Impactos de las lentejas en el metabolismo y la inflamación

Los investigadores utilizarán una intervención paralela de tratamiento de control de lentejas versus macronutrientes (sin incluir fibra) durante 12 semanas en adultos OW/OB con riesgo demostrado de DT2 y ECV. Se proporcionarán dietas experimentales a los participantes en forma de comidas preparadas al mediodía para aprovechar el efecto de la segunda comida y reducir la ingesta calórica en la cena. Se realizarán evaluaciones previas y posteriores a la intervención para las siguientes variables: composición del microbioma intestinal (especies microbianas y abundancia relativa), metaboloma intestinal, respuesta posprandial de TG, citoquinas inflamatorias y metaboloma sérico a un desafío de comida rica en grasas ( estímulo de inflamación establecido), glucosa sérica en ayunas, lípidos, insulina, marcadores de inflamación y metaboloma, presión arterial y medidas antropométricas que incluyen peso, composición corporal, circunferencia de la cintura y cantidad de tejido adiposo visceral. Se medirán la actividad física, el comportamiento sedentario y la dieta habitual para que estas variables puedan usarse para ayudar en nuestra caracterización de los participantes y ayudar en el análisis y la interpretación de los datos.

Procedimientos:

Respuestas lipidémicas e inflamatorias posprandiales: Los desafíos con comidas ricas en grasas con 40 a 100 g de grasa dietética son una prueba de laboratorio establecida para medir tanto las respuestas trigliceridémicas como las inflamatorias posprandiales. Los investigadores han utilizado una dosis de 50 g de grasa administrada en forma de mantequilla sobre una tostada en > 50 personas porque esta dosis en particular es efectiva para discriminar entre los TG bajos y los que responden a la inflamación. En resumen, los participantes se presentarán en el laboratorio después de un ayuno nocturno, se colocará un catéter venoso permanente en una vena antecubital y se recolectarán muestras de sangre antes y 1, 2, 4 y 6 horas después de la ingestión de la alta. comida grasa Las muestras se analizarán en tiempo real para TG (y el panel de lípidos completo más glucosa) utilizando un analizador de química clínica (Piccolo xpress), mientras que las muestras de suero se dividirán en alícuotas y se almacenarán a -80 C hasta el análisis de citoquinas inflamatorias, metabolómica e insulina. Los investigadores medirán las citocinas inflamatorias (TNF-α, interleucina (IL)-1β, IL-6 IL-17, IL-23 y factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF)) utilizando tecnología de multiplexación Luminex de alta sensibilidad (Bio- Rad Bio-Plex® 200 HTS) preparado por Millipore.

Intervención dietética: Usando métodos establecidos para un CRT en curso con lentejas, los investigadores prepararán 7 comidas por participante por semana para entregar una dosis de 4.6 o 0 tazas de lentejas por semana para los grupos experimentales y de control. Las comidas se combinan en contenido de macronutrientes (excepto fibra), y el pavo molido reemplaza a las lentejas en las comidas de control. Se desarrollarán comidas similares para los frijoles negros. Se les indicará a los participantes que consuman los alimentos provistos para la comida del mediodía y luego reduzcan de manera proactiva el tamaño de las porciones y que no coman más de lo que están llenos en la cena. Esta estrategia explota el efecto de saciedad de las legumbres en la comida del mediodía y el "efecto de la segunda comida" en el que se reduce el consumo voluntario en la siguiente comida, la cena. Cada participante será encuestado una vez por semana para determinar si consumió la comida experimental ese día, sus percepciones de hambre, plenitud, saciedad y satisfacción con la comida de ese día (a las 4:00 p. m.) y su bienestar gastrointestinal (nivel de hinchazón, flatulencia, calambres y comodidad) a lo largo del día (a las 8:00 p. m.). Esta metodología se ha implementado con éxito en nuestro estudio en curso para demostrar que las comidas de lentejas son igualmente agradables, producen mayor saciedad y se toleran bien.

Análisis del microbioma intestinal: el ADN a granel se extraerá de las muestras fecales mediante el kit de aislamiento de ADN Powersoil® (Mo Bio Laboratories Inc.). El ADN se enviará durante la noche al Centro de Sistemas Microbianos de la Universidad de Michigan, para la secuenciación de amplicones Illumina MiSeq de la región variable 16S V4. Las lecturas de secuenciación sin procesar se procesarán y seleccionarán con el paquete de software mothur (v.1.39.5), siguiendo el procedimiento operativo estándar de mothur MiSeq, las secuencias potencialmente quiméricas se identificarán y eliminarán con el algoritmo Uchime (v4.2.40) y las clasificaciones taxonómicas. se asignarán utilizando el clasificador bayesiano del Proyecto de base de datos ribosomal, y las unidades taxonómicas operativas (OTU) se asignarán en meses utilizando el algoritmo de agrupamiento basado en la distancia VSEARCH en el umbral de similitud de secuencia del 97 %.

Análisis metabolómico: Las muestras se analizarán mediante espectrometría de masas por cromatografía líquida de alta resolución (LCMS). Se utilizarán columnas de cromatografía de interacción hidrófila (HILIC) y de fase inversa (RP) para una cobertura profunda. La identificación de metabolitos utilizará la comparación de patrones de fragmentación, los estándares auténticos y la comparación de bases de datos con METLIN y Human Metabome Database (HDB). Las características novedosas de gran interés se caracterizarán con cromatografía líquida, espectrometría de masas, extracción en fase sólida, resonancia magnética nuclear (LCMS-SPE-NMR). El análisis de ruta utilizará XCMS y mummichog.

Análisis dietético. Los hábitos dietéticos a largo plazo pueden crear adaptaciones que influyan en la respuesta a la suplementación a corto plazo de aronia y lentejas. Este estudio utilizará la versión más reciente (2018) del Cuestionario de historial dietético basado en la web (DHQ III), un cuestionario de frecuencia de alimentos diseñado para adultos mayores de 19 años, desarrollado por el personal de la Rama de métodos y monitoreo de factores de riesgo (RFMMB) de el Instituto Nacional del Cáncer NIH. Los resultados de DHQ III incluyen constituyentes de carbohidratos, carotenoides y tocoferoles, constituyentes dietéticos de suplementos, grasas, ácidos grasos y colesterol, macronutrientes y energía, minerales, constituyentes de proteínas y vitaminas son constituyentes dietéticos y grupos de alimentos disponibles en los archivos de salida de DHQ III .

Monitoreo de actividad física y comportamiento sedentario: Los participantes llevarán un acelerómetro omnidireccional Actical durante las semanas 1 y 12 de la intervención para medir la actividad física total, el tiempo en actividad de baja intensidad, actividad moderada a vigorosa y actividad vigorosa, y la actividad sedentaria en minutos. .

Análisis estadístico: H1 se evaluará utilizando pruebas t de dos muestras para comparar la diferencia entre las evaluaciones previas y posteriores a la intervención. Usando datos preliminares para las respuestas de TG y tamaños de efecto del 50% consistentes con los hallazgos publicados en modelos animales, se estimó que se requerirán entre 18 y 24 participantes por grupo para lograr una potencia de 0,76 a 0,86 en alfa = 0,05. Para probar H2, los investigadores identificarán los cambios en el microbioma intestinal utilizando los métodos utilizados en nuestra investigación preliminar para identificar las características del microbioma intestinal que diferencian a los respondedores de TG bajo frente a los de respuesta alta, y luego usarán el análisis de regresión para determinar el nivel de variabilidad en los cambios en el tratamientos de pulso y control explicados por cambios en la abundancia relativa de especies microbianas intestinales. Para probar H3, los investigadores identificarán cambios en los metabolomas séricos e intestinales, y luego determinarán las vías metabólicas asociadas con los cambios metabolómicos para identificar los mecanismos potenciales que subyacen a los impactos en la salud de las legumbres.