Aktywacja brunatnego tłuszczu i wydajność brązowienia zwiększona przez chroniczne zimno i nutraceutyki w celu przeciwdziałania zespołowi metabolicznemu za pośrednictwem brązowej tkanki tłuszczowej (badanie BEACON BEAMS)

W badaniu weźmie udział 60 osób z nadwagą/otyłością cierpiących na zespół metaboliczny. Uczestnicy zostaną poproszeni o przybycie do Centrum Badań nad Żywieniem Klinicznym (CNRC) na sesję przesiewową (pierwsza wizyta) i będą mieli dużo czasu na zapoznanie się z tym arkuszem informacyjnym oraz możliwość zadawania pytań. Gdy uczestnicy zostaną w pełni poinformowani o badaniu i uzyskają zadowalające odpowiedzi na wszystkie pytania, otrzymają formularz zgody do wypełnienia i podpisania w obecności badacza. Następnie, w celu oceny ich przydatności do udziału w badaniu, zostanie przeprowadzona ocena. Ocenę tę należy przeprowadzić na czczo, dlatego uczestnicy musieliby przyjść pewnego ranka po całonocnym poście. Badanie przesiewowe obejmie pomiary antropometryczne, pomiar ciśnienia krwi i pobranie krwi. Pomiary antropometryczne to wzrost, waga, obwód talii i obwód bioder. Skład ciała zostanie zmierzony za pomocą analizatora impedancji elektrycznej (BIA). Ciśnienie krwi będzie mierzone za pomocą automatycznego ciśnieniomierza. Uczestnicy zostaną również poddani pobraniu krwi z żyły (6 ml lub około 1,5 łyżeczki) w celu zbadania funkcji tarczycy, poziomu glukozy i profilu lipidowego. Kobiety przed menopauzą zostaną również poddane testowi ciążowemu z moczu, aby wykluczyć ciążę przed włączeniem do badania. Uczestnicy, którzy zostali przyjęci do badania, zostaną losowo przydzieleni do jednej z 3 równoległych grup interwencyjnych poniżej (po 20 osób na grupę) za pośrednictwem internetowego randomizatora (www.randomizer.org). Randomizacja oznacza przypadkowe przypisanie ich do jednej z trzech grup, na przykład rzut monetą lub kostką. Trzy równoległe grupy interwencji (tydzień 0 do 12) to Grupa 1 (CS): stymulacja zimnem za pomocą kamizelki chłodzącej x 60 min raz dziennie przez 3 miesiące, grupa 2 (BN): nutraceutyk Browning (2000 mg kurkuminy) przyjmowany raz dziennie przez 3 miesiące, Grupa 3 (CSBN): Stymulacja zimnem za pomocą kamizelki chłodzącej x 60 min raz dziennie i nutraceutyk Browning (2000 mg kurkuminy) przyjmowany raz dziennie przez 3 miesiące. Oczekuje się następnie, że uczestnicy przyjdą do ośrodka na łącznie sześć oddzielnych sesji testowych w ciągu 6 miesięcy (po 2 sesje testowe każda w tygodniu 0, 12 i 24 w przybliżeniu +/- 2 tygodnie). W przypadku każdej z sześciu sesji testowych uczestnicy będą musieli pościć przez noc i unikać kofeiny i alkoholu przez 8-10 godzin. Podczas postu można spożywać tylko czystą wodę przed zgłoszeniem się do CNRC rano między 8 a 9 rano. W dniu poprzedzającym wizytę uczestnicy zobowiązani są do unikania jakiejkolwiek aktywności fizycznej/ćwiczeń oraz spożywania alkoholu. Sesje testowe będą wyglądać następująco: Podczas drugiej wizyty (pierwsza sesja testowa) w tygodniu 0, uczestnicy będą musieli przyjść rano do CNRC i pobrać próbkę krwi na czczo (40 ml lub około 8 łyżeczek) oraz próbkę moczu zanim zostaną poddani pomiarowi tempa metabolizmu za pomocą IRT, koncentrując się na szyi i obszarze powyżej obojczyka w kalorymetrze pokojowym całego ciała przez następne 45 minut. Następnie uczestnicy zostaną poddani łagodnej stymulacji zimnem o temperaturze około 14 stopni Celsjusza przez noszenie kamizelki chłodzącej przez kolejne 45 minut, podczas której w tym czasie zostanie wykonany pomiar tempa metabolizmu oraz IRT w kalorymetrze całego ciała. Należy pamiętać, że noszenie kamizelki chłodzącej może powodować dreszcze, ale ogólnie uważa się, że jest to bezpieczne. Po wyjściu z kalorymetru całego ciała uczestnicy zdejmą kamizelkę chłodzącą, a następnie udają się do Centrum Badań Obrazowania Klinicznego (CIRC) znajdującego się na poziomie piwnicy tego samego budynku, gdzie kaniula dożylna zostanie wprowadzona do żyły ramienia i 20 ml (około 4 łyżeczki) krwi i ponownie pobrana zostanie próbka moczu. Następnie uczestnicy ponownie założą kamizelkę chłodzącą na około 60 minut, a pomiędzy nimi otrzymają dożylny zastrzyk znakowanej radioaktywnie glukozy o nazwie 18-FDG przez kaniulę dożylną. Kamizelka chłodząca zostanie zdjęta tuż przed rozpoczęciem badania PET (pozytronowa tomografia emisyjna) i MRI/MRS (obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego/spektroskopia rezonansu magnetycznego), które będą miały miejsce w ciągu następnej godziny w celu ilościowego określenia BAT (brunatnej tkanki tłuszczowej) i biały tłuszcz brzuszny, w tym tłuszcz wątrobowy i tłuszcz mięśniowy. Uczestnicy będą również musieli przejść ocenę składu ciała za pomocą absorpcjometrii rentgenowskiej o podwójnej energii (DXA) (czas trwania około 20 minut), która umożliwia ilościowe określenie tkanki tłuszczowej, beztłuszczowej i masy kostnej. Jednak uczestnicy otrzymają możliwość wykonania badania DXA podczas następnej/trzeciej wizyty, zgodnie z ich preferencjami. Po czym uczestnicy będą mogli wyjść. Podczas trzeciej wizyty (druga sesja testowa) w tygodniu 0 uczestnicy będą musieli przyjść rano do CNRC na doustny test tolerancji glukozy (OGTT). Pomiary antropometryczne to wzrost, waga, obwód talii i obwód bioder. Skład ciała zostanie zmierzony za pomocą analizatora impedancji elektrycznej (BIA). Ciśnienie krwi będzie mierzone za pomocą automatycznego ciśnieniomierza. Zostanie pobrana próbka krwi na czczo (4 ml lub mniej niż 1 łyżeczka), a następnie uczestnicy będą musieli spożyć napój z glukozą (75 g glukozy) w ciągu 5 minut. Następnie po 120 minutach zostanie pobrana kolejna próbka krwi (4 ml lub mniej niż 1 łyżeczka). Podczas całej sesji testowej uczestnicy będą musieli odpoczywać i przebywać w laboratorium. Telewizja i miejsce do pracy zostaną udostępnione uczestnikom w razie potrzeby. Pod koniec 2-godzinnego testu uczestnicy, którzy nie przeszli badania DXA podczas drugiej wizyty, przejdą do zakończenia badania DXA (czas trwania około 20 minut). Po tym czasie uczestnicy będą mogli wyjść. Powyższe 2 sesje testowe można zaplanować w dowolnej kolejności, ale należy je zakończyć w odstępie nie większym niż 2 tygodnie. Uczestnicy rozpoczną teraz procedury interwencji badawczej zgodnie z losowo przydzieloną im grupą interwencyjną przez następne 12 tygodni lub 3 miesiące. Uczestnicy przydzieleni do grupy 1 / stymulacja zimnem (CS) będą poddani łagodnej stymulacji zimnem o temperaturze około 14 stopni Celsjusza poprzez noszenie kamizelki chłodzącej przez około godzinę dziennie przez następne 12 tygodni lub 3 miesiące. Od uczestników przydzielonych do grupy 2 / nutraceutyków brązujących (BN) oczekuje się spożywania 2000 mg kurkuminy (w postaci kapsułek) dziennie przez następne 12 tygodni lub 3 miesiące. Kurkumina jest naturalnie występującym przeciwutleniaczem polifenolowym, który znajduje się w korzeniu kłącza kurkumy imbiru i jest powszechnie znana w Azji ze swoich właściwości zdrowotnych. Ponieważ obie substancje są powszechnie spożywane przez Azjatów, istotne jest zbadanie ich łącznego przewlekłego wpływu klinicznego na BAT. Stosowanie kurkuminy do stymulacji BAT jest zasadniczo bezpieczne, ponieważ obie są naturalnie występującymi substancjami pochodzenia roślinnego z kłącza Curcuma longa. Jest powszechnie uznawany za bezpieczny do spożycia przez ludzi. Amerykańska FDA zatwierdziła kurkuminę jako „ogólnie uznaną za bezpieczną” (GRAS) i zezwala na przyjmowanie jej jako składników żywności. Oczekuje się, że uczestnicy przydzieleni do grupy 3 / stymulacja zimnem i nutraceutyk brązowiejący (CSBN) przejdą łagodną stymulację zimnem o temperaturze około 14 stopni Celsjusza przez noszenie kamizelki chłodzącej przez około godzinę i spożyją 2000 mg kurkuminy (w postaci kapsułek) codziennie przez następne 12 tygodni lub 3 miesiące. Następnie uczestnicy będą musieli przyjść na 4. wizytę (trzecia sesja testowa) i 5. wizytę (czwarta sesja testowa) w 12. tygodniu (po zakończeniu 3-miesięcznej interwencji), zgodnie z poniższymi zasadami:

Podczas czwartej wizyty (trzecia sesja testowa) w 12 tygodniu uczestnicy powtórzą te same procedury, co podczas drugiej wizyty (pierwsza sesja testowa). Podczas piątej wizyty (czwarta sesja testowa) w 12. tygodniu uczestnicy będą musieli przyjść do CNRC rano na czczo i najpierw przejść do CIRC na 30-minutowy skan MRI/MRS BAT/WAT w celu zbadania składu tłuszczu . Kolejne procedury będą takie same jak podczas trzeciej wizyty (druga sesja testowa). Po czym nie będzie więcej interwencji, a uczestnicy będą kontynuować swój zwykły tryb życia i dietę przez następne 3 miesiące (od 12 do 24 tygodnia). Na koniec uczestnicy będą musieli przyjść na 6. wizytę (piąta sesja testowa) i 7. wizytę (szósta sesja testowa) w 24 tygodniu (6 miesięcy od rozpoczęcia badania) i powtórz te same procedury, co odpowiednio w przypadku drugiej wizyty (pierwsza sesja testowa) i trzeciej wizyty (druga sesja testowa). Uwagi: *2 sesje testowe, każda w tygodniu 0, 12 i 24, można zaplanować w ciągu 4 tygodni od każdego punktu czasowego. *Następujące sesje testowe zostaną zaplanowane w odstępie nie większym niż 4 tygodnie: o Pierwsza i druga sesja testowa w tygodniu 0 (w dowolnej kolejności) o Trzecia i czwarta sesja testowa w tygodniu 12 (w dowolnej kolejności) o Piąta i szósta sesja testowa dla Tydzień 24 (w dowolnej kolejności)