Lo studio ACT-OUT: RISULTATI DELL'ATTIVITÀ basati su una dieta ad alto contenuto di carboidrati o ad alto contenuto di grassi nella sindrome metabolica

1. CONTESTO E RAZIONALE:

   L'attuale prevenzione dell'obesità enfatizza l'aumento dell'attività fisica e una dieta ipocalorica a basso contenuto di grassi per produrre un bilancio calorico negativo. La restrizione calorica è associata a diminuzioni del dispendio energetico. L'altro pilastro della prevenzione dell'obesità, l'aumento dei livelli di attività fisica è associato a un maggiore apporto calorico. Il fallimento della strategia mangia meno esercizio fisico è evidente con l'epidemia di obesità, sindrome metabolica (MetS) e diabete di tipo II. Inoltre, lo spostamento dei grassi alimentari nella dieta ha portato ad un aumento compensatorio dell'assunzione di carboidrati che è associato a effetti metabolici negativi.

   Le diete ristrette di carboidrati sono controverse nonostante i vantaggi di questo approccio. La controversia nasce da un aumento compensativo dell'assunzione di grassi nella dieta associata alla restrizione dei carboidrati e teme che una maggiore assunzione di grassi aumenti il ​​rischio di malattie cardiovascolari. La restrizione dei carboidrati diminuisce la resistenza all'insulina e migliora la MetS. Questo protocollo mira a stabilire una maggiore base di prove per le diete a basso contenuto di carboidrati come opzione terapeutica per MetS. I ricercatori esamineranno le attuali conoscenze rispetto a: (i) obesità e insulino-resistenza in Canada, (ii) posizioni delle principali organizzazioni mediche (iii) carenze dell'attuale paradigma di prevenzione dell'obesità (iv) perché le diete a basso contenuto di carboidrati funzionano.

   1.1) Obesità e resistenza all'insulina in Canada Negli anni '80 le diete povere di grassi e ipocaloriche sono diventate la pietra angolare dei consigli dietetici per ridurre l'obesità. Questo approccio ha ridotto con successo la percentuale di calorie da grassi con un conseguente aumento del consumo di carboidrati. Negli anni successivi, l'obesità diventa epidemica. In Canada, la prevalenza dell'obesità (BMI ≥ 30 kg/m2) è aumentata dal 10% negli anni '70 al 23% nel 2004 con un ulteriore 36% considerato in sovrappeso (BMI 25-29,9). Poiché l'obesità è un fattore di rischio per MetS e diabete di tipo II, anche la prevalenza di questi disturbi ha raggiunto proporzioni epidemiche. Nel 2007 circa 2 milioni di canadesi convivevano con il diabete ed entro il 2012 si stima che 2,8 milioni di canadesi vivranno con il diabete. Le comunità delle Prime Nazioni sono state particolarmente colpite, con una prevalenza 3-4 volte superiore e un'età di insorgenza più giovane rispetto agli individui non delle Prime Nazioni. Per affrontare questa crisi sono necessarie nuove strategie di prevenzione delle malattie croniche.

   L'insulino-resistenza è alla base della fisiopatologia dell'obesità. L'insulino-resistenza è una condizione in cui le normali quantità di insulina sono inadeguate a produrre una normale risposta insulinica da cellule adipose, muscolari ed epatiche. Di conseguenza, gli individui insulino-resistenti hanno sia glicemia elevata, insulina a digiuno e secernono maggiori quantità di insulina in risposta ai carboidrati dietetici. Questa iperinsulinemia compensatoria è associata ad effetti avversi nei tessuti che mantengono la loro sensibilità all'insulina. Livelli elevati di glucosio nel sangue sono associati a prodotti finali della glicazione avanzata, specie reattive dell'ossigeno e infiammazione di basso grado. Queste esposizioni sono associate ad un aumentato rischio di malattie cardiovascolari e diabete. Nonostante le prove che associano livelli elevati di insulina a cambiamenti aterogenici nel sistema vascolare, rimane oggetto di controversia se i livelli persistentemente elevati di insulina siano patogeni.

   La diagnosi di MetS rappresenta un punto di ingresso per gli sforzi di prevenzione delle malattie nelle persone con diabete e malattie cardiovascolari. MetS è definito come una circonferenza della vita alta in aggiunta a due dei seguenti: trigliceridi alti, HDL basso e pressione sanguigna elevata. Si osservano anche altri cambiamenti fisiopatologici tra cui infiammazione di basso grado, aumento dell'acido urico, stato protrombotico, aumento dell'ApoB, LDL aterogenico piccolo e denso e disfunzione endoteliale.

   Il trattamento di prima linea per MetS è la perdita di peso che porta alla riduzione della resistenza all'insulina. Interventi intensivi sullo stile di vita riducono il diabete nei soggetti ad alto rischio. La maggior parte degli interventi sullo stile di vita per la MetS si basa sull'ipotesi che gli individui possano iniziare e mantenere la perdita di peso limitando le calorie e aumentando l'attività fisica. Il Programma di Prevenzione del Diabete ha dimostrato che un intervento intensivo comprendente una dieta ipocalorica a basso contenuto di grassi e un aumento dell'attività fisica era associato a una diminuzione di 1,5 kg/m2 del BMI e a una riduzione del 58% dell'incidenza del diabete nei soggetti ad alto rischio di diabete. Interventi meno intensi sono associati a cambiamenti più modesti. Uno studio sulla consulenza nutrizionale è stato associato a una diminuzione del BMI di 0,4 kg/m2. Pertanto, gli interventi sullo stile di vita che sottolineano "mangiare di meno o fare più esercizio fisico hanno un valore limitato". La dieta ottimale per i soggetti con MetS non è stata esaminata con punti finali difficili. Piccoli studi hanno confrontato diete a basso contenuto di carboidrati e diete a basso contenuto di grassi utilizzando marcatori surrogati. Uno studio su soggetti gravemente obesi ha rilevato una maggiore perdita di peso e maggiori miglioramenti nei livelli di lipidi e di emoglobina A1c con una dieta a basso contenuto di carboidrati rispetto a diete a basso contenuto di grassi/calorie. In uno studio su adulti con MetS, quelli randomizzati alla restrizione di carboidrati avevano una maggiore perdita di peso, livelli di trigliceridi più bassi e livelli di insulina più bassi rispetto agli individui che seguivano una dieta ipocalorica e povera di grassi. Questi risultati sono coerenti con una meta-analisi in cui le diete a basso contenuto di carboidrati sono state associate a miglioramenti nella dislipidemia aterogenica, una maggiore perdita di peso e una migliore compliance rispetto alle diete ipocaloriche a basso contenuto di grassi. Questi studi evidenziano i vantaggi della restrizione dei carboidrati.

   1.2) Grassi, zuccheri e posizioni delle principali organizzazioni mediche Uno dei principali ostacoli all'implementazione diffusa di diete a basso contenuto di carboidrati è il timore che l'aumento del consumo di grassi saturi, con la sua associazione con l'aumento del colesterolo LDL, si traduca in un maggior rischio di malattie cardiovascolari malattia (CVD). Questa ipotesi dieta-cuore ha costituito la pietra angolare dei consigli dietetici per la prevenzione delle malattie croniche. L'evitamento dei grassi saturi ha portato a un'evitamento generale dei grassi alimentari. Esistono prove deboli e contraddittorie che sia la restrizione di grassi saturi che quella dietetica siano associate a benefici per la salute. Il più grande test dell'ipotesi dieta-cuore è stata la Women's Health Initiative (WHI). Questo studio ha randomizzato le donne a una dieta a basso contenuto di grassi saturi oa una dieta regolare. Dopo 8 anni, le donne randomizzate alla dieta a basso contenuto di grassi avevano un colesterolo LDL più basso ma nessuna diminuzione della mortalità per CVD, dell'incidenza di cancro al seno o del colon-retto. Coerentemente con i risultati del WHI, una meta-analisi che ha incluso 347.747 soggetti non ha trovato alcuna relazione tra assunzione di grassi saturi e CVD.

   Mentre la maggior parte degli esperti concorderebbe sul fatto che è troppo presto per rivendicare i grassi saturi come il principale male dietetico, si stanno accumulando prove che evidenziano la natura obesigenica e aterogenica dei carboidrati raffinati. Uno studio volto a ridurre il consumo di bevande zuccherate ha rilevato che il gruppo di intervento aveva il 7,7% in meno di bambini in sovrappeso e obesi rispetto ai controlli. In NHANES (2006), il consumo di zuccheri aggiunti era associato a trigliceridi più alti e HDL più bassi. Uno studio prospettico su adulti olandesi ha rilevato che la sostituzione del 5% delle calorie da grassi saturi con carboidrati ad alto indice glicemico era associata a un aumento del 33% del rischio di infarto del miocardio.

   L'attuale stato di confusione scientifica sugli effetti sulla salute dei carboidrati (raffinati) si riflette nella diversità delle raccomandazioni dietetiche. Le linee guida dietetiche dell'American Diabetes Association (ADA) hanno suggerito che le diete a basso contenuto di carboidrati sono un'opzione per la perdita di peso fino a 1 anno. Al contrario, la Canadian Diabetes Association raccomanda una dieta con il 45%-60% di calorie da carboidrati con un'assunzione di saccarosio fino al 10% dell'assunzione giornaliera. La natura contraddittoria di queste posizioni evidenzia la necessità di ulteriori ricerche sugli effetti sulla salute delle diete a basso contenuto di carboidrati. L'approvazione della restrizione dei carboidrati da parte dell'ADA suggerisce che queste diete sono valide opzioni terapeutiche.

   1.3) Carenze del tradizionale paradigma di prevenzione dell'obesità L'attuale paradigma di prevenzione dell'obesità enfatizza la riduzione calorica e/o l'aumento dell'attività fisica per produrre un bilancio calorico negativo. Mentre l'attività fisica ha stabilito benefici, l'aumento dell'attività fisica come strategia per la perdita di peso ha avuto risultati deludenti. Gli studi osservazionali che associano alti livelli di attività fisica a minore adiposità sono difficili da interpretare poiché gli individui con una maggiore attività fisica beneficiano anche di altri (non misurati) comportamenti che promuovono la salute. In studi randomizzati, gli interventi di attività fisica hanno mostrato risultati equivoci rispetto alla perdita di peso. Il limite fisiologico di questo approccio è che è difficile aumentare l'attività fisica senza un aumento compensatorio dell'assunzione alimentare. Negli studi in cui l'attività fisica è direttamente supervisionata e in assenza di un aumento compensatorio dell'apporto calorico, l'attività fisica è stata associata a una perdita di peso < 3% del peso corporeo iniziale. Negli interventi di attività fisica di minore intensità, i risultati sono meno promettenti. Una meta-analisi degli interventi di attività fisica a scuola nei giovani non ha riscontrato alcun effetto sul BMI. L'inefficacia dell'attività fisica come mezzo di perdita di peso si riflette nelle dichiarazioni di posizione dell'American Heart Association e dell'American College of Sports of Sports Medicine in cui raccomandano 60-90 minuti di attività di intensità moderata al giorno per perdere o mantenere la perdita di peso. Non sorprende che vi sia una prevalenza molto bassa di individui moderatamente attivi per 60-90 minuti/giorno nella popolazione generale. Ironia della sorte, gli individui insulino-resistenti che trarrebbero i maggiori benefici per la salute dall'attività fisica potrebbero avere una ridotta tolleranza fisiologica per essa poiché l'insulino-resistenza è stata associata a una ridotta tolleranza all'esercizio attraverso cambiamenti reversibili nei mitocondri muscolari, riduzione del VO2 max e forse altri meccanismi.

   Il fallimento delle diete povere di grassi e ipocaloriche nel frenare la prevalenza dell'obesità è esemplificato dal WHI. Dopo 7,5 anni di follow-up, le donne randomizzate nel gruppo a basso contenuto di grassi hanno ridotto il loro peso di 0,8 kg, ma hanno avuto un aumento di 1 cm della circonferenza della vita nonostante una diminuzione dell'apporto calorico di 360 calorie. La perdita di peso nel gruppo a basso contenuto di grassi non era diversa dalle donne nel gruppo di controllo, che consumavano una tipica dieta americana. Le diete ipocaloriche enfatizzano l'evitamento di cibi densi di energia ricchi di grassi alimentari. Mentre evitare i grassi nella dieta ha un fascino intuitivo, la restrizione calorica è associata a una corrispondente diminuzione del dispendio energetico, stimolando in effetti una risposta di fame. La diminuzione compensativa del dispendio energetico è associata a un plateau della perdita di peso, un aumento del desiderio di mangiare e un aumento di peso.

   Le diete a basso contenuto di grassi e ad alto contenuto di carboidrati richiedono la perdita di peso per produrre effetti metabolici positivi. Questa dipendenza dalla perdita di peso per i benefici per la salute combinata con l'inevitabile aumento di peso di rimbalzo associato a questa strategia dietetica ha il potenziale per peggiorare i marcatori metabolici a lungo termine. Gli spiacevoli cambiamenti metabolici associati a un'elevata assunzione di carboidrati sono particolarmente deleteri negli individui con MetS. Ciò contrasta con gli effetti fisiologici della sospensione dei carboidrati nei soggetti insulino-resistenti che rispecchiano l'inversione della MetS. Oltre ai miglioramenti della MetS, le diete a basso contenuto di carboidrati sono associate a particelle LDL meno dense e quindi meno aterogene e alla diminuzione dei marcatori infiammatori.

   Un'ultima limitazione dell'attuale paradigma di prevenzione dell'obesità è che si presume che i macronutrienti (grassi, proteine ​​e carboidrati) abbiano effetti metabolici equivalenti. I ricercatori esamineranno gli effetti metabolici dei macronutrienti relativi alla risposta all'insulina e al bilancio energetico. I carboidrati sono potenti secretagoghi dell'insulina che è il principale regolatore del metabolismo del tessuto adiposo e ripartisce l'energia alimentare in immagazzinamento (insulina più alta) o ossidazione (insulina più bassa). I topi geneticamente modificati per non avere il recettore dell'insulina sulle cellule adipose consumano più calorie per grammo di peso corporeo ma sono resistenti all'obesità. Nei diabetici di tipo II, le somministrazioni di insulina esogena o di farmaci che stimolano il rilascio di insulina dal pancreas sono associate all'aumento di peso. Il grasso alimentare non ha alcun effetto sulla secrezione di insulina ma ritarda lo svuotamento gastrico. Le proteine ​​alimentari riducono la risposta del glucosio all'insulina 2-3 volte più efficacemente dei grassi alimentari e svolgono un ruolo importante nella soppressione dell'appetito e potenzialmente nella regolazione del peso. L'aggiunta di grassi alimentari, proteine ​​e fibre per smorzare gli effetti negativi dei carboidrati alimentari in un pasto è il concetto alla base dell'indice glicemico. Tuttavia, una dieta a basso indice glicemico può essere di minore rilevanza per i diabetici di tipo II, poiché l'effetto dei grassi e delle proteine ​​alimentari nell'attenuare le risposte glicemiche è attenuato o assente. Se la prevenzione dell'obesità è davvero una base di prove, allora ci sono solo due strumenti rimasti nell'arsenale della sanità pubblica, la chirurgia bariatrica o la restrizione dei carboidrati.

   1.4) Perché le diete ipocaloriche funzionano? Ci sono almeno due caratteristiche fisiologiche delle diete ipocaloriche che contribuiscono alla perdita di peso. In primo luogo, le diete a basso contenuto di carboidrati ad lib sono state associate a riduzioni spontanee dell'apporto calorico. In secondo luogo, queste diete sono associate a una maggiore perdita di peso per caloria rispetto alle diete a basso contenuto di grassi con un deficit calorico inspiegabile di circa 200 kcal/giorno. La perdita di peso preferenziale delle diete a basso contenuto di carboidrati è stata definita "il vantaggio metabolico". Il concetto di vantaggio metabolico associato alle diete ipocaloriche è stato controverso tra gli esperti. Sebbene ci siano prove a sostegno della sua esistenza nei modelli animali e negli esseri umani, questo fenomeno rimane poco compreso.

   Le diete a basso contenuto di carboidrati ad lib sono spesso associate a diminuzioni spontanee dell'apporto calorico. Ciò è causato dagli effetti di riduzione dell'insulina delle diete a basso contenuto di carboidrati poiché alti livelli di insulina sono stati associati alla ripartizione dei combustibili metabolici nel tessuto adiposo e a una maggiore assunzione di cibo. Uno studio su soggetti obesi ha rilevato che coloro che consumavano una dieta povera di carboidrati avevano una diminuzione di quasi il 30% dei livelli di insulina a digiuno e una diminuzione di 570 kcal nell'apporto energetico. Pertanto, i livelli di insulina più bassi sono un mediatore chiave tra il minor consumo di carboidrati e la perdita di peso. Uno studio sugli uomini ha rilevato che il 70% della variabilità nella perdita di peso derivante da una dieta povera di carboidrati era spiegata dai cambiamenti nell'insulina a digiuno.

   Numerosi studi hanno dimostrato un vantaggio metabolico delle diete a basso contenuto di carboidrati rispetto alle diete a basso contenuto di grassi. Ci sono tre possibili spiegazioni. In primo luogo, potrebbero esserci maggiori costi energetici associati alle interconversioni metaboliche dei nutrienti nelle diete a ridotto contenuto di carboidrati. In secondo luogo, gli individui che seguono una dieta a basso contenuto di carboidrati possono avere un dispendio energetico più elevato a causa di un maggiore tasso metabolico a riposo e/o di maggiori livelli di attività fisica. Un'ultima possibilità è che la minore perdita di peso sia dovuta alla sottostima selettiva dell'assunzione dietetica in individui randomizzati a diete a basso contenuto di grassi. Quest'ultima spiegazione non è probabile poiché questa scoperta è stata osservata in numerosi studi controllati randomizzati.

   La termogenesi indotta dalla dieta può avere un piccolo contributo al vantaggio metabolico delle diete a basso contenuto di carboidrati. Rappresenta il 5-15% del dispendio energetico totale. I costi energetici per metabolizzare i macronutrienti variano dal 2,5% con i grassi alimentari, dal 7 al 15% con i carboidrati e dal 28 al 35% con le proteine. Uno studio ha rilevato che il dispendio energetico era superiore del 4% in una dieta contenente il 30% rispetto al 10% di calorie da proteine. Pertanto, il modesto aumento del dispendio energetico dovuto a una maggiore assunzione di proteine ​​non sarebbe probabilmente sufficiente a spiegare il vantaggio metabolico delle diete ipocaloriche.

   L'attività fisica è la più grande fonte modificabile di dispendio energetico. L'ipotesi che il vantaggio metabolico delle diete ristrette di carboidrati possa spiegare livelli più bassi di insulina associati ad aumenti spontanei dell'attività fisica ha ricevuto scarsa attenzione. Questa ipotesi si basa su una serie di osservazioni consolidate. In primo luogo, i diabetici di tipo II che assumono insulina esogena hanno una diminuzione del dispendio energetico e dell'aumento di peso. Quando i livelli di insulina vengono abbassati attraverso la restrizione dei carboidrati o la farmacoterapia, vi è una conseguente perdita di massa grassa e alcune prove di un modesto aumento del dispendio energetico. Un breve studio su individui obesi ha rilevato che una dieta chetogenica a basso contenuto di carboidrati con una diminuzione del 30% della resistenza all'insulina era associata a un aumento del 20% del dispendio energetico a riposo, sebbene l'attività fisica non sia stata valutata in questo studio. Allo stesso modo, in uno studio randomizzato di 6 mesi su donne obese, quelle che seguivano una dieta povera di carboidrati hanno avuto un aumento non significativo del 5% del dispendio energetico a riposo per kg di peso corporeo rispetto al basale. Questo studio ha anche valutato l'attività fisica utilizzando i contapassi e non ha riscontrato alcuna differenza nei passi/giorno tra il gruppo a basso contenuto di carboidrati e il gruppo a basso contenuto di grassi, nonostante una perdita di peso maggiore di 3,7 kg nel primo e nessuna differenza nell'apporto calorico riportato tra i gruppi. La misurazione dell'attività fisica negli individui a vita libera è complessa. I pedometri sono una valutazione obiettiva dell'attività fisica ma non sono in grado di valutare l'intensità, la frequenza e la durata dell'attività. Inoltre non sono adatti per la stima del dispendio energetico.

   In sintesi, gli interventi intensivi sullo stile di vita riducono l'incidenza del diabete di tipo II nei soggetti con sindrome metabolica. Centrale per l'effetto terapeutico di questi interventi è la perdita di peso. C'è una mancanza di consenso su ciò che costituisce le "migliori pratiche" per gli interventi sullo stile di vita. L'attività fisica è associata a numerosi benefici per la salute, ma non è una prescrizione efficace per la perdita o il mantenimento del peso. Inoltre, la prescrizione dietetica ottimale è controversa; alcuni esperti suggeriscono che le persone con MetS dovrebbero limitare l'assunzione di grassi nella dieta, mentre altri esperti suggeriscono che i carboidrati nella dieta dovrebbero essere limitati. Questa controversia sulla prescrizione dietetica si riflette nelle posizioni delle principali organizzazioni mediche. L'American Diabetes Association ha approvato la restrizione dei carboidrati per la perdita di peso dal 2008. La Canadian Diabetes Association, tuttavia, favorisce gli alimenti a basso indice glicemico e la restrizione dei grassi alimentari. Nonostante le prove equivoche, una dieta povera di grassi e ipocalorica unita a una maggiore attività fisica sono considerati gli interventi standard sullo stile di vita per MetS.

2. OBIETTIVI Il presente protocollo ha tre obiettivi. In primo luogo, i ricercatori ipotizzano che l'adesione a una dieta a basso contenuto di carboidrati negli individui con MetS, con conseguente minore insulino-resistenza; causerà un aumento dei livelli di attività fisica spontanea, indipendente dalle variazioni di peso. In secondo luogo, i ricercatori esamineranno i cambiamenti nei fattori di rischio cardiometabolico (ApoB, TG, HDL, pressione sanguigna, CRP) quando gli individui vengono randomizzati a una dieta a basso contenuto di carboidrati oa una dieta a basso contenuto di grassi/alto contenuto di carboidrati. Infine, i ricercatori intervisteranno un sottocampione di partecipanti di entrambi i bracci dello studio (5 in ciascun braccio) per condurre interviste aperte per comprendere meglio i problemi di qualità della vita rispetto all'assegnazione dietetica o all'intervento sullo stile di vita.
3. PIANO DI RICERCA Il nostro gruppo ha generato dati trasversali che mostrano un'associazione clinicamente significativa tra una maggiore assunzione di carboidrati e una minore attività fisica, valutata dall'accelerometro in individui intolleranti al glucosio. La limitazione di questi risultati riguarda l'incapacità di valutare la causalità; cioè, se la restrizione dei carboidrati provoca un aumento dell'attività fisica. Il punto di forza dello studio ACTout è la sua capacità di delineare la direzione causale utilizzando un disegno prospettico e la randomizzazione per controllare fattori confondenti noti e sconosciuti.

Disegno dello studio e partecipanti: I partecipanti allo studio saranno randomizzati a un gruppo con restrizione di carboidrati ad lib o a una dieta povera di grassi e ipocalorica per 6 mesi. Gli investigatori recluteranno individui con sindrome metabolica (MetS) dal programma per la sindrome metabolica di St. Paul. I criteri di inclusione includono una diagnosi di MetS definita come un aumento della circonferenza della vita e due o più dei seguenti: glicemia a digiuno superiore a 5,6 mmol/L, trigliceridi a digiuno superiori a 1,7 mmol/L, lipoproteine ​​ad alta densità (HDL) inferiori a 1,0 mmol /L negli uomini e inferiore a 1,3 mmol/L nelle donne e pressione arteriosa superiore a 135/85 o con farmaci antipertensivi. I potenziali partecipanti saranno esclusi se seguono una dieta dimagrante, abusano di alcol o altre sostanze psicoattive, assumono farmaci psichiatrici associati all'aumento di peso o hanno intenzione di viaggiare durante il periodo di studio.

Calcolo della dimensione del campione: per calcolare la dimensione del campione, i ricercatori hanno utilizzato dati trasversali con l'attività fisica misurata dall'accelerometro ed eccellenti misure quantitative della dieta. I ricercatori hanno ipotizzato una differenza del 15% nelle calorie consumate come carboidrati tra i trattamenti dietetici. Con un valore di significatività di p <0,05 (test a due lati) i ricercatori hanno scoperto che sarebbero stati necessari 27 partecipanti in ciascun gruppo per rilevare una differenza significativa nell'intensità dell'attività misurata dall'accelerometro. Per tenere conto del possibile attrito, gli investigatori sovrastimeranno la dimensione del campione di 10 in ciascun braccio. Gli investigatori recluteranno 72 individui con 36 in ciascun braccio. Sulla base del nostro calcolo della dimensione del campione, i ricercatori si aspettano di rilevare differenze basate sul tempo e sulla dieta oltre a un'interazione dieta * tempo.

Strategia di reclutamento: gli investigatori recluteranno individui con sindrome metabolica dal Programma per la sindrome metabolica. I volantini saranno affissi nella sala d'attesa e nelle aule d'esame del Corso. I volantini verranno consegnati anche agli assistenti amministrativi responsabili dell'ammissione dei partecipanti al Programma, che potranno scegliere di avvisare i partecipanti dello studio. Se un potenziale partecipante esprime interesse, il coordinatore spiegherà lo studio in modo sufficientemente dettagliato per consentire il consenso informato. Per valutare la dieta prima dell'inclusione nello studio, i ricercatori chiederanno ai potenziali partecipanti di completare una cronologia della dieta di 3 giorni e di indossare l'accelerometro per 7 giorni per assicurarsi che non stiano già seguendo una dieta dimagrante e per valutare l'attività fisica di base. Gli individui conformi sia al richiamo dietetico che alla valutazione di base dell'attività fisica saranno randomizzati in uno dei due incarichi dietetici.

Randomizzazione: gli investigatori utilizzeranno la randomizzazione a blocchi per prevenire la distorsione del processo di randomizzazione. Dopo l'arruolamento di ogni blocco di soggetti, gli investigatori utilizzeranno un programma di randomizzazione computerizzato per assegnare in modo casuale i partecipanti a uno dei due incarichi dietetici. A causa della difficoltà di nascondere l'assegnazione dietetica, lo studio randomizzato non sarà cieco; poiché sia ​​i ricercatori che i partecipanti saranno consapevoli del loro incarico dietetico. Per ridurre al minimo la contaminazione dei gruppi di studio, le sessioni individuali e di gruppo saranno programmate in orari diversi.

Dieta ristretta di carboidrati: i partecipanti saranno istruiti a limitare il consumo di carboidrati a <20 grammi / giorno senza limitare il loro apporto calorico. I partecipanti saranno incoraggiati a consumare verdure a basso contenuto di carboidrati ogni giorno, comprese 2 tazze di insalata e 1 tazza di verdure "che crescono sopra la terra". Uno dei cambiamenti fisiologici associati a un basso apporto di carboidrati è la perdita di sale attraverso l'urina. Se il sale non viene sostituito, i partecipanti possono avvertire mal di testa, nausea, vertigini, letargia e costipazione. Ai partecipanti verrà consigliato di aumentare l'assunzione di sale. Questo ha dimostrato di correggere la nauresi associata alla restrizione dei carboidrati che può causare i suddetti effetti collaterali. Ai partecipanti verrà consigliato di continuare il loro livello di base di attività fisica.

Gruppo di controllo: il gruppo di controllo sarà randomizzato all'intervento intensivo sullo stile di vita attualmente utilizzato dal programma Cuore sano presso il St. Paul's Hospital per ridurre i sintomi associati alla sindrome metabolica. I partecipanti saranno istruiti a sostituire cibi ricchi di grassi e densi di energia con cibi ricchi di cereali integrali, frutta e verdura. La distribuzione dei macronutrienti di questa dieta sarà di circa il 55% di carboidrati, il 15% di proteine ​​e il 30% di grassi. Gli individui saranno anche istruiti a ridurre l'assunzione di sodio a <2300 mg/giorno e negli individui con ipertensione, <1500 mg/giorno. Alla fine dello studio, i partecipanti avranno la possibilità di continuare con una delle diete dello studio.

Metodi per garantire la conformità all'assegnazione dietetica: il coordinatore dello studio faciliterà le attività per supportare la conformità all'assegnazione dietetica, sia individuali che in un contesto di gruppo. Le riunioni di gruppo rafforzeranno la conformità condividendo consigli di cucina, modifica del comportamento e strategie di prevenzione delle ricadute. Nelle sessioni individuali, il coordinatore dello studio esaminerà i registri alimentari di 3 giorni e discuterà le strategie per aumentare la conformità. I partecipanti di entrambi i gruppi si incontreranno con il proprio medico dopo 3 mesi per valutare gli indicatori di salute e per assicurare ai partecipanti la sicurezza del loro incarico dietetico.

Interviste qualitative: i ricercatori condurranno interviste aperte della durata di un'ora con 8-10 partecipanti allo studio per comprendere l'esperienza vissuta di una dieta prudente e di una dieta a ridotto contenuto di carboidrati. Le interviste saranno registrate e trascritte. Gli investigatori useranno la grounded theory per cercare teorie che emergono dai dati invece di dover interpretare i dati con un'analisi a priori. Gli investigatori assegneranno quindi categorie descrittive ai temi che emergono dai dati, tali temi potrebbero includere: effetto della loro dieta sul diabete, percezioni della fame, umore ecc. Queste categorie descrittive saranno poi inserite in categorie tematiche e analizzate alla luce dell'esistente della letteratura.

Misurazione della composizione corporea e stima del dispendio energetico a riposo:

Gli investigatori useranno l'impedenza bioelettrica per valutare la composizione corporea al basale ea 6 mesi. È stato dimostrato che l'impedenza bioelettrica fornisce una valutazione ragionevole della composizione corporea rispetto alla DXA, che è considerata un gold standard. Gli investigatori normalizzeranno la massa grassa e la massa magra in altezza utilizzando rispettivamente un indice di massa grassa e un indice di massa magra (kg/m2). L'altezza sarà misurata con uno stadiometro al basale. La circonferenza della vita sarà valutata al basale ea 6 mesi, dopo l'espirazione, utilizzando un metro a nastro flessibile a metà strada tra l'osso dell'anca e la costola più bassa. I ricercatori stimeranno il dispendio energetico utilizzando equazioni precedentemente pubblicate che tengono conto della massa magra, della massa grassa, del sesso e dell'età.

Questionario: gli investigatori utilizzeranno il questionario sugli indicatori di salute applicati e il questionario sulla salute del paziente per raccogliere informazioni sanitarie rilevanti dal paziente. Questi questionari autosomministrati saranno completati al basale, 3 e 6 mesi.

Valutazione dell'attività fisica: i partecipanti indosseranno un accelerometro per valutare l'attività fisica al basale e alla settimana di ogni mese per 6 mesi. Un accelerometro è un piccolo monitor elettronico indossato in vita che misura le accelerazioni verticali ed è quindi considerato una misura oggettiva dell'attività fisica. I pazienti saranno istruiti a indossare l'accelerometro durante le ore di veglia per 1 settimana di ogni mese, escluso il tempo trascorso a fare il bagno o in acqua. I dati verranno scaricati in epoche di un minuto e classificati come attività leggera, moderata o vigorosa. Saranno esclusi i giorni in cui l'accelerometro viene indossato per meno dell'80% del tempo medio indossato negli altri giorni. I ricercatori stimeranno il dispendio energetico basato sull'attività utilizzando equazioni precedentemente convalidate. Poiché gli accelerometri non catturano l'attività associata al ciclismo, al nuoto o allo sci, gli investigatori chiederanno ai partecipanti il ​​numero di volte in cui hanno svolto queste attività nel periodo in cui hanno indossato l'accelerometro.

Indici cardiometabolici: I campioni di sangue verranno prelevati e posti in provette etichettate individualmente con EDTA, centrifugati immediatamente e conservati a -70°C. Poiché i cambiamenti nell'azione dell'insulina sono fondamentali per la nostra ipotesi, i ricercatori valuteranno due aspetti distinti del metabolismo dell'insulina in questo studio, la secrezione di insulina e la resistenza all'insulina. Gli investigatori valuteranno l'insulino-resistenza utilizzando la valutazione HOMA dell'insulino-resistenza calcolata dall'insulina a digiuno e dal glucosio a digiuno. Gli investigatori valuteranno la concentrazione di C-peptide, un prodotto di scissione correlato alla sintesi dell'insulina che viene sintetizzato in concentrazioni equimolari all'insulina. Poiché il peptide C ha un'emivita più lunga dell'insulina, può essere utilizzato come marcatore della secrezione di insulina dal pancreas. La pressione sanguigna sarà valutata al basale, 3 e 6 mesi utilizzando i monitor BP-TRU. I livelli di lipidi, lipoproteine ​​e proteina C-reattiva saranno misurati al basale, 3 e 6 mesi. Il colesterolo totale, i trigliceridi, il colesterolo delle lipoproteine ​​ad alta densità e l'apolipoproteina B saranno misurati utilizzando metodi precedentemente descritti. I livelli di colesterolo-LDL saranno calcolati utilizzando la formula di Friedewald per i pazienti il ​​cui livello di trigliceridi plasmatici è inferiore a 4 mmol/L. Anche il β-idrossibutirrato sarà valutato in entrambi i gruppi nei punti temporali sopra menzionati e sarà utilizzato come biomarcatore di aderenza a una dieta povera di carboidrati. Gli investigatori valuteranno anche la leptina sierica e l'acido urico al basale e 6 mesi.

Analisi statistiche: gli investigatori utilizzeranno due diversi approcci per analizzare i dati. Per prima cosa gli investigatori utilizzeranno l'intenzione di trattare l'analisi utilizzando i valori di riferimento per imputare i dati mancanti nei partecipanti che potrebbero abbandonare lo studio. Gli investigatori esamineranno anche l'effetto dell'assegnazione dietetica sui risultati nei partecipanti che erano conformi al loro incarico dietetico. Le caratteristiche di base saranno confrontate tra i due gruppi utilizzando t test. Gli investigatori esamineranno tre variabili dipendenti correlate, catturando diversi aspetti dell'attività fisica, nella strategia di analisi. In primo luogo, i ricercatori esamineranno l'associazione tra assegnazione dietetica e cambiamenti nelle variabili dell'accelerometro. Gli investigatori esamineranno anche il tempo trascorso in attività fisica da moderata a vigorosa e il dispendio energetico basato sull'attività. Poiché l'energia basata sull'attività sarà stimata dall'accelerometro, gli investigatori non lo considereranno un confronto unico. Gli investigatori imposteranno quindi il livello di significatività statistica a p<0,025 per adattarsi a confronti multipli. Gli investigatori otterranno differenze in variabili chiave come l'attività fisica e il cambiamento nella concentrazione di insulina. Per valutare gli effetti dell'assegnazione dietetica sull'attività fisica, i ricercatori utilizzeranno l'ANOVA a tre misure ripetute, inclusa la variazione del peso corporeo nel modello con il tempo come fattore ripetuto.