Badanie różnic rasowych w korzyściach dietetycznych w chorobie zwyrodnieniowej stawów kolanowych

Telefoniczny wywiad przesiewowy zostanie wykorzystany do oceny stanu choroby zwyrodnieniowej każdego uczestnika oraz oceny zgłoszonego czasu trwania choroby zwyrodnieniowej stawu kolanowego, obecnego i przeszłego leczenia, chorób współistniejących, aktualnego stosowania leków, warunków żywieniowych i innych kryteriów wykluczenia. Kwalifikujący się uczestnicy zostaną zaproszeni do ośrodków testowych w Campbell Hall w celu uzyskania świadomej zgody i pomiarów podstawowych. Po tej wizycie uczestnicy będą rejestrować dzienne spożycie żywności przez jeden tydzień, a także dzienne oceny bólu. Po tygodniu uczestnicy odwiedzą Oddział Badań Klinicznych w celu pobrania krwi na czczo i dodatkowych badań. Bezpośrednio po tej sesji uczestnicy zostaną poproszeni o wybranie jednego tygodnia posiłków i przekąsek z menu dostępnych na rynku posiłków. Personel badawczy rejestruje wybory i zamawia posiłki, które mają być dostarczone uczestnikom, aby zainicjować interwencję. Podczas 12-tygodniowej interwencji personel badawczy będzie kontaktował się z uczestnikami co tydzień w celu złożenia zamówienia na żywność i zostanie poinstruowany, aby rejestrować wszelkie napoje spożywane w ciągu tygodnia. Co trzy tygodnie uczestnicy będą wracać na testy. Pod koniec 12 tygodnia zostanie pobrana krew przed badaniem/odprawą.

Uczestnicy. Badacze zrekrutują 20 dorosłych kobiet (65-75 lat) z chorobą zwyrodnieniową stawu kolanowego z równą reprezentacją we wszystkich grupach rasowych (10 AA, 10 NHW). Szczytowe wskaźniki zachorowalności na ChZS występują w wieku 65-75 lat, więc badacze są przekonani, że nie będzie problemów z rekrutacją tej populacji. Uczestnicy będą rekrutowani przy użyciu istniejących baz danych, ulotek społecznościowych i działań społecznych. W badaniu wykonalności zastosowano przepisane diety i wskaźnik ścierania wyniósł 0% w grupie LCD. W tym przypadku oczekuje się, że dostarczenie całej żywności na potrzeby interwencji będzie miało niższe wskaźniki ścierania.

Kryteria włączenia będą obejmować:

1. diagnostyka choroby zwyrodnieniowej stawu kolanowego;
2. ból przez co najmniej 4/7 dni w tygodniu przez ostatnie 3 miesiące;
3. wiek 65-75 lat;
4. średnie dzienne spożycie >100 g węglowodanów;
5. rozumienie języka angielskiego w mowie i piśmie;
6. samoidentyfikacja jako AA lub NHW;
7. BMI między 25 a 40 kg/m2.

Kryteria wykluczenia będą następujące:

1. cukrzyca;
2. niechęć do przestrzegania przepisanych diet;
3. niedawna zmiana masy ciała (>4 kg w ciągu ostatniego miesiąca);
4. obecnie na diecie;
5. historia zaburzeń odżywiania lub innych zaburzeń psychicznych;
6. choroby przewodu pokarmowego;
7. trudności w żuciu lub połykaniu;
8. poleganie na innych przy przygotowywaniu posiłków;
9. choroba układu krążenia lub płuc;
10. codzienne opioidowe leki przeciwbólowe;
11. stosowanie leków, o których wiadomo, że zmieniają metabolizm lub trawienie (np. inhibitory pompy protonowej);
12. stosowanie leków przeciwnadciśnieniowych wpływających na tolerancję glukozy;
13. używanie tytoniu;
14. udział w ekstremalnych ćwiczeniach,
15. wymiana kolana.

Interwencja dietetyczna. Cała żywność będzie dostarczana pod kierunkiem personelu badawczego i będzie dostarczana co tydzień na adres domowy uczestników. Cotygodniowy kontakt utrzyma retencję w interwencji i poprawi przestrzeganie zaleceń. Wytyczne dietetyczne dla Amerykanów sugerują 225-325 g węglowodanów dziennie. Dlatego uczestnicy spożywający mniej niż 100 g dziennie zostaną uznani za stosujących dietę o obniżonej zawartości węglowodanów i zostaną wykluczeni. Uczestnikom zaleca się zmniejszenie całkowitego (nie netto) spożycia węglowodanów do ≤ 40 g dziennie. Posiłki będą oferowane w taki sposób, że żadna kombinacja wybranych posiłków nie przekroczy naszego limitu. Tłuszcze nie będą ograniczone, podobnie jak białko (mięso, jajka). Owoce będą ograniczone, a warzywa dozwolone w ograniczonych ilościach (2 filiżanki dziennie warzyw liściastych, 1 szklanka dziennie warzyw nieskrobiowych itp.). Uczestnicy zostaną poinstruowani, jakie rodzaje i ilości napojów mogą towarzyszyć wyświetlaczowi LCD. Codzienne lub prawie codzienne spożywanie napojów słodzonych cukrem wiązało się z obniżonym optymizmem u osób z przewlekłym bólem i większym ryzykiem depresji u zdrowych kobiet. Dozwolone będą sztuczne słodziki niezawierające węglowodanów (stewia lub sukraloza), ale słodziki w proszku (aspartam, sacharyna, stewia, sukraloza) mogą być stosowane tylko w ograniczonych ilościach, ponieważ zawierają maltodekstrynę (1 g szybko trawionego węglowodanu). LCD są znane jako bezpieczne i pierwszego rzutu leczenia cukrzycy. Wiadomo również, że LCD zmniejszają biomarkery zapalne w większym stopniu niż diety niskotłuszczowe. W rzeczywistości wyświetlacz LCD poprawił wrażliwość na insulinę, a także obniżył poziom trójglicerydów, nawet jeśli uwzględniono utratę wagi.

Środki antropocentryczne. Oceniana będzie masa ciała, wzrost, obwód talii, ciśnienie krwi i tętno.

Kwestionariusze dotyczące bólu. Ból i niepełnosprawność będą mierzone za pomocą krótkiego kwestionariusza Brief pain Inventory (BPI) oraz Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC). BPI służy do oceny nasilenia bólu i stopnia, w jakim ból ten przeszkadza w codziennych czynnościach. Spis ten pozwala również na raporty dotyczące leków stosowanych w leczeniu bólu. WOMAC jest powszechnie stosowany w badaniach zapalenia stawów i został zatwierdzony w wielu badaniach klinicznych. W szczególności WOMAC pozwala na ocenę bólu i interferencji, ale jest również specyficzny dla aspektów sztywności stawów, do których nie można uzyskać dostępu w innych badaniach. Badacze stosowali wcześniej te środki w przypadku osób cierpiących na przewlekły ból. Oceny te będą przeprowadzane na początku badania i co 3 tygodnie.

Wywołane badanie bólu. Testy funkcjonalne będą przeprowadzane przez personel badawczy. Uczestnicy oceniają intensywność i nieprzyjemność bólu w zajętym kolanie (skala 0-100) przed i bezpośrednio po badaniach. Numeryczna skala ocen będzie zakotwiczona na 0 (brak bólu) i 100 (najgorszy ból, jaki można sobie wyobrazić). Kwestionariusze będą rozdawane pomiędzy każdym zadaniem, aby umożliwić odpoczynek. Kolejność zadań będzie losowana.

Sumowanie czasowe zostanie ocenione na rzepce dotkniętego kolana za pomocą nylonowego włókna monofilamentowego (test dotykowy Sensory Evaluator 6.65) skalibrowanego do zginania przy nacisku 300 g. Uczestnicy podają ocenę bólu po pojedynczym kontakcie z monofilamentem, po czym podają kolejną ocenę bólu po serii 10 kontaktów (z szybkością jednego kontaktu na sekundę). Zmiana oceny bólu dla pojedynczych i wielokrotnych kontaktów odzwierciedla sumowanie czasowe.

Powtarzające się stojaki na krzesła to część krótkiej wydajności fizycznej baterii. Uczestnicy proszeni są o jak najszybsze wstanie z pozycji siedzącej ze skrzyżowanymi rękami pięć razy z rzędu. Czas do ukończenia i liczba udanych stoisk jest oceniana jako stopień umiejętności.

Timed Up-and-Go to typowe zadanie do oceny wpływu bólu na codzienne czynności. Z pozycji siedzącej uczestnicy zostaną poproszeni o wstanie, przejście 10 stóp, obrócenie się i powrót na krzesło. Czas wykonania zadania zostanie odnotowany.

Ostatnim zadaniem będzie spacer na czas. Podobnie jak w przypadku baterii fizycznej o krótkiej wydajności, na podłodze zostanie wytyczona odległość 15 stóp. Uczestnicy dwukrotnie pokonują dystans marszu z normalną prędkością chodu, a czas na pokonanie każdego marszu będzie rejestrowany.

Jakość życia i stan emocjonalny. Jakość życia będzie mierzona za pomocą krótkiego formularza 36 (SF-36) co 3 tygodnie. SF-36 mierzy ogólny stan zdrowia i jakość życia w ośmiu domenach, które są istotne dla oceny interwencji dietetycznej. Domeny obejmują funkcjonowanie fizyczne, ograniczenia ról ze względu na zdrowie fizyczne, ból ciała, ogólne postrzeganie zdrowia, witalność, funkcjonowanie społeczne, ograniczenia ról z powodu problemów emocjonalnych i zdrowie psychiczne. SF-36 wykazał niezawodność i trafność w populacjach osób starszych oraz w badaniach dotyczących interwencji dietetycznych. Depresja i nastrój zostaną ocenione za pomocą Kwestionariusza Zdrowia Pacjenta (PHQ-9), który ocenia kryteria depresji DSM-IV i może mierzyć nasilenie depresji i reakcję na interwencję. Uczestnicy z wynikami PHQ-9 >15 zostaną skierowani do usług psychiatrycznych Uniwersytetu Alabama w Birmingham (UAB) w celu oceny, podobnie jak uczestnicy identyfikujący myśli samobójcze o dowolnym czasie trwania w pytaniu 9.

Stres oksydacyjny. Na początku i na końcu interwencji przeszkolona pielęgniarka badawcza pobierze 10 ml krwi. Surowice zostaną wyizolowane, podzielone na porcje i zamrożone w temperaturze -80°C. Próbki surowicy będą analizowane pod kątem TBARS (stresu oksydacyjnego) metodą ELISA przy użyciu dostępnych w handlu zestawów.

Analiza statystyczna. Analiza danych rozpocznie się od analizy zamiaru leczenia (ITT) w celu uwzględnienia utraty uczestników poprzez włączenie wszystkich randomizowanych uczestników, zgodnie z zaleceniami Agencji ds. Żywności i Leków. Po tej analizie nastąpi analiza osób, które wypełniły protokół (zgodność) i rozpocznie się obliczeniem miar tendencji centralnej (średnia, mediana) i dyspersji (wariancja, rozstęp międzykwartylowy) dla wszystkich badanych zmiennych.

Analiza wariancji z powtarzanymi pomiarami (ANOVA) zostanie wykorzystana do określenia skuteczności diety w czasie dla wywoływanych i zgłaszanych przez siebie pomiarów bólu i stresu oksydacyjnego. Aby ocenić skuteczność interwencji między rasami, będzie to analiza przekrojowa z wykorzystaniem zmienić od wartości początkowej do 12 tygodni. Uogólnione modele liniowe zostaną wykorzystane do oceny głównych skutków rasy na zmiany bólu codziennego i bólu wywołanego, a także depresji i jakości życia oraz stresu oksydacyjnego. Korelacje Pearsona zostaną obliczone w celu oceny związku między codziennym bólem a stresem oksydacyjnym w każdej grupie na początku badania i po 12 tygodniach. Dla każdej miary wyników będącej przedmiotem zainteresowania zostaną ocenione założenia dotyczące normalności, rozkłady (np. normalne, binarne, Poissona) zbadane i zastosowane transformacje, gdy jest to właściwe. Na podstawie naszych wstępnych wyników pokazujących znaczące zmiany w grupie LCD z 8 uczestnikami, badacze uważają, że n=10/grupę jest odpowiednie. Dodatkowo, przy 90% mocy i alfie ustawionej na 0,05, całkowita próbka 20 pozwoli na wykrycie wielkości efektu już od 0,4 dla naszych podstawowych porównań. Z mocą 80%, badacze będą w stanie wykryć wielkość efektu już od 0,34.

Klinicznie znaczące różnice. Średnie różnice między grupami nie zawsze odzwierciedlają istotne klinicznie różnice na poziomie indywidualnym. W związku z tym zostanie przeprowadzona analiza post-hoc z wykorzystaniem opublikowanych klinicznie znaczących różnic w zakresie: (1) bólu WOMAC, (2) niesprawności WOMAC oraz wyjściowej punktacji natężenia bólu. Krótko mówiąc, zmniejszenie o ≥1,5 (ból) lub ≤6,0 (niepełnosprawność) uważa się za znaczące klinicznie, podobnie jak zmniejszenie o ≥1,7 w 11-punktowej skali oceny. I odwrotnie, wzrost o ≥2,2 (ból) lub ≥6,0 (niepełnosprawność) uważa się za pogorszenie, podobnie jak wzrost o ≥2,2 w 11-punktowej skali. Uogólnione liniowe modele mieszane zostaną wykorzystane do oszacowania prawdopodobieństwa zgłoszenia poprawy lub pogorszenia między uczestnikami AA i NHW.