Effetto infiammatorio e metabolico acuto dell'assunzione elevata di fruttosio

Si tratterà di uno studio clinico incrociato a tre bracci, randomizzato, in doppio cieco, eseguito presso l'Istituto Alpha di Gastroenterologia dell'Hospital das Clínicas (Belo Horizonte, MG, Brasile). Tutte le procedure sperimentali saranno condotte secondo le linee guida stabilite nella Dichiarazione di Helsinki. Il protocollo di ricerca è stato approvato dall'Institutional Review Board dell'Universidade Federal de Minas Gerais (CAAE: 21852314.7.0000.5149). Tutti i volontari firmeranno il consenso informato prima dell'inizio dello studio.

Campione La dimensione del campione di 17 soggetti è stata calcolata considerando il numero minimo di partecipanti per rilevare una differenza di almeno 11 mg/dL nei livelli di trigliceridi, 1,2 ng/mL di adiponectina e 1,9 pg/mL di TNF (studio pilota) prima e dopo l'assunzione di un solo pasto contenente un sovraccarico di fruttosio, intervallo di confidenza del 95% e potenza statistica dell'80%.

Disegno dello studio Ogni partecipante parteciperà a tre visite con un periodo di washout compreso tra 7 e 21 giorni. Ad ogni visita, il partecipante passerà per un diverso intervento. Tre interventi si svolgeranno in ordine casuale: (i) pasto standardizzato più sovraccarico di saccarosio; (ii) pasto standardizzato più sovraccarico di glucosio; (iii) pasto standardizzato più sovraccarico di fruttosio. Durante il periodo di washout, i soggetti saranno istruiti a mantenere il loro normale comportamento alimentare e l'attività fisica. I partecipanti saranno istruiti a evitare di consumare caffeina e bevande alcoliche e svolgere un'intensa attività fisica entro 24 ore prima di ogni visita.

Il giorno di ogni intervento, i partecipanti si recheranno in ambulatorio la mattina dopo un digiuno notturno. Verranno raccolti dati antropometrici (peso, altezza e circonferenza vita). La composizione corporea sarà valutata utilizzando la bioimpedenza (apparato Quantum®, RJM Systems, Michigan) e la pressione sanguigna e la frequenza cardiaca (monitor digitale, modello HEM705CP®, Omron) saranno misurate dopo 30 minuti di riposo.

Un catetere con rubinetto a tre vie sarà inserito nel braccio dei volontari. I campioni di sangue (5 ml) verranno raccolti dopo il digiuno notturno (basale) e 30, 60, 120 e 240 minuti dopo il pasto standardizzato contenente saccarosio o sovraccarico di glucosio o fruttosio. I partecipanti sono rimasti seduti per tutto il periodo di valutazione.

I partecipanti all'intervento riceveranno un pasto standardizzato di pane, prosciutto e margarina più una bevanda zuccherata (200 ml) con quantità simili di diversi carboidrati (saccarosio, glucosio o fruttosio) in ogni intervento. I pasti forniranno il 25% del fabbisogno energetico, calcolato dal dispendio energetico a riposo misurato mediante calorimetria indiretta (KORR®, MetaCheck) moltiplicato per il fattore di attività più il 10% riferito all'effetto termico del cibo. Il pasto sarà composto da 15% di proteine, 30% di grassi e 55% di carboidrati (30% di carboidrati complessi e 25% di saccarosio o glucosio o fruttosio). Le bevande zuccherate avranno un sapore di frutta artificiale per evitare l'identificazione del contenuto da parte dei ricercatori e dei volontari.

La quantità di carboidrati raffinati offerti ai partecipanti (18 - 25 g in un singolo pasto) sarà considerata un sovraccarico in quanto l'Organizzazione Mondiale della Sanità e il Centro Nazionale per la Prevenzione delle Malattie Croniche e la Promozione della Salute raccomandano che il consumo di zuccheri aggiunti non superi il 10% delle calorie totali giornaliere. Ad esempio, in una dieta da 2.000 calorie, non più di 200 calorie dovrebbero provenire dagli zuccheri aggiunti (circa 12 cucchiaini). Inoltre, diversi autori che hanno studiato il consumo di fruttosio a breve e lungo termine (≥ 3 settimane) nei biomarcatori metabolici e infiammatori hanno offerto il 25% del dispendio energetico totale (GET) sotto forma di saccarosio, glucosio, fruttosio o sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio per giorno. D'altra parte, la quantità di questi carboidrati offerta nel presente studio fa parte della routine alimentare di molti individui (ad esempio, 200 ml di soda normale contengono 21 grammi di saccarosio).

Analisi del sangue I livelli sierici di glucosio, trigliceridi, colesterolo totale, alanina aminotransferasi (ALT) e aspartato aminotransferasi (AST) saranno misurati mediante test enzimatico colorimetrico (Bioclin®, Belo Horizonte, MG, Brasile). I livelli sierici di adiponectina, leptina, resistina e TNF saranno misurati mediante Enzyme Linked ImmuneSorbent Assay (ELISA) seguendo le istruzioni del produttore (R&D Systems®). I livelli sierici di IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-17, IFN-γ ed eotassina saranno ottenuti con il metodo Cytometric Bead Array (CBA) (BD Bioscience, San Diego, CA, USA) in citometria a flusso. Il sangue raccolto verrà diluito nella soluzione di Turk. Il numero di globuli bianchi totali sarà ottenuto utilizzando una camera di Neubauer (obiettivo × 40).

Analisi statistiche Tutte le variabili quantitative verranno presentate come media ± errore standard (SEM). La normalità delle variabili quantitative sarà testata attraverso il test di Shapiro-Wilk. I test Student's t Simple e Mann-Whitney permetteranno confronti tra le caratteristiche iniziali di coloro che hanno completato lo studio e quelli che non l'hanno fatto, e tra i volontari che parteciperanno al sottocampione e quelli che non lo hanno fatto. Per confrontare le caratteristiche antropometriche e cliniche tra il basale e le valutazioni successive, utilizzeremo il test ANOVA per misure ripetute fattore 1 o Kruskal-Wallis secondo la normalità seguito dal post-test di Bonferroni. I marcatori metabolici e infiammatori postprandiali saranno confrontati mediante il modello Generalized Equation of Estimates (GEE) per valutare l'effetto dell'allocazione di gruppo (tipo di carboidrati), il tempo e l'aggiustamento per l'effetto del gruppo di tempo (interazione). Le variabili saranno trattate con la connection range function e la matrice di correlazione sarà la covarianza di uno stimatore non strutturato e robusto. Il post-test di Bonferroni identificherà la presenza di effetti significativi. La significatività sarà impostata a P <0,05. I dati verranno analizzati utilizzando il software Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) versione 20 e GraphPad Prism versione 5.0.