Teobromina, funzione vascolare e produzione di apoA-I intestinale

Razionale: nonostante gli sforzi riusciti per abbassare le concentrazioni sieriche di colesterolo aterogenico delle lipoproteine ​​a bassa densità (LDL), rimane un sostanziale rischio cardiovascolare residuo. Una strategia additiva per ridurre ulteriormente questo rischio residuo può consistere nell'aumentare le concentrazioni di lipoproteine ​​ad alta densità (HDL), e in particolare quelle del suo principale costituente proteico, l'apolipoproteina A-I (apoA-I). Sulla base di diversi studi, la teobromina potrebbe essere un candidato promettente in questo senso. Recentemente, è stato dimostrato che la teobromina aumenta le concentrazioni sieriche di colesterolo HDL (HDL-C) di 0,16 mmol/L o del 10% e i livelli di apoA-I dell'8%. La domanda è se questo aumento delle concentrazioni osservate di HDL-C e apoA-I si traduca in una migliore funzionalità dei vasi sanguigni. Gli effetti della teobromina sulla funzione vascolare non sono mai stati valutati in uno studio di intervento umano controllato con placebo.

Obiettivo: L'obiettivo primario è valutare gli effetti a lungo termine della teobromina sulla funzione vascolare in soggetti sani con un HDL-C leggermente abbassato a digiuno e nello stato postprandiale. Il secondo obiettivo primario è valutare gli effetti a lungo termine della teobromina sui livelli intestinali di apoA-I mRNA e di espressione proteica in soggetti sani con un HDL-C leggermente abbassato a digiuno e nello stato postprandiale.

Gli obiettivi secondari sono studiare gli effetti a lungo termine della teobromina su (1) concentrazioni sieriche di HDL-C a digiuno, (2) capacità di efflusso di colesterolo e (3) metabolismo postprandiale dei lipidi e del glucosio.

Disegno dello studio: disegno incrociato randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo. La durata totale dello studio sarà di 12 settimane, composta da un periodo sperimentale di 4 settimane, un periodo di wash-out di 4 settimane e un periodo di controllo di 4 settimane. Al termine del periodo sperimentale e di controllo si svolgerà un test postprandiale.

Popolazione studiata: quarantotto uomini sani di età compresa tra 45 e 70 anni e donne di età compresa tra 50 e 70 anni, con concentrazioni di HDL-C leggermente ridotte (uomini

Intervento: Durante il periodo sperimentale, i soggetti consumeranno giornalmente a colazione una bevanda contenente 500 mg di teobromina. Durante il periodo del placebo, i soggetti consumeranno giornalmente a colazione la stessa bevanda senza teobromina. Durante il periodo di lavaggio, non consumeranno nessuna delle bevande.

Principali parametri/endpoint dello studio: Le misurazioni saranno eseguite alla fine di entrambi i periodi di intervento di 4 settimane. Gli effetti della teobromina saranno calcolati come differenze assolute tra i valori ottenuti alla fine di ogni periodo. L'endpoint primario è la variazione della funzione vascolare definita come % di variazione della dilatazione flusso-mediata (FMD) dopo l'assunzione di un fattore di stress quotidiano, un milkshake che fornisce tutti e tre i diversi macronutrienti. Il secondo endpoint primario è il cambiamento nell'mRNA di apoA-I e nell'espressione proteica alla fine di ogni periodo 5 ore dopo l'assunzione del milkshake.

Natura ed entità dell'onere e dei rischi associati alla partecipazione, beneficio e parentela di gruppo: prima dello studio, i soggetti verranno sottoposti a screening due volte per determinare l'idoneità durante due visite di 15 minuti. Durante queste visite verranno misurati il ​​peso corporeo, l'altezza e la pressione arteriosa. Inoltre, verrà prelevato un campione di sangue venoso (5,5 ml per volta). Durante lo studio, i soggetti riceveranno il controllo e le bevande alla teobromina in ordine casuale. Al giorno 1 e 14 verrà prelevato un campione di sangue venoso a digiuno (rispettivamente 16,5 mL e 7 mL) e verranno misurati il ​​peso corporeo e la pressione sanguigna. Ai giorni 25 e 81 verrà nuovamente prelevato un campione di sangue a digiuno (28 ml). Inoltre, al giorno 28 di ogni periodo sperimentale, a t=0 ore, verrà prelevato un campione di sangue venoso a digiuno (30 mL) e verrà misurata la funzione vascolare, seguita da un test postprandiale di 2,5 ore con nuovamente le misurazioni della funzione vascolare. Come pasto postprandiale, i soggetti riceveranno un frullato ad alto contenuto di grassi. Prima del test postprandiale verrà posizionata una cannula e il sangue verrà prelevato a t=0, 15, 30, 45, 60, 90, 120 e 240 (volume totale 129,5 mL). Pertanto, durante l'intero periodo di 13 settimane (screening e studio), in totale verranno prelevati 444 ml di sangue. Le misurazioni della funzione vascolare includono un pannello di misurazioni non invasive, ad es. FMD, tonometria arteriosa endo periferica (endoPAT), velocità dell'onda del polso (PWV) e imaging retinico. Ai soggetti verrà chiesto di compilare un questionario sulla frequenza alimentare due volte e di tenere un diario di studio per 12 settimane. In rare occasioni, il prelievo di sangue potrebbe causare lividi o ematomi. Le misurazioni della funzione vascolare non sono invasive e non causano alcun onere.

In un sottogruppo di 10 volontari, 5 ore dopo l'inizio del test postprandiale, verranno prelevate nel duodeno biopsie dell'intestino tenue per determinare la differenza nell'espressione di mRNA e proteine ​​dell'apoA-I intestinale. L'ottenimento di biopsie dell'intestino tenue mediante gastroscopia flessibile standard induce disagio locale nella faringe solo durante la procedura, che richiede circa 15 minuti, e provoca un rischio teorico di perforazioni (1:1000) e un rischio di infezione di 1:1.800.000, con minore rischio per i soggetti sani. La complicazione è grave e i soggetti dovranno rimanere in ospedale. Se ci sono disturbi gravi dopo la gastroscopia (ad es. vomito con o senza sangue, o mal di stomaco) devono avvertire il capo progetto o il proprio medico.

L'investimento di tempo totale per i soggetti sarà di circa 14,5 ore e 17,5 ore nel sottogruppo da cui verranno prelevate le biopsie, escluso il tempo di viaggio.