Skuteczność zindywidualizowanych porad dietetycznych w poprawie jakości diety i zdrowia układu sercowo-naczyniowego

Projekt badania: randomizowana, kontrolowana interwencja dietetyczna w równoległych grupach zostanie przeprowadzona w ciągu sześciu miesięcy u uczestników z wysokim ryzykiem CVD żyjących w Irlandii (północnej i południowej) w celu oceny skuteczności zindywidualizowanych porad dietetycznych obejmujących profile biomarkerów w poprawie jakości diety i wyników kardiometabolicznych.

Populacja i rekrutacja

Charakterystyka populacji: Uczestnicy będą narażeni na wysokie ryzyko (>20% w ciągu 10 lat) rozwoju CVD. Wykorzystane zostaną ustalone mechanizmy rekrutacji, stosowane w kilku poprzednich i trwających badaniach interwencji dietetycznych, z praktyk ogólnych, przychodni szpitalnych oraz z populacji ogólnej (poprzez komunikaty prasowe, wywiady radiowe, umieszczanie plakatów). Rekrutacja będzie odbywać się w ciągu 18 miesięcy okres.

Kryteria włączenia: Uczestnicy zostaną uznani za kwalifikujących się do udziału w badaniu, jeśli mają nadwagę (BMI >27 i ≤ 45 kg/m2), mają niski Wynik Jakości Pierwszej Diety (PDQS <15)27 oraz kombinację czynników ryzyka, która stawia ich z wysokim całkowitym ryzykiem (szacowane wieloczynnikowe ryzyko CVD ≥ 20% w ciągu dziesięciu lat) wystąpienia po raz pierwszy miażdżycowej choroby sercowo-naczyniowej.

Kryteria wykluczenia: Uczestnicy nie będą kwalifikować się do udziału w badaniu, jeśli mają stwierdzoną cukrzycę, chorobę sercowo-naczyniową lub stan chorobowy lub ograniczenia dietetyczne, które znacznie ograniczają ich zdolność do spełnienia wymagań badania, mają nadmierne spożycie alkoholu (>28 jednostek/tydzień dla mężczyzn lub >21 jednostek/tydzień dla kobiet), mają niskie przewidywane prawdopodobieństwo zmiany nawyków żywieniowych lub nie są w stanie wyrazić świadomej zgody.

Randomizacja: Kwestionariusz dotyczący zdrowia osobistego i wywiadu medycznego wraz z wykresami przewidywania ryzyka CVD sporządzonymi przez Joint British Societies oraz ocena wyjściowego PDQS uczestnika za pomocą kwestionariusza składającego się z 42 pozycji zostaną wykorzystane do oceny kwalifikowalności. Ten kwestionariusz został zatwierdzony w Stanach Zjednoczonych, ale zostanie zatwierdzony w populacji irlandzkiej. Osoby uprawnione i chętne do wzięcia udziału wyrażą świadomą pisemną zgodę i zostaną zrandomizowane (schemat randomizacji wygenerowany przy użyciu www.randomization.com z losowymi rozmiarami bloków i personelem badawczym zarządzającym randomizacją lub przeprowadzającym zaślepioną ocenę punktu końcowego) do interwencji wyłącznie edukacyjnej lub indywidualnie dostosowanych porad dietetycznych opartych na markerach żywnościowych.

Interwencja będzie miała miejsce w okresie sześciu miesięcy. Z uczestnikami zostanie przeprowadzony wywiad pod koniec interwencji (w przypadku osób w indywidualnie dostosowanym ramieniu wsparcia) lub w momencie rezygnacji (w przypadku wszystkich uczestników, którzy rezygnują), aby uzyskać ich opinie na temat interwencji.

Interwencja dietetyczna: Uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do jednej z dwóch grup:

1. Kontrola – uczestnicy otrzymają pisemne materiały edukacyjne zachęcające do zmiany diety w kierunku diety lepszej jakości. Materiały edukacyjne zostaną zaadaptowane z zasobów wykorzystanych w poprzednich badaniach dotyczących interwencji dietetycznych.
2. Spersonalizowane porady dietetyczne – uczestnicy otrzymają również materiały edukacyjne, ale zostaną zachęceni do zmiany diety za pomocą zindywidualizowanych zaleceń uwzględniających markery żywieniowe poszczególnych składników wysokiej jakości diety. Markery żywnościowe jakości diety zostaną wykorzystane do opracowania algorytmu dostarczania spersonalizowanych porad dietetycznych. W oparciu o dane dotyczące biomarkerów opracowany zostanie system kategoryzacji stanu biomarkerów, wraz z poradami dietetycznymi związanymi z tą kategoryzacją biomarkerów oraz utworzone zostaną drzewa decyzyjne, jak opisano wcześniej w badaniu Food4Me, aby zapewnić ustandaryzowane udzielanie porad w ramach tej grupy interwencji.

Porady dietetyczne będą dostarczane pocztą elektroniczną i online, z comiesięcznym kontaktem, a wiadomości będą wzmacniane podczas każdego bezpośredniego kontaktu z zespołem badawczym w celu oceny wyników. Dlatego częstotliwość i czas trwania kontaktu będą podobne w obu grupach interwencyjnych.

Miary wyników: Wyniki zostaną ocenione podczas wizyty w klinice po 0, 3 i 6 miesiącach i będą obejmować sposób żywienia, antropometrię, inne zachowania związane ze stylem życia, ciśnienie krwi, pobranie próbek biologicznych do analizy biomarkerów stanu odżywienia i biomarkerów zdrowia, a także kału próbki do profilowania metagenomicznego i transkryptomicznego. Dane dotyczące wyników będą gromadzone przy użyciu następującej metodologii:

• Informacje demograficzne/styl życia (np. spożycie alkoholu, stosowanie leków).
• Spożycie dietetyczne przy użyciu internetowej wersji PDQS. Zostanie to również ocenione sześć miesięcy po zakończeniu interwencji, aby ustalić, czy interwencja wpływa na długoterminowe przestrzeganie diety lepszej jakości.
• Aktywność fizyczna przy użyciu obiektywnego monitora aktywności fizycznej.
• Dane antropometryczne (masa i wzrost mierzone odpowiednio za pomocą skalibrowanych wag i stadiometru, obwód talii i bioder); skład ciała za pomocą impedancji bioelektrycznej (Bodystat 1500).
• Ciśnienie krwi będzie mierzone dwukrotnie na prawym ramieniu za pomocą automatycznego sfigmomanometru firmy Omron, a uczestnik będzie siedział cicho przez co najmniej pięć minut.
• Próbki krwi na czczo zostaną pobrane z żyły łokciowej i natychmiast rozdzielone na osocze/surowicę do proponowanych testów wyszczególnionych poniżej. Do czasu analizy będzie przechowywany w temperaturze -70°C.
• Poranna próbka moczu na czczo przechowywana w temperaturze -70ºC do czasu analizy.
• W podgrupie uczestników (n=70, 35 w każdym ramieniu) próbki kału zostaną pobrane na początku i na końcu interwencji w celu analizy zmian składu i funkcjonalności mikroflory jelitowej, jak opisano wcześniej.

Metodologia laboratoryjna: Wszystkie metody są rutynowo stosowane w uczestniczących laboratoriach i są wykonywane ze szczególną dbałością o kontrolę jakości oraz z udziałem w zewnętrznych programach kontroli jakości, jeśli są dostępne. Wszystkie analizy laboratoryjne będą przeprowadzane na ślepo, tj. analityk nie będzie wiedział, do jakiej interwencji został przydzielony uczestnik.

Biomarkery ryzyka kardiometabolicznego: lipidy w surowicy (cholesterol całkowity, HDL-C i TG) oraz HbA1c we krwi pełnej zostaną ocenione za pomocą testów enzymatycznych (Randox Ltd, Crumlin, NI i Glen Bio, Antrim, NI) na aparacie I-Lab 600 auto -analizator. LDL-C zostanie obliczony.

Biomarkery jakości diety: do oceny odpowiedzi stanu odżywienia na interwencję dietetyczną zostaną wykorzystane następujące biomarkery: mięso czerwone - metylohistydyny i karnozyna; białe mięso – TMAO, guanidooctan, anseryna; owoce i warzywa – betaina proliny, izotiocyjaniany, sulfotlenek S-metylo-L-cysteiny i kwas winowy; pełnoziarniste - alkilorezorcynole; kawa – kwasy fenolowe, N-metylopirydyniowe, trygonelina, 2-furoiloglicyna; SSB – mrówczan, cytrulina, tauryna i izocytrynian) czerwone mięso – metylohistydyny; tłuste ryby – indeks omega-3; owoce i warzywa – karotenoidy ogółem i betaina proliny; pełnoziarniste- alkilorezorcynole.

Skład i funkcjonalność mikroflory jelitowej: Postępowanie z próbkami i oczyszczanie kwasów nukleinowych będą przeprowadzane zgodnie z ustalonym protokołem.166 Zostaną wygenerowane biblioteki Illumina DNA-seq o długości fragmentów ~ 300 pz, z selekcją wielkości prep Pippena. W przypadku sekwencji RNA, 5 μg RNA zostanie wzbogacone w mRNA i poddane syntezie cDNA specyficznej dla nici przy użyciu ustalonych protokołów. Sekwencjonowanie ze sparowanymi końcami (np. 150x150 nt) zostanie wykonany na platformie Illumina HiSeq.

Podstawowy wynik: zmiana Wyniku Jakości diety Prime.

Wyniki drugorzędne:

1. Zmiana wskaźników ryzyka kardiometabolicznego, w tym ciśnienia krwi, profilu lipidowego, HbA1c, masy ciała.
2. Zmiana biomarkerów jakości diety
3. Skład i funkcjonalność mikroflory jelitowej (do przeprowadzenia w podzbiorze).

Obliczenia mocy: Obliczenia wielkości próby zostaną potwierdzone podczas walidacji PDQS w populacji irlandzkiej. Jednak na podstawie opublikowanych danych z USA, przy odchyleniu standardowym (SD) PDQS równym 2,3 i założeniu różnicy we wzroście PDQS wynoszącej 5 między grupami otrzymującymi spersonalizowane porady dietetyczne a grupami kontrolnymi, to jeśli w każdej grupie jest 60 uczestników , badanie miałoby ponad 90% mocy, aby wykryć tę różnicę w średnim PDQS jako istotną statystycznie, na poziomie α = 0,05. W sumie 134 uczestników zostanie zrekrutowanych, aby umożliwić około 10% rezygnację. Dla wyników zdrowotnych oraz, na podstawie tego, co zaobserwowano podczas interwencji dietetycznej opartej na poprawie jakości diety u uczestników o podobnym wysokim ryzyku CVD, jeśli w każdej grupie jest 60 uczestników i zakłada się, że (i) SD zmiany w rozkurczowym ciśnieniu krwi (DBP) wynosi 9 mmHg na koniec badania; (ii) różnica w DBP wynosząca 4,5 mmHg między zindywidualizowanymi poradami dietetycznymi a grupami kontrolnymi; wtedy badanie miałoby moc 80% do wykrycia, jako statystycznie istotne na poziomie 5%, tych różnic w średniej zmianie między dwiema grupami. Badacze będą dysponować podobnymi poziomami mocy (~80%), aby wykryć wielkość efektu o podobnej wielkości w całkowitym cholesterolu, HbA1c i masie ciała. Analiza składu i funkcjonalności mikroflory jelitowej będzie miała charakter eksploracyjny.

Strategia analizy danych: Powtarzane pomiary punktów końcowych wygenerowane przez projekt badania zostaną przeanalizowane za pomocą technik odpowiednich dla danych podłużnych z wykorzystaniem procedur badania panelowego xt dostępnych w wersji 11 Stata (College Station, TX). Wstępne badanie struktury korelacji powtarzanych pomiarów pomoże w dopasowaniu modelu. Wpływ badanej interwencji dietetycznej zostanie oceniony poprzez porównanie średnich zmian w pomiarach od wartości wyjściowych do 6 miesięcy między indywidualnie dostosowanymi grupami porad i edukacji opartymi na biomarkerach. Ta różnica średnich zapewni oszacowanie efektu interwencji, a 95% przedziały ufności zostaną obliczone w celu wskazania jej precyzji. W razie potrzeby pomiary zostaną przed analizą przekształcone logarytmicznie, a interpretacja zostanie przeprowadzona w kategoriach współczynników na oryginalnej skali.