Efeito do Carboidrato Fermentável na Homeostase da Glicose (FermCarb)

TÍTULO O efeito do carboidrato fermentável no controle de peso e controle glicêmico em pessoas com alto risco de desenvolver DMT2

OBJETIVOS Avaliar o efeito do carboidrato fermentável em indivíduos com pré-diabetes sobre:

1. Regulação do apetite
2. Homeostase da glicose e função das células B
3. Perda de peso e alterações na composição corporal
4. Manutenção da perda de peso
5. Marcadores de Estresse Oxidativo

PROJETO Os investigadores planejam conduzir 3 investigações. As investigações 1 e 2 são ensaios randomizados de controle cruzado de 14 dias de suplementação com 30g de inulina (carboidrato fermentável) ou um controle de celulose (carboidrato não fermentável) para descrever em primeiro lugar a fisiologia e os mecanismos por trás da regulação do apetite e homeostase da glicose. A investigação 3 é um estudo paralelo de controle randomizado de perda de peso seguida de manutenção de peso para avaliar a eficácia do carboidrato fermentável para diminuir o risco de DM2.

POPULAÇÃO Homens com sobrepeso e obesos ou mulheres com pré-diabetes.

TRATAMENTO Os participantes do braço de tratamento em todas as 3 investigações consumirão inulina 3 vezes ao dia (dose diária total: 30g). Os participantes no braço placebo em todas as 3 investigações tomarão celulose 3 vezes ao dia (dose diária total: 30g).

DURAÇÃO A Investigação 1 durará 16 semanas. A investigação 2 durará 18 semanas. A investigação 3 durará 18 semanas.

FUNDO

Diabetes tipo 2 (DMT2) é uma grande preocupação de saúde no Reino Unido, assim como em todo o mundo. O aumento da prevalência de DMT2 no Reino Unido está intimamente ligado ao aumento da prevalência de obesidade, com o risco de diabetes estimado em 4,5-9 por cento com cada quilo de peso ganho (1). O pré-diabetes também está associado ao aumento do peso corporal e é uma etapa crítica no desenvolvimento do DM2.

Ter pré-diabetes também aumenta o risco de doença cardiovascular. Acredita-se que isso se deva à hiperglicemia e à variabilidade glicêmica observadas no estado pré-diabético. Tanto a hiperglicemia quanto a variabilidade glicêmica estão associadas ao estresse oxidativo. Postula-se que o estresse oxidativo causa danos endoteliais que podem levar a doenças cardiovasculares. Reduções na hiperglicemia e na variabilidade glicêmica podem causar uma redução no estresse oxidativo.

Vários hormônios intestinais - liberados fisiologicamente em resposta aos alimentos - demonstraram inibir poderosamente o apetite humano e inibir a ingestão de alimentos e a homeostase da glicose (2). Dois desses hormônios intestinais, o peptídeo semelhante ao glucagon-1 (GLP-1) e o peptídeo YY (PYY) são liberados da célula L neuroendócrina no cólon e têm efeitos supressores do apetite demonstráveis ​​em animais e humanos (3-6). O GLP-1 também melhora o controle glicêmico estimulando as células B pancreáticas a secretar insulina de maneira dependente da glicose, inibe a liberação de glucagon e reduz a produção hepática de glicose (7-9). Foi demonstrado que o tratamento prolongado com agonistas de GLP-1 causa significativa perda de peso em humanos (10).

O trabalho feito por nós mesmos e outros em roedores mostrou que os carboidratos fermentáveis ​​da dieta (FCHOs) podem aumentar significativamente os níveis circulantes de PYY e GLP-1, ao mesmo tempo em que suprimem os centros de apetite no hipotálamo (11-12). Isso resulta em menor gordura corporal e gordura abdominal sem efeito geral sobre o peso; no entanto, como a gordura abdominal é um importante fator de risco cardiovascular no diabetes, esse efeito provavelmente será favorável à saúde (13-14). Em humanos, há uma série de estudos de curto prazo que relatam um aumento na saciedade após o consumo de FCHOs (15-16) e um estudo de um ano de crianças consumindo a inulina FCHO mostrou perda de peso significativa em comparação aos controles (17). O FCHO também demonstrou aumentar a sensibilidade à insulina, reduzir os níveis de glicose no sangue pós-prandial e aumentar a oxidação lipídica em indivíduos com excesso de peso com e sem diabetes (18,19), efeitos que podem ser mediados pelo aumento de GLP-1 induzido pelo FCHO (GLP- 1 não foi medido nesses estudos). Mesmo o consumo de curto prazo de FCHO em indivíduos saudáveis ​​tem um efeito semelhante no controle glicêmico (20).

DESIGN DE ESTUDO

A inulina será usada como suplemento de FCHO em todas as 3 investigações. A inulina não tem efeito conhecido no intestino delgado, sendo totalmente fermentada no intestino grosso. A inulina é, portanto, ideal para a investigação da fermentação do intestino grosso no apetite humano, controle glicêmico e manutenção do peso. Teste

PROCEDIMENTO DE TRIAGEM

1. A triagem por telefone identificará os membros desta coorte que atendem aos critérios de triagem inicial de:

   Adultos com mais de 18 anos de idade, participantes sem doença metabólica importante - incluindo diabetes, sem problemas gastrointestinais conhecidos/diagnosticados, como doença inflamatória intestinal, síndrome do intestino irritável, etc., e sem abuso de drogas ou álcool nos últimos 2 anos.

2. No Centro Sir John McMichael, os participantes passarão pelo seguinte:

Um teste oral de tolerância à glicose.

Uma amostra de sangue de 30ml será coletada para hemograma completo, testes de função hepática, eletrólitos, testes de função da tireoide, HbA1c e glicose.

O peso corporal e a altura serão registrados.

PROTOCOLO DETALHADO

SESSÕES DE ESTUDO DE APETITE

Visite 1, 2, 3 e 4 na Investigação 1.

Os participantes chegam em jejum durante a noite (jejum de 10 horas). Após explicação dos procedimentos e confirmação de que o participante está de acordo em prosseguir, o peso corporal é registrado.

Uma cânula é inserida em uma veia do antebraço facilitando a coleta de sangue ao longo do dia. Duas amostras de sangue de linha de base são retiradas. As escalas analógicas visuais (VAS) são preenchidas sempre que uma amostra de sangue é coletada. O esquema de amostragem é apresentado a seguir. Um total de 80 ml de sangue será coletado durante a investigação 1 dias de estudo do apetite e um total de 115 ml será retirado durante cada visita do estudo do apetite na investigação 3. As escalas visuais analógicas para avaliar o apetite serão preenchidas sempre que uma amostra de sangue for coletada. As perguntas da Escala Visual Analógica incluem: "Quão cheio você se sente agora?" e "Quanta fome você sente agora?" e "Quanto você poderia comer agora?". Eles responderão fazendo uma marca vertical em uma linha de dez centímetros ancorada com os termos "nem um pouco" e "extremamente". Da mesma forma, serão avaliados efeitos colaterais como náusea, enjôo, flatulência, inchaço, diarreia e bem-estar geral.

No horário 0 é servido o café da manhã e os participantes terão 20 minutos para consumir a refeição. O almoço é servido aos 240 minutos e o teste da refeição é servido aos 440 minutos após a coleta da última amostra de sangue.

Durante a sessão de estudo, os participantes serão solicitados a minimizar a atividade física. A água é permitida livremente, embora os participantes sejam solicitados a não beber menos de 10 minutos antes de uma amostra de sangue e conclusão do VAS. Aos 440 minutos é servida uma refeição pré-pesada. A refeição é servida em excesso e os participantes são convidados a comer até ficarem confortavelmente cheios. Um jarro de água é servido com a refeição e a ingestão de água também será registrada.

Na investigação 3, as sessões de estudo serão mais curtas, consistindo em um café da manhã e um teste de refeição no almoço.

ACONSELHAMENTO DIETÉTICO INDIVIDUAL

Na Investigação 3, todos os participantes receberão aconselhamento dietético nas semanas 1, 2, 4 e 7. A instrução dada aos participantes será individualizada com base nas necessidades atuais de peso e energia, de acordo com o pacote usual de atendimento que seria oferecido em uma clínica de nutricionista. Os participantes serão instruídos a buscar uma perda de peso de 5% ao longo de 9 semanas.

SUPLEMENTAÇÃO EM CONDIÇÕES DE VIDA LIVRE

O suplemento será fornecido em sachês (contendo porções de 10g). Durante o período inicial, a ingestão diária aumentará gradualmente para 30g por dia durante 4 semanas. Durante este período inicial, os investigadores entrarão em contato com os participantes via e-mail ou telefone duas vezes para garantir que a suplementação de fibra não tenha efeitos colaterais indesejáveis ​​e garantir que as instruções sejam seguidas e responder a quaisquer perguntas que os participantes possam ter. Os sujeitos então tomam 30g por dia até o final do estudo (às 6 semanas para a investigação 1 ou 18 semanas na investigação 3).

PERÍODO DE LAVAGEM

Nas investigações 1 e 2, haverá um período de eliminação de 4 semanas antes que o sujeito passe para a suplementação alternativa.

REGISTROS ALIMENTARES, APETITE E EFEITOS COLATERAIS

Um registro alimentar de 3 dias deve ser concluído para os 3 dias anteriores às visitas 1, 2 e 3 durante a Investigação 1 e às visitas 1, 6 e 7 durante a Investigação 3. Nos mesmos dias, a sensação de apetite e os efeitos colaterais serão avaliados usando escalas analógicas visuais. As perguntas da Escala Visual Analógica incluem: "Quão satisfeito você se sentiu depois de comer as refeições hoje?" e "Quão faminto você sentiu entre as refeições hoje?". Eles responderão fazendo uma marca vertical em uma linha de dez centímetros ancorada com os termos "nem um pouco" e "extremamente". Da mesma forma, serão avaliados efeitos colaterais como náusea, enjôo, flatulência, inchaço, diarreia e bem-estar geral.

MÉTODOS PARA AVALIAÇÃO DA HOMOSTASIA À INSULINA E À GLICOSE TESTE DE TOLERÂNCIA ÀS REFEIÇÕES O participante comparecerá à unidade de investigação clínica em jejum de 12 horas. Uma cânula será colocada em seu antebraço. Serão coletadas três amostras de sangue em jejum (-30, -15 e 0). Uma refeição de teste padrão de uma barra de café da manhã da Kellogg's e um Guarantee Plus será oferecida. O sangue será coletado em 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180 e 240 minutos. Isso será usado para calcular o perfil de glicose, resposta de insulina basal, insulina de fase dinâmica, sensibilidade de insulina de fase estática, DI = insulina de fase dinâmica X insulina de fase estática, resposta GIP e GLP-1.

Monitoramento de glicose em vida livre: o Medtronic iPro Continuous Glucose Monitor será usado para avaliar o monitoramento contínuo de glicose por 5 dias. Monitoramento contínuo de glicose por 5 dias para avaliar a homeostase da glicose de "vida livre". Esses dados de glicose no fluido intersticial serão analisados ​​para medidas de glicose média e variabilidade glicêmica, incluindo Excursões Glicêmicas de Amplitude Média (MAGE), Ação Glicêmica Líquida de Sobreposição Contínua (CONGA) e índices de risco, como Índice de Glicose Baixa no Sangue (LBGI), Índice de Glicose Alta no Sangue ( HBGI) e razão de risco média diária (ADRR). Para o participante, isso significa colocar uma pequena cânula de plástico no tecido subcutâneo de seu abdômen. Os participantes também serão obrigados a fazer 3 medições de glicose por picada no dedo em 4 dias sucessivos enquanto usam o CGM.

VARREDURA DE RM DE CORPO TODO Na ​​investigação 3, varredura de RM anatômica de corpo inteiro será realizada para determinar os volumes de gordura total e regional, e espectroscopia de ressonância magnética (MRS) realizada para medir o conteúdo lipídico nos órgãos internos, como fígado (IHCL) e músculos ( IMCL), como sóleo e tibial.

Os participantes comparecerão à unidade de ressonância magnética Robert Steiner no Hammersmith Hospital após um jejum noturno de 10 horas. A visita de estudo terá a duração de 1 hora. Os participantes são convidados a abster-se de exercícios extenuantes e beber álcool no dia anterior a cada visita.

Em primeiro lugar, os indivíduos preencherão um formulário de verificação de metal. Os próximos participantes vestirão roupas de hospital e serão solicitados a deitar no carrinho do scanner. Os assuntos ficam deitados ou deitados no scanner e são movidos automaticamente pelo scanner. Enquanto estiverem no scanner, os participantes terão acesso a uma campainha para soar um alarme e poderão ouvir e responder às instruções do console de digitalização. Os indivíduos ficarão no scanner de ressonância magnética por até 1 hora. A digitalização será realizada nos scanners Philips 3.0 Tesla ou Philips 1.5 Tesla MR na unidade Robert Steiner MRI no Hammersmith Hospital. Nenhuma das técnicas de ressonância magnética a serem utilizadas emprega radiação ionizante ou agentes de contraste intravenosos. Os participantes também terão peso, altura, circunferência da cintura e quadril registrados com fita métrica.