Développement d'un panel de biomarqueurs pour évaluer l'état nutritionnel de la choline

La choline (Cho) est un nutriment essentiel et la plupart des régimes alimentaires américains n'atteignent pas l'apport recommandé. Les régimes pauvres en Cho sont associés à des maladies hépatiques et musculaires et à un développement fœtal sous-optimal, tandis que des régimes trop riches en choline peuvent être associés à un risque accru de maladie cardiaque. Cho est un nutriment nécessaire et en 1998, un apport suffisant (AI) et une limite supérieure tolérable (UL) pour Cho ont été établis En 2016, la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis a établi un apport quotidien recommandé (RDI) pour Cho sur les IA dans le cadre de la nouvelle étiquette de la valeur nutritive des aliments emballés (publiée dans le Federal Register le 27 mai 2016 ; FDA-2012-N-1210-0875, Federal Register Number : 2016-11867). L'AI/RDI varie selon l'âge et le sexe, mais est de 550 mg/j chez les hommes adolescents et adultes et de 425 mg/j chez les femmes adultes (plus chez les femmes enceintes et allaitantes) et de 400 mg/j chez les adolescentes.

Il n'y a pas de biomarqueur validé pour le statut de la choline (la disponibilité des différentes formes de Cho nécessaires pour maintenir une fonction cellulaire optimale). La mesure des concentrations plasmatiques de Cho n'est pas adéquate car la choline plasmatique est régulée de manière homéostatique. Sur la base de nombreuses données préliminaires et publiées, ce groupe a identifié un panel de biomarqueurs potentiels qui pourraient être utilisés pour évaluer le statut Cho, et maintenant ils proposent des études pour valider ce panel de biomarqueurs par rapport aux mesures de la taille du pool Cho en utilisant la dilution isotopique. Les plus grandes réserves de Cho sont situées dans le foie, et la spectroscopie par résonance de masse (MRS) du foie a été utilisée dans le passé pour évaluer le statut de Cho chez l'homme. Cette méthode n'est pas pratique pour une utilisation en tant que biomarqueur dans la pratique clinique ou de santé publique car elle est coûteuse et la disponibilité de l'instrumentation est limitée. La biopsie hépatique est risquée et peu pratique, ce qui fait de la mesure des concentrations hépatiques de Cho et des métabolites Cho un mauvais choix pour évaluer le statut Cho.

Il existe peut-être un panel de biomarqueurs qui, ensemble, refléteront plus précisément et de manière plus fiable le statut Cho. En effectuant des mesures chez des personnes nourries avec 3 quantités alimentaires différentes de Cho pendant deux semaines à la fois, et en comparant les mesures des biomarqueurs à la taille corporelle totale du pool de Cho évaluée à l'aide de la dilution isotopique (un indicateur de la disponibilité des différentes formes de Cho), les enquêteurs vont être en mesure d'identifier la combinaison de biomarqueurs et d'algorithme pour calculer un score de statut Cho qui prédit le mieux la taille totale du pool de Cho, et prédit donc l'état nutritionnel de la choline (la disponibilité des différentes formes de Cho nécessaires au maintien de la fonction cellulaire). Dans cette étude pilote, ils cherchent à tester une méthode d'utilisation de la dilution isotopique stable pour mesurer les réserves corporelles de choline, puis se demandent comment cette mesure est corrélée avec un panel de biomarqueurs dans le plasma et avec la graisse hépatique mesurée à l'aide de Fibroscan®. L'utilisation de la dilution isotopique peut fournir une estimation de la taille du pool corporel de Cho. Notre méthode proposée est conceptuellement similaire à la méthode de mesure de l'eau corporelle totale à partir d'un bolus d'eau marquée. Une méthodologie similaire a été utilisée récemment dans des études sur le flux métabolique de Cho chez les femmes enceintes. La dilution isotopique est une méthode bien établie utilisée pour estimer la taille du pool d'autres nutriments, tels que la vitamine A. Semblable à la vitamine A, les principaux réservoirs de stockage de Cho se trouvent dans le foie, et le Cho ingéré est rapidement absorbé et accumulé par le foie. Cette étude pilote teste une méthode d'utilisation de la dilution d'isotopes stables pour mesurer les réserves corporelles de choline, et elle corrèle cette mesure avec un panel de biomarqueurs dans le plasma et avec la graisse hépatique mesurée à l'aide de Fibroscan®. Les personnes qui suivent un régime pauvre en choline devraient épuiser leurs réserves de choline (Cho), et la mesure de la taille du pool de Cho à l'aide d'une dilution isotopique devrait refléter cet épuisement. L'investigateur identifiera un panel de biomarqueurs qui correspond bien à la taille du pool de Cho mesuré dans la gamme des différents degrés d'épuisement. Des scans MRS/MRI seront également effectués pour étudier la corrélation entre ces mesures "de référence" et les autres méthodes décrites ci-dessus.

Les participants consommeront des repas que nous fournissons à des intervalles alimentaires de deux semaines avec 3 niveaux différents de choline avec des périodes de sevrage de 2 semaines entre ces intervalles alimentaires. Les participants recevront 100 % de l'apport recommandé (AJR) de Cho (550 mg de Cho/jour) ; 50 % du RDI de Cho (275 mg/jour) ; et 25 % du RDI de Cho (137,5 mg/jour). La commande de repas sera attribuée au hasard et tous les participants recevront tous les régimes à un moment donné de l'étude. Il y aura un minimum de deux semaines de sevrage entre les intervalles de régime. Les participants et les chercheurs seront aveuglés à l'ordre du régime.

Les participants auront de brefs défis d'exercice (Biodex) pour évaluer la fonction musculaire en tant que prédicteur supplémentaire du statut de la choline.

Pour valider notre dilution isotopique et les mesures Fibroscan, les participants effectueront également des analyses IRM/MRS.

Des échantillons de salive, d'urine et de selles seront prélevés.