Badanie laktoferyny i żelaza

TŁO I ZNACZENIE

Niedobór żelaza jest główną przyczyną obciążenia chorobami na całym świecie i dotyka 1–2 miliardów ludzi na całym świecie. Choć często uważane za problem w krajach rozwijających się, niskie spożycie żelaza stanowi coraz większy problem w USA i innych krajach uprzemysłowionych, szczególnie dotykając kobiety w wieku rozrodczym. W USA 20% kobiet w wieku 18-45 lat ma niewystarczające spożycie żelaza (poniżej EAR wynoszącego 18 mg/dzień), a liczba ta rośnie w ciągu ostatnich dziesięcioleci. Dzieje się tak częściowo ze względu na zmniejszone stężenie tego pierwiastka w żywności i mniejsze spożycie żywności zawierającej żelazo. Co więcej, źródła żywności bogate w żelazo zawierają również witaminę B12, która jest ważnym czynnikiem w metabolizmie żelaza.

Istnieje zatem silna potrzeba opracowania strategii, które mogą poprawić poziom żelaza u kobiet w wieku rozrodczym, biorąc pod uwagę ogólnie niskie spożycie źródeł zawierających żelazo w tej grupie demograficznej. Oprócz zwiększania spożycia żelaza obiecującą strategią poprawy stanu żelaza jest spożywanie związków, które mogą sprzyjać wchłanianiu żelaza. Szczególnie obiecującym związkiem zwiększającym wchłanianie żelaza jest laktoferyna.

Laktoferyna (LF) jest glikoproteiną wiążącą żelazo, wzbogaconą w mleku ssaków. LF wiąże żelazo z wyjątkowo wysokim powinowactwem i jest przenoszony przez różne receptory do i pomiędzy komórkami, surowicą, żółcią i płynem mózgowo-rdzeniowym. Ma również ważne właściwości immunologiczne, szczególnie przeciwzapalne i przeciwwirusowe.

Suplementacja LF okazała się początkowo obiecująca w zakresie poprawy poziomu żelaza u kobiet w wieku rozrodczym. Poprzednie badanie przeprowadzone na biegaczkach długodystansowych, grupie zwiększonego ryzyka anemii z niedoboru żelaza, wykazało, że skojarzona suplementacja laktoferyny i żelaza była w stanie utrzymać poziom ferrytyny w surowicy (wskaźnik poziomu żelaza) i liczbę czerwonych krwinek, podczas gdy suplementacja samym żelazem nie utrzymała poziomu ferrytyny w surowicy i liczby czerwonych krwinek podczas 8-tygodniowego okresu treningowego.

Aby zapewnić odpowiednią absorpcję, LF najlepiej spożywać w matrycy mlecznej. Dzieje się tak z powodu obecności receptora LF w jelicie cienkim człowieka, który może wiązać bydlęcy LF, prawdopodobnie uniemożliwiając wykorzystanie żelaza przez patogeny jelitowe. To z kolei skutkuje zwiększoną ogólnoustrojową dostępnością żelaza, gdzie może ono wywierać korzystny wpływ na tkanki i przyczyniać się do odpowiedniego poziomu żelaza.

Istnieją również dowody z badań in vitro sugerujące, że laktoferyna może mieć właściwości przeciwzapalne, co może jeszcze bardziej poprawić stężenie żelaza i hemoglobiny w surowicy, ponieważ stan zapalny negatywnie wpływa na metabolizm żelaza. Jednakże z pewnością potrzebne są dalsze prace nad żywieniem klinicznym, aby zbadać potencjalne korzystne skutki LF.

2. CELE STUDIÓW

1. Aby określić wpływ suplementacji laktoferyną i żelazem w matrycy białek serwatkowych na markery wchłaniania żelaza (ferrytyna w surowicy) w porównaniu z grupą kontrolną laktoferyną, żelazem, witaminą B12 i białkami niepochodzącymi z mleka (białko ryżowe) oraz grupą kontrolną laktoferyną, żelazem i witaminą B12 bez białka (maltodekstryna).
2. Określenie wpływu suplementacji laktoferyną i żelazem w matrycy białek serwatkowych na markery metabolizmu żelaza (RBC, Hb, Hc) w porównaniu z kontrolą laktoferyny, żelaza, witaminy B12 i białek niepochodzących z mleka (białko ryżowe) oraz laktoferyny, żelaza, kontrola witaminy B12 bez białka (maltodekstryna).
3. Aby określić wpływ suplementacji laktoferyną i żelazem w matrycy białek serwatkowych na markery stanu zapalnego w osoczu (IL-6, TNF-α i białko C-reaktywne) w porównaniu z kontrolą zawierającą laktoferynę, żelazo, witaminę B12 i białka inne niż mleko (białko ryżowe) ) oraz kontrola laktoferyny, żelaza i witaminy B12 bez białka (maltodekstryna).

3. PROJEKT I PROCEDURY

3.1 Czas trwania badania Udział uczestnika będzie trwał 17 tygodni. W pierwszym tygodniu uczestnicy przejdą przez proces wstępnej selekcji. uczestnicy będą spożywać dwie porcje suplementu dziennie przez pozostałe 16 tygodni.

3.2 Uczestnicy Do badania zrekrutujemy 90 aktywnych fizycznie kobiet w wieku od 18 do 30 lat, które są aktywne fizycznie (>2 dni w tygodniu) i mają BMI ≥18 i ≤30 kg/m2.

3.3 Opis wizyt studyjnych

Selekcja wstępna (tydzień 1, 15 minut): Zainteresowani uczestnicy będą mieli dostęp do świadomej zgody poprzez link do materiałów rekrutacyjnych. Uczestnicy, którzy skontaktują się za pośrednictwem poczty elektronicznej lub telefonu, otrzymają link do ankiety REDCap zawierający pytania przesiewowe zawierające dalsze szczegółowe informacje na temat ich zdrowia, diety i snu (patrz kryteria włączenia/wykluczenia). W celu ustalenia, czy się kwalifikujesz, zbierane będą jedynie minimalne dane dotyczące zdrowia osobistego. Odpowiedzi zostaną sprawdzone przez członka zespołu badawczego (wszyscy członkowie zespołu badawczego ukończyli niezbędne szkolenie CITI), a z potencjalnie kwalifikującymi się kandydatami skontaktujemy się w celu ustalenia terminu wizyty sprawdzającej lub wyrażającej zgodę. Kontrola wstępna ma na celu potwierdzenie, że uczestnik spełnia większość kryteriów, zanim podmiot zostanie zaplanowany na spotkanie w sprawie zgody. Ograniczy to obciążenie czasowe uczestników i personelu badawczego. Zebrane informacje nie będą łączone z identyfikatorami i zostaną usunięte, jeśli zdecydują się nie brać udziału lub nie spełnią kryteriów. Jeśli uczestnicy zostaną przedstawieni jako „być może”, skontaktujemy się z nimi telefonicznie lub e-mailem z pytaniami uzupełniającymi w celu ustalenia, czy się kwalifikują. Uczestnicy przyjmujący leki, które mogą zakłócać leczenie, ale chcący zaprzestać ich używania, będą musieli uzyskać zgodę lekarza na zaprzestanie przyjmowania leków na receptę.

Zgoda (1 tydzień. Czas trwania: 1 godzina): Wizyta odbędzie się w Centrum Badań nad Żywieniem Człowieka lub odbędzie się wirtualnie (poprzez platformę telekonferencyjną typu Zoom). Ta wizyta będzie obejmować następujące kwestie. Uczestnicy dokonają przeglądu dokumentu zgody z członkiem zespołu badawczego; po uzyskaniu zadowalających odpowiedzi na wszystkie pytania uczestnicy zostaną poproszeni o podpisanie i opatrzenie datą formularza zgody, jeśli chcą wziąć udział w badaniu. Uczestnicy zostaną poproszeni o podpisanie formularza zgody elektronicznie za pośrednictwem REDCap przy użyciu unikalnego linku, który im udostępniono.

Jeśli uczestnicy zostaną uznani za kwalifikujących się i skontaktują się z nimi, mogą połączyć wizytę wyrażającą zgodę z wizytą przesiewową opisaną poniżej. Jeśli uczestnicy sobie tego życzą, zostaną poproszeni o przybycie do Centrum Badań nad Żywieniem Człowieka rano po nocnym poście, z zastrzeżeniem, że na 12 godzin przed przyjazdem nie będą jeść ani żuć gumy (tylko wody). Informacje te nie będą miały zastosowania, jeśli badacze najpierw przeprowadzą wirtualną wizytę w celu uzyskania zgody. Jeżeli uczestnicy wyrażą zgodę na udział, przyjdą na osobistą wizytę przesiewową.

Wstępna wizyta przesiewowa (1 tydzień. Czas trwania: 1 godzina): Zakładając, że uczestnicy wstępnie zakwalifikowali się do badania i są zainteresowani wzięciem udziału, zostaną poddani osobistej wizycie przesiewowej. Wizyta odbędzie się w Centrum Badań nad Żywieniem Człowieka. Wizyta ta odbędzie się w godzinach porannych, będzie trwać około 1 godziny i wymaga od uczestników, aby przez 12 godzin przed przybyciem nie jedli niczego ani nie żuli gumy (tylko wody). Wizyta ta obejmować będzie następujące elementy:

• Masa i wzrost ciała: Badacze zmierzą ich wzrost i masę ciała, aby określić wskaźnik masy ciała.
• Pobieranie krwi: Od uczestników zostanie pobrana krew z żyły przedramienia lub dłoni do rutynowych analiz laboratoryjnych (podstawowy panel metaboliczny i panel lipidowy) na obecność hemoglobiny A1c i ferrytyny w surowicy. Całkowita pobrana ilość wyniesie 15 ml (1 łyżka stołowa). Jeżeli są w wieku rozrodczym, w ramach przesiewowego pobrania krwi zostanie wykonany test ciążowy. Udział w tym badaniu musi być negatywny.
• Kwestionariusze: Jeśli uczestnicy wyrażą zgodę na udział, otrzymają e-mail z linkiem do kwestionariuszy do wypełnienia. W kwestionariuszach tych zawarte będą szczegółowe pytania dotyczące diety (7-dniowy dziennik pokarmowy), potencjalnych reakcji ze strony przewodu pokarmowego, takich jak dyskomfort w jamie brzusznej, biegunka, zaparcia, gazy i wzdęcia, przy użyciu skali oceny objawów żołądkowo-jelitowych (GSRS), snu, takiego jak czas jego trwania i jakość, oraz wzorce aktywności fizycznej, które są częścią procesu selekcji i/lub badania.
• Ciśnienie krwi: Pomiar ciśnienia krwi zostanie przeprowadzony za pomocą automatycznego ciśnieniomierza na ramieniu. W sumie zostaną wykonane trzy pomiary.

Przydział interwencji i interwencja (tygodnie 2–17. Czas trwania: 10 minut tygodniowo): Jeśli uczestnicy spełniają kryteria włączenia, zostaną losowo przydzieleni do jednej z trzech grup na czas trwania badania. Przydział do grupy jest losowy (jak rzut monetą) i uczestnicy nie będą wiedzieć, do której grupy należą.

• Laktoferyna w grupie białek serwatkowych: Jeśli uczestnicy zostali losowo przydzieleni do grupy laktoferyny w białkach serwatki, otrzymają cotygodniowe przydziały koncentratu białka serwatkowego wzbogaconego o laktoferynę (białko występujące w mleku; 200 mg/porcję), witaminę B12 (5,2 µg /porcję) i żelazo (6 mg/porcję). Dodatek ten będzie dostępny w postaci aromatyzowanego proszku pakowanego pojedynczo w saszetki.
• Grupa zawierająca samą laktoferynę: Jeśli uczestnicy zostali losowo przydzieleni do grupy otrzymującej samą laktoferynę, otrzymają cotygodniowe przydziały maltodekstryny wzbogaconej w witaminę B12 (5,2 µg/porcję), laktoferynę (200 mg/porcję) i żelazo (6 mg/porcję). Dodatek ten będzie miał postać aromatyzowanego proszku, a każda porcja będzie pakowana osobno w saszetki.
• Grupa białka ryżowego: Jeśli uczestnicy zostali losowo przydzieleni do grupy białka serwatkowego, otrzymają cotygodniowe przydziały koncentratu białka ryżowego wzbogaconego w witaminę B12 (5,2 µg/porcję) i żelazo (6 mg/porcję). Dodatek ten będzie miał postać aromatyzowanego proszku, a każda porcja będzie pakowana osobno w saszetki.
• Harmonogram suplementacji: Uczestnicy zostaną poproszeni o przyjmowanie przypisanego im suplementu dwa razy dziennie, raz 30 minut przed porannym posiłkiem i raz między lunchem a kolacją.
• Odbiór cotygodniowy: Uczestnicy zostaną poproszeni o odbiór przydzielonych odżywek białkowych w Centrum Badań nad Żywieniem Człowieka raz w tygodniu i zwrócenie zużytych saszetek do celów prowadzenia dokumentacji podczas tej wizyty. Zostaną również poproszeni o wypełnienie kwestionariuszy raz w tygodniu dotyczących reakcji przewodu pokarmowego, snu i wzorców aktywności fizycznej.
• Śledzenie: Uczestnicy zostaną poproszeni o zaznaczenie godziny i daty przyjmowania przypisanych im suplementów w internetowej bazie danych o nazwie REDcap (opisanej poniżej), aby zespół badawczy mógł określić zgodność i w razie potrzeby zapewnić przypomnienia.

Odprawa w połowie interwencji (tydzień 9. Czas trwania: 1 godzina):

• Kwestionariusze: 7-dniowy dziennik żywności Kwestionariusz będzie zawierał 7-dniowe zestawienie żywności spożytej w ciągu ostatniego tygodnia, zawierające informacje o tym, jakie pokarmy, w jakich ilościach i mniej więcej o której godzinie.

Wizyta końcowa (tydzień 17. Czas trwania: 1 godzina): Wizyta odbędzie się w Centrum Badań nad Żywieniem Człowieka. Wizyta ta odbędzie się w godzinach porannych, będzie trwać około 1 godziny i wymaga od uczestników, aby przez 12 godzin przed przybyciem nie jedli niczego ani nie żuli gumy (tylko wody). Wizyta ta obejmować będzie następujące elementy:

• Masa i wzrost ciała: Badacze zmierzą ich wzrost i masę ciała, aby określić wskaźnik masy ciała.
• Pobieranie krwi: Uczestnikom zostanie pobrana krew z żyły przedramienia lub dłoni w celu rutynowych analiz laboratoryjnych i sprawdzenia poziomu żelaza. Całkowita pobrana ilość wyniesie 30 ml (2 łyżki stołowe).
• Kwestionariusze: Kwestionariusze te będą zawierały szczegółowe pytania dotyczące diety (7-dniowy dziennik posiłków), odpowiedzi ze strony przewodu pokarmowego, snu i wzorców aktywności fizycznej.
• Ciśnienie krwi: Pomiar ciśnienia krwi zostanie przeprowadzony za pomocą automatycznego ciśnieniomierza na ramieniu. W sumie zostaną wykonane trzy pomiary.