Interventi dietetici, per razza, valutati come trattamenti complementari per il dolore (DIRECTPain)

Controllo telefonico. Solo i partecipanti che riferiscono dolore ad alto impatto (dolore >3/10) con compromissione in almeno un dominio funzionale (lavoro, attività sociali/ricreative, cura della persona) saranno reclutati secondo la Strategia Nazionale del Dolore118. Tutti i partecipanti saranno sottoposti a un colloquio di screening che comporterà una revisione dello stato di OA di ciascun partecipante e valutazione della durata riportata di OA del ginocchio, trattamenti attuali e passati, condizioni di comorbidità, uso attuale di farmaci e condizioni dietetiche. Utilizzando i criteri dell'American College of Rheumatology119, i partecipanti saranno inclusi sia che soffrano di dolore da OA al ginocchio unilaterale o bilaterale. Lo screening valuterà anche la dieta e la storia della salute per garantire che non siano presenti altri criteri di esclusione. Il reddito familiare verrà riportato per determinare il SES e l'indirizzo verrà utilizzato per quantificare la vicinanza ai negozi di alimentari.

Partecipanti. Gli investigatori recluteranno 200 adulti (40-75) con OA del ginocchio. La prevalenza di OA del ginocchio aumenta con l'età e si osserva a livelli molto bassi prima dei 40 anni, con un picco a 65-75 anni. Il campione avrà una rappresentanza uguale tra i gruppi razziali (100 NHB e 100 NHW) risultando in un design 2 (razza) per 2 (LCD o USDA). I partecipanti verranno reclutati utilizzando database esistenti, volantini della comunità, pubblicità su radio / giornali, sensibilizzazione della comunità, social media e la clinica per il trattamento del dolore UAB. Il nostro studio di fattibilità ha avuto un tasso di abbandono del 12%, ma vogliamo essere prudenti durante l'attuale crisi sanitaria. Prevediamo che la fornitura di pasti nell'attuale proposta aumenterà la fidelizzazione.

I criteri di inclusione includeranno:

1. diagnosi di artrosi del ginocchio
2. dolore in almeno 4/7 giorni/settimana negli ultimi 3 mesi (dolore ≥3/10 su scala 0-10)
3. età compresa tra 40 e 75 anni
4. consumo medio giornaliero di >100 g di carboidrati (basato sulla lista di controllo alimentare di Fase 1)
5. comprensione della lingua inglese verbale e scritta
6. autoidentificazione come NHB o NHW
7. BMI tra 25 e 40 kg/m2

I criteri di esclusione includeranno:

1. diabete non medicato
2. riluttanza a seguire le diete prescritte
3. recente variazione di peso (>4 kg nell'ultimo mese)
4. attualmente a dieta
5. storia di disturbi alimentari o altri disturbi psichiatrici che hanno richiesto il ricovero negli ultimi 6 mesi
6. malattie digestive
7. difficoltà a masticare o deglutire
8. affidamento sugli altri per la preparazione dei pasti
9. malattie cardiovascolari o polmonari
10. antidolorifici oppioidi giornalieri
11. uso di farmaci noti per alterare il metabolismo o la digestione (ad es. inibitori della pompa protonica)
12. uso di farmaci antipertensivi che influenzano la tolleranza al glucosio
13. uso del tabacco
14. partecipazione a esercizi estremi
15. sostituzione del ginocchio

Misure antropometriche. Il peso verrà misurato ad ogni visita clinica. La stessa scala calibrata con stadiometro standardizzato verrà utilizzata per tutte le misurazioni. Saranno misurati anche altezza, circonferenza della vita, frequenza cardiaca e pressione sanguigna.

Attigrafia. Dopo la determinazione dell'idoneità, ai partecipanti verrà chiesto di indossare un ActiWatch2 (Philips Respironics) per 7 giorni. L'Actiwatch2 è un accelerometro a stato solido progettato per misurare i ritmi sonno-veglia giornalieri e registrare i movimenti del corpo. La raccolta di dati oggettivi sul sonno sarà importante poiché il dolore e i disturbi del sonno sono spesso condizioni di comorbilità e mostrano differenze razziali. È stato dimostrato che l'attigrafia è paragonabile alla polisonnografia e gli studi hanno dimostrato la validità della misurazione attigrafica in persone con e senza dolore cronico. Ai partecipanti verrà chiesto di segnalare su ActiWatch2 quando vanno a letto e al risveglio al mattino. L'attività giornaliera totale e l'attività durante il sonno (ovvero il sonno ristoratore) saranno misurate e confrontate nel tempo e tra i gruppi. Riteniamo che il display LCD aumenterà l'attività quotidiana e diminuirà l'attività durante il sonno, segnalando un sonno più riposante.

Liste di controllo alimentari e questionari relativi all'alimentazione. I record alimentari, la sazietà e la soddisfazione della dieta saranno valutati attraverso una lista di controllo alimentare di 7 giorni che verrà distribuito durante la prima visita e raccolto alla visita n. 2 per determinare l'assunzione dietetica tipica. Durante l'intervento (Fase 2), le liste di controllo alimentare di 7 giorni saranno completate settimanalmente per consentire una misura quantitativa dell'aderenza alla prescrizione dietetica fornita su tablet basati su Android che eseguono il software Research Electronic Data Capture (REDCap). Questi saranno analizzati utilizzando il sistema di dati nutrizionali per la ricerca dell'Università del Minnesota. Gli alimenti al di fuori di quelli forniti saranno annotati. Le conoscenze nutrizionali generali saranno valutate utilizzando il General Nutrition Knowledge Questionnaire (GNKQ). Il GNKQ valuta 4 domini tra cui le linee guida dietetiche, le fonti di nutrienti, la scelta degli alimenti e le malattie legate all'alimentazione. È possibile calcolare i punteggi per ciascuna sezione e un punteggio di conoscenza complessivo. La forma abbreviata della scala per la sicurezza alimentare domestica (HFSS-SF) verrà utilizzata per valutare la sicurezza alimentare. Al basale e ogni 3 settimane, i partecipanti completeranno il questionario modificato sui tratti e sullo stato delle voglie alimentari, progettato per valutare la fame, le voglie e altre misure associate alla percezione della capacità di astenersi dal mangiare. Alla visita n. 4, i partecipanti completeranno una versione modificata del Questionario sulla soddisfazione del trattamento per i farmaci (TSQM) per valutare gli atteggiamenti e la soddisfazione riguardo alle prescrizioni dietetiche fornite e ai cambiamenti nella salute generale raggiunti.

Intervento dietetico. Tutti gli alimenti per le diete saranno forniti sotto la direzione di un dietista qualificato. Il cibo verrà consegnato settimanalmente all'indirizzo di casa dei partecipanti all'ora e alla data selezionate. Utilizzeremo il servizio Shipt ampiamente disponibile per fornire prodotti alimentari dai negozi di alimentari locali, estendendo notevolmente la nostra area di consegna e portata. Questo metodo è attualmente impiegato con successo negli interventi dietetici in corso dal Co-PI (Sorge) e dai nostri Co-I (Goss, Gower), è popolare tra i partecipanti ed è fattibile. Si prevede che la scelta dei partecipanti aumenterà l'adesione, così come il fatto che gli alimenti verranno consegnati dai negozi di alimentari locali. Riteniamo che il contatto settimanale con il dietista e il personale dello studio manterrà il mantenimento dell'intervento e migliorerà l'aderenza.

Le linee guida dietetiche per gli americani (www.choosemyplate.gov/dietary-guidelines) suggerisce 225-325 g di carboidrati/giorno. Pertanto, i partecipanti che consumano meno di 100 g/giorno sarebbero considerati come consumatori di una dieta a ridotto contenuto di carboidrati e saranno esclusi. I partecipanti verranno assegnati in modo casuale utilizzando la randomizzazione stratificata, basata sulla razza, a uno dei due gruppi dietetici. La dieta a basso contenuto di carboidrati (LCD) è progettata per ridurre l'assunzione giornaliera di carboidrati. È noto che i carboidrati suscitano robuste risposte insuliniche che possono portare a stress ossidativo e rilascio di citochine pro-infiammatorie. I partecipanti sono invitati a ridurre l'assunzione totale (non netta) di carboidrati a ≤ 40 g/giorno. I pasti saranno offerti in modo tale che nessuna combinazione di pasti scelti supererà il nostro limite. I grassi non saranno limitati, né le proteine ​​(carni, uova). Tuttavia, la fornitura di pasti da parte del nostro personale di studio ci consentirà di limitare il totale di proteine ​​e grassi, riducendo questa fonte di variabilità. La frutta sarà limitata e le verdure consentite in quantità limitate (2 tazze/giorno di verdure a foglia verde, 1 tazza/giorno di verdure non amidacee, ecc.). I partecipanti saranno istruiti sui tipi e le quantità di bevande che possono accompagnare il display LCD. Il consumo quotidiano o quasi giornaliero di bevande zuccherate è stato associato a un minore ottimismo nelle persone affette da dolore cronico e a un maggiore rischio di depressione nelle donne sane. Saranno consentiti edulcoranti artificiali privi di carboidrati (stevia o sucralosio), ma gli edulcoranti in polvere (aspartame, saccarina, stevia, sucralosio) possono essere utilizzati solo in quantità limitate in quanto contengono maltodestrine (1 g di carboidrati a rapida digestione). È anche noto che gli LCD riducono i biomarcatori infiammatori in misura maggiore rispetto alle diete a basso contenuto di grassi. In effetti, un LCD ha comportato una migliore sensibilità all'insulina e una riduzione dei trigliceridi anche quando si è tenuto conto della perdita di peso. Vale la pena notare che il nostro LCD non è diretto alla perdita di peso, ma che ci aspettiamo che si verifichi una certa perdita di peso. In alcuni casi, gli studi sulla dieta cercheranno di mantenere il peso o incoraggiare la perdita di peso. Tuttavia, la nostra esperienza suggerisce che l'LCD tende a ridurre l'appetito, rendendo più difficile il mantenimento del peso per i partecipanti. Di conseguenza, non incoraggeremo né la perdita di peso né il mantenimento del peso, ma forniremo cibo sufficiente per ridurre la fame. Considerando che l'infiammazione non è una misura di esito primaria nell'attuale proposta, abbiamo motivo di credere che il nostro LCD ridurrà i marcatori infiammatori. In due studi in corso abbiamo utilizzato il Dietary Inflammatory Index (DII) per classificare le abitudini alimentari quotidiane nella nostra popolazione. Il DII valuta la qualità pro e antinfiammatoria degli alimenti sulla base della ricerca scientifica per classificare una dieta come pro-infiammatoria (valori positivi) o antinfiammatoria (valori negativi). Nei nostri studi, abbiamo scoperto che i partecipanti al dolore cronico nell'area hanno punteggi DII elevati (4,52 ± 0,70, media ± DS), mentre i partecipanti al nostro LCD hanno valori molto più bassi (-2,16 ± 0,72), che riflettono un più anti-infiammatorio modello dietetico. Calcoleremo i punteggi DII per la proposta attuale per consentire correlazioni tra DII e marcatori infiammatori.

Partecipanti randomizzati al gruppo dieta USDA (www.choosemyplate.gov) avrà pasti scelti per essere compatibili con le linee guida dell'USDA e per ridurre l'assunzione di grassi. Questi saranno costituiti da circa il 60% di carboidrati, il 20% di proteine, il 20% di grassi. Il colesterolo e i grassi saturi saranno limitati e tutti i latticini saranno a basso contenuto di grassi. Il gruppo a dieta USDA probabilmente sperimenterà perdita di peso e benefici per la salute, ma una parte maggiore dell'energia totale deriverà dai carboidrati rispetto al gruppo LCD.

Questionari specifici per il dolore. Il dolore e la disabilità saranno misurati utilizzando il BPI (forma breve), WOMAC e KOOS. Il BPI viene utilizzato per valutare la gravità del dolore e il grado in cui tale dolore interferisce con le attività quotidiane. Questo inventario consente anche rapporti sui farmaci usati per trattare il dolore. Il WOMAC è comunemente usato negli studi sull'artrite ed è stato convalidato in numerosi studi clinici. In particolare, il WOMAC consente la valutazione del dolore e dell'interferenza, ma è anche specifico per gli aspetti della rigidità delle articolazioni a cui non si accede da altri sondaggi. Il KOOS è specifico per questa condizione e valuta il dolore quotidiano e la qualità della vita. Il PCS valuterà il disagio fisico ed emotivo associato all'artrosi del ginocchio che potrebbe essere alterato con il nostro LCD. Il TSK misura la paura del movimento associata a condizioni di dolore cronico ed è probabile che sia associata a cambiamenti nell'attigrafia. Abbiamo precedentemente utilizzato queste misure per chi soffre di dolore cronico. Queste valutazioni verranno fornite al basale e ogni 3 settimane.

Test del dolore evocato. Alle visite cliniche 1-4, i test evocati saranno eseguiti da sperimentatori ciechi rispetto alle condizioni dei partecipanti per determinare il grado in cui l'OA del ginocchio interferisce con le attività comuni. I pazienti valuteranno l'intensità e la spiacevolezza del dolore al ginocchio (scala 0-100) prima e immediatamente dopo i test. Verranno somministrati questionari tra ogni attività per consentire un periodo di riposo. L'ordine delle attività sarà casuale. Prevediamo che l'intervento dietetico cambierà il dolore sperimentato in questi test.

La somma temporale sarà valutata sulla rotula del ginocchio interessato utilizzando un monofilamento di nylon (Touchtest Sensory Evaluator 6.65) calibrato per piegarsi a 300 g di pressione. I partecipanti forniranno una valutazione del dolore dopo un singolo contatto del monofilamento, dopodiché forniranno un'altra valutazione del dolore dopo una serie di 10 contatti (alla velocità di un contatto al secondo). Il cambiamento nelle valutazioni del dolore per i contatti singoli rispetto a quelli multipli riflette la sommatoria temporale.

I supporti per sedie ripetuti sono una parte della batteria fisica a prestazioni ridotte. Ai partecipanti viene chiesto di alzarsi da una posizione seduta cinque volte di fila il più velocemente possibile con le braccia incrociate. Il tempo per il completamento e il numero di stand riusciti viene valutato come grado di abilità.

La passeggiata a tempo sarà l'attività finale inclusa. Come nella Short Performance Physical Battery, sul pavimento verrà tracciata una distanza di 15 piedi. I partecipanti completeranno la distanza camminando alla normale velocità dell'andatura due volte e verrà registrato il tempo per completare ogni camminata.

Qualità della vita e stato emotivo. La qualità della vita sarà misurata utilizzando l'SF-36 ogni 3 settimane. L'SF-36 misura lo stato di salute generale e la qualità della vita in otto domini rilevanti per la valutazione di un intervento dietetico. I domini includono il funzionamento fisico, le limitazioni di ruolo dovute alla salute fisica, il dolore corporeo, le percezioni di salute generale, la vitalità, il funzionamento sociale, le limitazioni di ruolo dovute a problemi emotivi e la salute mentale. L'SF-36 ha dimostrato affidabilità e validità nelle popolazioni di adulti più anziani e negli studi di intervento sulla dieta. La depressione e l'umore saranno valutati utilizzando il CES-D. I partecipanti con punteggi elevati nel CES-D verranno indirizzati ai servizi di psichiatria UAB per la valutazione e seguiti dal personale dello studio. Il Patient Global Impression of Change (PGIC) è un breve questionario somministrato alla fine dell'intervento per valutare i sentimenti dei pazienti in merito all'impatto dell'intervento sulla loro salute globale e può essere un predittore positivo della futura aderenza alla dieta. Il PGIC è un aspetto integrante degli studi sul dolore poiché questa valutazione misura direttamente le convinzioni dei partecipanti riguardo all'intervento ed è di grande importanza clinica.

Assorbimetria a raggi X a doppia energia (DXA). La composizione corporea e il grasso viscerale saranno determinati da DXA (GE Healthcare Lunar, Madison, WI). I partecipanti verranno scansionati con abiti leggeri mentre sono sdraiati sulla schiena con le braccia lungo i fianchi. La composizione corporea totale e regionale (tronco, gamba) (massa grassa, massa ossea, massa magra) sarà determinata oltre alla densità minerale ossea. Questi test verranno eseguiti al basale e alla fine dell'intervento di 6 settimane prima del test funzionale. Abbiamo utilizzato questa tecnica in passato per studi sulla dieta.

Biomarcatori del sangue. I marcatori di infiammazione saranno misurati nei sieri a digiuno prelevati al basale (Visita n. 2) e alla fine della Fase 2 (visita n. 4). Ad ogni visita, 10 ml di sangue verranno prelevati da un'infermiera qualificata. I sieri saranno isolati, aliquotati e congelati a -80°C. I marcatori di infiammazione (hs-CRP, mediante analizzatore SIRRUS, e IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, TNFα, PGE2 e IFN-γ utilizzando il sistema multiplex MesoScale Discovery) essere misurato nel Nucleo di Fisiologia Umana presso l'UAB. Inoltre, utilizzeremo il dosaggio radioimmunologico per misurare i livelli di leptina nel siero. Il colesterolo (lipoproteine ​​ad alta densità; HDL, lipoproteine ​​a bassa densità; LDL, trigliceridi; TG) sarà misurato mediante analizzatore SIRRUS. I livelli di glucosio nel sangue saranno misurati tramite glucometro standard. Verrà misurata l'emoglobina A1c (HbA1c) 4. Ciò fornirà una misura del diabete come fattore di esclusione e come proxy per l'adesione al LCD. L'HbA1c è una misura dell'assunzione di carboidrati negli ultimi 2-3 mesi ed è sensibile agli LCD.

Potenza statistica. Per confrontare i gruppi LCD e USDA, i calcoli della dimensione del campione sono stati eseguiti utilizzando l'analisi della covarianza in PASS 14 (NCSS, LLC; Kaysville UT) con un livello di significatività bilaterale di 0,05. Con i risultati della razza e della linea di base come fattori di aggiustamento con R2 combinato di 0,25 e un campione di 40 per gruppo razza-dieta (160 in totale per 2 gare per 2 gruppi di trattamento), avremo una potenza del 90% per rilevare una dimensione dell'effetto di appena 0,22 nell'effetto principale della dieta. Per le misure di intensità del dolore assumendo una deviazione standard di 3, avremo il 90% di potenza per rilevare cambiamenti nel dolore di almeno 1,34 unità. I dati pilota e la letteratura suggeriscono una deviazione standard del dolore di 2 e riduzioni di ≥1,5 considerate clinicamente significative; abbiamo prudentemente scelto di aumentare questa misura di variabilità del 50%. La dimensione dell'effetto rilevabile di 0,22 si applica a ciascuna delle misure di esito tra gruppi dietetici (Obiettivo 1: ipotesi 1-3) e misure di esito tra gruppi di razza (Obiettivo 2: ipotesi 1-2). Per le analisi di correlazione (Obiettivo 2: Ipotesi 3; Obiettivo 3: Ipotesi 1-2), avremo una potenza del 90% per rilevare correlazioni di almeno 0,25 con 160 partecipanti. Supponendo un tasso di abbandono del 20%, recluteremo 200 partecipanti (100/gara) per raggiungere 160 completatori.

Differenze clinicamente significative. Le differenze medie di gruppo non riflettono sempre differenze clinicamente significative a livello individuale. Pertanto, verrà effettuata un'analisi utilizzando differenze clinicamente significative pubblicate in: (1) dolore WOMAC, (2) disabilità WOMAC e punteggio di intensità del dolore al basale. In breve, una riduzione di ≥1,5 (dolore) o ≤6,0 (disabilità) è considerata clinicamente significativa, così come una riduzione di ≥1,7 su una scala di valutazione a 11 punti. Al contrario, un aumento ≥2,2 (dolore) o ≥6,0 (disabilità) è considerato un peggioramento, così come un aumento ≥2,2 su una scala a 11 punti. Verranno utilizzati modelli misti lineari generalizzati per stimare le probabilità di riportare miglioramenti o peggioramenti tra i partecipanti NHB e NHW. Nel nostro studio di fattibilità1, abbiamo visto che l'LCD era più efficace nel migliorare i punteggi del dolore e della disabilità sul WOMAC, secondo i criteri sopra descritti.