Spożycie pistacji na markery stanu zapalnego i beztłuszczową masę ciała

Ogólnym celem badania jest ocena wpływu spożycia pistacji na markery stanu zapalnego i beztłuszczową masę ciała u kobiet i mężczyzn w wieku od 40 do 60 lat, którzy ćwiczą od trzech do pięciu dni w tygodniu. Aby określić wpływ spożywania 1,5 uncji pistacji dziennie w porównaniu z grupą kontrolną na markery stanu zapalnego (kinaza kreatynowa, białko C-reaktywne, kortyzol, interleukina-8, czynnik martwicy nowotworu alfa, dysmutaza ponadtlenkowa miedzi i cynku i peroksydaza glutationowa) stężenia) i beztłuszczowej masie ciała u kobiet i mężczyzn w wieku od 40 do 60 lat, którzy byli aktywni rekreacyjnie przez co najmniej sześć miesięcy (ćwicząc od trzech do pięciu dni w tygodniu).

Będzie to badanie z randomizacją, w którym uczestnicy najpierw przejdą dwutygodniowy początkowy okres wstępny, podczas którego będą spożywać typową dietę. Następnie uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do jednej z dwóch grup na sześć miesięcy: spożywająca 1,5 uncji pistacji dziennie w porównaniu z grupą kontrolną (niespożywającą pistacji). Pistacje będą dodatkiem do ich zwykłej diety.

Interwencja dietetyczna obejmująca ocenę diety Interwencja dietetyczna będzie polegać na losowym przydzieleniu 144 uczestników do spożywania 1,5 uncji pistacji dziennie (72 uczestników) lub do grupy kontrolnej (niespożywającej pistacji) (72 uczestników). Będzie to jedyna zmiana, która zostanie wprowadzona w diecie uczestników. Ponieważ wielu badaczy wykazało, że dodanie pistacji do diety nie prowadzi do przyrostu masy ciała, uczestnicy nie będą proszeni o jakąkolwiek zmianę diety, z wyjątkiem dodania spożycia 1,5 uncji pistacji dziennie przez sześć miesięcy lub brak zmian w diecie (grupa kontrolna) (w zależności od grupy, do której zostali losowo przydzieleni).

Dwutygodniowy początkowy okres początkowy Dwutygodniowy początkowy okres wstępny zostanie uwzględniony, podczas którego uczestnicy będą spożywać swoją typową dietę. Następnie uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do jednej z dwóch grup na sześć miesięcy: spożywających 1,5 uncji pistacji dziennie lub do grupy kontrolnej (nie spożywającej pistacji). Pistacje będą dodatkiem do ich zwykłej diety.

Po co uwzględniać dwutygodniowy bazowy okres docierania? Po pierwsze, po rekrutacji, ale przed randomizacją uczestników, stosuje się okres wstępny. W przypadku okresu wstępnego, nawet jeśli w okresie wstępnym nie będzie żadnego leczenia (jak w naszym badaniu), pozwala to badaczom ocenić udział uczestników przed randomizacją. Jeśli uczestnik nie będzie otwarty na żaden kontakt (np. e-maile, rozmowy telefoniczne) w okresie wstępnym, umożliwi to badaczom wykluczenie go z udziału, co może zwiększyć siłę badania. Jednakże okres docierania może prowadzić do negatywnych skutków. Może to wpłynąć na trafność zewnętrzną poprzez wykluczenie uczestników z badania. Okres docierania może również wpłynąć na ważność wewnętrzną poprzez zawyżenie szacunkowego efektu zgodnego z zamiarem leczenia. Ponadto badacze powinni zgłosić, dlaczego jacykolwiek uczestnicy zostali wykluczeni w okresie wstępnym i opisać ich wyjściową charakterystykę we wszelkich publikacjach.

Ocena spożycia i aktywności fizycznej Pełny kwestionariusz częstotliwości spożywania pokarmów (FFQ) z Bloku 2014 + narzędzie przesiewowe aktywności fizycznej dla dorosłych (NutritionQuest, Berkeley, Kalifornia) tylko na poziomie wyjściowym. Kwestionariusze dotyczące częstotliwości posiłków zapewniają ogólne spożycie żywności i napojów w ciągu ostatniego roku. Narzędzie do przesiewania aktywności fizycznej Block 2014 FFQ + łączy w sobie pełnometrażowy FFQ z krótkim narzędziem do przesiewania aktywności fizycznej. Narzędzie przesiewowe aktywności fizycznej Block 2014 FFQ + obejmuje 127 artykułów spożywczych i napojów. Bazę danych do analiz utworzono na podstawie bazy danych Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych (USDA) dotyczącej żywności i składników odżywczych do badań dietetycznych 5.0, bazy danych równoważników piramidy żywieniowej oraz bazy danych składników odżywczych do celów standardowych. Narzędzie przesiewowe aktywności fizycznej Block 2014 FFQ + zapewnia zdjęcia wielkości porcji spożywanego jedzenia i napojów. Krótki test przesiewowy aktywności fizycznej obejmuje 11 typowych aktywności fizycznych pochodzących z oceny Krajowego badania wzorców aktywności człowieka i ocenia całkowitą liczbę minut, minuty równoważne metabolicznie (MET) i wydatek energetyczny. Zdecydowaliśmy się skorzystać z narzędzia przesiewowego aktywności fizycznej Block 2014 FFQ +, ponieważ zapewni on badaczom ogólną ocenę aktywności fizycznej uczestników.

Ocena przyczepności Uczestnicy losowo przydzieleni do grupy pistacjowej otrzymają trzymiesięczny zapas pistacji (pakiety 1,5 uncji) po zebraniu danych wyjściowych. Uczestnicy otrzymają pistacje w opakowaniach z kontrolowaną porcją, aby zapewnić przestrzeganie zasad i zmniejszyć wszelkie bariery w konsumpcji.

Uczestnikom zostanie zapewniona wystarczająca ilość pistacji na trzy miesiące, aby uczestnicy musieli wrócić do naszego laboratorium, aby otrzymać kolejny zapas pistacji na trzy miesiące. Kiedy uczestnicy powrócą do naszego laboratorium po trzech miesiącach, zostaną poproszeni o przyniesienie ze sobą niewykorzystanych opakowań pistacji. Po trzech miesiącach badacze będą dokumentować wszelkie niewykorzystane opakowania pistacji. Uczestnicy zostaną zapytani, dlaczego nie spożyli części opakowań pistacji i udokumentują swoje powody. Następnie badacze zapewnią uczestnikom kolejny trzymiesięczny zapas pistacji, który wystarczy im do końca badania. Jeżeli uczestnicy nie spożyją 80% lub więcej dostarczonych pistacji, zostaną wykluczeni z badania.

Pobieranie i analizy krwi (pierwotne) Stężenie białka C-reaktywnego w surowicy na czczo, interleukiny-8 w surowicy, czynnika martwicy nowotworu alfa w surowicy, dysmutazy ponadtlenkowej miedziowo-cynkowej w osoczu, peroksydazy glutationowej w osoczu, kinazy kreatynowej w surowicy i kortyzolu w surowicy będą oznaczane w wartość wyjściową, trzy miesiące i koniec badania. Uczestnicy przybędą do sali upuszczania krwi w Wallace Hall w Virginia Tech rano, po całonocnym poście (10-godzinny post). W przypadku wszystkich pobrań krwi krew żylna będzie pobierana do probówek na surowicę (bez antykoagulantu) lub do probówek na osocze (z heparyną lub EDTA jako antykoagulantem) przez przeszkolonego flebotomistę. W każdym punkcie czasowym od każdego uczestnika zostanie pobrane dwadzieścia (20) mililitrów (ml) krwi. Dziesięć ml zostanie zebranych do probówek z surowicą (bez antykoagulantu), a 10 ml zostanie zebrane do probówek z osoczem z heparyną lub EDTA jako antykoagulantem. Trzymiesięczne zbieranie danych nie tylko umożliwi naukowcom zebranie większej ilości danych, ale także umożliwi badaczom ponowne spotkanie ze wszystkimi uczestnikami, ale w szczególności z grupą kontrolną. Ponadto badacze spróbują zaplanować pobieranie krwi w tym samym czasie, w którym uczestnicy grupy pistacjowej przyjdą do laboratorium na pobranie krwi.

Po pobraniu krwi czerwone krwinki zostaną oddzielone od surowicy lub osocza poprzez wirowanie przy 3000 obr./min (1500xg) przez 15 minut. Próbki krwi surowicy będą musiały najpierw skrzepnąć na lodzie przez godzinę przed wirowaniem. Próbki osocza będą odwirowywane natychmiast po każdym pobraniu krwi. Klarowny supernatant zostanie podzielony na porcje do odpowiednio oznakowanych probówek Eppendorfa o pojemności 1,5 mL (Eppendorf AG, Massachusetts, USA i Niemcy) przy użyciu jednorazowych pipet transferowych. Probówki do wszystkich oznaczeń będą przechowywane w temperaturze -80°C do czasu, aż będą potrzebne do analiz. Wszystkie próbki krwi zostaną poddane analizie pod kątem wszystkich wyżej wymienionych biomarkerów.

Do oceny wszystkich biomarkerów zostaną zastosowane testy immunoenzymatyczne (ELISA) (ThermoFisher Scientific, Waltham, MA) przy użyciu hybrydowego, wielomodowego monochromatorowego fluorescencyjnego czytnika mikropłytek BioTek Synergy H1 (Fisher Scientific, Hanover Place, IL). Wszystkie analizy krwi zostaną przeprowadzone na końcu badania, aby zminimalizować różnice pomiędzy zestawami ELISA. Wszystkie analizy krwi zostaną wykonane w Laboratorium Biochemii Żywienia w Wallace Hall (Departament Żywienia Człowieka, Żywności i Ćwiczeń, Virginia Tech).

Wyżej wymienione biomarkery wybrano z kilku powodów. Po pierwsze, są to jedne z kluczowych markerów stanu zapalnego w organizmie. Ponadto zapewniają równowagę markerów stanu zapalnego i przeciwutleniaczy. Wreszcie, nie wszystkie z nich zostały zmierzone w badaniach, w których w ramach interwencji spożywano pistacje.

Ocena beztłuszczowej masy ciała (podstawowa) Naukowcy wykorzystają absorpcjometr rentgenowski o podwójnej energii Lunar iDXA2, MTY (DXA) (GE Precision Healthcare, LLC, Chicago, IL) do analizy składu ciała, w szczególności beztłuszczowej masy ciała. DXA jest uważany za złoty standard w ocenie beztłuszczowej masy ciała, procentowej zawartości tkanki tłuszczowej i gęstości mineralnej kości. Skan całego ciała trwa około pięciu minut. Ilość napromieniowania nie jest większa niż ilość, jaką można uzyskać podczas przelotu samolotem. Będziemy mierzyć skład ciała na początku i na końcu badania. Przez dwa miesiące naukowcy nie będą mierzyć składu ciała po trzech miesiącach, ponieważ nie chcemy dodawać uczestnikom jeszcze jednej ekspozycji na promieniowanie.

Masa ciała, wzrost, wskaźnik masy ciała i obwód talii (wtórny) W celu uzyskania danych opisowych masa ciała zostanie zmierzona z dokładnością do 0,25 kg, bez butów i w takim samym ubraniu, na skalibrowanej wadze z belką wagową (Seca, Hamburg , Niemcy). Wzrost będzie mierzony z dokładnością do 0,5 cm za pomocą stadiometru przymocowanego do wagi na równoważni. Naukowcy dwukrotnie zmierzą masę i wzrost ciała, a następnie wyciągną średnią z każdego z pomiarów. Naukowcy stosują tę metodę od wielu lat, aby zwiększyć dokładność oceny masy i wzrostu ciała. Wskaźnik masy ciała (BMI) zostanie obliczony przy użyciu następującego równania: BMI = masa ciała (kilogramy)/wzrost (metry2). Uczestnicy zostaną poproszeni o noszenie tego samego ubrania podczas każdego gromadzenia danych oraz w celu ułatwienia innych pomiarów antropometrycznych. Naukowcy chcą, aby masa ciała pozostała stabilna przez cały okres badania.

Ustalono, że pomiar obwodu talii jest prostą i wiarygodną oceną zawartości tłuszczu trzewnego w jamie brzusznej. Uczestnicy zostaną poproszeni o stanie ze stopami rozstawionymi na szerokość barków i równomiernie rozłożonym ciężarem na każdą nogę. Zostaną poproszeni o normalne oddychanie, a odczyt zostanie dokonany na końcu delikatnego wydechu. Obwód talii będzie mierzony jeden cal nad pępkiem, w trzech powtórzeniach z dokładnością do 0,5 cm, za pomocą miarki Gulick. Jako wartość zostanie użyta średnia z trzech miar. Zmierzymy masę ciała, wzrost, BMI i obwód talii na początku i na końcu badania.

Oceny statystyczne, w tym konfiguracja bazy danych obliczeń mocy i zarządzanie nią System elektronicznego przechwytywania danych badawczych (REDCap) będzie używany jako centralne źródło przetwarzania danych i zarządzania nimi. Po utworzeniu front-endowego instrumentu zbierającego REDCap automatycznie tworzy back-endową bazę danych przeznaczoną do przechowywania danych, które zostaną zarejestrowane w wyniku badania. Biuro ds. zgodności eksportu i bezpiecznych badań (OESRC) firmy Virginia Tech (VT) udzieliło licencji na własną wersję programu REDCap, która jest hostowana lokalnie w budynku Andrews Information Systems Building. REDCap został opracowany specjalnie na podstawie ustawy o przenośności i odpowiedzialności w ubezpieczeniach zdrowotnych (HIPAA) – wytyczne dotyczące bezpieczeństwa, aby wspierać przechwytywanie danych online i offline na potrzeby badań i operacji badawczych. Zapewnia intuicyjny interfejs do wprowadzania danych z walidacją danych, ścieżki audytu do śledzenia manipulacji danymi i procedur eksportu, a także zautomatyzowane procedury eksportu umożliwiające bezproblemowe pobieranie danych.

Projekt badania Będzie to badanie z randomizacją, w którym uczestnicy najpierw przejdą dwutygodniowy początkowy okres wstępny, podczas którego będą spożywać typową dietę. Następnie uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do jednej z dwóch grup na sześć miesięcy: spożywających 1,5 uncji pistacji dziennie lub do grupy kontrolnej (nie spożywającej pistacji). Osoby z grupy pistacjowej będą spożywać pistacje jako dodatek do swojej zwykłej diety.

Randomizacja Badacze losowo przydzielą kwalifikujących się uczestników do jednej z dwóch grup (pistacjowa vs. kontrolna) przy użyciu permutowanej randomizacji blokowej ze stratyfikacją w celu zrównoważenia przypisania według płci. Tabele alokacji randomizacji zostaną utworzone przez biostatystyka niezaangażowanego w badanie kliniczne przy użyciu oprogramowania SAS w wersji 9.4 (SAS Institute, Cary, Karolina Północna, USA). Tabele będą przechowywane w systemie REDCap w Virginia Tech w taki sposób, że tylko biostatystyk będzie mógł je przeglądać. Wyniki badania będą analizowane bez względu na status przydziału.

Obliczanie wielkości próbki i mocy Głównym rezultatem jest zmiana odpowiedzi zapalnej, mierzona stężeniem białka C-reaktywnego, od początkowego okresu wstępnego do sześciu miesięcy. Moc tego badania opierała się na wynikach stężeń białka C-reaktywnego u zdrowych dorosłych otrzymujących interwencję dietetyczną, gdzie zakładane średnie wyjściowe stężenie białka C-reaktywnego wynosiło 1,53 mg/l (odchylenie standardowe [SD] 1,52 mg/l). W przypadku porównań wewnątrzgrupowych próba licząca 60 zdrowych dorosłych na grupę (w sumie 120) osiąga 80% mocy wykrywania średnich różnic w parach wynoszących 0,62 (d Cohena = 0,41 [efekt małego-średniego]) i opiera się na dwu- dwustronny test t dla par przy określeniu poziomu istotności α = 0,025. W przypadku porównań międzygrupowych wielkość próby wynosząca 60 na grupę (w sumie 120) pozwala uzyskać moc 80% pozwalającą na wykrycie średniej różnicy wynoszącej 0,86 (d Cohena d=0,57 [efekt średni]) w oparciu o dwustronny test t dla dwóch próbek, przy założeniu równych wariancji i α=0,025. Aby uwzględnić możliwy wskaźnik rezygnacji wynoszący 20%, zrekrutujemy 144 uczestników (72 uczestników na grupę).

Analizy danych Analizy wstępne Statystyki opisowe, obejmujące miary tendencji centralnej (średnia, mediana) i zmienności (odchylenie standardowe, rozstęp międzykwartylowy, rozstęp) dla miar ciągłych oraz częstotliwości i wartości procentowych dla miar dychotomicznych i kategorycznych, zostaną wykorzystane do scharakteryzowania próby. W przypadku wystąpienia odchyleń od normalności zastosowane zostaną transformacje lub zostaną zastosowane testy nieparametryczne i porównane z testami parametrycznymi. Warto zauważyć, że chociaż badacze oczekują, że w wyniku randomizacji grupy zostaną zrównoważone na podstawie cech wyjściowych, brak równowagi, który wystąpi przypadkowo, zostanie skorygowany we wszystkich analizach.

Metody brakujących danych Chociaż dołożymy wszelkich starań, aby uzyskać pełne dane o każdym uczestniku, niektóre brakujące dane są nieuniknione. Mechanizm leżący u podstaw braku danych całkowicie losowych (MCAR), braków losowych (MAR) lub braków nielosowych (MNAR) zostanie oceniony przed dostosowaniem w celu zminimalizowania błędu systematycznego wynikającego z brakujących danych. Założenie MAR, które wspiera stosowanie wielokrotnej imputacji za pomocą równań łańcuchowych, zostanie ocenione poprzez regresję wskaźnika braku danych na znanych współzmiennych przy użyciu wielokrotnej regresji logistycznej. W zaproponowanych metodach analitycznych zostaną wykorzystane wszystkie dostępne dane. Charakterystyka wyjściowa zostanie porównana wśród uczestników z pełnymi danymi i bez nich, biorąc pod uwagę, że moc statystyczna związana ze znalezieniem prawdziwych różnic statystycznych może być ograniczona. Aby ocenić potencjalne błędy systematyczne, uwzględnimy porównanie wskaźników odpowiedzi. Jeżeli brakujące dane są minimalne (<5%) i można je uznać za MAR lub MCAR, wówczas hipoteza pierwotna zostanie przetestowana przy użyciu pełnych zaobserwowanych danych.

Cel 1 Analizy Głównym celem tego badania jest zbadanie wpływu spożywania pistacji na reakcję zapalną (mierzoną za pomocą kinazy kreatynowej, białka C-reaktywnego, kortyzolu, interleukiny-8, czynnika martwicy nowotworu alfa, dysmutazy ponadtlenkowej miedzi i cynku oraz stężenie peroksydazy glutationowej) i beztłuszczową masę ciała (mierzoną za pomocą DXA). Zmiany w stosunku do wartości wyjściowych, trzech miesięcy i sześciu miesięcy w każdym wyniku w odpowiedzi na interwencję dietetyczną będą opierać się na liniowych modelach efektów mieszanych, które obejmują efekty losowe dla uczestników oraz stałe efekty dotyczące diety i czasu (okres początkowy, trzy miesiące, sześć miesięcy) . Założenia modelu zostaną ocenione, zarówno ilościowo, jak i wizualnie, przy użyciu statystyk dobroci dopasowania i wykresów diagnostycznych. Dodatkowe analizy wtórne będą obejmować ogólne modelowanie liniowe, w którym wyniki różnic (punkt czasowy za sześć miesięcy minus wartość wyjściowa, punkt czasowy za sześć miesięcy minus trzy miesiące, punkt czasowy za trzy miesiące minus wartość wyjściowa) zostaną poddane regresji w grupach interwencyjnych dietetycznych.

Potencjalny wpływ/znaczenie dla odkryć naukowych Badanie to może zapewnić osobom aktywnym rekreacyjnie prosty i zdrowy sposób na zmniejszenie stanu zapalnego i poprawę składu ciała. Fakt, że pistacje są pełnowartościowym pożywieniem, a nie dodatkiem, świadczy o pozytywnym podejściu do zdrowia i dobrego samopoczucia. Badanie korzyści, jakie pistacje mogą przynieść zdrowym, aktywnym dorosłym, stanowi kolejny sposób na zachęcenie osób do spożywania większej ilości tej zdrowej żywności.