A dokozahexaénsav (DHA) dózis-válasz vizsgálata (DRI-DHA)

A dokozahexaénsav (DHA) létfontosságú a sejtmembránok szerkezetéhez, nélkülözhetetlen az agy és a szem fejlődéséhez, nagy mennyiségben megtalálható az agyban és az idegrendszerben, és fontos a gyermekek optimális kognitív fejlődéséhez, a magzat terhesség alatti növekedéséhez és egészséges anyatej a laktáció alatt. A DHA-ról kimutatták, hogy segít megvédeni a szív- és érrendszeri betegségek elsődleges és másodlagos tüneteit, valamint a makuladegenerációt. Továbbra is vitatott azonban, hogy a DHA elengedhetetlen az étrendben. Eközben az Institute of Medicine (jelenleg National Academy of Medicine) a DHA prekurzora, az alfa-linolénsav (ALA) megfelelő bevitelét 1,6 g/nap, illetve 1,1 g/nap értékben határozta meg egészséges férfiak és nők esetében. A kutatók úgy vélik, hogy a zavart az omega-3 zsírsavak, különösen a DHA-szükségletek vizsgálatának megközelítése okozza. Ezeknél a vizsgálatoknál a DHA-t kiegészítik, és gyakran összetett, többtényezős betegségek kimenetelét használják végpontként. Az ezekben a vizsgálatokban alkalmazott DHA-dózisok gyakran szubjektívek, és a résztvevők, beleértve a kontrollokat is, eltérő DHA-bevitellel és -szinttel rendelkeznek. Hasznos lenne egy olyan populáció kiegészítése, mint a vegetáriánusok vagy vegánok, akiknek szintje hasonlóan alacsony. Klasszikusan azt hitték, hogy amikor a DHA-t elfogyasztják, egy része "visszafelé" alakul eikozapentaénsavvá (EPA), amely azután a "retrokonverziónak" nevezett folyamat során felhalmozódik. Azonban a vegyület-specifikus izotóp-analízis (CSIA) nevű új megközelítést alkalmazva a kutatók megfigyelték, hogy az EPA növekedése nem elsősorban a retrokonverziónak köszönhető, hanem inkább az EPA-hátraléknak, amely elsősorban az ALA-ból származik. A CSIA által kezdetben rágcsálómodelleken bemutatott csapat hasonló modellezéssel megerősítette, hogy az emberek DHA-fogyasztása ugyanazt az EPA-hátralékot eredményezi. Lényeges, hogy a DHA lemaradást okoz az EPA metabolizmusában, és úgy tűnik, hogy az étrendi ALA elengedhetetlen ehhez a lemaradáshoz. Így az EPA növekedése olyan biokémiai visszacsatolási útvonalat jelent, amely lelassítja a DHA szintézisét, válaszul elegendő DHA-ra.

Jelentősége: A visszacsatolási mechanizmus aktiválásához szükséges legalacsonyabb DHA mennyiség pontos meghatározása hasznos lehet a DHA-szükséglet jövőbeli becsléséhez. Ezenkívül a nem hivatalos ajánlásokhoz javasolt mennyiségekkel az a probléma, hogy ha a világ lakossága ilyen mennyiséget fogyasztana, az környezeti szempontból aggályos lenne, mivel ez a tápanyag ökológiailag érzékeny, mivel fő forrása az amúgy is igénybe vett óceáni halállományokból származik, ami fenntarthatatlan halászati ​​gyakorlatokra ösztönöz. , ami a környezetvédők és kutatók szerint jogos éghajlati és egészségügyi aggályokat szül.

Hipotézis: Az a dózis, amelynél az EPA a DHA növekedésével növekszik, az a pont, ahol a megnyúlás lelassul, jelezve, hogy jelentős visszacsatolási útvonal van jelen.

Célok: 1. A DHA dózis-válaszának meghatározása az EPA növelésére. 2. Vizsgálja meg azt a DHA-dózist és időt, amely növeli az EPA-t CSIA használatával. 3. Az EPA, DPAn-3 és DHA forgalom és veszteség mértékének mérése. 4. Adjon adatokat feltáró elemzéshez a PUFA-anyagcserével, az ALA-fogyasztással és annak az EPA- és DHA-szintekre gyakorolt ​​hatásával, valamint a DHA-nak a betegséggel kapcsolatos biomarkerekre, a C-reaktív proteinre (CRP) és a véralvadásra gyakorolt ​​hatásaival kapcsolatban.

Próbatervezés: Társ-elvi nyomozók, Dr. Richard Bazinet és Dr. John Sievenpiper, valamint kutatótárs, Drs. David Jenkins és Adam Metherel, valamint Amy Symington doktorandusz kettős vak, placebo-kontrollos, dózis-válasz kiegészítési vizsgálatot fognak végezni. Hetvenkét egészséges vegán vagy vegetáriánus, akik 18-50 évesek, véletlenszerűen kerül besorolásra a 6 csoport egyikébe. A randomizálás előtt a résztvevők egy 2 hetes bejáratási fázison mennek keresztül, hogy összegyűjtsék kérdőíves adataikat. A véletlen besorolást követően minden csoport 0 mg (placebo), 100 mg, 200 mg, 400 mg, 800 mg és 1000 mg DHA-kiegészítőt kap naponta, 8 héten keresztül. Ezek a dózisok a DHA-beviteli szintek azon tartományát képviselik, amely kiterjed a lakosság átlagos bevitelére (<100 mg/nap), a gyakran javasolt bevitelekre (250-500 mg/nap) és a DHA-beviteli szintekre, amelyekről ismert, hogy növelik a plazma EPA-szintjét (1000 mg/nap). Kérdőívet adunk ki, hogy információt szerezzünk az ALA, EPA és DHA hozzávetőleges beviteléről a kiegészítési időszak előtt és után. Egy 3 napos mérlegelt étrendi naplót biztosítunk a táplálékfelvételről a táplálékkiegészítési időszak alatt az ALA-fogyasztás mérésére. A résztvevőket arra kérik, hogy tartózkodjanak a DHA-ban gazdag ételektől a kiegészítés időszakában. Ez nem jelent problémát, mivel ez a populáció általában nem fogyaszt DHA-ban gazdag ételeket. Az esszenciális zsírsav ALA kiindulási bevitelét kérdőív segítségével értékelik, és vérmintákkal igazolják.

Résztvevők: A tanulmányban 72 egészséges vegetáriánus és vegán vesz részt, hogy a lehető legalacsonyabb kiindulási EPA és DHA szint legyen. A kizárási kritériumok a következők: EPA és/vagy DHA-kiegészítő fogyasztása az elmúlt hat hónapban, az összes plazma lipidben legalább 3% a DHA, BMI <18 kg/m2 vagy >30 kg/m2, menopauzás vagy posztmenopauzás -menopauzális, terhes vagy szoptatós, krónikus vagy fertőző betegségek (például szklerózis multiplex, vese- és gyulladásos bélbetegség, 2-es típusú cukorbetegség, rák vagy szívbetegség), krónikus gyulladáscsökkentő gyógyszerek alkalmazása, lipidszint-szabályozó gyógyszerek alkalmazása, hipertrigliceridémia (> 4 mmol/l) vagy hiperkoleszterinémia (LDL-C >5 mmol/l), jelentős életmódbeli változásokra, dohányzókra, erős alkoholfogyasztókra (>3 ital/nap) és jelentős műtétekre számíthat, vagy az elmúlt hat évben intervenciós vizsgálatban vett részt hónapok. Ezek a kizárási adatok összhangban vannak a korábbi metaanalízisekkel és n-3 kiegészítési kísérletekkel, amelyek a fenti kizárási kritériumokat alkalmazták, mivel ezek befolyásolják az n-3 PUFA metabolizmust. Azokat a résztvevőket, akik aláírják a beleegyező nyilatkozatot, és később a BMI vagy a DHA-szint %-a miatt alkalmatlannak minősülnek, e-mailben és/vagy telefonon értesítjük. Ennek magyarázata a beleegyezési űrlapon található.

Zsírsav-elemzések: Vérmintákat vesznek a kiindulási és a nyomon követési értekezletekhez egy éjszakai 12 órás koplalás után. A vérmintákat a 0., 3., 7., 14., 28. és 56. napon veszik. A mintákat regisztrált ápolónő veszi. A teljes vérmintákat minden résztvevőtől elmentjük és tároljuk. Ezután az egyes résztvevők maradék teljes vérmintáját centrifugálják, és minden mintából izolálják a plazmát és a vörösvértesteket (RBC). Ezeket -80°C-on légmentesen záródó edényben tárolják az elemzéshez szükségessé. A plazma- és vörösvértest-minták zsírsav-koncentrációját gázkromatográfiás (GC)-lángionizációs detektálással, a delta-szén-13-at (δ13C) pedig GC-izotóp arány tömegspektrometriával értékelik. A plazma és a vörösvértestek elemzése elsődleges eredményként a plazma EPA-szintjének változásával, másodlagos eredményként pedig a plazma δ13C EPA aláírásával történik, amelyet vegyületspecifikus izotóp-analízissel (CSIA) mérnek. Az EPA δ13C aláírását is megmérjük, hogy megbizonyosodjon arról, hogy igazodik-e a plazma ALA δ13C aláírásához, és nem a DHA-kiegészítőhöz.

Mintaméret: A teljesítményt az irodalomból származó eredmények alapján számítottuk ki, amelyek következetesen beszámoltak a plazma EPA-ban bekövetkező változásokról 6 hetes DHA-kiegészítést követően 12 alanynál, és ez összhangban van megállapításainkkal. A Metherel és munkatársai 2019-es tanulmányából, valamint e két korábbi tanulmányból származó átlagok, standard eltérések és mintaméretek felhasználásával, az alfa = 0,05 és a 0,8 kívánt hatványértékkel megállapítottuk, hogy a valamivel több mint 9 mintaméret elegendő a statisztikailag szignifikáns hatás eléréséhez. Ennek megfelelően az előrejelzett 20-25%-os lemorzsolódás figyelembevétele érdekében 12 résztvevőt veszünk fel, hogy biztosítsuk, hogy megfelelő erővel rendelkezünk az elsődleges eredményhez.

Másodlagos elemzés: A toborzástól függően a nyomozók megvizsgálják, hogy a férfiak és a nők eltérően reagálnak-e egy feltáró elemzés során, felismerve, hogy nem biztos, hogy képesek észlelni a potenciálisan valós, de kis nemi különbségeket. A vizsgálók alelemzésként gyűjtött teljes vérmintákat használnak a FADS1, FADS2, ELOVL2 és ELOVL5 izoformák meghatározására, amelyekről kimutatták, hogy befolyásolják az EPA és DHA vérszintjét.

A kutatók adatokat szolgáltatnak az n-3 PUFA forgalmi és veszteségi rátáival, a résztvevők ALA fogyasztásával és az n-3 PUFA anyagcserére gyakorolt ​​hatásával kapcsolatos további elemzésekhez is. Ezenkívül meghatározzák a jelenlegi kutatások szerint a DHA-kiegészítés néhány előnyös kimenetelét, beleértve a vérnyomást, a pulzusszámot, a triglicerideket, valamint az LDL-t, a HDL-t és az összkoleszterint.

Toborzás: A résztvevőket e-mailben és közösségi médiában toborozzák különböző vegetáriánus/vegán fókuszú csoportokba és szervezetekbe.

Antropometriai elemzések: A magasságot falra szerelt stadionmérővel mérjük.

A testtömeg értékelése sugárskála alapján történik. A derékbőséget a Heart and Stroke Foundation módszertan segítségével értékeljük. Megmérik a vérnyomást (BP) és a nyugalmi pulzusszámot. Ennek a mértéknek az összegyűjtéséhez a résztvevők egy csendes, szabályozott hőmérsékletű szobában maradnak legalább 5 percig, hogy elérjék a nyugalmi pulzusszámot és a vérnyomást. Ezt követően a vérnyomást oszcillometrikusan mérik az OMRON Intellisense HEM-907 segítségével a JNC VII kritériumok szerint. A vérnyomást három párhuzamosban mérik, minden mérést egy perc választ el egymástól, és a három mérés átlagát veszik.

Biokémiai elemzések: Az EPA és DHA plazma- és vörösvértest-mintáit centrifugálással választják el, és azonnal lefagyasztják -80 C-on a Torontói Egyetemen későbbi elemzés céljából. Bár az eredmény elsődleges szempontja a plazma, mind a plazma-, mind a vörösvértest-mintákat összehasonlítás céljából GC-FID-vel elemzik az EPA- és DHA-szintek meghatározására, a δ13C-t pedig GC-IRMS-sel.

Kiindulási és nyomon követési kérdőív: A hozzávetőleges ALA, EPA és DHA bevitel eléréséhez a kiegészítési időszak előtt és után is egy kérdőívet küldünk a résztvevőknek e-mailben, amelyet az első telefonos/zoom megbeszélést követően és a napi utolsó látogatáskor kell kitölteni. 56.

Statisztikai analízis

Elsődleges eredmények. A plazma- és vörösvérsejt-mintákat GC-FID segítségével elemezzük, hogy meghatározzuk az n-3 PUFA-koncentrációkat az egyes csoportokon belül. A statisztikai elemzést kétirányú ANOVA-val (dózis x idő) végzik el, ismételt mérésekkel, az interakció és/vagy a fő hatások meghatározására. Ezenkívül az EPA-szintek növekedését szegmentált regresszióval (vagy töréspont-analízissel) elemzik, ahogyan az indikátor aminosav-oxidációs technikával történik a dózisok között és minden egyes időponton belül, hogy azonosítsák a DHA-kiegészítés azon dózisát, amely hirtelen növekedést eredményez. EPA-szintben a visszacsatolás gátlást beindító DHA-dózis. A post hoc Tukey-teszt megismételt mérésével meghatározzák a DHA% és az EPA% közötti szignifikáns különbségeket a látogatások és a csoportok között. A Games-Howell tesztet a Tukey-teszt során kell végrehajtani, ha egy csoportban a lemorzsolódás miatt egyenetlen résztvevők száma történik.

Másodlagos eredmények. A δ13C-t GC-IRMS segítségével elemezzük. Az EPA δ13C aláírását megmérjük, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az igazodik-e a plazma ALA δ13C aláírásához, és nem a DHA-kiegészítőhöz. Az EPA, DPAn-3 és DHA forgalmi sebességét és felezési idejét a GraphPad Prism 10.0 verziója számítja ki, és az EPA, DPAn-3 és DHA plazmából való elvesztésének sebességét nmol/ml/nap értékben a következő módszerrel számítja ki. képlet: Jout = 0,693 CFA/t1/2.

Feltáró és ragaszkodási eredmények. Az ismételt mérési vegyes hatású modelleket az összes feltárási eredmény változásának értékelésére fogják használni anélkül, hogy ellenőriznék a hamis felfedezések arányát. A csoportok páronkénti összehasonlítását Tukey-Kramer korrekcióval vagy más megfelelő statisztikákkal végezzük. Megvizsgálják az ALA-fogyasztás, a nem és a genetika által okozott hatásmódosítást, és a vérmintákat elemzik a megfelelőség szempontjából.

Alcsoport elemzés. A priori elemzést kor, nem, etnikai hovatartozás, kiindulási BMI, alapvonal derékkörfogat, genetikai változatok és ALA-fogyasztás alapján végzik el.