Rischio di diabete nell’East London e sua associazione con la vitamina D per gruppo etnico (DELVE) (DELVE)

Sfondo

I modelli sanitari differiscono significativamente tra i gruppi di minoranze etniche e la popolazione bianca. Nel Regno Unito (UK), il rischio di sviluppare il diabete è da due a sei volte più alto negli asiatici del sud (SA) e fino a tre volte più alto nei neri afro-caraibici (AC) rispetto ai bianchi caucasici e alle persone di questi gruppi sviluppare la condizione in giovane età. East London è tra le aree con la più alta percentuale di gruppi minoritari e la più alta prevalenza di diabete mellito di tipo 2 (T2DM). Sebbene siano stati identificati molteplici fattori tra cui la posizione socioeconomica, la dieta, la cultura e l’atteggiamento, le barriere linguistiche, la genetica, l’epigenetica e gli stili di vita, la ricerca sulla diversità biologica è ancora poco studiata. Ricerche recenti hanno scoperto che il picco di glucosio postprandiale negli SA è due o tre volte maggiore di quello dei bianchi caucasici dopo identici carichi di carboidrati. I nostri dati non pubblicati hanno anche mostrato che il picco glicemico postprandiale era significativamente più alto nei partecipanti non bianchi (cinesi, indiani e neri) rispetto ai bianchi (6,11 nmol/L vs 5,15 nmol/L, P=0,015) dopo il consumo di pane bianco. Sebbene si ritenga che l’obesità rappresenti l’80-85% del rischio di sviluppare T2DM a causa dell’obesità che causa resistenza all’insulina, e alcuni gruppi minoritari, ad es. la popolazione nera africana e caraibica ha una maggiore prevalenza di sovrappeso e obesità rispetto ai bianchi caucasici (73,6% contro 63,3%), altri meccanismi biologici sono stati scarsamente studiati, tra cui la vitamina D (vitD). La carenza di VitD nei gruppi minoritari nel Regno Unito è ben nota ed è descritta come un’epidemia non riconosciuta. Nel Regno Unito, il 50% degli SA e il 33% degli AC neri mostrano una carenza di vitD contro il 17,5% nei caucasici bianchi, principalmente a causa della maggiore pigmentazione sottocutanea che assorbe i raggi ultravioletti B dalla luce solare e riduce la produzione di vitD nella pelle e alle alte latitudini nel mondo. UK. Questa situazione è peggiore nell’East London perché il 47% delle persone AC e il 42% delle persone SA avevano un deficit di vitD rispetto al 17% della popolazione bianca a Tower Hamlets. Un’associazione inversa tra i livelli sierici di 25(OH)D e la resistenza all’insulina è stata osservata negli adulti sani e nei pazienti diabetici. Prove recenti mostrano che l’integrazione di vitD può aiutare a migliorare il controllo glicemico e la resistenza all’insulina nei pazienti con T2DM. Tuttavia, sono disponibili poche prove per i gruppi minoritari o i residenti nell'East London, il che indica che le comunità AC e SA di East London sono sottorappresentate nella base di prove sul diabete e sulla vitamina D. La VitD svolge un ruolo importante nel metabolismo del calcio e coinvolge nella modulazione della crescita cellulare, neuromuscolare e la funzione immunitaria e la riduzione dell'infiammazione dovuta ai suoi recettori espressi ubiquitariamente in quasi tutte le cellule umane, comprese le cellule β pancreatiche. Studi sugli animali mostrano che il trattamento con vitD ha migliorato la produzione e la sensibilità dell'insulina e l'aumento della secrezione di insulina può essere causato da un aumento del calcio intracellulare. Inoltre, la 1,25(OH)2D (la forma attiva della vitD) può modulare la crescita e la differenziazione delle cellule β. Anche l’elevata concentrazione secondaria dell’ormone paratiroideo (PTH) e l’aumento dei marcatori infiammatori associati alla carenza di vitD possono causare intolleranza al glucosio. La VitD può avere un impatto indiretto sul controllo glicemico attraverso l’obesità. La nostra ricerca e molte altre hanno dimostrato una significativa associazione inversa tra indice di massa corporea (BMI) e 25(OH)D sierico. Si ritiene che ciò sia dovuto a un complesso di influenza reciproca poiché i recettori vitD sono espressi sulle cellule adipose e regolano le loro funzioni, indicando che la carenza di vitD potrebbe essere una delle cause dell'obesità, portando così indirettamente ad un aumento del rischio di T2DM.

La risposta glicemica postprandiale (PGR) ha implicazioni nello sviluppo del T2DM. Il test di tolleranza al glucosio orale (OGTT) è ampiamente utilizzato per valutare la sensibilità all'insulina, la funzione delle cellule β pancreatiche e giudicare la capacità metabolica di un individuo di gestire gli alimenti contenenti carboidrati. Tuttavia, uno studio recentemente pubblicato ha indicato che possono esistere variazioni intra-soggetto del pattern PGR tra OGTT e assunzione di cibo, suggerendo la necessità di combinare OGTT e un test di tolleranza pasto/bevanda per una gestione glicemica individualizzata. La consapevolezza della vitD e del suo impatto sulla salute è scarsa nel Regno Unito. Sebbene la pandemia di COVID-19 abbia portato la vitD all'attenzione del pubblico, un recente sondaggio nel Regno Unito rivela che il 49% degli adulti non è a conoscenza delle linee guida del governo britannico per la vitamina D. Non esiste un sondaggio di questo tipo disponibile sui gruppi minoritari, né tra i residenti nell'East London . I ricercatori sono interessati all’assunzione alimentare di vitamina D tra i diversi gruppi etnici nell’East London, che sarà in parte esplicativo dello stato di vitD nella popolazione target e c’è una richiesta urgente di ricerca sulla popolazione minoritaria per affrontare la disuguaglianza sanitaria.

Obiettivi

Studiare la differenza nella risposta glicemica postprandiale ai test di tolleranza al glucosio orale e al consumo di succo d'arancia tra adulti bianchi caucasici, dell'Asia meridionale e neri africani e caraibici

Studiare l'associazione tra la concentrazione sierica di 25 (OH) D e la risposta glicemica postprandiale ai test di tolleranza al glucosio orale e al consumo di succo d'arancia tra adulti bianchi caucasici, dell'Asia meridionale e neri africani e caraibici.

Valutare la conoscenza e la percezione della vitamina D e l'assunzione alimentare di vitamina D negli adulti bianchi caucasici, dell'Asia meridionale e neri africani e caraibici

Progettazione dello studio

Questo è uno studio di disegno incrociato acuto, randomizzato e con misure ripetute. 126 adulti sani che vivono nell'East London saranno reclutati da popolazioni bianche caucasiche, dell'Asia meridionale e dell'Africa nera e caraibica (n = 42 in ciascun gruppo).

Reclutamento

I partecipanti verranno reclutati secondo due modalità:

• Da parte del personale e degli studenti che vivono nell'East London con il permesso del gatekeeper. Gli annunci di reclutamento verranno distribuiti al personale e agli studenti della City, Università di Londra.
• Dalle comunità locali dell'East London con il permesso del gatekeeper. Verranno identificate altre comunità nell’East London per aiutarci con il reclutamento facendo circolare l’annuncio del progetto, ad esempio, l’East London Community College, l’East London Community Band e vari centri comunitari nell’East London. Inoltre, i volantini pubblicitari verranno affissi presso i supermercati, le biblioteche, i parrucchieri e i barbieri, i negozi di alimentari ecc. locali con il permesso dei guardiani.

Trattamenti

I partecipanti consumeranno una bevanda a base di glucosio (75 g di glucosio in 300 ml di acqua, 281 kcal) utilizzata per il test di tolleranza al glucosio orale (OGTT) e succo d'arancia puro (GU, succo d'arancia spremuto puro al 100% liscio 300 ml contenente 129 kcal, 30 g di zucchero, 0,3 g di fibre, 1,8 g di proteine ​​e 90 mg di vitamina C) in occasioni separate con un intervallo di almeno 48 ore e in ordine casuale. Ai partecipanti viene chiesto di consumare ogni bevanda entro un periodo di 5 minuti (il tempo impiegato viene registrato). Durante il periodo di studio di due ore, i partecipanti rimangono sedentari e non possono mangiare o bere altro.

Raccolta campioni e dati

La notte prima di ciascuna visita di studio, ai partecipanti viene chiesto di seguire il loro normale schema alimentare, dormire bene la notte ed evitare l'alcol e l'esercizio fisico intenso. Ai partecipanti viene richiesto di digiunare per almeno otto ore prima dell'orario di inizio della visita.

La concentrazione di glucosio nel sangue viene misurata al basale (0 minuti), +30 minuti, +60 minuti, +90 minuti e 120 minuti mediante prelievo di sangue prelevato dal dito. Solo per la prima visita, vengono raccolti 7 ml di sangue a digiuno al basale (0 minuti) tramite salasso per misurare i livelli sierici di 25(OH)D, proteina C-reattiva (CRP), ormone paratiroideo (PTH), calcio, colesterolo e livelli elevati di sangue. -lipoproteine ​​​​di densità (HDL). L'indice di massa corporea (BMI) e la composizione grassa saranno misurati utilizzando uno stadiometro e una scala di analisi dell'impedenza bioelettrica (Tanita, Amsterdam). I partecipanti completeranno un questionario sulla conoscenza della vitamina D (al basale) che include domande demografiche inclusa l'etnia. L'assunzione di vitamina D nella dieta viene valutata attraverso un diario alimentare stimato che i partecipanti completano nell'arco di quattro giorni consecutivi (tra le visite 1 e 2).

Randomizzazione

L'ordine di consumo della bevanda viene randomizzato utilizzando la funzione casuale di Excel. I dettagli sono riportati di seguito. Nel foglio di calcolo Excel, un elenco di partecipanti (da 1 a 126) viene visualizzato in una colonna. Nella colonna successiva, viene utilizzata la funzione RANDBETWEEN e scegliendo 0 e 1 come intervallo per generare casualmente il valore 0 o 1. I partecipanti con un valore pari a 0 consumeranno una bevanda al glucosio mentre i partecipanti con un valore pari a 1 consumeranno arancia pura rispettivamente il succo come primo drink.

analisi statistica

Questo studio mira a raggiungere una variabilità minima del 25% nella risposta glicemica postprandiale tra tre gruppi etnici considerando che la risposta è avvenuta da cinque diversi punti temporali con intervalli di 30 minuti per ciascuna persona e per raggiungere una potenza dello studio del 90%, 42 persone sono richiesto in ciascun gruppo (n=126 in totale) con un livello di significatività del 5%. I dati continui saranno presentati come media±deviazione standard. I dati categorici saranno presentati come percentuale. Un'ANOVA a misure ripetute a due vie viene utilizzata per valutare l'effetto del trattamento (due bevande) (all'interno del soggetto), l'interazione effetto-tempo e gli effetti tra soggetti (etnia, sesso, categorie BMI) sulle concentrazioni di glucosio nel sangue (cinque volte -punti). Le variabili continue (ad esempio, 25(OH)D ecc.) tra i gruppi vengono analizzate mediante ANOVA a due vie. L'assunzione alimentare di vitD tra i gruppi sarà analizzata mediante ANOVA unidirezionale (tre gruppi) o test t indipendente (due gruppi) nel caso in cui i dati siano distribuiti normalmente, altrimenti verrà utilizzato il test di Mann-Whitney. Variabili categoriali, ad es. la percentuale di deficit di vitD viene confrontata mediante Chi-Square tra i gruppi. La normalità dei dati sarà valutata mediante il test di Kolmogorov-Smirnov. I modelli misti lineari generalizzati (GLMM) per i dati longitudinali verranno utilizzati anche per modellare la risposta glicemica nel tempo perché questo modello tiene conto della correlazione tra le osservazioni all'interno di ciascun individuo e regola i fattori confondenti (ad es. BMI, età). La significatività statistica verrà riportata con un valore p e un intervallo di confidenza del 95% a un livello di significatività del 5%. Per l'analisi dei dati verrà utilizzato il software statistico International Business Machines (IBM) SPSS 29. L'imputazione di regressione verrà utilizzata per gestire i dati mancanti. Per l'analisi dei dati verranno utilizzate sia l'analisi intent-to-treat che l'analisi per protocollo.