Opracowanie panelu biomarkerów do oceny stanu odżywienia choliny

Cholina (Cho) jest niezbędnym składnikiem odżywczym, a dieta większości Amerykanów nie zapewnia zalecanego spożycia. Diety ubogie w Cho są związane z chorobami wątroby i mięśni oraz z nieoptymalnym rozwojem płodu, podczas gdy diety bogate w cholinę mogą wiązać się ze zwiększonym ryzykiem chorób serca. Cho jest wymaganym składnikiem odżywczym, aw 1998 roku ustalono odpowiednie spożycie (AI) i górną dopuszczalną granicę (UL) dla Cho. W 2016 roku amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) ustaliła zalecane dzienne spożycie (RDI) dla Cho na bazie w sprawie AI w ramach nowej etykiety z informacjami o wartościach odżywczych dla pakowanej żywności (opublikowana w Rejestrze Federalnym 27 maja 2016 r.; FDA-2012-N-1210-0875, numer w rejestrze federalnym: 2016-11867). AI/RDI różni się w zależności od wieku i płci, ale wynosi 550 mg/d u nastolatków i dorosłych mężczyzn oraz 425 mg/d u dorosłych kobiet (więcej u kobiet w ciąży i karmiących piersią) oraz 400 mg/d u dorastających kobiet.

Nie ma zatwierdzonego biomarkera statusu choliny (dostępność różnych form Cho potrzebnych do utrzymania optymalnej funkcji komórkowej). Pomiar stężenia Cho w osoczu nie jest wystarczający, ponieważ cholina w osoczu jest regulowana homeostatycznie. Na podstawie obszernych wstępnych i opublikowanych danych grupa ta zidentyfikowała panel potencjalnych biomarkerów, które można wykorzystać do oceny statusu Cho, a teraz proponuje badania mające na celu zweryfikowanie tego panelu biomarkerów na podstawie pomiarów wielkości puli Cho przy użyciu rozcieńczenia izotopowego. Największe zapasy Cho znajdują się w wątrobie, a spektroskopia rezonansu masowego (MRS) wątroby była w przeszłości stosowana do oceny statusu Cho u ludzi. Ta metoda nie jest praktyczna do stosowania jako biomarker w praktyce klinicznej lub publicznej służbie zdrowia, ponieważ jest droga, a dostępność oprzyrządowania jest ograniczona. Biopsja wątroby jest ryzykowna i niepraktyczna, przez co pomiar stężenia Cho i metabolitów Cho w wątrobie jest złym wyborem do oceny statusu Cho.

Być może istnieje panel biomarkerów, które razem dokładniej i bardziej wiarygodnie odzwierciedlają status Cho. Dokonując pomiarów u osób karmionych 3 różnymi ilościami Cho przez dwa tygodnie i porównując pomiary biomarkerów z całkowitą wielkością puli Cho w organizmie, oszacowaną za pomocą rozcieńczenia izotopowego (wskaźnik dostępności różnych form Cho), badacze będą być w stanie zidentyfikować kombinację biomarkerów i algorytmu do obliczania wyniku statusu Cho, który najlepiej przewiduje całkowitą wielkość puli Cho, a tym samym przewiduje stan odżywienia choliny (dostępność różnych form Cho potrzebnych do utrzymania funkcji komórkowych). W tym badaniu pilotażowym starają się przetestować metodę wykorzystania rozcieńczeń stabilnych izotopów do pomiaru zapasów choliny w organizmie, a następnie zapytać, w jaki sposób ten pomiar koreluje z panelem biomarkerów w osoczu iz zawartością tłuszczu w wątrobie mierzonym za pomocą Fibroscan®. Zastosowanie rozcieńczenia izotopowego może zapewnić oszacowanie wielkości puli ciała Cho. Proponowana przez nas metoda jest koncepcyjnie podobna do metody pomiaru całkowitej wody w organizmie z dawki bolusa oznaczonej wody. Podobną metodologię zastosowano ostatnio w badaniach przepływu metabolicznego Cho u kobiet w ciąży. Rozcieńczanie izotopowe jest dobrze znaną metodą stosowaną do szacowania wielkości puli innych składników odżywczych, takich jak witamina A. Podobnie jak w przypadku witaminy A, główne zasoby Cho znajdują się w wątrobie, a spożyta Cho jest szybko wchłaniana i gromadzona przez wątrobę. To badanie pilotażowe testuje metodę wykorzystania rozcieńczeń stabilnych izotopów do pomiaru zapasów choliny w organizmie i koreluje ten pomiar z panelem biomarkerów w osoczu iz tłuszczem w wątrobie mierzonym za pomocą Fibroscan®. Ludzie, którzy stosują dietę ubogą w cholinę, powinni wyczerpać swoje zapasy choliny (Cho), a pomiar wielkości puli Cho za pomocą rozcieńczenia izotopowego powinien odzwierciedlać to wyczerpanie. Badacz zidentyfikuje panel biomarkerów, który dobrze koreluje ze zmierzoną wielkością puli Cho w zakresie różnych stopni wyczerpania. Zostaną również wykonane skany MRS/MRI w celu zbadania korelacji między tymi pomiarami „złotego standardu” a innymi metodami opisanymi powyżej.

Uczestnicy będą spożywać posiłki, które zapewniamy w dwutygodniowych odstępach dietetycznych z 3 różnymi poziomami choliny z 2 tygodniowymi okresami wymywania między tymi przerwami dietetycznymi. Uczestnicy otrzymają 100% zalecanego spożycia (RDI) Cho (550 mg Cho/dzień); 50% RDI Cho (275 mg/dzień); i 25% RDI Cho (137,5 mg/dzień). Kolejność posiłków zostanie przydzielona losowo, a wszyscy uczestnicy otrzymają wszystkie diety w pewnym momencie badania. Pomiędzy przerwami w diecie nastąpi co najmniej dwutygodniowe wypłukiwanie. Zarówno uczestnicy, jak i badacze będą ślepi na porządek w diecie.

Uczestnicy będą mieli krótkie wyzwania związane z ćwiczeniami (Biodex), aby ocenić funkcję mięśni jako dodatkowy predyktor statusu choliny.

Aby zweryfikować nasze rozcieńczenia izotopowe i pomiary Fibroscan, uczestnicy wykonają również skany MRI/MRS.

Zostaną pobrane próbki śliny, moczu i kału.