Actividad, Adiposidad y Apetito en Adolescentes 2 Intervención (AAAA2INT)

El objetivo del estudio es cuantificar la relación entre actividad física, función metabólica y apetito en adolescentes. Para hacer esto, probaremos nuestra hipótesis de trabajo de que los altos niveles de actividad física regular de moderada a vigorosa (MVPA), a diferencia del estado del peso corporal, dan como resultado un fenotipo metabólico que consiste en una función metabólica mejorada y una regulación adecuada del apetito. Asignaremos al azar a adolescentes sedentarios con sobrepeso/obesidad (N=44) a un grupo de control o de ejercicio estructurado durante tres meses.

El estadístico de nuestro estudio, el Dr. Vincent Staggs, aleatorizará a los participantes después de que se determine la elegibilidad final para el control del boletín informativo o la intervención de ejercicios, equilibrados por género para garantizar la misma composición de hombres y mujeres.

El tamaño de la muestra para el Estudio 2 (Objetivo 2) se calculó en función de los datos de nuestro laboratorio; un pequeño estudio piloto con períodos sedentarios y activos para probar la viabilidad de nuestros protocolos de laboratorio. Con base en estos datos preliminares, que son similares a los datos de la literatura existente, estimamos cambios en las calificaciones de apetito (hambre) en un 11 % desde el inicio, lo que equivale a tamaños de efecto de 0,67, lo que da como resultado cálculos de tamaño de muestra de N=35. Suponiendo una tasa de abandono del 10 % (n=4) durante la intervención de tres meses, que normalmente se observa en intervenciones similares realizadas por Mentor Dr. Donnelly, el tamaño final de la muestra se establece en N=40.

El PI completará el análisis de datos con la asistencia del estadístico Dr. Staggs y el equipo de tutoría. Para las medidas de apetito de escala analógica visual (VAS), que se evalúan en múltiples puntos de tiempo dentro de una sola sesión de medición, realizaremos análisis de dos maneras. Primero, realizaremos análisis entre grupos utilizando cada una de las siete evaluaciones individuales (p. ej., 60 minutos después de las comidas) para ver si los valores difieren según la actividad física o el grupo de peso corporal. En segundo lugar, también calcularemos el área bajo la curva (AUC) para cada variable de interés (p. hambre, grelina), y use esa medida para la prueba de diferencias de grupo. Para abordar el Objetivo 1, hipótesis 2, repetiremos los análisis descritos anteriormente e incluiremos la sensibilidad a la insulina como una covariable. Para abordar el Objetivo 2, hipótesis 3, realizaremos análisis de cambios entre grupos a lo largo del tiempo utilizando ANOVA de medidas repetidas, usando las mismas técnicas de análisis para las variables de apetito descritas en el Objetivo 1 (evaluación única y AUC), con la sensibilidad a la insulina incluida como un covariable.

El apetito se considera el resultado principal de los Objetivos 1 y 2. La evaluación subjetiva del hambre y la palatabilidad se completará utilizando escalas analógicas visuales (VAS) autoevaluadas, y cada escala consistirá en una línea de 10 cm de largo que separa declaraciones como ?no en todos con hambre? y ?extremadamente hambriento?. Las percepciones de restricción dietética, desinhibición y hambre se medirán durante cada sesión de medición antes de la comida fija utilizando el Cuestionario alimentario de tres factores (TFEQ). El Cuestionario de Control de la Alimentación (CEQ) se utilizará para evaluar el hambre, la saciedad, los antojos, el deseo de comer ciertos tipos de alimentos y la capacidad de resistir las ganas de comer. La evaluación objetiva del apetito se completará utilizando muestras de sangre extraídas de un catéter permanente y analizadas para la regulación episódica de las siguientes hormonas del ayuno y la saciedad: glucosa, insulina, leptina, grelina, péptido similar al glucagón 1 (GLP-1) y péptido AA (AA). Todas las muestras se mezclarán con un conservante estándar (400 ?L de 10 000 KIU de aprotinina), se centrifugarán, el plasma se dividirá en alícuotas y se almacenará en un congelador a -80 ºC hasta su análisis con kits estándar en un laboratorio clínico externo certificado.

El apetito medido se evaluará después de un desayuno estándar fijo (40% de RMR, compuesto por 55% de carbohidratos, 15% de proteínas, 30% de grasas). El desayuno fijo se administrará mientras el participante esté en ayunas (? 12 horas desde la última comida) y se le pedirá que consuma la comida dentro de los 15 minutos. La ingesta de alimentos (kcal totales) se evaluará utilizando una comida de pizza ad libitum servida tres horas después de la comida fija. Se indicará a los participantes que coman hasta que estén cómodamente llenos y se les informará que pueden solicitar más de la comida en cualquier momento. Las comidas se proporcionarán en porciones de 400 kcal, y cada plato de comida se pesará antes y después de servir, sin los sujetos? conocimiento, y la cantidad consumida registrada. Todas las comidas se servirán en un comedor tranquilo y libre de distracciones ubicado en CCHLN. Todos los alimentos se prepararán utilizando un procedimiento estándar en la cocina metabólica para garantizar la coherencia en todas las condiciones de tratamiento, y la composición de nutrientes de las comidas se determinará mediante un software de análisis de nutrientes (Nutrient Data System for Research, versión 2016).

La sensibilidad a la insulina a través de la técnica de pinzamiento hiperinsulinémico euglucémico se considera el resultado primario para el objetivo 1, hipótesis 2. Los participantes llegarán en ayunas (12 horas durante la noche). Se insertará un catéter en una vena antecubital de un brazo para infundir insulina y dextrosa al 20 %, y se insertará otro catéter en la vena antecubital contralateral para tomar muestras de sangre. El participante descansará tranquilamente y se medirá el RQ mediante calorimetría indirecta (ver Tasa metabólica en reposo), seguido de la recolección de 3 muestras de sangre de referencia para establecer los niveles de glucosa de referencia. Inmediatamente después y con una duración de 180 minutos, se administrará una infusión continua preparada de insulina humana regular a una velocidad de 40 mU?m2 de superficie corporal?1?min.1 junto con una infusión variable de dextrosa al 20 % para mantener la euglucemia a la par niveles de referencia (esperados 90-100 mg/dL). Las mediciones de glucosa en sangre se completarán cada cinco minutos para determinar la tasa de infusión de glucosa utilizando un analizador YSI-2300. Además, cada diez minutos se extraerá sangre a tubos separadores de suero, se centrifugará y se almacenará a -80 °C. C para posterior análisis de insulina. RQ se medirá nuevamente 2 horas en la abrazadera durante un período de 15 minutos. La sensibilidad a la insulina estará determinada por la tasa de eliminación de glucosa durante los últimos 45 minutos del pinzamiento hiperinsulinémico-euglucémico cuando se haya establecido la euglucemia. Este procedimiento se llevará a cabo en las instalaciones de investigación de la Unidad de Ciencias Clínicas y de Traducción de KUMC.

Los adolescentes serán asignados aleatoriamente a una condición de control de ejercicio o boletín informativo durante tres meses. Los adolescentes asignados al azar al ejercicio participarán en un programa de ejercicio estructurado supervisado (caminar en una caminadora, andar en bicicleta estacionaria, etc.) y gastar un equivalente de 400 kcal/sesión (aproximadamente 45-60 min/sesión) en tres días/ semana. Seguiremos el protocolo del Mentor Dr. Joseph Donnelly, con prescripciones de ejercicio que progresan desde 150 kcal/sesión al inicio de la intervención para alcanzar el gasto de energía de ejercicio objetivo (EEEx) (400 kcal/sesión) al final del mes 3. La justificación de esta dosis de ejercicio estructurado se basa en recomendaciones nacionales e internacionales de actividad física para jóvenes de 60 minutos por día, junto con datos del equipo de Donnelly y otros que indican que este nivel de ejercicio durante un período de tres meses resultará en mejoras en aptitud cardiorrespiratoria en participantes adolescentes.

El EEEx se evaluará al inicio y mensualmente durante la intervención para determinar la duración del ejercicio en cinta rodante necesaria para lograr los objetivos de EEEx. EEEx se evaluará mediante calorimetría indirecta (Carro de medición metabólica TrueOne 2400, ParvoMedics, Salt Lake City, Utah) a intervalos de un minuto. La ecuación de Weir se utilizará para calcular EEEx a partir del consumo de oxígeno medido y la producción de dióxido de carbono. Antes de cada evaluación EEEx, los participantes realizarán un breve calentamiento (~ 2 minutos, 3?4 mph, 0% de calificación). En la evaluación inicial, la velocidad/pendiente de la cinta de correr comenzará a 3 mph/0 % de pendiente y se ajustará en incrementos de 0,5 mph/1 % de pendiente hasta que el participante alcance el 70 % de FC máx. 4 latidos/minuto. Al final de los meses 1 a 3, EEEx se calculará al 70 % y al 80 % de la frecuencia cardíaca (FC) como máximo para adaptarse a las preferencias personales para caminar o correr. El EEEx se evaluará al 70 % (15 minutos) y al 80 % de la FC máx. (15 minutos) con un intervalo de 2 minutos entre evaluaciones para permitir que los participantes se quiten la boquilla y obtengan agua si lo desean. La velocidad o el grado se ajustarán según las preferencias de los participantes. El EEEx promedio en un intervalo de 15 minutos (kcal/minuto) se utilizará para determinar la duración de las sesiones de ejercicio realizadas durante el primer mes. Por ejemplo: EEEx = 9,2 kcal/minuto, ejercicio prescrito = 400 kcal/sesión, duración del ejercicio = 400/9,2 = 44 minutos/sesión.

Todo el ejercicio supervisado ocurrirá en el CCHLN en una caminadora con frecuencia cardíaca, velocidad y grado monitoreados por un especialista en ejercicio cada cinco minutos. Habrá televisores y iPads disponibles para que los participantes los vean mientras hacen ejercicio. El cumplimiento se definirá como la realización del ?90% de las sesiones/semana de ejercicio programadas y los participantes serán excluidos si no cumplen con este requisito. La finalización exitosa de una sesión de ejercicio se definirá como el mantenimiento de la frecuencia cardíaca objetivo de ≥4 latidos/minuto durante la duración del ejercicio prescrito.

Como se ha hecho en estudios previos por expertos en el tratamiento de la obesidad pediátrica, utilizaremos un grupo de control de boletín informativo. Al igual que en estos estudios anteriores, las familias recibirán un boletín mensual con ?consejos para padres, ejemplos de elogios y actividades y recetas apropiadas para los niños? idéntico al que se ha utilizado en el trabajo de los líderes en el campo de la obesidad pediátrica. El contenido será similar al entregado en intervenciones grupales existentes con adolescentes con sobrepeso/obesidad en el CCHLN bajo la dirección de la Mentora Dra. Ann Davis.

La ingesta de energía se evaluará utilizando tres métodos: 1) objetivamente, medida por la cantidad de kcal consumidas durante una comida ad libitum (ver arriba, sección Comidas fijas/Ad libitum), 2) subjetivamente, evaluada en cada comida de 7 días de vida libre. período de evaluación a través de recordatorios dietéticos de 24 horas administrados por un dietista, y 3) calculado, basado en el método de balance de ingesta. La ingesta subjetiva de energía se evaluará mediante tres recordatorios dietéticos que se realizarán en días no consecutivos seleccionados al azar durante cada período de evaluación de vida libre de 7 días (incluido al menos un día de fin de semana) para minimizar la preparación que podría sesgar el recuerdo, por parte de un equipo de ( >6 años usando el software Nutrient Data System for Research) dietistas registrados que emplean un enfoque de pases múltiples, que utiliza indicaciones para reducir las omisiones de alimentos y estandariza la metodología de entrevistas entre los entrevistadores. La ingesta de energía estimada también se calculará utilizando el método de balance de ingesta durante cada condición de tratamiento, con base en los principios de la Primera Ley de la Termodinámica, usando la siguiente ecuación: ingesta de energía calculada = 1,020 (?FFM/?t) + 9,500(? FM/?t) + EE, donde ?FFM y ?FM representan el cambio en cada variable medido por DXA al principio y al final de cada condición del período de evaluación, ?t representa los días entre mediciones; 1.020 y 9.500 representan la densidad energética en kcal de FFM y FM por kg, respectivamente; y EE representa el gasto de energía medido por el monitor de actividad.

El gasto de energía se estimará durante cada período de evaluación de vida libre de 7 días usando un monitor basado en el brazo (SenseWear Mini?, BodyMedia Inc.), que calcula el gasto de energía usando acelerometría triaxial y medidas de flujo de calor, respuesta galvánica de la piel, la temperatura de la piel y la temperatura ambiente cercana al cuerpo.

La composición corporal, incluida la masa grasa y la masa libre de grasa, se medirá utilizando un absorciómetro de rayos X de energía dual de cuerpo entero (DXA, sistema Lunar DPX, versión 3.6) con el participante vestido con batas quirúrgicas y descalzo.