tamaño del grupo de Cho usando dilución de isótopos. Las reservas más grandes de Cho se encuentran en el hígado, y la espectroscopia de resonancia de masas (MRS) del hígado se ha utilizado en el pasado para evaluar el estado de Cho en humanos. Este método no es práctico para su uso como biomarcador en la práctica clínica o de salud pública, ya que es costoso y la disponibilidad de la instrumentación es limitada. La biopsia hepática es riesgosa y no práctica, lo que hace que la medición de las concentraciones hepáticas de Cho y de los metabolitos de Cho sea una mala elección para evaluar el estado de Cho.

Tal vez haya un panel de biomarcadores que juntos reflejen de manera más precisa y confiable el estado de Cho. Al realizar mediciones en personas alimentadas con 3 cantidades dietéticas diferentes de Cho durante dos semanas a la vez, y comparar las medidas de los biomarcadores con el tamaño total de la reserva de Cho en el cuerpo evaluado mediante la dilución de isótopos (un indicador de la disponibilidad de las diversas formas de Cho), los investigadores ser capaz de identificar la combinación de biomarcadores y algoritmo para calcular una puntuación de estado de Cho que mejor prediga el tamaño total del grupo de Cho y, por lo tanto, predice el estado nutricional de la colina (la disponibilidad de las diversas formas de Cho necesarias para mantener la función celular). En este estudio piloto, buscan probar un método para usar la dilución de isótopos estables para medir las reservas de colina en el cuerpo y luego preguntarse cómo se correlaciona esta medida con un panel de biomarcadores en plasma y con grasa hepática medida con Fibroscan®. El uso de la dilución de isótopos puede proporcionar una estimación del tamaño de la reserva corporal de Cho. Nuestro método propuesto es conceptualmente similar al método para medir el agua corporal total a partir de una dosis en bolo de agua etiquetada. Metodología similar se utilizó recientemente en estudios de flujo metabólico de Cho en mujeres embarazadas. La dilución de isótopos es un método bien establecido que se utiliza para estimar el tamaño de la reserva de otros nutrientes, como la vitamina A. Al igual que la vitamina A, las principales reservas de almacenamiento de Cho se encuentran en el hígado, y la Cho ingerida se absorbe y acumula rápidamente en el hígado. Este estudio piloto prueba un método para usar la dilución de isótopos estables para medir las reservas corporales de colina, y correlaciona esta medida con un panel de biomarcadores en plasma y con grasa hepática medida con Fibroscan®. Las personas que comen dietas bajas en colina deberían agotar sus reservas de colina (Cho), y la medición del tamaño de la reserva de Cho mediante la dilución de isótopos debería reflejar este agotamiento. El investigador identificará un panel de biomarcadores que se correlacione bien con el tamaño del grupo de Cho medido en el rango de diferentes grados de agotamiento. También se realizarán exploraciones MRS/MRI para investigar la correlación entre estas medidas "estándar de oro" y los otros métodos descritos anteriormente.

Los participantes consumirán las comidas que proporcionamos en intervalos dietéticos de dos semanas con 3 niveles diferentes de colina con períodos de lavado de 2 semanas entre esos intervalos dietéticos. Los participantes recibirán el 100 % de la ingesta recomendada (IDR) de Cho (550 mg de Cho/día); 50% de la IDR de Cho (275mg/día); y 25% de la IDR de Cho (137,5 mg/día). El orden de las comidas se asignará al azar y todos los participantes recibirán todas las dietas en algún momento del estudio. Habrá un mínimo de dos semanas de lavado entre intervalos de dieta. Tanto los participantes como los investigadores estarán cegados al orden de la dieta.

Los participantes tendrán breves desafíos de ejercicio (Biodex) para evaluar la función muscular como un predictor adicional del estado de colina.

Para validar nuestra dilución de isótopos y las medidas de Fibroscan, los participantes también completarán exploraciones MRI/MRS.

Se recolectarán muestras de saliva, orina y heces.