Una investigación de dosis-respuesta del ácido docosahexaenoico (DHA) (DRI-DHA)

El ácido docosahexaenoico (DHA) es vital para la estructura de las membranas celulares, esencial para el desarrollo del cerebro y los ojos, se encuentra en niveles elevados en todo el cerebro y el sistema nervioso y es importante para el desarrollo cognitivo óptimo en los niños, el crecimiento del feto durante el embarazo y la salud. leche materna durante la lactancia. También se ha demostrado que el DHA ayuda en la protección contra los síntomas primarios y secundarios de las enfermedades cardiovasculares, así como de la degeneración macular. Sin embargo, sigue siendo controvertido si el DHA se considera esencial en la dieta. Mientras tanto, el Instituto de Medicina (ahora Academia Nacional de Medicina) estableció una ingesta adecuada del precursor del DHA, el ácido alfa-linolénico (ALA), en 1,6 g/d y 1,1 g/d para hombres y mujeres sanos, respectivamente. Los investigadores creen que la confusión surge del enfoque utilizado para estudiar los ácidos grasos omega-3, en particular los requisitos de DHA. Para estos estudios, se complementa con DHA y, a menudo, se utilizan como criterios de valoración resultados complejos y multifactoriales de enfermedades. Las dosis de DHA utilizadas en estos estudios suelen ser subjetivas y los participantes, incluidos los controles, tienen diferentes ingestas y niveles de DHA. Sería útil complementar a una población, como los vegetarianos o veganos, cuyos niveles son igualmente bajos. Clásicamente, se creía que cuando se consume DHA, una porción se convierte "al revés" en ácido eicosapentaenoico (EPA), que luego se acumula en un proceso llamado "retroconversión". Sin embargo, utilizando un enfoque novedoso llamado análisis de isótopos específicos de compuestos (CSIA), los investigadores observaron que el aumento de EPA no se debe principalmente a la retroconversión, sino más bien a una acumulación de EPA que se origina principalmente a partir de ALA. Inicialmente demostrado en modelos de roedores por el CSIA, el equipo confirmó mediante modelos similares que el consumo de DHA en humanos da como resultado la misma acumulación de EPA. Fundamentalmente, el DHA induce un retraso en el metabolismo del EPA y el ALA dietético parece ser esencial para este retraso. Por tanto, el aumento de EPA representa una vía de retroalimentación bioquímica que ralentiza la síntesis de DHA en respuesta a una cantidad suficiente de DHA.

Importancia: Al determinar con precisión la cantidad más baja de DHA necesaria para activar este mecanismo de retroalimentación, puede resultar útil para futuras estimaciones de las necesidades de DHA. Además, el problema con las cantidades sugeridas en las recomendaciones no oficiales es que si la población mundial consumiera estas cantidades, sería ambientalmente preocupante, ya que este nutriente es ecológicamente sensible y su principal fuente proviene de poblaciones de peces oceánicos ya agobiados, lo que fomenta prácticas de pesca insostenibles. , algo que, según los ambientalistas e investigadores, está creando preocupaciones legítimas sobre el clima y la salud.

Hipótesis: la dosis a la que aumenta el EPA con el aumento de DHA es el punto en el que el alargamiento disminuye, lo que indica que existe una vía de retroalimentación significativa.

Objetivos: 1. Determinar la dosis-respuesta del DHA para aumentar el EPA. 2. Investigar la dosis de DHA y el tiempo que aumenta el EPA utilizando CSIA. 3. Medir las tasas de rotación y pérdidas de EPA, DPAn-3 y DHA. 4. Proporcionar datos para análisis exploratorios relacionados con el metabolismo de los PUFA, el consumo de ALA y su efecto sobre los niveles de EPA y DHA, y los efectos del DHA sobre los biomarcadores relacionados con enfermedades, la proteína C reactiva (PCR) y la coagulación sanguínea.

Diseño del ensayo: Los co-investigadores principales, el Dr. Richard Bazinet y el Dr. John Sievenpiper y los coinvestigadores, los Dres. David Jenkins y Adam Metherel, junto con la estudiante de doctorado Amy Symington, llevarán a cabo un ensayo de suplementación dosis-respuesta, doble ciego, controlado con placebo. Setenta y dos veganos o vegetarianos sanos de entre 18 y 50 años serán asignados aleatoriamente a 1 de 6 grupos. Antes de la aleatorización, los participantes se someterán a una fase inicial de dos semanas para recopilar los datos del cuestionario. Una vez aleatorizado, cada grupo tomará suplementos de DHA de 0 mg (placebo), 100 mg, 200 mg, 400 mg, 800 mg y 1000 mg por día durante el transcurso de 8 semanas. Estas dosis representan el rango de niveles de ingesta de DHA que abarcan la ingesta promedio de la población (<100 mg/d), las ingestas recomendadas con frecuencia (250 - 500 mg/d) y los niveles de ingesta de DHA que se sabe que aumentan los niveles plasmáticos de EPA (1000 mg/d). Se administrará un cuestionario para obtener información en relación con la ingesta aproximada de ALA, EPA y DHA antes y después del período de suplementación. Se proporcionará un diario de dieta pesado de 3 días para obtener la ingesta de alimentos durante el transcurso del período de suplementación para medir el consumo de ALA. Se pedirá a los participantes que se abstengan de consumir alimentos ricos en DHA durante el período de suplementación. Esto no será un problema ya que esta población generalmente no consume alimentos ricos en DHA. La ingesta inicial del ácido graso esencial ALA se evaluará mediante un cuestionario y se verificará mediante muestras de sangre.

Participantes: El estudio reclutará a 72 vegetarianos y veganos sanos para permitir los niveles iniciales más bajos posibles de EPA y DHA. Los criterios de exclusión son los siguientes: consumo de suplemento de EPA y/o DHA en los últimos seis meses, tener 3% o más de DHA en sus lípidos plasmáticos totales, IMC <18 kg/m2 o >30 kg/m2, ser menopáusica o pos -menopausia, embarazo o lactancia, enfermedades crónicas o transmisibles (como esclerosis múltiple, enfermedad renal e inflamatoria intestinal, diabetes tipo 2, cáncer o enfermedades cardíacas), uso de medicamentos antiinflamatorios crónicos, uso de medicamentos para controlar los lípidos, hipertrigliceridemia (> 4 mmol/l) o hipercolesterolemia (LDL-C >5 mmol/l), anticipa cambios importantes en el estilo de vida, fumador, consumidor excesivo de alcohol (>3 tragos/día) y cirugía mayor o ha participado en un ensayo de intervención en los últimos seis meses. Estos datos de exclusión están en línea con metanálisis anteriores y ensayos de suplementación con n-3 que han utilizado los criterios de exclusión anteriores ya que afectan el metabolismo de los PUFA n-3. Los participantes que firmen el formulario de consentimiento y que luego se consideren no elegibles debido a su IMC o% de los niveles de DHA serán informados por correo electrónico y/o teléfono. Esto se explica en el formulario de consentimiento.

Análisis de ácidos grasos: se obtendrán muestras de sangre para las reuniones iniciales y de seguimiento después de un ayuno nocturno de 12 horas. Se recolectarán muestras de sangre los días 0, 3, 7, 14, 28 y 56. Las muestras serán recolectadas por una enfermera titulada. Se guardarán y almacenarán muestras de sangre completa de cada participante. Luego, las muestras de sangre completa restantes de cada participante se centrifugarán y se aislarán el plasma y los glóbulos rojos (RBC) de cada muestra. Se almacenarán a -80 °C en un recipiente hermético hasta que se requieran para el análisis. Se analizarán muestras de plasma y glóbulos rojos para determinar las concentraciones de ácidos grasos mediante cromatografía de gases (GC) -detección de ionización de llama y se evaluará el delta de carbono-13 (δ13C) mediante espectrometría de masas de relación de isótopos GC. El plasma y los glóbulos rojos se analizarán con cambios en los niveles plasmáticos de EPA como resultado primario y la firma de δ13C EPA en plasma, medida mediante análisis de isótopos específicos de compuestos (CSIA), como resultado secundario. También se medirá la firma δ13C de EPA para ver que se alinea con la firma δ13C del ALA plasmático y no con el suplemento de DHA.

Tamaño de la muestra: El poder se calculó con base en los resultados de la literatura que ha informado consistentemente cambios en el EPA plasmático después de la suplementación con DHA durante 6 semanas con 12 sujetos, y es consistente con nuestros hallazgos. Utilizando medias, desviaciones estándar y tamaños de muestra del estudio de Metherel et al en 2019 y estos dos estudios anteriores, un alfa = 0,05 y una potencia deseada de 0,8, determinamos tamaños de muestra de poco más de 9 como suficientes para producir un efecto estadísticamente significativo. Como tal, para representar una tasa de abandono proyectada del 20 al 25%, reclutaremos a 12 participantes para asegurarnos de que tengamos la potencia adecuada para nuestro resultado primario.

Análisis secundario: Dependiendo del reclutamiento, los investigadores examinarán si hombres y mujeres responden de manera diferente en un análisis exploratorio, reconociendo que es posible que no tengan el poder para detectar diferencias potencialmente reales, pero pequeñas, relacionadas con el sexo. Los investigadores utilizarán muestras de sangre completa recolectadas para determinar las isoformas FADS1, FADS2, ELOVL2 y ELOVL5 que han demostrado afectar los niveles sanguíneos de EPA y DHA como subanálisis.

Los investigadores también proporcionarán datos para realizar análisis adicionales relacionados con las tasas de pérdida y rotación de PUFA n-3, el consumo de ALA de los participantes y su efecto sobre el metabolismo de los PUFA n-3. Además, se determinarán algunos de los resultados beneficiosos que pueden ocurrir con la suplementación con DHA según las investigaciones actuales, incluida la presión arterial, la frecuencia cardíaca, los triglicéridos y el LDL, HDL y el colesterol total.

Reclutamiento: Los participantes serán reclutados por correo electrónico y redes sociales para varios grupos y organizaciones centrados en vegetarianos/veganos.

Análisis antropométricos: la altura se medirá con un estadiómetro de pared.

El peso corporal se evaluará mediante una báscula. La circunferencia de la cintura se evaluará utilizando la metodología de Heart and Stroke Foundation. Se medirán la presión arterial (PA) y la frecuencia cardíaca en reposo. Para recopilar esta medida, los participantes permanecerán sentados en una habitación tranquila con temperatura controlada durante al menos 5 minutos para alcanzar la frecuencia cardíaca y la presión arterial en reposo. Posteriormente, la PA se medirá oscilométricamente utilizando el OMRON Intellisense HEM-907 según los criterios del JNC VII. La PA se medirá por triplicado, con cada medición separada por un minuto, y se tomará el promedio de las tres medidas.

Análisis bioquímicos: las muestras de plasma y glóbulos rojos para EPA y DHA se separarán mediante centrífuga y se congelarán inmediatamente a -80 C en la Universidad de Toronto para su posterior análisis. Aunque el plasma es el foco principal del resultado, tanto las muestras de plasma como las de glóbulos rojos se analizarán para compararlas mediante GC-FID para determinar los niveles de EPA y DHA y se analizará δ13C mediante GC-IRMS.

Cuestionario de referencia y de seguimiento: para obtener una ingesta aproximada de ALA, EPA y DHA antes y después del período de suplementación, se proporcionará un cuestionario a los participantes por correo electrónico para que lo completen después de la primera reunión telefónica/zoom y en la visita final del día. 56.

Análisis estadístico

Resultados primarios. Se analizarán muestras de plasma y glóbulos rojos (RBC) utilizando GC-FID para determinar las concentraciones de PUFA n-3 dentro de cada grupo. El análisis estadístico se realizará mediante un ANOVA de dos vías (dosis x tiempo) con medidas repetidas en el tiempo para determinar la interacción y/o los efectos principales. Además, el aumento de los niveles de EPA se analizará mediante regresión segmentada (o análisis de punto de interrupción), como se hace con la técnica de oxidación de aminoácidos indicadores entre dosis y dentro de cada momento para identificar la dosis de suplementación con DHA que resulta en un aumento repentino. en los niveles de EPA, la dosis de DHA que inicia la inhibición por retroalimentación. Se utilizarán medidas repetidas de la prueba post hoc de Tukey para determinar diferencias significativas en el% de DHA y el% de EPA entre visitas y entre grupos. Se administraría una prueba de Games-Howell durante la prueba de Tukey si un grupo tiene números desiguales de participantes debido a abandonos.

Resultados secundarios. δ13C se analizará mediante GC-IRMS. Se medirá la firma δ13C de EPA para ver que se alinea con la firma δ13C del ALA plasmático y no con el suplemento de DHA. Las tasas de rotación y las vidas medias de EPA, DPAn-3 y DHA se calcularán mediante GraphPad Prism versión 10.0 y la tasa de pérdida de EPA, DPAn-3 y DHA en nmol/ml/día del plasma se calculará utilizando lo siguiente fórmula: Jout = 0,693CFA/t1/2.

Resultados exploratorios y de adherencia. Se utilizarán modelos de efectos mixtos de medidas repetidas para evaluar los cambios en todos los resultados exploratorios sin controlar la tasa de descubrimiento falso. Se realizarán comparaciones por pares entre grupos utilizando el ajuste de Tukey-Kramer u otras estadísticas apropiadas. Se explorará la modificación del efecto por el consumo de ALA, el sexo y la genética y se analizarán muestras de sangre para comprobar su cumplimiento.

Análisis de subgrupos. El análisis a priori se realizará por edad, sexo, etnia, IMC inicial, circunferencia de cintura inicial, variantes genéticas y consumo de ALA.