Kolin ernæringsstatus: Utvikling av et biomarkørpanel

Kolin (Cho) er et essensielt næringsstoff og de fleste amerikaneres dietter oppnår ikke det anbefalte inntaket. Dietter lavt i Cho er assosiert med lever- og muskelsykdom og med suboptimal fosterutvikling, mens dietter for høye i kolin kan være assosiert med økt risiko for hjertesykdom. Cho er et nødvendig næringsstoff, og i 1998 ble et tilstrekkelig inntak (AI) og en tolerabel øvre grense (UL) for Cho etablert. I 2016 satte US Food and Drug Administration (FDA) et anbefalt daglig inntak (RDI) for Cho-basert på AI-ene som en del av den nye Nutrition Facts-etiketten for pakket mat (publisert i Federal Register 27. mai 2016; FDA-2012-N-1210-0875, Federal Register Number:2016-11867). AI/RDI varierer etter alder og kjønn, men er 550 mg/d hos ungdom og voksne menn og 425 mg/d hos voksne kvinner (mer hos gravide og ammende kvinner) og 400 mg/dag for unge kvinner.

Det er ingen validert biomarkør for kolinstatus (tilgjengeligheten av de ulike formene for Cho er nødvendig for å opprettholde optimal cellulær funksjon). Måling av plasma-cho-konsentrasjoner er ikke tilstrekkelig da plasmakolin er homeostatisk regulert. Basert på omfattende foreløpige og publiserte data identifiserte denne gruppen et panel av potensielle biomarkører som kunne brukes til å vurdere Cho-status, og nå foreslår etterforskerne å validere dette biomarkørpanelet mot mål på Cho-bassengstørrelsen ved bruk av isotopfortynning. De største lagrene av Cho er lokalisert i leveren, og masseresonansspektroskopi (MRS) av leveren har tidligere blitt brukt for å vurdere Cho-status hos mennesker. Denne metoden er ikke praktisk for bruk som en biomarkør i klinisk eller offentlig helsepraksis da den er kostbar og tilgjengeligheten av instrumenteringen er begrenset. Imidlertid kan MRS brukes til å bekrefte korrelasjoner mellom biomarkørpanelet og isotopfortynningsmetoden. Leverbiopsi er risikabelt og ikke praktisk, noe som gjør måling av konsentrasjoner av Cho- og Cho-metabolitter i leveren til et dårlig valg for å vurdere Cho-status.

Kanskje er det et panel av biomarkører som sammen vil gjenspeile Cho-status mer nøyaktig og pålitelig. Ved å foreta målinger på personer som er matet med 3 forskjellige diettmengder av Cho i to uker om gangen, og sammenligne biomarkørmålene med kroppens totale Cho-bassengstørrelse vurdert ved bruk av isotopfortynning (en proxy for tilgjengeligheten av de forskjellige formene for Cho), vil etterforskerne kunne identifisere kombinasjonen av biomarkører og algoritme for å beregne en Cho-statusscore som best forutsier total Cho-bassengstørrelse, og derfor forutsier kolin ernæringsstatus (tilgjengeligheten av de ulike formene for Cho som er nødvendig for å opprettholde cellulær funksjon). Folk som spiser dietter med lite kolin bør tømme kolinlagrene (Cho), og måling av Cho-bassengstørrelsen ved bruk av isotopfortynning bør gjenspeile denne uttømmingen. Etterforskerne vil identifisere et biomarkørpanel som korrelerer godt med målt Cho-bassengstørrelse på tvers av ulike grader av uttømming. Denne studien tester en metode for å bruke stabil isotopfortynning for å måle kroppens kolinlagre, og spør deretter hvordan dette målet korrelerer med et panel av biomarkører i plasma og med leverfett målt med Fibroscan®. Bruk av isotopfortynning kan gi et estimat av størrelsen på kroppsbassenget til Cho. Etterforskernes foreslåtte metode er konseptuelt lik metoden for å måle totalt kroppsvann fra en bolusdose med merket vann. Lignende metodikk ble nylig brukt i studier av metabolsk fluks av Cho hos gravide kvinner. Isotopfortynning er en veletablert metode som brukes til å estimere bassengstørrelsen for andre næringsstoffer, for eksempel vitamin A. I likhet med vitamin A, er de viktigste lagringsbassengene for Cho i leveren, og inntatt Cho absorberes raskt og akkumuleres av leveren. MRS/MR-skanninger vil også bli utført for å undersøke korrelasjon mellom disse «gullstandard»-målene og de andre metodene beskrevet ovenfor.

Deltakerne vil innta måltider gitt i to ukers diettintervaller med 3 forskjellige nivåer av kolin med en 2 ukers utvaskingsperioder mellom disse diettintervallene. Deltakerne vil motta 100 % av anbefalt inntak (RDI) av Cho (550 mg Cho/dag); 50 % av RDI for Cho (275 mg/dag); og 25 % av RDI for Cho (137,5 mg/dag). Måltidsrekkefølgen vil bli tildelt tilfeldig og alle deltakere vil motta alle dietter på et tidspunkt i studien. Det vil være minimum en to ukers utvasking mellom diettintervallene. Både deltakere og forskere vil bli blindet for diettordenen.

Deltakerne vil ha korte treningsutfordringer (Biodex) for å vurdere muskelfunksjon som en ekstra prediktor for kolinstatus.

Deltakere som ble registrert før 3/2020 fullførte MR/MRS-skanninger. Vi har fastslått at Fibroscan gir tilstrekkelig måling av leverfett, slik at vi eliminerte den ekstra ulempen for deltakerne med å reise til Winston-Salem for MR-skanning.

Spytt-, avførings- og urinprøver vil bli samlet inn.