De doeltreffendheid van geïndividualiseerd voedingsadvies bij het verbeteren van de voedingskwaliteit en de cardiovasculaire gezondheid

Onderzoeksopzet: gedurende zes maanden zal een gerandomiseerde, gecontroleerde voedingsinterventie met parallelle groepen worden uitgevoerd bij deelnemers met een hoog risico op HVZ die in Ierland (Noord en Zuid) wonen om de doeltreffendheid te evalueren van geïndividualiseerd voedingsadvies waarin biomarkerprofielen zijn opgenomen bij het verbeteren van de voedingskwaliteit en cardiometabolische uitkomsten.

Bevolking en rekrutering

Populatiekenmerken: Deelnemers lopen een hoog risico (>20% over 10 jaar) om HVZ te ontwikkelen. Gevestigde wervingsmechanismen, gebruikt in verschillende eerdere en lopende voedingsinterventiestudies, van huisartsenpraktijken, poliklinieken in ziekenhuizen en van de algemene bevolking (via persbericht, radio-interviews, posterplaatsing) zullen worden gebruikt. De werving vindt plaats gedurende een periode van 18 maanden periode.

Inclusiecriteria: deelnemers komen in aanmerking voor deelname aan het onderzoek als ze overgewicht hebben (BMI >27 en ≤ 45 kg/m2), een lage Prime Diet Quality Score (PDQS <15)27 hebben en een combinatie van risicofactoren waardoor ze met een hoog totaal risico (geschat multifactorieel CVD-risico ≥ 20% over tien jaar) om voor het eerst atherosclerotische CVD te ontwikkelen.

Uitsluitingscriteria: deelnemers komen niet in aanmerking voor deelname aan het onderzoek als ze diabetes mellitus, HVZ of een medische aandoening of dieetbeperking(en) hebben vastgesteld die hun vermogen om aan de studievereisten te voldoen aanzienlijk zouden beperken, een overmatig alcoholgebruik hebben (>28 Eenheden/week voor mannen of >21 Eenheden/week voor vrouwen), een lage voorspelde kans hebben om voedingsgewoonten te veranderen of niet in staat zijn geïnformeerde toestemming te geven.

Randomisatie: een vragenlijst over persoonlijke gezondheid en medische geschiedenis, samen met CVD-risicovoorspellingsgrafieken van Joint British Societies en een beoordeling van de baseline PDQS van de deelnemer met behulp van een vragenlijst van 42 items zal worden gebruikt om te beoordelen of u in aanmerking komt. Deze vragenlijst is gevalideerd in de VS, maar zal worden gevalideerd in de Ierse bevolking. Degenen die in aanmerking komen en bereid zijn om deel te nemen, geven geïnformeerde schriftelijke toestemming en worden gerandomiseerd (randomisatieschema gegenereerd met behulp van www.randomization.com met willekeurige blokgroottes en onderzoekspersoneel dat de randomisatie beheert of eindpuntbeoordeling geblindeerd uitvoert) voor ofwel een interventie die alleen op het onderwijs is gericht, ofwel individueel op maat gemaakt voedingsadvies op basis van voedselmarkers.

De interventie vindt plaats over een periode van zes maanden. Deelnemers worden geïnterviewd tegen het einde van de interventie (voor degenen in een op maat gemaakte steunarm), of bij drop-out (voor alle deelnemers die stoppen), om hun mening over de interventie te achterhalen.

Dieetinterventie: deelnemers worden willekeurig toegewezen aan een van de twee groepen:

1. Controle - deelnemers krijgen schriftelijk educatief materiaal om veranderingen in het voedingspatroon aan te moedigen naar een dieet van betere kwaliteit. Educatief materiaal zal worden aangepast van bronnen die zijn gebruikt in eerdere voedingsinterventiestudies.
2. Gepersonaliseerd voedingsadvies - deelnemers krijgen ook het educatieve materiaal, maar worden aangemoedigd om dieetveranderingen door te voeren met behulp van geïndividualiseerde aanbevelingen waarin voedselmarkers van specifieke componenten van een hoogwaardig dieet zijn opgenomen. Voedselmarkers van voedingskwaliteit zullen worden gebruikt om een ​​algoritme te ontwikkelen om persoonlijk voedingsadvies te geven. Op basis van biomarkergegevens zal een systeem van categorisering van de biomarkerstatus worden ontwikkeld, naast voedingsadvies met betrekking tot deze biomarkercategorisering, en zullen er beslissingsbomen worden gecreëerd, zoals eerder beschreven in de Food4Me-studie, om te zorgen voor gestandaardiseerde levering van advies binnen deze interventietak.

Het voedingsadvies wordt gegeven via e-mail en online, met maandelijks contact en de berichten worden versterkt tijdens elk direct contact met het onderzoeksteam voor de beoordeling van de resultaten. Daarom zullen frequentie en duur van contact in beide interventiegroepen vergelijkbaar zijn.

Uitkomstmaten: De resultaten zullen worden beoordeeld tijdens een bezoek aan de kliniek op 0, 3 en 6 maanden, en omvatten de inname via de voeding, antropometrie, ander levensstijlgedrag, bloeddruk, biologische monsterverzameling voor biomarker voor voedingsstatus en analyse van biomarkers voor gezondheid, evenals fecale monsters voor metagenomische en transcriptomische profilering. Uitkomstgegevens zullen worden verzameld met behulp van de volgende methodologie:

• Demografische/levensstijlinformatie (bijv. alcoholgebruik, medicijngebruik).
• Voedingsinname met behulp van een online versie van de PDQS. Dit zal ook zes maanden na voltooiing van de interventie worden beoordeeld om te bepalen of de interventie op langere termijn van invloed is op het volgen van een dieet van betere kwaliteit.
• Lichamelijke activiteit met behulp van een objectieve beweegmonitor.
• Antropometrische gegevens (gewicht en lengte gemeten met respectievelijk gekalibreerde weegschaal en stadiometer, taille- en heupomtrek); lichaamssamenstelling door bio-elektrische impedantie (Bodystat 1500).
• De bloeddruk wordt twee keer gemeten vanaf de rechterarm, met behulp van een geautomatiseerde bloeddrukmeter van Omron, waarbij de deelnemer minimaal vijf minuten stil zit.
• Nuchtere bloedmonsters worden genomen uit de antecubitale ader en onmiddellijk gescheiden in plasma/serum voor de hieronder beschreven voorgestelde assays. Het wordt tot analyse bij -70°C bewaard.
• Monster van nuchtere ochtendurine bewaard bij -70ºC tot analyse.
• Bij een subgroep van deelnemers (n=70, 35 in elke arm), zullen ontlastingsmonsters worden verzameld bij aanvang en het einde van de interventie voor de analyse van veranderingen in de samenstelling en functionaliteit van de darmmicrobiota, zoals eerder beschreven.

Laboratoriummethodologie: Alle methoden worden routinematig gebruikt in deelnemende laboratoria en worden uitgevoerd met zorgvuldige aandacht voor kwaliteitscontrole en met deelname aan externe kwaliteitscontroleprogramma's, indien beschikbaar. Alle laboratoriumanalyses worden blind uitgevoerd, d.w.z. de analist weet niet aan welke interventie de deelnemer is toegewezen.

Biomarkers van cardiometabolisch risico: serumlipiden (totaal cholesterol, HDL-C en TG) en volbloed HbA1c zullen worden beoordeeld door enzymatische assays (Randox Ltd, Crumlin, NI en Glen Bio, Antrim, NI) op een I-Lab 600 auto -analysator. LDL-C wordt berekend.

Biomarkers van voedingskwaliteit: de volgende biomarkers zullen worden gebruikt om de reactie van de voedingsstatus op de voedingsinterventie te beoordelen: rood vlees - methylhistidines en carnosine; wit vlees - TMAO, guanidoacetaat, anserine; groenten en fruit - prolinebetaïne, isothiocyanaten, S-methyl-L-cysteïnesulfoxide en wijnsteenzuur; volkoren - alkylresorcinolen; koffie - fenolzuren, N-methylpyridinium, trigonelline, 2-furoylglycine; SSB's - formiaat, citrulline, taurine en isocitraat)rood vlees-methylhistidines; vette vis-omega-3-index; groenten en fruit - totale carotenoïden en prolinebetaïne; volkoren alkylresorcinolen.

Samenstelling en functionaliteit van de darmmicrobiota: Monsterverwerking en nucleïnezuurzuivering zullen worden uitgevoerd volgens een vastgesteld protocol.166 Illumina DNA-seq-bibliotheken met fragmentlengte van ~ 300 bp zullen worden gegenereerd, met Pippen prep-grootteselectie. Voor RNA-seq wordt 5 µg RNA verrijkt voor mRNA en onderworpen aan strengspecifieke cDNA-synthese met behulp van vastgestelde protocollen. Gepaarde eindsequencing (bijv. 150x150 nt) zal worden uitgevoerd op het Illumina HiSeq-platform.

Primaire uitkomst: verandering in Prime Diet Quality Score.

Secundaire resultaten:

1. Verandering in markers van cardiometabolisch risico, waaronder bloeddruk, lipidenprofiel, HbA1c, lichaamsgewicht.
2. Verandering in biomarkers van voedingskwaliteit
3. Samenstelling en functionaliteit van de darmmicrobiota (uit te voeren in een subset).

Vermogensberekening: berekeningen van de steekproefomvang worden bevestigd tijdens de validatie van de PDQS binnen een Ierse populatie. Echter, gebaseerd op gepubliceerde Amerikaanse gegevens, met een standaarddeviatie (SD) van PDQS van 2,3, en een aanname van een verschil in toename in PDQS van 5 tussen de gepersonaliseerde voedingsadvies- en controlegroepen, als er 60 deelnemers zijn in elke groep , zou de studie een vermogen van meer dan 90% hebben om dit verschil in gemiddelde PDQS als statistisch significant te detecteren, op het α=0,05-niveau. Er worden in totaal 134 deelnemers geworven om rekening te houden met ongeveer 10% uitval. Voor de gezondheidsuitkomsten, en, op basis van wat werd waargenomen bij een voedingsinterventie gebaseerd op het verbeteren van de voedingskwaliteit bij vergelijkbare deelnemers met een hoog CVD-risico, als er 60 deelnemers in elke groep zijn, en er wordt aangenomen dat (i) de SD van de verandering in diastolische bloeddruk (DBP) is 9 mmHg aan het einde van de studie; (ii) een verschil in DBP van 4,5 mmHg tussen de geïndividualiseerde voedingsadvies- en controlegroep; dan zou de studie 80% vermogen hebben om, als statistisch significant op het 5%-niveau, deze verschillen in gemiddelde verandering tussen de twee groepen te detecteren. De onderzoekers zullen vergelijkbare powerniveaus (~80%) hebben om effectgroottes van vergelijkbare grootte in totaal cholesterol, HbA1c en lichaamsgewicht te detecteren. De analyse van de samenstelling en functionaliteit van de darmmicrobiota zal verkennend van aard zijn.

Gegevensanalysestrategie: De herhaalde eindpuntmetingen die door het onderzoeksontwerp worden gegenereerd, zullen worden geanalyseerd met technieken die geschikt zijn voor longitudinale gegevens met behulp van de xt-panelonderzoeksprocedures die beschikbaar zijn in Stata release 11 (College Station, TX). Een eerste onderzoek van de correlatiestructuur van de herhaalde metingen zal helpen bij het bepalen van de aanpassing van het model. De invloed van de voedingsinterventie die wordt bestudeerd, zal worden beoordeeld door de gemiddelden van veranderingen in metingen vanaf de basislijn tot 6 maanden te vergelijken tussen de groepen met op biomarkers gebaseerd individueel advies op maat en groepen met alleen onderwijs. Dit verschil in gemiddelden geeft een schatting van het effect van de interventie en er worden 95%-betrouwbaarheidsgrenzen berekend om de precisie ervan aan te geven. Indien van toepassing worden de metingen logaritmisch getransformeerd voorafgaand aan de analyse en wordt de interpretatie uitgevoerd in termen van verhoudingen op de oorspronkelijke schaal.