Impacts des lentilles sur le métabolisme et l'inflammation

Les enquêteurs utiliseront une intervention parallèle de traitement de contrôle à base de lentilles par rapport aux macronutriments (sans fibres) pendant 12 semaines chez des adultes OW/OB présentant un risque démontré de DT2 et de MCV. Des régimes expérimentaux seront fournis aux participants sous forme de repas de midi pré-préparés pour exploiter l'effet de deuxième repas et réduire l'apport calorique au repas du soir. Des évaluations pré et post-intervention seront effectuées pour les variables suivantes : composition du microbiome intestinal (espèces microbiennes et abondance relative), métabolome intestinal, réponse postprandiale des TG, cytokines inflammatoires et métabolome sérique à un repas riche en graisses ( stimulus inflammatoire établi), la glycémie à jeun, les lipides, l'insuline, les marqueurs de l'inflammation et le métabolome, la tension artérielle et les mesures anthropométriques, notamment le poids, la composition corporelle, le tour de taille et la quantité de tissu adipeux viscéral. L'activité physique, le comportement sédentaire et le régime alimentaire habituel seront mesurés afin que ces variables puissent être utilisées pour faciliter notre caractérisation des participants et faciliter l'analyse et l'interprétation des données.

Procédures:

Réponses lipidémiques et inflammatoires postprandiales : les défis des repas riches en graisses avec 40 à 100 g de graisses alimentaires sont un test de laboratoire établi pour mesurer à la fois les réponses triglycéridémiques et inflammatoires postprandiales. Les chercheurs ont utilisé une dose de 50 g de graisse délivrée sous forme de beurre sur du pain grillé à plus de 50 personnes, car cette dose particulière est efficace pour faire la distinction entre les TG faibles et élevés et les répondants à l'inflammation. En bref, les participants se présenteront au laboratoire après une nuit de jeûne, un cathéter veineux à demeure sera placé dans une veine antécubitale et des échantillons de sang seront prélevés avant et 1, 2, 4 et 6 heures après l'ingestion de la haute- repas gras. Les échantillons seront analysés en temps réel pour les TG (et le panel lipidique complet plus le glucose) à l'aide d'un analyseur de chimie clinique (Piccolo xpress), tandis que les échantillons de sérum seront aliquotés et stockés à -80 °C jusqu'à l'analyse des cytokines inflammatoires, de la métabolomique et de l'insuline. Les chercheurs mesureront les cytokines inflammatoires (TNF-α, interleukine (IL)-1β, IL-6 IL-17, IL-23 et facteur de stimulation des colonies de granulocytes et de macrophages (GM-CSF)) à l'aide de la technologie de multiplexage Luminex à haute sensibilité (Bio- Rad Bio-Plex® 200 HTS) préparé par Millipore.

Intervention diététique : En utilisant des méthodes établies pour un CRT en cours avec des lentilles, les enquêteurs prépareront 7 repas par participant par semaine pour délivrer une dose de 4,6 ou 0 tasses de lentilles par semaine pour les groupes expérimentaux et témoins. Les repas sont appariés pour leur teneur en macronutriments (sauf pour les fibres) et la dinde hachée remplace les lentilles dans les repas témoins. Des farines similaires seront développées pour les haricots noirs. Les participants seront invités à consommer les aliments fournis pour leur repas de midi, puis à réduire de manière proactive la taille des portions et à ne pas manger au-delà de la satiété au repas du soir. Cette stratégie exploite l'effet satiété des légumineuses au repas de midi et « l'effet second repas » dans lequel la consommation volontaire est réduite au repas suivant, le repas du soir. Chaque participant sera interrogé une fois par semaine pour déterminer s'il a consommé le repas expérimental ce jour-là, ses perceptions de la faim, de la satiété, de la satiété et de la satisfaction du repas du jour (à 16h00) et son confort gastro-intestinal (niveau de ballonnements, flatulences, crampes et confort) tout au long de la journée (à 20h00). Cette méthodologie a été mise en œuvre avec succès dans notre étude en cours pour démontrer que les repas à base de lentilles sont tout aussi agréables, produisent une plus grande satiété et sont bien tolérés.

Analyse du microbiome intestinal : l'ADN en vrac sera extrait d'échantillons fécaux à l'aide du kit d'isolement d'ADN Powersoil® (Mo Bio Laboratories Inc.). L'ADN sera expédié pendant la nuit à l'Université du Michigan, Center for Microbial Systems, pour le séquençage de l'amplicon Illumina MiSeq de la région variable 16S V4. Les lectures de séquençage brutes seront traitées et organisées à l'aide du progiciel mothur (v.1.39.5), conformément à la procédure opératoire standard mothur MiSeq, les séquences potentiellement chimériques seront identifiées et supprimées à l'aide de l'algorithme Uchime (v4.2.40) et des classifications taxonomiques seront attribués à l'aide du classificateur bayésien du projet de base de données ribosomique, et les unités taxonomiques opérationnelles (OTU) seront attribuées en mois à l'aide de l'algorithme de regroupement basé sur la distance VSEARCH au seuil de similarité de séquence de 97 %.

Analyse métabolomique : les échantillons seront analysés par spectrométrie de masse par chromatographie liquide à haute résolution (LCMS). La chromatographie d'interaction hydrophile (HILIC) et les colonnes en phase inverse (RP) seront utilisées pour une couverture en profondeur. L'identification des métabolites utilisera l'appariement des modèles de fragmentation, les normes authentiques et l'appariement des bases de données avec METLIN et la base de données du métabome humain (HDB). De nouvelles caractéristiques d'intérêt significatif seront caractérisées par chromatographie liquide, spectrométrie de masse, extraction en phase solide, résonance magnétique nucléaire (LCMS-SPE-NMR). L'analyse des voies utilisera XCMS et mummichog.

Analyse diététique. Les habitudes alimentaires à long terme peuvent créer des adaptations qui influencent la réponse à la supplémentation à court terme d'Aronia et de lentilles. Cette étude utilisera la version la plus récente (2018) du Diet History Questionnaire (DHQ III) en ligne, un questionnaire de fréquence alimentaire conçu pour les adultes de 19 ans et plus, développé par le personnel de la Risk Factor Monitoring and Methods Branch (RFMMB) de l'Institut national du cancer des NIH. Les sorties du DHQ III comprennent les constituants glucidiques, les caroténoïdes et les tocophérols, les constituants alimentaires des suppléments, les graisses, les acides gras et le cholestérol, les macronutriments et l'énergie, les minéraux, les constituants protéiques et les vitamines sont des constituants alimentaires et des groupes d'aliments disponibles dans les fichiers de sortie du DHQ III. .

Surveillance de l'activité physique et du comportement sédentaire : les participants porteront un accéléromètre omnidirectionnel Actical pendant les semaines 1 et 12 de l'intervention pour mesurer l'activité physique totale, le temps d'activité de faible intensité, l'activité modérée à vigoureuse, l'activité vigoureuse et l'activité sédentaire en minutes .

Analyse statistique : H1 sera testé à l'aide de tests t à deux échantillons pour comparer la différence entre les évaluations avant et après l'intervention. En utilisant des données préliminaires pour les réponses TG et des tailles d'effet de 50 % compatibles avec les résultats publiés dans les modèles animaux, il a été estimé que 18 à 24 participants seront nécessaires par groupe pour atteindre une puissance de 0,76 à 0,86 à alpha = 0,05. Pour tester H2, les chercheurs identifieront les changements dans le microbiome intestinal à l'aide des méthodes utilisées dans notre recherche préliminaire pour identifier les caractéristiques du microbiome intestinal qui différencient les répondeurs faibles et élevés de TG, puis utiliseront une analyse de régression pour déterminer le niveau de variabilité des changements dans le légumineuses et traitements de contrôle expliqués par des changements dans l'abondance relative des espèces microbiennes intestinales. Pour tester H3, les chercheurs identifieront les changements dans les métabolomes intestinaux et sériques, puis détermineront les voies métaboliques associées aux changements métabolomiques afin d'identifier les mécanismes potentiels sous-jacents aux impacts sur la santé des légumineuses.