Alimentation et synchronisation circadienne (FACT)

La synchronisation de la synchronisation des processus et des comportements biologiques avec le cycle lumière-obscurité de 24 heures est fondamentale pour presque tous les processus physiologiques, les fonctions cognitives et la santé globale. Comme la période circadienne moyenne chez l'homme est d'environ 9 min plus longue que la journée de 24 h et que l'éclairage artificiel permet un retard supplémentaire de l'horloge, l'entraînement circadien doit se produire tous les jours. Cela fait du processus d'entraînement circadien de l'horloge interne avec l'environnement externe un processus souvent négligé, mais qui a de graves ramifications s'il est altéré.

Dans les modèles de rongeurs, il a été démontré que les régimes riches en graisses désorganisent le système de chronométrage circadien. Il y a eu un examen limité, cependant, de la façon dont la composition de l'alimentation agit sur le système de chronométrage circadien chez l'homme. La capacité à s'entraîner à un nouveau programme d'éclairage a été brièvement examinée après un régime riche en graisses chez des modèles de rongeurs. 3 semaines, ils connaissent un taux de réentraînement 20% plus lent au nouveau cycle lumineux par rapport aux souris nourries avec un régime faible en gras. De plus, ces souris avaient une réponse atténuée à une impulsion lumineuse à avancement de phase. De plus, le simple fait de fournir un régime riche en graisses aux souris entraîne une période circadienne allongée et un changement des habitudes alimentaires ad libitum vers la phase de repos typique.

Les objectifs de cette étude sont de découvrir l'influence de l'alimentation sur le système de synchronisation circadien humain. Le protocole est une étude croisée randomisée de 46 jours (28 jours en ambulatoire, 18 jours en hospitalisation sur deux visites de 9 jours) conçue pour élucider la vitesse d'entraînement en réponse à un régime riche en graisses. Les participants recevront 3 semaines d'un régime riche en graisses (2 semaines en ambulatoire, 1 semaine en hospitalisation) de 50 % de calories provenant des lipides. Le protocole comprend deux types de collecte de données ; surveillance ambulatoire selon des horaires veille-sommeil stricts avec des repas riches en graisses ou faibles en graisses fournis par l'équipe de l'étude et des mesures précises en laboratoire du rythme circadien, de l'entraînement et d'autres marqueurs physiologiques du sommeil et de la santé cardiométabolique.

1. Surveillance ambulatoire : Les participants maintiendront un horaire de sommeil constant de 14 jours à la maison de 8 heures aux heures habituelles avant les deux visites de laboratoire pour s'assurer 1) que les sujets ne sont pas limités en sommeil et 2) qu'ils obtiennent le même horaire clair-obscur avant chaque visite de laboratoire. pour un entraînement stable ; vérifié par actigraphie, journaux de sommeil et appels à un enregistreur horodaté. Les drogues, les médicaments, la caféine, l'alcool et la nicotine seront proscrits pendant cette période et une analyse toxicologique sera effectuée lors de l'admission en laboratoire.
2. Régime ambulatoire : pendant 2 semaines avant chaque protocole, les participants consommeront un régime isocalorique ambulatoire conçu pour répondre aux besoins énergétiques quotidiens individuels ; diète conçue et préparée par des enquêteurs. Les régimes seront soit conçus pour être riches en calories provenant des lipides (50 % de lipides, 35 % de glucides et 15 % de protéines ; 33 % de chaque gras mono, poly et saturé) ou faibles en gras (30 % de lipides, 55 % de glucides et 15 % % de protéines) (conception croisée randomisée). Le régime consistera en un petit-déjeuner, un déjeuner, un dîner et une collation et les participants viendront au laboratoire environ 3 jours ou le personnel livrera les repas. Les participants seront invités à ne consommer que la nourriture fournie pendant ces 14 jours. L'adhésion au régime alimentaire sera capturée via le suivi des repas à l'aide d'une application mobile de suivi des aliments (MealLogger AppTM (Wellness Foundry, New York)).
3. Protocoles d'hospitalisation : les participants seront admis dans une chambre individuelle sans repères horaires externes (par exemple, horloges, radios, ordinateurs, visiteurs et lumière du soleil). La température ambiante est maintenue entre 21 et 22,2 °C et l'intensité lumineuse est fixée à ≤5 lux pendant les procédures de posture constante programmées, la lumière ambiante (400 lux) pendant l'éveil et 0 lux (obscurité) pendant les périodes de sommeil programmées. Les participants seront instrumentés pour une polysomnographie complète (PSG), un électrocardiogramme et une thermistance rectale pour la mesure continue de la température corporelle centrale. Un cathéter IV de calibre 18 sera également inséré dans l'avant-bras et connecté à un collecteur à triple robinet via une boucle IV avec un câble d'extension à petite lumière de 12 pieds à travers lequel le prélèvement sanguin peut se poursuivre dans la pièce voisine sans perturber le sommeil.

Après l'instrumentation, les participants auront la possibilité de dormir et seront réveillés par un éclairage tamisé et maintiendront un protocole de posture constant pour une évaluation précise de la phase circadienne, du taux métabolique au repos et d'autres résultats physiologiques. Après le protocole de posture constante, le cycle lumière-obscurité des participants sera modifié pendant 6 jours identiques, suivi d'un deuxième protocole de posture constante pour la réévaluation de la phase circadienne. Ce protocole sera répété pendant que les participants reçoivent l'autre repas croisé. Les enquêteurs/infirmières seront présents dans le laboratoire ou dans une salle de contrôle centrale 24 h/24 pour surveiller la santé des sujets, l'acquisition de données, fournir des repas, collecter des échantillons biologiques, effectuer des tests et enregistrer le sommeil. Un médecin est toujours de garde lorsqu'un participant est au laboratoire. Une vaste série de protocoles, de listes de contrôle et de pratiques d'équipe est utilisée pour assurer l'uniformité dans l'exécution des procédures standard.

Le contenu énergétique des régimes alimentaires sera conçu pour répondre aux besoins énergétiques quotidiens individuels. Les diététistes prépareront des repas isocaloriques contenant des teneurs en macronutriments d'un régime riche ou faible en gras et sans caféine. L'apport calorique sera la même composition calorique et macronutriment pour chaque jour d'étude en laboratoire et sera fourni sous forme de collations miniatures fréquemment pendant chaque protocole de posture constante (par exemple, ¼ sandwich à la dinde et au fromage, jus et eau).