Besoin en thréonine chez les hommes adultes atteints de la maladie de Crohn à l'aide de l'IAAO

CONTEXTE Les recommandations actuelles sur les apports nutritionnels de référence (ANREF) pour les besoins en acides aminés essentiels sont basées sur des recommandations pour les jeunes adultes en bonne santé et n'ont pas été directement déterminées chez les patients atteints de la maladie de Crohn. Les protéines et les acides aminés sont des composants essentiels de notre alimentation. Après avoir défini les besoins en acide aminé essentiel, la thréonine, chez des adultes en bonne santé à l'aide de l'IAAO, les chercheurs sont désormais dans une position idéale pour définir les besoins des populations vulnérables, telles que les patients atteints de maladies inflammatoires chroniques, telles que la maladie de Crohn (MC).

Des études chez l'animal suggèrent une augmentation des besoins en thréonine dans les modèles de Crohn et de colite. Si cela est également vrai chez l'homme, la connaissance du besoin en thréonine chez les patients atteints de MICI pourrait fournir des informations précieuses pour l'amélioration de la prise en charge nutritionnelle médicale de cette population de patients. Une thérapie nutritionnelle médicale améliorée pourrait probablement raccourcir le temps de récupération et/ou augmenter la période de rémission chez les patients atteints de MICI.

Méthode:

Indicateur d'oxydation des acides aminés

Hypothèse:

Il est supposé que le besoin en thréonine chez les patients atteints de MC sera plus élevé que le besoin en thréonine précédemment déterminé chez les jeunes adultes en utilisant la méthode IAAO (19 mg/kg/j).

Objectifs:

1. Déterminer les besoins en thréonine chez les patients atteints de MC en utilisant la technique IAAO ; en mesurant l'oxydation de la L-[1-13 C] phénylalanine en 13 CO 2 [F 13 CO 2] en réponse à des apports progressifs de leucine.
2. Comparer, sur la base du poids corporel et de la masse maigre, le besoin issu de cette étude au besoin en thréonine déterminé précédemment chez l'adulte jeune par la méthode IAAO.

Sujets:

Jusqu'à 10 patients cliniquement stables atteints de MC seront recrutés à la clinique des MII du Mt. Sinai Hospital de Toronto, qui seront identifiés par le Dr Mark Silverberg pour cette étude et suivis par la suite au Centre de recherche clinique (CRC) de l'hôpital pour les enfants malades (SickKids), Toronto, Canada. Avant le début de l'étude, les participants devront se rendre au CRC (salle 5500 Hill Wing, The Hospital for Sick Children) pour une évaluation préalable de leur taille, poids, masse grasse, masse sans graisse, taux métabolique au repos et données médicales. l'histoire. Ces évaluations prendront environ 3 heures. Ils devront avoir été à jeun pendant 10 heures avant l'évaluation préalable à l'étude. Nous avons besoin de l'évaluation préalable à l'étude pour calculer leurs besoins alimentaires pour l'étude et pour évaluer leur état de santé.

Après avoir signé le formulaire de consentement, les sujets compléteront les procédures de dépistage (taille, poids, échantillon de sang à jeun et questionnaire sur les antécédents médicaux, BIA, pli cutané et calorimétrie).

• Les volontaires recevront une compensation financière pour les frais encourus lors de leur participation à l'étude.
• Toutes les procédures de l'étude seront approuvées par le comité d'éthique de la recherche de SickKids.

Conception expérimentale:

La conception expérimentale sera basée sur le modèle IAAO peu invasif pour la collecte de l'haleine et de l'urine, au lieu du sang pendant la journée d'étude. Un total maximum de 50 études IAAO seront menées pour déterminer les besoins en thréonine chez les patients atteints de MC. Jusqu'à 10 patients masculins atteints de MC seront recrutés. Chaque sujet sera étudié pour au moins 2 niveaux d'apport et jusqu'à un maximum de 5 niveaux d'apport différents de thréonine. Chaque niveau d'admission sera attribué au hasard aux sujets.

Lors de l'évaluation préalable à l'étude, la dépense énergétique au repos (REE) du sujet sera mesurée par calorimétrie indirecte continue en circuit ouvert, et la composition corporelle sera mesurée par l'épaisseur du pli cutané et l'analyse d'impédance bioélectrique (BIA). Les sujets seront également pesés lors de l'évaluation préalable à l'étude et au début de chaque journée d'étude IAAO pour assurer une prescription précise des régimes et des isotopes, et pour confirmer le maintien du poids tout au long de l'étude.

Chaque étude consistera en une période d'adaptation de 2 jours à un régime alimentaire prescrit en fonction des besoins énergétiques du sujet et d'une journée d'étude. Le régime apportera une quantité adéquate de protéines, soit 1 g de protéines∙kg-1∙j-1. La période d'adaptation de 2 jours doit permettre à l'organisme de s'adapter à une quantité adéquate de protéines car il a été démontré que la cinétique des protéines est altérée sans elle. Après les 2 jours d'adaptation est le jour de l'étude où l'apport de thréonine sera attribué au hasard et la cinétique de la phénylalanine (Phe) sera mesurée avec l'utilisation de L-[1-13C]Phe. Ce jour-là, la VCO2 sera mesurée par calorimétrie immédiatement après le 5ème repas pendant une durée de 20 minutes.

Apport alimentaire et régime expérimental :

Protocole de 3 jours

• Les jours 1 et 2, le sujet consommera un régime d'adaptation et le 3ème jour participera à une période de test de 8 heures. Chaque protocole de 3 jours sera séparé d'au moins une semaine (période de lavage).
• Les apports alimentaires pendant la période d'adaptation de 2 jours avant le jour 3 de l'étude IAAO seront fournis sous la forme de milk-shakes sans lactose (Scandishake) avec ajout de glucides (SolCarb) et de protéines (beneprotein) pour répondre aux besoins des sujets. La protéine sera apportée à partir du scandishake sous forme de protéines de lait (caséine et lactosérum) et apportant 1g.kg-1.jour-1 apport en protéines. Les calories totales seront fournies en tant que mesure de la dépense énergétique au repos (REE) par calorimétrie indirecte et multipliées par 1,7. Les jours d'adaptation, l'alimentation sera assurée en quatre repas isoazotés et isocaloriques répartis uniformément tout au long de la journée.
• Le jour de l'étude (3ème jour de chaque période de 3 jours), le régime sera fourni sous forme de repas isocaloriques et isoazotés de 8 heures composés d'une formule liquide aromatisée et de biscuits sans protéines développés pour être utilisés dans les études cinétiques des acides aminés. Chaque repas représentera 1/12e des besoins quotidiens totaux du sujet. La teneur en azote (protéines) de l'alimentation sera fournie sous la forme d'un mélange cristallin d'acides aminés basé sur la composition en acides aminés de la protéine d'œuf. L'apport énergétique le jour de l'étude sera fourni sous la forme REE x 1,5.
• La tyrosine sera fournie en excès à 40 mg/kg/jour
• La phénylalanine sera apportée à un apport constant de 20mg/kg/j.
• La thréonine sera fournie à des apports gradués allant de 3 à 45 mg/kg/j et les niveaux d'alanine seront ajustés pour équilibrer les niveaux changeants de leucine et garantir que les formules sont isoazotées.
• Un supplément quotidien de multivitamines sera fourni pendant la période d'étude.
• Aucun autre aliment ou boisson ne sera consommé les jours d'adaptation à l'exception de l'eau, 1 tasse de thé clair ou 1 tasse de café clair.
• Pendant la journée d'étude de 8 heures, aucun autre aliment ou boisson ne sera consommé à l'exception de l'eau.

Journée d'étude

• Le régime alimentaire de la journée d'étude sera divisé en 8 repas isoazotés et isocaloriques représentant chacun un douzième des besoins quotidiens totaux du sujet.
• Le matin de chaque journée d'étude, le sujet consommera 4 des repas horaires à la maison, puis visitera le laboratoire de recherche. Le sujet commencera alors à consommer les 4 repas isocaloriques restants sur les 8 à intervalles horaires.
• Jusqu'à 5 niveaux d'apport alimentaire en thréonine seront testés dans un ordre aléatoire, comme mentionné dans la section "Conception expérimentale".
• La phénylalanine 1-13C sera administrée comme traceur au 5ème repas et continuera à être administrée avec les repas restants.

Mesures de composition corporelle

• La composition corporelle sera déterminée par une analyse d'impédance bioélectrique (BIA et plusieurs mesures de l'épaisseur des plis cutanés au début de l'étude lors de l'évaluation préalable à l'étude. Quatre épaisseurs de pli cutané (triceps, biceps, sous-scapulaire et supra-iliaque) seront mesurées pour obtenir des estimations de la masse grasse. Le BIA sera réalisé en utilisant un analyseur à fréquence fixe (50 kHz ; BIA modèle 101A : RJL Systems). Les équations décrites précédemment seront utilisées pour calculer FFM.

Protocole de perfusion isotopique :

• La phénylalanine 1-13C sera utilisée comme isotope. Une dose orale d'amorçage de 0,66 mg/kg sera administrée avec le cinquième repas, et une dose orale horaire de 1,2 mg/kg/j commencera simultanément et se poursuivra pendant 3 heures avec les repas 6, 7 et 8. Un total de 4 doses isotopiques sont administrées pour s'assurer que le fond de 13CO2 dans l'haleine atteint l'équilibre
• En même temps que la dose d'amorçage de L-[13C]phe est administrée, une dose d'amorçage orale de 0,176 mg/kg de bicarbonate (NaH13CO3) sera également administrée
• La quantité de phénylalanine donnée comme isotope le jour de l'étude sera soustraite de la phénylalanine alimentaire pour maintenir l'apport alimentaire total à 20 mg Phe /kg/j
• L'apport en tyrosine sera maintenu à 40 mg∙kg-1∙j-1 pour assurer un excès de tyrosine
• Des échantillons d'haleine et d'urine sont prélevés périodiquement avant et après la consommation des traceurs

Collecte d'échantillons:

• Des échantillons d'urine et d'haleine seront prélevés au départ et à l'état d'équilibre isotopique.
• Les échantillons d'haleine seront prélevés en même temps que les échantillons d'urine.
• Cinq échantillons d'haleine de base seront prélevés 60, 45, 30, 15 min et juste avant le début du protocole de traçage.
• Trois échantillons d'urine de base seront prélevés 60, 30 min et juste avant le début du protocole de traçage.
• Quatre échantillons d'haleine de plateau seront prélevés toutes les 15 minutes 2,5 h après le début du protocole de traceur.
• Trois échantillons d'haleine de plateau seront prélevés toutes les 30 minutes 2,5 h après le début du protocole de traçage
• Des échantillons d'haleine seront prélevés avec des sujets respirant dans un tube en plastique Exetainers et les échantillons seront stockés dans des tubes en verre pré-évacués à température ambiante jusqu'à l'analyse.
• Les échantillons d'urine seront recueillis dans des tubes Eppendorf et stockés à - 20 º C jusqu'à ce qu'ils soient analysés pour l'enrichissement en phénylalanine 1-13C.
• Le taux de production de CO2 (VCO2) sera mesuré chaque jour de test à l'aide d'un calorimètre indirect à hotte ventilée au repas 5 pour quantifier l'excrétion de 13CO2 dans l'haleine.

Analyse d'échantillon.

• Respiration : l'enrichissement en 13 CO2 expiré sera mesuré par un spectromètre de masse à rapport isotopique en flux continu (IRMS).
• L'enrichissement urinaire en phénylalanine 1-13C sera analysé par chromatographie en phase gazeuse et spectrométrie de masse en tandem (LC-MS-MS).

Estimation de la cinétique isotopique Le flux de phénylalanine corps entier sera calculé comme décrit précédemment selon le modèle stochastique de Matthews et al. L'état d'équilibre isotopique de l'enrichissement en traceur au départ et au plateau sera représenté par les valeurs inchangées de L-[1-13C]phénylalanine dans l'urine et de 13CO2 dans l'haleine.

Le flux de phénylalanine (umol/kg/h) sera calculé à partir de la dilution de 13C-phénylalanine administrée par voie orale dans le pool métabolique (à l'état d'équilibre) en utilisant l'enrichissement en 13C-phénylalanine dans l'urine. Le taux d'apparition du 13CO2 dans l'haleine (F13CO2 umol/kg/h) après l'oxydation de la 13C-phénylalanine ingérée sera calculé selon le modèle de Matthews et al., en utilisant un facteur de 0,82 pour tenir compte du dioxyde de carbone retenu dans le bassin de bicarbonate du corps. Le taux d'oxydation de la phénylalanine (umol/kg/h) sera calculé à partir du F13CO2 et de l'enrichissement urinaire en 13C-phénylalanine.

Analyses statistiques

Un test t apparié sera utilisé pour tester : les différences de FFM et le pourcentage de graisse corporelle ; différences dans les deux méthodes de composition corporelle du BIA et du pli cutané. L'ANOVA sera utilisée pour tester les différences entre les différentes estimations de la composition corporelle (graisse et FFM), et une analyse de corrélation sera effectuée pour tester les associations

Les apports en thréonine seront complètement randomisés chez les sujets, la quantité d'apport en thréonine servant d'effet principal du traitement. L'effet de la thréonine sur le flux de phénylalanine, l'oxydation et le F13CO2 sera testé en utilisant un modèle linéaire mixte avec le sujet comme variable aléatoire (PROC MIXED) en utilisant SAS. Les différences entre les flux individuels seront comparées par ANOVA, avec une analyse post hoc utilisant le test de comparaisons multiples de Bonferroni.

Les besoins en thréonine seront déterminés en appliquant une analyse croisée de régression linéaire biphasique pour déterminer le point de rupture (EAR) et ensuite calculer l'IC à 95 %. Le besoin moyen en thréonine sera estimé en appliquant un modèle non linéaire à effets mixtes (PROC NLMIXED ; SAS Institute) aux données d'oxydation et de F13CO2. Les observations au sein des sujets seront considérées comme statistiquement dépendantes.