Pistacheconsumptie op ontstekingsmarkers en vetvrije massa

Het algemene doel van het onderzoek is om de effecten van pistacheconsumptie op ontstekingsmarkers en vetvrije massa te evalueren bij vrouwen en mannen van 40 tot 60 jaar oud, die drie tot vijf dagen per week sporten. Om de effecten van het consumeren van 1,5 ounce pistachenoten per dag te bepalen, vergeleken met een controlegroep op ontstekingsmarkers (creatinekinase, C-reactief proteïne, cortisol, interleukine-8, tumornecrosefactor-alfa, koper-zink-superoxide-dismutase en glutathionperoxidase concentraties) en vetvrije massa bij vrouwen en mannen in de leeftijd van 40 tot 60 jaar, die minimaal zes maanden recreatief actief zijn (drie tot vijf dagen per week sporten).

Dit zal een gerandomiseerde studie zijn waarbij deelnemers eerst een basisinloopperiode van twee weken zullen voltooien, waarin zij hun typische dieet zullen consumeren. Hierna worden de deelnemers gedurende zes maanden gerandomiseerd in een van de twee groepen: ze consumeren 1,5 ons pistachenoten per dag versus een controlegroep (die geen pistachenoten consumeert). De pistachenoten vormen een aanvulling op hun gebruikelijke dieet.

Dieetinterventie inclusief dieetevaluatie De dieetinterventie bestaat uit het willekeurig toewijzen van 144 deelnemers aan het consumeren van 1,5 ons pistachenoten per dag (72 deelnemers) of een controlegroep (die geen pistachenoten consumeert) (72 deelnemers). Dat zal de enige verandering zijn die in de voeding van de deelnemers wordt doorgevoerd. Omdat een aantal onderzoekers heeft aangetoond dat het toevoegen van pistachenoten aan het dieet niet tot gewichtstoename leidt, wordt van de deelnemers op geen enkele manier gevraagd hun dieet te veranderen, behalve het toevoegen van een consumptie van 1,5 ons pistachenoten per dag gedurende zes maanden, of geen verandering in hun dieet (controlegroep) (afhankelijk van de groep waaraan ze willekeurig werden toegewezen).

Basisinloopperiode van twee weken. Er wordt een basisinloopperiode van twee weken ingebouwd waarin de deelnemers hun gebruikelijke dieet volgen. Hierna worden de deelnemers gedurende zes maanden gerandomiseerd in een van de twee groepen: het consumeren van 1,5 ons pistachenoten per dag of een controlegroep (het consumeren van geen pistachenoten). De pistachenoten vormen een aanvulling op hun gebruikelijke dieet.

Waarom een ​​inloopperiode van twee weken inbouwen? Eerst wordt er gebruik gemaakt van een inloopperiode na de rekrutering, maar vóór de randomisatie van de deelnemers. Met een inloopperiode kunnen de onderzoekers, zelfs als er tijdens de inloopperiode geen behandeling plaatsvindt (zoals in onze studie), de deelname van deelnemers beoordelen voorafgaand aan randomisatie. Als een deelnemer tijdens de inloopperiode niet ontvankelijk is voor enig contact (bijvoorbeeld e-mails, telefoontjes), kunnen de onderzoekers hem uitsluiten van deelname, wat de kracht van het onderzoek kan vergroten. Een inloopperiode kan echter tot negatieve effecten leiden. Het zou de externe validiteit kunnen beïnvloeden door deelnemers uit te sluiten van het onderzoek. Een inloopperiode kan ook de interne validiteit beïnvloeden door de inschatting van het intent-to-treat-effect te vergroten. Daarnaast moeten onderzoekers rapporteren waarom deelnemers tijdens de inloopperiode zijn uitgesloten, en in eventuele publicaties hun uitgangskenmerken beschrijven.

Beoordeling van de inname via de voeding en de beoordeling van fysieke activiteit Een volledige voedselfrequentievragenlijst (FFQ) uit Block 2014 + screener voor fysieke activiteit voor volwassenen (NutritionQuest, Berkeley, CA) alleen bij aanvang. Voedselfrequentievragenlijsten geven inzicht in de totale voedsel- en drankinname over het afgelopen jaar. De Block 2014 FFQ + fysieke activiteitsscreener combineert een volledige FFQ met een korte tool voor het screenen van fysieke activiteit. De Block 2014 FFQ + fysieke activiteitscreener heeft 127 etens- en drinkwaren. De database voor analyses is gemaakt op basis van de Food and Nutrient Database for Dietary Studies 5.0 van het Amerikaanse ministerie van Landbouw (USDA), de Food Pyramid Equivalents Database en de Nutrient Database for Standard Reference. De Block 2014 FFQ + fysieke activiteit screener biedt foto's van portiegroottes voor de inname van voedsel en dranken. De korte screening voor fysieke activiteit omvat 11 algemene fysieke activiteiten die zijn afgeleid van de evaluatie van de National Human Activity Patterns Survey, en beoordeelt het totale aantal minuten, metabole equivalente minuten (MET) en het energieverbruik. We hebben ervoor gekozen om de Block 2014 FFQ + fysieke activiteitsscreener te gebruiken, omdat deze de onderzoekers ook een algemene beoordeling van de fysieke activiteit van de deelnemers zal bieden.

Beoordeling van therapietrouw Deelnemers die willekeurig in de pistachegroep worden ingedeeld, ontvangen een voorraad pistachenoten (pakketten van 1,5 ounce) voor drie maanden na het verzamelen van basisgegevens. De deelnemers krijgen de pistachenoten in portiegecontroleerde pakketten om de therapietrouw te garanderen en eventuele barrières voor consumptie te verminderen.

Er worden voldoende pistachenoten aan de deelnemers verstrekt voor drie maanden, zodat de deelnemers naar ons laboratorium moeten terugkeren om nog een voorraad voor drie maanden te ontvangen. Wanneer deelnemers na drie maanden terugkeren naar ons laboratorium, wordt hen gevraagd om ongebruikte pakjes pistachenoten mee te nemen. Na drie maanden zullen de onderzoekers alle niet-geconsumeerde pakjes pistachenoten documenteren. Aan de deelnemers wordt gevraagd waarom ze sommige van hun pistachepakjes niet hebben geconsumeerd en hun redenen worden gedocumenteerd. De onderzoekers zullen de deelnemers dan nog een voorraad pistachenoten voor drie maanden verstrekken, waarmee ze het einde van het onderzoek kunnen bereiken. Als deelnemers 80% of meer van de verstrekte pistachenoten niet consumeren, worden ze uit het onderzoek verwijderd.

Bloedafname en analyses (primair) Nuchter serum C-reactief proteïne, serum interleukine-8, serum tumornecrosefactor-alfa, plasma koper-zink superoxide dismutase, plasma glutathion peroxidase, serum creatine kinase en serum cortisol concentraties zullen allemaal worden beoordeeld op basislijn, drie maanden en einde van de studie. Deelnemers arriveren 's ochtends in de aderlatingskamer in Wallace Hall op Virginia Tech, na een nacht vasten (10 uur vasten). Bij alle bloedafnames wordt veneus bloed afgenomen in serumbuisjes (geen antistollingsmiddel) of in plasmabuisjes (met heparine of EDTA als antistollingsmiddel) door een daartoe opgeleide flebotomist. Op elk tijdstip wordt van elke deelnemer twintig (20) milliliter (ml) bloed afgenomen. Tien ml wordt opgevangen in serumbuisjes (geen antistollingsmiddel) en 10 ml wordt opgevangen in plasmabuisjes met heparine of EDTA als antistollingsmiddel. Door de drie maanden durende dataverzameling kunnen de onderzoekers niet alleen meer data verzamelen, maar kunnen de onderzoekers ook nog een keer inchecken bij alle deelnemers, maar vooral bij degenen in de controlegroep. Daarnaast gaan de onderzoekers proberen de bloedafnames in te plannen op hetzelfde moment dat de deelnemers uit de pistachegroep naar het lab komen voor de bloedafname.

Na de bloedafname worden de rode bloedcellen gescheiden van serum of plasma via centrifugatie bij 3000 rpm (1500xg) gedurende 15 minuten. Serumbloedmonsters moeten vóór het centrifugeren eerst een uur op ijs stollen. Plasmamonsters worden onmiddellijk na elke bloedafname gecentrifugeerd. Het heldere supernatant wordt met behulp van wegwerptransferpipetten in correct gelabelde Eppendorf-buisjes van 1,5 ml (Eppendorf AG, Massachusetts, VS en Duitsland) verdeeld. De buisjes voor alle bepalingen worden bij -80°C bewaard totdat ze nodig zijn voor analyses. Alle bloedmonsters worden in tweevoud geanalyseerd op alle bovengenoemde biomarkers.

Enzyme-Linked Immunosorbent Assays (ELISA) (ThermoFisher Scientific, Waltham, MA) zullen worden gebruikt om alle biomarkers te beoordelen, met behulp van een BioTek Synergy H1 Hybrid Multi-Mode Monochromator Fluorescentie Microplate Reader (Fisher Scientific, Hanover Place, IL). Alle bloedanalyses zullen aan het einde van het onderzoek worden uitgevoerd om de verschillen tussen ELISA-kits tot een minimum te beperken. Alle bloedanalyses zullen worden uitgevoerd in het Nutritional Biochemistry Laboratory in Wallace Hall (Department of Human Nutrition, Foods, and Exercise, Virginia Tech).

De bovengenoemde biomarkers zijn om verschillende redenen geselecteerd. Ten eerste zijn ze enkele van de belangrijkste ontstekingsmarkers in het lichaam. Bovendien zorgen ze voor een balans tussen ontstekingsmarkers en antioxidanten. Ten slotte zijn ze niet allemaal gemeten in onderzoeken waarbij pistachenoten werden geconsumeerd als onderdeel van de interventie.

Beoordeling van de vetvrije massa (primair) De onderzoekers zullen een Lunar iDXA2, MTY dual-energy röntgenabsorptiometer (DXA) (GE Precision Healthcare, LLC, Chicago, IL) gebruiken om de lichaamssamenstelling te analyseren, met name de vetvrije massa. De DXA wordt beschouwd als een gouden standaard voor het beoordelen van de vetvrije massa, het percentage lichaamsvet en de botmineraaldichtheid. Een totale bodyscan duurt ongeveer vijf minuten. De hoeveelheid stralingsblootstelling is niet meer dan wat men zou krijgen bij een vlucht over het hele land. We zullen de lichaamssamenstelling meten aan het begin en aan het einde van het onderzoek. De onderzoekers gaan de lichaamssamenstelling na drie maanden niet gedurende twee meten, omdat we de deelnemers niet nog een blootstelling aan straling willen toevoegen.

Lichaamsgewicht, lengte, body mass index en tailleomtrek (secundair) Om beschrijvende gegevens te verkrijgen, wordt het lichaamsgewicht tot op 0,25 kg nauwkeurig gemeten, zonder schoenen en met dezelfde kleding, op een gekalibreerde evenwichtsbalkweegschaal (Seca, Hamburg , Duitsland). De hoogte wordt gemeten tot op 0,5 cm nauwkeurig met behulp van een stadiometer die aan de evenwichtsbalkschaal is bevestigd. De onderzoekers meten tweemaal het lichaamsgewicht en de lengte en nemen van elk van de maten het gemiddelde. De onderzoekers hebben deze methode een aantal jaren toegepast om de nauwkeurigheid bij het beoordelen van lichaamsgewicht en lengte te vergroten. De body mass index (BMI) wordt berekend met behulp van de volgende vergelijking: BMI = gewicht (kilogram)/lengte (meter2). Deelnemers wordt gevraagd om voor elke gegevensverzameling en voor het gemak van andere antropometrische metingen dezelfde kleding te dragen. De onderzoekers willen dat het lichaamsgewicht gedurende de gehele onderzoeksperiode stabiel blijft.

Er is vastgesteld dat metingen van de tailleomtrek een eenvoudige, betrouwbare beoordeling zijn van het visceraal vet in de buik. Deelnemers wordt gevraagd om met hun voeten ongeveer op schouderbreedte uit elkaar te staan, en met hun gewicht gelijkmatig verdeeld over elk been. Er wordt hen gevraagd normaal te ademen, waarbij de meting wordt gedaan aan het einde van een zachte uitademing. De tailleomtrek wordt gemeten op 2,5 cm boven de navel in drievoud tot op de dichtstbijzijnde 0,5 cm met behulp van een Gulick-meetlint. Het gemiddelde van de drie metingen wordt als waarde gebruikt. We meten lichaamsgewicht, lengte, BMI en tailleomtrek aan het begin en aan het einde van het onderzoek.

Statistische evaluaties, inclusief het opzetten en beheren van een vermogensberekeningsdatabase. Het Research Electronic Data Capture (REDCap)-systeem zal worden gebruikt als een centrale hulpbron voor gegevensverwerking en -beheer. Terwijl het front-end verzamelinstrument wordt gemaakt, creëert REDCap automatisch een back-end database die is ontworpen om de gegevens op te slaan die uit het onderzoek worden vastgelegd. Het Office of Export and Secure Research Compliance (OESRC) van Virginia Tech (VT) heeft een licentie verleend voor een eigen versie van REDCap die lokaal wordt gehost in het Andrews Information Systems Building. REDCap is specifiek ontwikkeld rond de Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA)-beveiligingsrichtlijnen ter ondersteuning van online en offline gegevensverzameling voor onderzoeksstudies en operaties. Het biedt een intuïtieve interface voor gegevensinvoer met gegevensvalidatie, audittrails voor het volgen van gegevensmanipulatie en exportprocedures, en geautomatiseerde exportprocedures voor naadloze gegevensdownloads.

Studieopzet Dit zal een gerandomiseerde studie zijn waarbij deelnemers eerst een basisinloopperiode van twee weken doorlopen, waarin zij hun typische dieet zullen volgen. Hierna worden de deelnemers gedurende zes maanden gerandomiseerd in een van de twee groepen: het consumeren van 1,5 ons pistachenoten per dag, of een controlegroep (het consumeren van geen pistachenoten). Degenen in de pistachegroep zullen pistachenoten consumeren naast hun gebruikelijke dieet.

Randomisatie De onderzoekers zullen in aanmerking komende deelnemers willekeurig verdelen over een van de twee groepen (pistache versus controle) met behulp van gepermuteerde blokrandomisatie met stratificatie om de toewijzing op geslacht in evenwicht te brengen. Randomisatietoewijzingstabellen zullen worden gemaakt door een biostatisticus die niet betrokken is bij de klinische proef, met behulp van SAS-software, versie 9.4 (SAS Institute, Cary, NC, VS). De tabellen zullen worden opgeslagen binnen het REDCap-systeem van Virginia Tech, op een zodanige manier dat alleen de biostatisticus ze kan bekijken. De onderzoeksresultaten zullen blind worden geanalyseerd op de toewijzingsstatus.

Berekening van steekproefomvang en power Het primaire resultaat is de verandering in de ontstekingsreactie, gemeten aan de hand van C-reactieve proteïneconcentraties, vanaf de inloopperiode bij aanvang tot zes maanden. De power voor dit onderzoek was gebaseerd op resultaten voor C-reactieve proteïneconcentraties van gezonde volwassenen die een dieetinterventie kregen, waarbij de veronderstelde gemiddelde C-reactieve proteïneconcentratie bij aanvang 1,53 mg/l bedraagt ​​(standaarddeviatie [SD] 1,52 mg/l). Voor vergelijkingen binnen groepen bereikt een steekproefomvang van 60 gezonde volwassenen per groep (120 in totaal) een vermogen van 80% om gepaarde gemiddelde verschillen van 0,62 te detecteren (Cohen's d = 0,41 [klein-medium effect]), en is gebaseerd op een twee- dubbelzijdige gepaarde t-toets bij het specificeren van een significantieniveau van α=0,025. Voor vergelijkingen tussen groepen bereiken steekproefgroottes van 60 per groep (120 in totaal) een vermogen van 80% om een ​​gemiddeld verschil van 0,86 te detecteren (Cohen's d = 0,57 [gemiddeld effect]) gebaseerd op een tweezijdige t-test met twee steekproeven, waarbij wordt uitgegaan van gelijke varianties en α=0,025. Om rekening te houden met een mogelijk verloop van 20% zullen we 144 deelnemers werven (72 deelnemers per groep).

Gegevensanalyses Voorlopige analyses Beschrijvende statistieken, inclusief metingen van de centrale tendens (gemiddelde, mediaan) en variatie (standaarddeviatie, interkwartielbereik, bereik) voor continue metingen en frequenties en percentages voor dichotome en categorische metingen, zullen worden gebruikt om de steekproef te karakteriseren. Mochten er afwijkingen van de normaliteit optreden, dan zullen transformaties worden toegepast, of zullen niet-parametrische tests worden geïmplementeerd en vergeleken met parametrische tests. Merk op dat, hoewel de onderzoekers verwachten dat de groepen door randomisatie in evenwicht zijn op basislijnkenmerken, onevenwichtigheden die door toeval optreden, in alle analyses zullen worden gecorrigeerd.

Ontbrekende gegevensmethoden Hoewel er alles aan zal worden gedaan om volledige gegevens over elke deelnemer te verkrijgen, zijn enkele ontbrekende gegevens onvermijdelijk. Het onderliggende mechanisme, volledig willekeurig ontbrekend (MCAR), willekeurig ontbrekend (MAR), of niet willekeurig ontbrekend (MNAR), zal worden geëvalueerd voordat er aanpassingen worden gedaan om vertekening door ontbrekende gegevens te minimaliseren. De aanname van MAR, die het gebruik van meervoudige imputatie door geketende vergelijkingen ondersteunt, zal worden geëvalueerd door een indicator van ontbrekendheid op bekende covariaten te regressie met behulp van meervoudige logistische regressie. De voorgestelde analysemethoden zullen profiteren van alle beschikbare gegevens. Basiskarakteristieken zullen worden vergeleken tussen deelnemers met en zonder volledige gegevens, waarbij wordt onderkend dat de statistische kracht die gepaard gaat met het vinden van echte statistische verschillen beperkt kan zijn. Om mogelijke vooroordelen te beoordelen, zal een vergelijking van de responspercentages worden opgenomen. Als de ontbrekende gegevens minimaal zijn (<5%) en als MAR of MCAR kunnen worden beschouwd, wordt de primaire hypothese getest met behulp van de volledige waargenomen gegevens.

Doel 1 Analyses Het primaire doel van deze studie is het onderzoeken van de effecten van het consumeren van pistachenoten op de ontstekingsreactie (gemeten aan de hand van creatinekinase, C-reactief proteïne, cortisol, interleukine-8, tumornecrosefactor-alfa, koper-zink-superoxide-dismutase en glutathionperoxidaseconcentraties) en vetvrije massa (gemeten met DXA). Veranderingen ten opzichte van baseline, drie maanden en zes maanden in elke uitkomst als reactie op dieetinterventie zullen afhankelijk zijn van lineaire modellen met gemengde effecten die willekeurige effecten voor deelnemers en vaste effecten voor dieet en tijd omvatten (baseline-inloop, drie maanden, zes maanden) . Modelaannames zullen zowel kwantitatief als visueel worden beoordeeld met behulp van goodness-of-fit-statistieken en diagnostische plots. Bijkomende secundaire analyses zullen algemene lineaire modellering omvatten, waarbij verschilscores (tijdspunt van zes maanden min de uitgangswaarde, tijdspunt van zes maanden min tijdspunt van drie maanden, tijdspunt van drie maanden minus uitgangswaarde) zullen worden geregressied voor dieetinterventiegroepen.

Potentiële impact/relevantie voor wetenschappelijke ontdekkingen Deze studie zou voor recreatief actieve individuen een eenvoudige, gezonde manier kunnen bieden om ontstekingen te verminderen en de lichaamssamenstelling te verbeteren. Het feit dat pistachenoten een volledig voedingsmiddel zijn en geen supplement, leent zich voor een positieve benadering van gezondheid en welzijn. Onderzoek naar de voordelen die pistachenoten kunnen hebben bij gezonde, actieve volwassenen, biedt een nieuwe mogelijkheid om individuen aan te moedigen meer van dit gezonde voedsel te consumeren.