Wpływ fermentujących węglowodanów na homeostazę glukozy (FermCarb)

TYTUŁ Wpływ węglowodanów ulegających fermentacji na kontrolę masy ciała i kontrolę glikemii u osób z wysokim ryzykiem rozwoju DMT2

CELE Ocena wpływu węglowodanów ulegających fermentacji u osób ze stanem przedcukrzycowym na:

1. Regulacja apetytu
2. Homeostaza glukozy i funkcja komórek B
3. Utrata masy ciała i zmiany w składzie ciała
4. Utrzymanie utraty wagi
5. Markery stresu oksydacyjnego

PROJEKT Badacze planują przeprowadzić 3 śledztwa. Badanie 1 i 2 to randomizowane krzyżowe próby kontrolne obejmujące 14-dniową suplementację 30 g inuliny (węglowodany ulegające fermentacji) lub celulozy (węglowodany niefermentujące) w celu pierwszego opisu fizjologii i mechanizmów regulujących apetyt i homeostazę glukozy. Badanie 3 jest randomizowanym, równoległym badaniem kontrolnym dotyczącym utraty masy ciała, po którym następuje utrzymanie masy ciała, w celu oceny skuteczności węglowodanów ulegających fermentacji w zmniejszaniu ryzyka T2DM.

POPULACJA Mężczyźni z nadwagą i otyłością oraz kobiety ze stanem przedcukrzycowym.

LECZENIE Uczestnicy grupy terapeutycznej we wszystkich 3 badaniach będą spożywać inulinę 3 razy dziennie (całkowita dzienna dawka: 30 g). Uczestnicy ramienia placebo we wszystkich 3 badaniach będą przyjmować celulozę 3 razy dziennie (całkowita dzienna dawka: 30 g).

CZAS TRWANIA Dochodzenie 1 potrwa 16 tygodni. Dochodzenie 2 potrwa 18 tygodni. Dochodzenie 3 potrwa 18 tygodni.

TŁO

Cukrzyca typu 2 (DMT2) jest poważnym problemem zdrowotnym w Wielkiej Brytanii, podobnie jak na całym świecie. Zwiększona częstość występowania DMT2 w Wielkiej Brytanii jest ściśle związana ze zwiększoną częstością występowania otyłości, przy czym szacuje się, że ryzyko cukrzycy wzrasta o 4,5-9 procent z każdym przybieranym na wadze kilogramem (1). Stan przedcukrzycowy jest również związany ze wzrostem masy ciała i jest krytycznym krokiem w rozwoju T2DM.

Stan przedcukrzycowy zwiększa również ryzyko chorób układu krążenia. Uważa się, że jest to spowodowane hiperglikemią i zmiennością glikemii obserwowaną w stanie przedcukrzycowym. Zarówno hiperglikemia, jak i zmienność glikemii są związane ze stresem oksydacyjnym. Uważa się, że stres oksydacyjny powoduje uszkodzenie śródbłonka, co może prowadzić do chorób układu krążenia. Zmniejszenie hiperglikemii i zmienności glikemii może powodować zmniejszenie stresu oksydacyjnego.

Wykazano, że szereg hormonów jelitowych – uwalnianych fizjologicznie w odpowiedzi na pokarm – silnie hamuje ludzki apetyt i hamuje przyjmowanie pokarmu oraz homeostazę glukozy (2). Dwa z tych hormonów jelitowych, glukagonopodobny peptyd-1 (GLP-1) i peptyd YY (PYY), są uwalniane z neuroendokrynnych komórek L w okrężnicy i mają widoczne działanie hamujące apetyt u zwierząt i ludzi (3-6). GLP-1 poprawia również kontrolę glikemii poprzez stymulację komórek B trzustki do wydzielania insuliny w sposób zależny od glukozy, hamuje uwalnianie glukagonu i zmniejsza produkcję glukozy w wątrobie (7-9). Wykazano, że długotrwałe leczenie agonistami GLP-1 powoduje znaczną utratę masy ciała u ludzi (10).

Praca nasza i innych na gryzoniach wykazała, że ​​dietetyczne węglowodany ulegające fermentacji (FCHO) mogą znacznie zwiększyć krążące poziomy PYY i GLP-1, jednocześnie tłumiąc ośrodki apetytu w podwzgórzu (11-12). Skutkuje to niższym poziomem tkanki tłuszczowej i tłuszczem brzusznym bez ogólnego wpływu na wagę; jednak ponieważ tłuszcz brzuszny jest ważnym czynnikiem ryzyka sercowo-naczyniowego w cukrzycy, efekt ten prawdopodobnie będzie korzystny dla zdrowia (13-14). Istnieje wiele krótkoterminowych badań na ludziach, które donoszą o wzroście uczucia sytości po spożyciu FCHO (15-16), a całoroczne badanie dzieci spożywających inulinę FCHO wykazało znaczną utratę wagi w porównaniu z grupą kontrolną (17). Wykazano również, że FCHO zwiększa wrażliwość na insulinę, zmniejsza poposiłkowe poziomy glukozy we krwi i zwiększa utlenianie lipidów u osób z nadwagą z cukrzycą i bez cukrzycy (18,19), przy czym efekty mogą być pośredniczone przez indukowany przez FCHO wzrost GLP-1 (GLP-1 1 nie był mierzony w tych badaniach). Nawet krótkotrwałe spożywanie FCHO u osób zdrowych ma podobny wpływ na kontrolę glikemii (20).

PROJEKT BADANIA

Inulina będzie stosowana jako dodatek FCHO we wszystkich 3 badaniach. Inulina nie ma znanego wpływu na jelito cienkie, w pełni fermentuje w jelicie grubym. Dlatego inulina idealnie nadaje się do badania wpływu fermentacji w jelicie grubym na apetyt, kontrolę glikemii i utrzymanie wagi. Test

PROCEDURA PRZESIEWANIA

1. Badanie telefoniczne pozwoli zidentyfikować członków tej kohorty, którzy spełniają wstępne kryteria selekcji:

   Dorośli w wieku powyżej 18 lat, Uczestnicy bez poważnych chorób metabolicznych - w tym cukrzycy, bez znanych/rozpoznanych problemów żołądkowo-jelitowych, takich jak nieswoiste zapalenie jelit, zespół jelita drażliwego itp. oraz nie nadużywający narkotyków lub alkoholu w ciągu ostatnich 2 lat.

2. W Centrum Sir Johna McMichaela uczestnicy przejdą następujące zabiegi:

Doustny test obciążenia glukozą.

Próbka krwi o objętości 30 ml zostanie pobrana do pełnej morfologii krwi, testów czynności wątroby, elektrolitów, testów czynności tarczycy, HbA1c i glukozy.

Rejestrowana jest masa ciała i wzrost.

SZCZEGÓŁOWY PROTOKÓŁ

SESJE STUDIUJĄCE APETYT

Wizyta 1, 2, 3 i 4 w Dochodzeniu 1.

Uczestnicy przybywają na czczo przez noc (10-godzinny post). Po wyjaśnieniu procedur i potwierdzeniu chęci udziału uczestnika następuje rejestracja masy ciała.

Do żyły przedramienia wprowadzana jest kaniula, która umożliwia pobieranie krwi w ciągu dnia. Pobiera się dwie podstawowe próbki krwi. Wizualne skale analogowe (VAS) są uzupełniane za każdym razem, gdy pobierana jest próbka krwi. Schemat losowania przedstawiono poniżej. Łącznie 80 ml krwi zostanie pobrane podczas badania 1 dnia badania apetytu, a łącznie 115 ml zostanie pobrane podczas każdej wizyty w badaniu apetytu w badaniu 3. Wizualna skala analogowa do oceny apetytu zostanie uzupełniona za każdym razem, gdy zostanie pobrana próbka krwi. Pytania wizualnej skali analogowej obejmują: „Jak bardzo czujesz się teraz pełny?” i „Jak bardzo jesteś teraz głodny?” i „Ile możesz teraz zjeść?”. Odpowiedzą, robiąc pionowy znak na dziesięciocentymetrowej linii, zakotwiczony w słowach „wcale” i „bardzo”. Podobnie oceniane będą skutki uboczne, takie jak nudności, nudności, wzdęcia, wzdęcia, biegunka i ogólne samopoczucie.

O godzinie 0 serwowane jest śniadanie, a uczestnicy będą mieli 20 minut na spożycie posiłku. Obiad podawany jest po 240 minutach, a test posiłkowy po 440 minutach od pobrania ostatniej próbki krwi.

Podczas sesji badawczej uczestnicy zostaną poproszeni o zminimalizowanie aktywności fizycznej. Woda jest dozwolona bez ograniczeń, chociaż uczestnicy zostaną poproszeni o niepicie mniej niż 10 minut przed pobraniem próbki krwi i zakończeniem VAS. W 440 minucie podawany jest wstępnie zważony posiłek. Posiłek jest podawany w nadmiarze, a uczestnicy proszeni są o spożywanie posiłku aż do pełnego zapełnienia. Do posiłku podaje się dzbanek wody, a spożycie wody jest również rejestrowane.

W badaniu 3 sesje nauki będą krótsze i będą składać się ze śniadania i kolacji testowej w porze lunchu.

INDYWIDUALNE PORADY DIETETYCZNE

W badaniu 3 wszyscy uczestnicy otrzymają poradę dietetyczną w 1, 2, 4 i 7 tygodniu. Instrukcje udzielane uczestnikom będą zindywidualizowane w oparciu o aktualne zapotrzebowanie wagowe i energetyczne, zgodne z typowym pakietem opieki, który byłby oferowany w poradni dietetycznej. Uczestnicy zostaną poinstruowani, aby dążyć do utraty wagi o 5% w ciągu 9 tygodni.

SUPLEMENTACJA W WARUNKACH WOLNEGO ŻYCIA

Suplement będzie dostarczany w saszetkach (zawierających porcje 10g). W okresie docierania dzienne spożycie będzie stopniowo zwiększane do 30 g dziennie przez 4 tygodnie. Podczas tego okresu wstępnego badacze dwukrotnie skontaktują się z uczestnikami za pośrednictwem poczty elektronicznej lub telefonu, aby upewnić się, że suplementacja błonnikiem nie ma niepożądanych skutków ubocznych i upewnić się, że przestrzegane są instrukcje i odpowiedzieć na wszelkie pytania uczestników. Następnie badani przyjmowali 30 g dziennie do końca badania (6 tygodni w badaniu 1 lub 18 tygodni w badaniu 3).

OKRES WYPŁUKIWANIA

W badaniach 1 i 2 nastąpi okres wypłukiwania wynoszący 4 tygodnie, zanim pacjent przejdzie przez alternatywną suplementację.

ZAPISY DIETY, APETYT I SKUTKI UBOCZNE

Należy sporządzić 3-dniową ewidencję diety za 3 dni poprzedzające wizyty 1, 2 i 3 w Badaniu 1 oraz wizyty 1, 6 i 7 w Badaniu 3. W tych samych dniach oceniane będzie uczucie łaknienia i działania niepożądane za pomocą wizualnych skal analogowych. Pytania w Visual Analogue Scale obejmują: „Jak bardzo czułeś się pełny po dzisiejszym posiłku?” oraz „Jak głodny czułeś się dzisiaj między posiłkami?”. Odpowiedzą, robiąc pionowy znak na dziesięciocentymetrowej linii, zakotwiczony w słowach „wcale” i „bardzo”. Podobnie oceniane będą skutki uboczne, takie jak nudności, nudności, wzdęcia, wzdęcia, biegunka i ogólne samopoczucie.

METODY OCENY HOMOSTAZY INSULINY I GLUKOZY TEST TOLERANCJI POSIŁKÓW Uczestnik przebywa na oddziale badań klinicznych na 12-godzinnym poście. Kaniula zostanie umieszczona w ich przedramieniu. Zostaną pobrane trzy próbki krwi na czczo (-30, -15 i 0). Otrzymasz standardowy posiłek testowy składający się z jednego batonika śniadaniowego Kellogg's oraz pakiet Sure Plus. Krew będzie pobierana o 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180 i 240 min. Zostanie to wykorzystane do obliczenia profilu glukozy, podstawowej odpowiedzi na insulinę, insuliny w fazie dynamicznej, wrażliwości na insulinę w fazie statycznej, DI = insulina w fazie dynamicznej X insulina w fazie statycznej, odpowiedź GIP i GLP-1.

Bezpłatne monitorowanie glukozy: Medtronic iPro Continuous Glucose Monitor będzie używany do oceny 5-dniowego ciągłego monitorowania glukozy. 5-dniowe ciągłe monitorowanie glukozy w celu oceny homeostazy glukozy „na wolności”. Te dane dotyczące glukozy w płynie śródtkankowym zostaną przeanalizowane pod kątem średniego stężenia glukozy i miar zmienności glikemii, w tym średniej amplitudy skoków glikemii (MAGE), ciągłej nakładającej się akcji glikemicznej netto (CONGA) oraz wskaźników ryzyka, takich jak niski wskaźnik glukozy we krwi (LBGI), wysoki wskaźnik glukozy we krwi ( HBGI) i średni dzienny współczynnik ryzyka (ADRR). Dla uczestnika będzie to oznaczać umieszczenie małej plastikowej kaniuli w tkance podskórnej brzucha. Uczestnicy będą również zobowiązani do wykonania 3 pomiarów poziomu glukozy z palca w ciągu 4 kolejnych dni podczas noszenia CGM.

SKANOWANIE MRI CAŁEGO CIAŁA W badaniu 3 zostanie wykonane anatomiczne skanowanie MRI całego ciała w celu określenia całkowitej i regionalnej objętości tkanki tłuszczowej oraz spektroskopia rezonansu magnetycznego (MRS) w celu pomiaru zawartości lipidów w narządach wewnętrznych, takich jak wątroba (IHCL) i mięśnie ( IMCL), takie jak soleus i tibialis.

Uczestnicy wezmą udział w oddziale rezonansu magnetycznego Roberta Steinera w szpitalu Hammersmith po 10-godzinnym poście. Wizyta studyjna potrwa 1 godzinę. Uczestnicy proszeni są o powstrzymanie się od forsownych ćwiczeń i picia alkoholu na dzień przed każdą wizytą.

Najpierw badani wypełnią metalowy formularz czekowy. Kolejni badani przebiorą się w szpitalne ubrania i zostaną poproszeni o położenie się na wózku w skanerze. Osoby badane leżą w skanerze na wznak lub na brzuchu i są automatycznie przesuwane przez skaner. Będąc w skanerze, uczestnicy będą mieli dostęp do brzęczyka, aby włączyć alarm, i będą mogli słyszeć i reagować na instrukcje z konsoli skanującej. Badani będą przebywać w skanerze MRI przez maksymalnie 1 godzinę. Skanowanie zostanie przeprowadzone na skanerach Philips 3.0 Tesla lub Philips 1.5 Tesla MR w oddziale MRI im. Roberta Steinera w szpitalu Hammersmith. Żadna z stosowanych technik obrazowania metodą rezonansu magnetycznego nie wykorzystuje promieniowania jonizującego ani dożylnych środków kontrastowych. Uczestnicy będą mieli również zmierzoną wagę, wzrost, obwód talii i bioder za pomocą taśmy mierniczej.