Biomarkkeripaneelin kehittäminen koliinin ravitsemustilan arvioimiseksi

Koliini (Cho) on välttämätön ravintoaine, ja useimpien amerikkalaisten ruokavaliossa ei saavuteta suositeltua saantia. Vähächo-pitoiset ruokavaliot liittyvät maksa- ja lihassairauksiin ja sikiön epäoptimaaliseen kehitykseen, kun taas liian runsas koliinipitoisuus voi lisätä sydänsairauksien riskiä. Cho on pakollinen ravintoaine, ja vuonna 1998 Cholle vahvistettiin riittävä saanti (AI) ja siedettävä yläraja (UL) Vuonna 2016 Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) asetti Cholle suositellun päivittäisen saannin (RDI) AI:sta osana pakattujen elintarvikkeiden uutta ravitsemustietomerkintää (julkaistu Federal Registerissä 27. toukokuuta 2016; FDA-2012-N-1210-0875, liittovaltion rekisterinumero: 2016-11867). AI/RDI vaihtelee iän ja sukupuolen mukaan, mutta se on 550 mg/vrk nuorilla ja aikuisilla miehillä ja 425 mg/vrk aikuisilla naisilla (enemmän raskaana olevilla ja imettävillä naisilla) ja 400 mg/vrk nuorilla naisilla.

Ei ole validoitua biomarkkeria koliinistatukselle (Chon eri muotojen saatavuus, joita tarvitaan optimaalisen solutoiminnan ylläpitämiseen). Plasman Cho-pitoisuuksien mittaaminen ei ole riittävää, koska plasman koliini on homeostaattisesti säädelty. Laajojen alustavien ja julkaistujen tietojen perusteella tämä ryhmä tunnisti paneelin mahdollisia biomarkkereita, joita voitaisiin käyttää Chon tilan arvioimiseen, ja nyt he ehdottavat tutkimuksia tämän biomarkkeripaneelin validoimiseksi Cho-poolin koon mittauksiin isotooppilaimennusta käyttämällä. Suurimmat Cho-varastot sijaitsevat maksassa, ja maksan massaresonanssispektroskopiaa (MRS) on aiemmin käytetty ihmisten Cho-tilan arvioimiseen. Tämä menetelmä ei ole käytännöllinen käytettäväksi biomarkkerina kliinisissä tai kansanterveyskäytännöissä, koska se on kallis ja instrumenttien saatavuus on rajallinen. Maksabiopsia on riskialtista eikä käytännöllistä, joten maksan Cho- ja Cho-metaboliittien pitoisuuksien mittaaminen on huono valinta Cho-tilan arvioimiseksi.

Ehkä on olemassa joukko biomarkkereita, jotka yhdessä kuvaavat tarkemmin ja luotettavammin Chon tilaa. Suorittamalla mittauksia ihmisistä, joille syötettiin kolmea erilaista Cho-määrää kahden viikon ajan kerrallaan, ja vertaamalla biomarkkerimittauksia kehon Cho-varannon kokonaiskokoon, joka on arvioitu käyttämällä isotooppilaimennusta (Chon eri muotojen saatavuuden vertausarvio). pystyä tunnistamaan biomarkkerien ja algoritmin yhdistelmä Cho-tilan pistemäärän laskemiseksi, joka parhaiten ennustaa Cho-varannon kokonaiskoon ja ennustaa siten koliinin ravitsemustilan (solujen toiminnan ylläpitämiseen tarvittavien erilaisten Cho-muotojen saatavuus). Tässä pilottitutkimuksessa he pyrkivät testaamaan menetelmää stabiilien isotooppilaimennusten käyttämiseksi kehon koliinivarastojen mittaamiseen ja kysyvät sitten, kuinka tämä mitta korreloi plasman biomarkkeripaneelin ja Fibroscan®-menetelmällä mitatun maksarasvan kanssa. Isotooppilaimennuksen käyttäminen voi antaa arvion Chon kehon altaan koosta. Ehdottamamme menetelmä on käsitteellisesti samanlainen kuin menetelmä, jolla mitataan kehon kokonaisvesi bolusannoksesta merkittyä vettä. Samanlaista menetelmää käytettiin äskettäin tutkimuksissa Cho: n metabolisesta virtauksesta raskaana olevilla naisilla. Isotooppilaimennus on vakiintunut menetelmä, jota käytetään muiden ravintoaineiden, kuten A-vitamiinin, koon arvioimiseen. A-vitamiinin tapaan Chon tärkeimmät varastovarastot ovat maksassa, ja nielty Cho imeytyy ja kerääntyy nopeasti maksaan. Tämä pilottitutkimus testaa menetelmää stabiilin isotooppilaimennoksen käyttämiseksi kehon koliinivarastojen mittaamiseen, ja se korreloi tämän mittauksen plasmassa olevien biomarkkereiden paneelin ja Fibroscan®-menetelmällä mitatun maksan rasvan kanssa. Ihmisten, jotka syövät vähän koliinia sisältävää ruokavaliota, tulisi tyhjentää koliinivarastonsa (Cho), ja Cho-altaan koon mittaamisen isotooppilaimennuksella pitäisi näkyä tämä ehtyminen. Tutkija tunnistaa biomarkkeripaneelin, joka korreloi hyvin mitatun Cho-poolin koon kanssa eri ehtymisasteilla. MRS/MRI-skannaukset suoritetaan myös näiden "kultastandardi"-mittausten ja muiden edellä kuvattujen menetelmien välisen korrelaation tutkimiseksi.

Osallistujat nauttivat tarjoamamme ateriat kahden viikon ruokavalion väliajoin, joissa on 3 eri koliinitasoa ja 2 viikon huuhtoutumisjakso näiden ruokavaliovälien välillä. Osallistujat saavat 100 % suositellusta cho-annoksesta (RDI) (550 mg choa/päivä); 50 % Chon RDI:stä (275 mg/päivä); ja 25 % Chon RDI:stä (137,5 mg/päivä). Ateriajärjestys jaetaan satunnaisesti ja kaikki osallistujat saavat kaikki ruokavaliot jossain vaiheessa tutkimusta. Ruokavaliovälien välillä tulee olla vähintään kahden viikon huuhtelujakso. Sekä osallistujat että tutkijat sokeutuvat ruokavaliojärjestykseen.

Osallistujat saavat lyhyitä harjoitushaasteita (Biodex) arvioidakseen lihasten toimintaa lisänä koliinistatuksen ennustajana.

Isotooppilaimennus- ja Fibroscan-mittaustemme validoimiseksi osallistujat suorittavat myös MRI-/MRS-skannaukset.

Otetaan sylkinäytteet, virtsa- ja ulostenäytteet.