Biomarker panel kidolgozása a kolin táplálkozási állapotának felmérésére

A kolin (Cho) alapvető tápanyag, és a legtöbb amerikai étrendje nem éri el az ajánlott bevitelt. Az alacsony Cho-tartalmú étrend máj- és izombetegségekkel, valamint szuboptimális magzati fejlődéssel jár, míg a túl magas kolintartalmú étrend a szívbetegségek fokozott kockázatával járhat. A cho kötelező tápanyag, és 1998-ban meghatározták a Cho megfelelő bevitelét (AI) és a tolerálható felső határt (UL) 2016-ban az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatósága (FDA) meghatározta a Cho alapú ajánlott napi bevitelét (RDI) a mesterséges intelligenciákról a csomagolt élelmiszerekre vonatkozó új Táplálkozási tények címke részeként (közzététel a Szövetségi Nyilvántartásban 2016. május 27-én; FDA-2012-N-1210-0875, Szövetségi nyilvántartási szám: 2016-11867). Az AI/RDI kortól és nemtől függően változik, de 550 mg/nap serdülő és felnőtt férfiaknál, 425 mg/nap felnőtt nőknél (terhes és szoptató nőknél több), serdülő nőknél pedig 400 mg/nap.

Nincs validált biomarker a kolin státuszra (a Cho különböző formáinak elérhetősége az optimális sejtműködés fenntartásához). A plazma Cho-koncentrációjának mérése nem megfelelő, mivel a plazma kolinszintje homeosztatikusan szabályozott. Kiterjedt előzetes és publikált adatok alapján ez a csoport azonosította a potenciális biomarkerek csoportját, amelyek felhasználhatók a Cho státusz értékelésére, és most olyan tanulmányokat javasolnak, amelyekkel validálják ezt a biomarker panelt a Cho-készlet méretével szemben izotóphígítással. A Cho legnagyobb készletei a májban találhatók, és a múltban a máj tömegrezonancia-spektroszkópiáját (MRS) használták az emberek Cho státuszának felmérésére. Ez a módszer nem praktikus biomarkerként való felhasználásra a klinikai vagy közegészségügyi gyakorlatban, mivel drága, és a műszer hozzáférhetősége korlátozott. A májbiopszia kockázatos és nem praktikus, ezért a máj Cho- és Cho-metabolitok koncentrációjának mérése rossz választás a Cho-státusz értékeléséhez.

Talán létezik egy olyan biomarker panel, amely együtt pontosabban és megbízhatóbban tükrözi a Cho állapotát. Egyszerre két héten keresztül három különböző mennyiségű Cho-val táplált embereken végzett mérésekkel, és a biomarker mérések összehasonlítása a test teljes Cho-készletének méretével, amelyet izotóphígítással (a Cho különböző formáinak elérhetőségének proxija) határoztak meg. képes azonosítani a biomarkerek és a Cho állapot pontszám kiszámítására szolgáló algoritmus kombinációját, amely a legjobban megjósolja a teljes Cho-készlet méretét, és ezáltal előrejelzi a kolin táplálkozási állapotát (a sejtműködés fenntartásához szükséges Cho különböző formáinak elérhetőségét). Ebben a kísérleti tanulmányban egy olyan módszert próbálnak tesztelni, amellyel stabil izotóphígítást használnak a test kolinkészleteinek mérésére, majd megkérdezik, hogy ez a mérték hogyan korrelál a plazmában lévő biomarkerek paneljével és a Fibroscan® segítségével mért májzsírral. Az izotópos hígítás használatával megbecsülhető a Cho testkészletének mérete. Javasolt módszerünk elvileg hasonló ahhoz a módszerhez, amelyet a teljes testvíz mérésére használunk egy bóluszos jelzett vízből. Hasonló módszert alkalmaztak a közelmúltban a Cho metabolikus fluxusának vizsgálataiban terhes nőknél. Az izotóphígítás egy jól bevált módszer, amelyet más tápanyagok, például A-vitamin készletének becslésére használnak. Az A-vitaminhoz hasonlóan a Cho fő raktárkészlete a májban található, és a lenyelt Cho gyorsan felszívódik és felhalmozódik a májban. Ez a kísérleti tanulmány egy módszert tesztel stabil izotóphígítással a test kolinraktárainak mérésére, és ezt a mérést korrelálja a plazmában lévő biomarkerek paneljével és a Fibroscan® segítségével mért májzsírral. Az alacsony kolintartalmú étrendet fogyasztó embereknek ki kell üríteniük a kolin (Cho) készleteiket, és a Cho medence méretének izotóphígítással történő mérése ezt a kimerülést tükrözi. A vizsgáló azonosítani fog egy biomarker panelt, amely jól korrelál a mért Cho-készlet méretével a különböző fokú kimerülési tartományban. MRS/MRI szkenneléseket is végeznek ezen "arany standard" mérések és a fent leírt egyéb módszerek közötti korreláció vizsgálatára.

A résztvevők az általunk biztosított étkezést kéthetes étkezési időközönként 3 különböző kolinszinttel, 2 hetes kimosódási periódussal fogyasztják. A résztvevők megkapják a Cho ajánlott bevitelének (RDI) 100%-át (550 mg Cho/nap); a Cho RDI 50%-a (275 mg/nap); és a Cho RDI 25%-a (137,5 mg/nap). Az étkezési sorrend véletlenszerűen kerül kiosztásra, és a vizsgálat egy bizonyos pontján minden résztvevő megkapja az összes diétát. A diéták között legalább kéthetes kimosódás lesz. Mind a résztvevők, mind a kutatók vakok lesznek a diéta sorrendjére.

A résztvevőknek rövid gyakorlati kihívások (Biodex) várják az izomműködést, mint a kolin állapot további előrejelzőjét.

Izotóphígításunk és Fibroscan méréseink validálásához a résztvevők MRI/MRS-vizsgálatokat is végeznek.

Nyálmintákat, vizelet- és székletmintákat vesznek.