Effekter av sukralose i insulinfølsomhet, tarmmikrobiota og postprandial GLP-1

Studere design:

Dette er en trippelblind, parallell, placebokontrollert, randomisert klinisk studie.

Eksempelstørrelse:

Prøvestørrelsen ble beregnet for å observere en forskjell på 15 % i insulinfølsomhet basert på to utfall: glukosehastighet (Ra) og glukosehastighet (Rd) oppnådd fra den hyperinsulinemisk-euglykemiske glukoseklemmen for å måle leveren og skjelettmuskulaturen insulinfølsomhet.

Beregningen ble gjort under hensyntagen til en sannsynlighet for type I feil (α) på 5 %, med en potens på 90 % og tillegg på 20 % for potensielle tap ved oppfølging.

Estimert utvalgsstørrelse for studien er 24 forsøkspersoner, 12 per gruppe.

Randomisering:

Deltakerne vil bli tilfeldig tildelt en av de to gruppene (sukralose eller placebo) ved å bruke nettstedet Randomization.com (http://www.randomization.com) med en balansert blokkdesign på 4 blokker med 6 emner hver. Den tilfeldige tildelingssekvensen vil bli utført av en ekstern forsker.

Innblanding:

Intervensjonen vil bestå av kapsler fylt med ren sukralose eller placebo (maisstivelse) i henhold til gruppeoppgaven. Hver kapsel vil inneholde 90 mg sukralose eller placebo. Deltakerne vil bli bedt om å innta en kapsel i hvert måltid (tre per dag) for å oppnå et inntak på 270 mg sukralose eller placebo, denne mengden tilsvarer omtrent 30 % av det akseptable daglige inntaket (ADI) av sukralose for en mager person. Dette ble beregnet basert på ADI etablert av den felles mat- og landbruksorganisasjonen til FN (FAO)/Verdens helseorganisasjon (WHO) ekspertkomité for mattilsetningsstoffer (JECFA) på 15 mg per kg kroppsvekt per dag med sukralose.

Bruk av identiske kapsler vil tillate blinding, kapslene vil bli deponert i flasker nummerert sekvensielt i henhold til registreringsprosessen, og verken deltakerne eller forskerne vil vite innholdet i kapslene eller gruppen som er tildelt.

Besøk 1

En oral glukosetoleransetest (OGTT) vil bli utført for å bekrefte at deltakerne ikke har diabetes eller prediabetes. Fastende insulin, lipidprofil og glykert hemoglobin vil bli målt. Dessuten vil antropometri (vekt, høyde, midje- og hofteomkrets), blodtrykk og hjertefrekvens bli dokumentert. Kroppssammensetning vil bli evaluert med dobbel røntgenabsorptiometri (DXA) som allerede er tilgjengelig i forskningsenheten og bioelektrisk impedans. Fysisk aktivitet vil bli registrert med spørreskjemaet fra University of Laval som måler energiforbruk i kcal per dag. Et format for tre-dagers matinntaksrekord vil bli gitt for å bli prospektivt registrert av deltakerne.

Besøk 2

Den første hyperinsulinemisk-euglykemiske glukoseklemmen (HEGC) vil bli utført i dette besøket. Tracers vil bli administrert i løpet av de første 3,5 timene. Den første fasen av HEGC vil bruke en insulininfusjon på 14 millienheter (mU)/m2 BSA/min for å evaluere leverens insulinfølsomhet. Den andre fasen av HEGC vil bruke en insulininfusjon på 50 mU/m2 kroppsoverflate (BSA)/min for å evaluere skjelettmuskulaturens insulinfølsomhet. Hver fase har en varighet på omtrent to til tre timer.

Besøk 3

Den tre dager lange matjournalen vil bli forespurt og gjennomgått for å evaluere matforbruksvaner. En toleransetest for blandet måltid vil bli utført over to timer. Måltidet vil bestå av 523 kcal (49 % karbohydrater, 17 % protein, 34 % lipider). Blodprøver vil bli tatt etter 0, 30, 60, 90 og 120 minutter for å måle konsentrasjoner av glukose, insulin og glukagonlignende peptid type 1 (GLP-1). Konsentrasjoner av lipopolysakkarid (LPS), C-reaktivt protein (CRP), interleukin 6 (IL-6) og tumornekrosefaktor-alfa (TNF-α) vil også bli målt på basaltidspunktet. Ti minutter før testen vil deltakerne innta en kapsel som inneholder enten sukralose eller placebo (120 mg).

Deltakerne vil proporsjonere den første avføringsprøven for å evaluere tarmmikrobiota.

Forskerne vil proporsjonere flasken med kapsler som hver deltaker vil konsumere i løpet av intervensjonsperioden (30 ± 2 dager) i dette besøket. Hver deltaker vil også bli bedt om å registrere på etterlevelsesformatet om de konsumerte kapselen til frokost, lunsj og middag hver dag i intervensjonsperioden og registrere eventuelle symptomer relatert til kapselinntak. Et annet format for å registrere tre-dagers matforbruk igjen vil bli gitt.

Besøk 4

Den andre HEGC vil bli utført i dette besøket etter samme prosedyre som forklart i besøk 2. Deltakerne vil proporsjonere den andre avføringsprøven for å evaluere endringer i tarmmikrobiota. Spørreskjemaet om fysisk aktivitet vil også bli brukt på nytt, og den andre 3-dagers matregistreringen vil bli innhentet for å evaluere endringer i henholdsvis fysisk aktivitet og matvaner.

Besøk 5

Den andre toleransetesten for blandet måltid vil bli utført etter samme prosedyre som besøk 3. Deltakerne vil bli bedt om å returnere de tomme flaskene for å kvantifisere overholdelse av intervensjonen. I tillegg vil etterlevelses- og symptomformater bli samlet inn.

Besøk 6

Deltakerne vil bli bedt om å hjelpe en måned etter besøk 5 for å foreta en endelig evaluering av fastende glukose-, insulin- og lipidprofilkonsentrasjoner. Spørreskjemaet om fysisk aktivitet vil bli brukt på nytt og en tredje 3-dagers matjournal vil bli samlet inn for å evaluere endringer i henholdsvis fysisk aktivitet og matvaner.