Zmiana leptyny jako predyktora sytości przy karmieniu wysokobiałkowym (HiProLep)

Rola leptyny w regulacji masy tkanki tłuszczowej u ludzi nie jest do końca poznana. Chociaż całkowita utrata sygnalizacji leptyny skutkuje chorobliwą otyłością, istnieje niespójny związek między bardziej subtelnymi zmianami poziomu leptyny a zmianami składu ciała. Podawanie rekombinowanej leptyny ochotnikom również powoduje zmienną utratę masy tłuszczowej. Terapeutyczne diety wysokowęglowodanowe na ogół prowadzą do zmniejszenia spożycia kalorii i utraty wagi w porównaniu z dietami wysokotłuszczowymi. Mechanizm tego spadku apetytu nie jest jednak znany. We wstępnych danych badacze wykazali, że w porównaniu z karmieniem wysokotłuszczowym, izokaloryczne karmienie wysokowęglowodanowe przez 2 tygodnie prowadzi do zwiększonego wydzielania leptyny w ciągu 24 godzin. Ponadto ta zmiana sygnalizacji leptyny przewiduje późniejszą redukcję dziennego spożycia kalorii przy karmieniu o wysokiej zawartości węglowodanów ad lib. Niedawno doniesiono, że zwiększenie ilości białka w diecie prowadzi również do skromnej spontanicznej utraty wagi u osób karmionych ad lib. Obecna propozycja ma zatem na celu ustalenie, czy przedłużone karmienie wysokobiałkowe prowadzi do trwałego wzrostu zintegrowanego dziennego poziomu leptyny i czy ten wzrost przewiduje późniejszy spadek spożycia kalorii u ochotników. Kwalifikujący się pacjenci będą spożywać kontrolną dietę białkową (15%, o niskiej zawartości białka), a następnie dietę wysokobiałkową (30% białka) przez 2 tygodnie przy zachowaniu stabilności wagi. Pod koniec każdej 2-tygodniowej fazy żywienia, pacjenci będą przyjmowani do szpitalnego GCRC w celu częstego pobierania próbek na poziom insuliny i leptyny w ciągu 24 godzin. Bezpośrednio po drugiej wizycie w szpitalu CRC pacjenci będą nadal spożywać dietę wysokobiałkową ad libitum przez kolejne 12 tygodni, podczas których będą obserwowani pod kątem zmian w spożyciu kalorii i masie ciała. Ze względu na ograniczenia metabolicznych zasobów kuchennych, gdyby to badanie miało być przeprowadzone wyłącznie w OHSU, wymagałoby rekrutacji i badania dwóch grup pacjentów w kolejnych okresach czasu. Skutkuje to opóźnieniem pozyskiwania danych, zakończeniem badania i potencjalnym wprowadzeniem zmienności sezonowej jako czynnika zakłócającego badanie. W związku z tym proponuje się badanie w dwóch ośrodkach z wykorzystaniem zasobów kuchni metabolicznej OHSU i GCRC Uniwersytetu Waszyngtońskiego wspólnie. Zamiast dwóch grup pacjentów rekrutowanych i badanych sekwencyjnie w jednym ośrodku, uczestnicy będą rekrutowani w obu ośrodkach i badani równolegle, co pozwoli na ukończenie protokołu w czasie o połowę krótszym niż zwykle i bez dodatkowych czynników zakłócających badanie.

Przypuszcza się, że przejście ochotników z diety zawierającej 15% białka na dietę wysokokaloryczną (30%) spowoduje znaczny wzrost pola pod krzywą dobowej leptyny w osoczu w funkcji czasu (AUC-leptyna) oraz krzywej insuliny w funkcji czasu (AUC-insulina), że wzrosty te utrzymają się przez 2 tygodnie izokalorycznej diety wysokobiałkowej oraz że podwyższenie AUC-leptyny będzie przewidywać stopień, w jakim spożycie kalorii zmniejszy się, gdy badani przestawią się z diety izokalorycznej na dietę ad libitum dieta białkowa.

Cel szczegółowy 1: Określenie, czy izokaloryczny wzrost zawartości białka w diecie z 15% do 30% powoduje znaczący wzrost AUC-leptyny i AUC-insuliny, który utrzymuje się przez dwa tygodnie.

Cel szczegółowy 2: Określenie, czy wzrost AUC-leptyny na diecie zawierającej 30% białka przewiduje późniejszy spadek spożycia kalorii ad libitum i utratę masy ciała.