Undersøkelse av in vivo endogen og/eller eksogen produksjon av fenoliske metabolitter ved bruk av (u)målrettet metabolomikk (ENDOPHENOL)

Studien vil bestå av en randomisert cross-over studie og hver arm vil vare i 5 dager. Totalt tretti (30) friske frivillige vil bli rekruttert til studiet i Parma (PR), ved å bruke kunngjøringer plassert på universitetet, sykehuset og offentlige steder. For å tildele emner til hver arm, vil en liste bli generert ved hjelp av et randomisert blokkdesign ved å bruke Random Number Generator Pro (Segobit Software). Denne listen vil være blind for PI og frivillige, da den vil bli laget av en kollega som ikke er involvert i forsøkspersonenes påmelding og bruker en nummerert sekvens i forseglede, ugjennomsiktige konvolutter.

Frivillige som fritt aksepterer å delta i studien vil bli bedt om deres skriftlige informerte samtykke. Informasjon til de frivillige vil bli gitt før og separat fra samtykkeskjemaet. Disse informasjonsarkene og skjemaene for informert samtykke er utarbeidet i henhold til Oviedo-konvensjonen og vurderer veiledningen til den lokale etiske komiteen. Etter å ha innhentet skriftlig informert samtykke, vil frivillige gjennomgå et screeningbesøk for å fastslå kvalifisering og samle inn personopplysninger.

Personvernet til de frivillige vil bli sikret gjennom pseudoanonymisering ved å tilskrive en personlig alfanumerisk kode. Rekrutterte frivillige vil også signere en autorisasjon til bruk av personopplysninger og innhentede data.

Etter rekruttering vil forsøkspersonene delta på et første besøk, når personopplysninger vil bli samlet inn, og kroppssammensetning og antropometriske parametere måles. Deretter vil de motta maten, kosttilskuddene og materialene som er nødvendige for å følge studien. De rekrutterte forsøkspersonene vil bli bedt om å følge en diett med lav(poly)fenol, som vil være den samme for alle frivillige og opprettholdes i hele perioden av intervensjonsstudien. Mat, forberedelsesmodus og tidspunkt for å spise måltidene vil bli gitt av sponsoren. Dietten vil bli personlig tilpasset til å tilnærme de nødvendige kaloriene basert på den målte basale metabolske hastigheten, multiplisert med det fysiske aktivitetsnivået satt til 1,45, og det vil være kvantitative variasjoner på lav(poly)fenoldietten basert på det daglige energibehovet: 1500 kcal/dag, 1750 kcal/dag, 2000 kcal/dag, 2250 kcal/dag, 2500 kcal/dag, 2750 kcal/dag eller 3000 kcal/dag, alle med ernæringsmessig balanserte mengder protein, fett og karbohydrater. I tillegg vil deltakerne bli bedt om å begrense fysisk trening i løpet av studiens varighet.

Forsøkspersonene vil bli bedt om å samle urin produsert i løpet av 60 timer før intervensjonen, fra kvelden før første diettdag (fra kl. 21.00 natten før første diettdag) og hver 12. time (60-48 timer, 48-36 timer) , 36-24t, 24-12t, 12-0t), og for å fullføre matdagboken for å sjekke om kostholdet overholdes. Forsøkspersonene blir bedt om å ta med oppsamlet urin til Human Nutrition Unit ved Food and Drug Department ved University of Parma.

Om morgenen den tredje dagen med diett, vil forsøkspersoner bli bedt om å ankomme Parma University i fastende forhold. Før inngrepet blir det tatt fastende urin- og spyttprøver. Deretter vil sukkerholdig koffeinfri kaffe (3 doser på 50 ml hver og 5 g sukker) eller sukkerholdig vann (150 ml vann og 5 g sukker) gis i henhold til randomisering av armene, sammen med en standardisert frokost bestående av et (poly)fenolfritt, ernæringsmessig balansert fast måltid og vann (ad libitum).

Etter frokost vil forsøkspersonene bli bedt om å samle urin autonomt i de neste 48 t på angitte tidspunkter (0 - 3 t; 3 - 6 t; 6 - 9 t; 9 - 12 t; 12 - 24 t; 24 - 36 t; og 36 - 48 t), etter det samme tilpassede kostholdet. Til slutt vil forsøkspersoner autonomt samle en fekal prøve innen 6 til 48 timer etter intervensjonen.

På morgenen den siste dagen, etter den siste urininnsamlingen, vil forsøkspersonene bringe innsamlede urin- og avføringsprøver og den 5-dagers matdagboken til Human Nutrition Unit ved Food and Drug Department ved University of Parma.

Etter den første armen vil forsøkspersonene gjenoppta sin vante livsstil i 2 påfølgende uker, deretter vil de delta på et nytt besøk, når alle de antropometriske evalueringene som ble utført under det første besøket vil bli gjentatt og et annet sett med mat og informasjon for det personlige kostholdet vil bli gitt. Med studien som et cross-over-design, vil protokollen som følges være den samme som den som er beskrevet ovenfor (bortsett fra spyttprøvetaking, som bare vil bli utført én gang). På diettens tredje dag vil forsøkspersoner som inntok kaffe i den tidligere delen av studien, innta vann, og omvendt.

For denne studien ble prøvestørrelsen estimert med tanke på den gjennomsnittlige konsentrasjonen av kaffeavledede (poly)fenoler og deres metabolitter i urin som det primære resultatet og tilgjengelig litteratur om lignende tilnærminger og studier av området. Antallet 30 frivillige ble etablert under hensyntagen til de aksepterte parametrene for kliniske studier (styrke satt til 0,8 og α satt til 0,05), mulige frafall (15 % frafallsrate), og ekskludering av frivillige for å opprettholde prøvekraften for statistisk analyse. Før noen sammenligning utføres, vil normaliteten til hver variabel bli evaluert for å velge den mest passende statistiske testen. Hvis metabolittdata er normalfordelt, vil data bli uttrykt som gjennomsnitt ± standardavvik og analysert ved bruk av gjentatte mål t-test eller ANOVA med post-hoc sammenligninger. Hvis data ikke er normalfordelt, vil de bli rapportert som median og interkvartilt område, og Friedman-testen med post hoc parvise sammenligninger vil bli utført. P-verdi < 0,05 vil bli sett på som statistisk signifikant.

Uovervåket og overvåket multivariat analyse vil bli brukt for å identifisere og karakterisere de forskjellige urinmetabotypene, etter prosedyrene utviklet av vår forskningsgruppe for målrettet metabolomikkanalyse av fenoliske metabolitter eller ved bruk av ikke-målrettede metabolomiske data. Vi vil bruke ulike klyngetilnærminger for å bedre utforske den eksisterende variasjonen. Dette vil tjene til å etablere antall klynger (dvs. fenoliske metabotyper), antall deltakere som danner hver klynge og likhetene mellom mulige metabotyper.

Forholdet mellom mønstre av LMWP og deres antatte determinanter (alder, kjønn, etnisitet, livsstil, antropometri, kroppssammensetning, genotype og tarmmikrobiom) vil bli utforsket ved hjelp av korrelasjonstester og multivariate analyser. P-verdi < 0,05 vil bli sett på som statistisk signifikant. Statistikk vil bli utført av det spesialiserte personalet ved Human Nutrition Unit, under tilsyn av PI, og i samarbeid med universitetsteamene med ansvar for mikrobiell profilering og genotyping.