Exigência de treonina em homens adultos com doença de Crohn usando IAAO

ANTECEDENTES As atuais recomendações de Ingestão Dietética de Referência (DRI) para os requisitos de aminoácidos essenciais são baseadas em recomendações para adultos jovens saudáveis ​​e não foram determinadas diretamente em pacientes com doença de Crohn. Proteínas e aminoácidos são componentes-chave da nossa dieta. Tendo definido a necessidade do aminoácido essencial Treonina em adultos saudáveis ​​usando o IAAO, os pesquisadores estão agora em uma posição ideal para definir as necessidades em populações vulneráveis, como pacientes com condições inflamatórias crônicas, como a doença de Crohn (DC).

Estudos em animais sugerem um aumento na necessidade de treonina em modelos de Crohn e colite. Se isso também for verdade em humanos, o conhecimento da necessidade de treonina em pacientes com DII pode fornecer informações valiosas para melhorar o manejo nutricional médico dessa população de pacientes. A terapia de nutrição médica melhorada provavelmente poderia encurtar o tempo de recuperação e/ou aumentar o período de remissão em pacientes com DII.

Método:

Indicador de Oxidação de Aminoácidos

Hipótese:

A hipótese é que a necessidade de treonina em pacientes com DC será maior do que a exigência de treonina previamente determinada em adultos jovens usando o método IAAO (19 mg/kg/d).

Objetivos.

1. Determinar a necessidade de treonina em pacientes com DC usando a técnica IAAO; medindo a oxidação de L-[1-13 C] fenilalanina a 13 CO 2 [F 13 CO 2] em resposta à ingestão graduada de leucina.
2. Comparar, com base no peso corporal e na massa isenta de gordura, a necessidade derivada deste estudo com a exigência de treonina previamente determinada em adultos jovens pelo método IAAO.

Assuntos:

Até 10 pacientes clinicamente estáveis ​​com DC serão recrutados da Clínica IBD no Mt. Sinai Hospital, Toronto, que serão identificados pelo Dr. Mark Silverberg para este estudo e subsequentemente acompanhados no Centro de Pesquisa Clínica (CRC), The Hospital para crianças doentes (SickKids), Toronto, Canadá. Antes do início do estudo, os participantes deverão visitar o CRC (Sala 5500 Hill Wing, The Hospital for Sick Children) para uma avaliação pré-estudo de sua altura, peso, massa gorda, massa livre de gordura, taxa metabólica de repouso e avaliação médica história. Essas avaliações levarão cerca de 3 horas para serem concluídas. Eles precisarão estar em jejum por 10 horas antes da avaliação pré-estudo. Precisamos da avaliação pré-estudo para calcular suas necessidades dietéticas para o estudo e para avaliar o estado de saúde.

Após a assinatura do termo de consentimento, os sujeitos realizarão os procedimentos de triagem (altura, peso, amostra de sangue em jejum e questionário de histórico médico, BIA, dobra cutânea e calorimetria).

• Os voluntários receberão compensação financeira pelos custos incorridos durante a participação no estudo.
• Todos os procedimentos do estudo serão aprovados pelo Conselho de Ética em Pesquisa da SickKids.

Design experimental:

O desenho experimental será baseado no modelo minimamente invasivo IAAO para coleta de ar e urina, ao invés de sangue durante o dia de estudo. Um total máximo de 50 estudos IAAO será realizado para determinar a necessidade de treonina em pacientes com DC. Serão recrutados até 10 pacientes do sexo masculino com DC. Cada indivíduo será estudado para pelo menos 2 níveis de ingestão e até no máximo 5 níveis diferentes de ingestão de treonina. Cada nível de ingestão será atribuído aleatoriamente aos indivíduos.

Na avaliação pré-estudo, o gasto energético em repouso (GER) do sujeito será medido por calorimetria indireta de circuito aberto contínuo, e a composição corporal será medida por dobras cutâneas e análise de impedância bioelétrica (BIA). Os indivíduos também serão pesados ​​na avaliação pré-estudo e no início de cada dia de estudo da IAAO para garantir a prescrição precisa de dietas e isótopos e para confirmar a manutenção do peso durante o estudo.

Cada estudo consistirá em um período de adaptação de 2 dias a uma dieta prescrita de acordo com a necessidade energética do sujeito e 1 dia de estudo. A dieta fornecerá uma quantidade adequada de proteína, de 1 g proteína∙kg-1∙d-1. O período de adaptação de 2 dias é para permitir que o corpo se adapte a uma quantidade adequada de proteína, pois foi demonstrado que a cinética da proteína é alterada sem ela. Após os 2 dias de adaptação é o dia do estudo onde a ingestão de treonina será atribuída aleatoriamente e a cinética da fenilalanina (Phe) será medida com o uso de L-[1-13C]Phe. Neste dia, o VCO2 será medido por calorimetria imediatamente após a 5ª refeição por um período de 20 minutos.

Ingestão dietética e dieta experimental:

protocolo de 3 dias

• Nos dias 1 e 2, o sujeito consumirá uma dieta de adaptação e no 3º dia participará de um período de teste de 8 horas. Cada protocolo de 3 dias será separado por pelo menos uma semana (período de wash-out).
• As ingestões dietéticas durante o período de adaptação de 2 dias antes do dia 3 do estudo IAAO serão fornecidas na forma de milk-shakes sem lactose (Scandishake) com adição de carboidratos (SolCarb) e proteína (beneproteína) para atender às necessidades dos indivíduos. A proteína será fornecida a partir do scandishake na forma de proteína do leite (caseína e soro de leite) e fornecendo 1g.kg-1.dia-1 ingestão de proteína. O total de calorias será fornecido como gasto energético em repouso (GER) medido por calorimetria indireta e multiplicado por 1,7. Nos dias de adaptação, a dieta será fornecida em quatro refeições isonitrogenadas e isocalóricas distribuídas uniformemente ao longo do dia.
• No dia do estudo (3º dia de cada período de 3 dias), a dieta será fornecida como refeições isocalóricas e isonitrogenadas de 8 horas compostas por uma fórmula líquida com sabor e biscoitos sem proteína desenvolvidos para uso em estudos de cinética de aminoácidos. Cada refeição representará 1/12 das necessidades diárias totais do indivíduo. O conteúdo de nitrogênio (proteína) da dieta será fornecido na forma de uma mistura cristalina de aminoácidos com base na composição de aminoácidos da proteína do ovo. A ingestão de energia no dia de estudo será fornecida como REE x 1,5.
• Tirosina será fornecida em excesso a 40 mg/kg/dia
• A fenilalanina será fornecida em uma ingestão constante de 20mg/kg/d.
• A treonina será fornecida em ingestões graduais variando de 3-45 mg/kg/d e os níveis de alanina serão ajustados para equilibrar os níveis variáveis ​​de leucina e garantir que as fórmulas sejam isonitrogenadas.
• Um suplemento multivitamínico diário será fornecido durante o período do estudo.
• Nenhum outro alimento ou bebida será consumido nos dias de adaptação, exceto água, 1 xícara de chá claro ou 1 xícara de café claro.
• Durante o dia de estudo de 8 horas, nenhum outro alimento ou bebida será consumido, exceto água.

Dia de estudo

• A dieta do dia do estudo será dividida em 8 refeições isonitrogenadas e isocalóricas, cada uma representando um doze avos das necessidades diárias totais do indivíduo.
• Na manhã de cada dia de estudo, o sujeito consumirá 4 das refeições de hora em hora em casa e depois visitará o laboratório de pesquisa. O sujeito então começará a consumir as 4 restantes das 8 refeições isocalóricas em intervalos de uma hora.
• Até 5 níveis de ingestão de treonina na dieta serão testados em ordem aleatória, conforme mencionado em "design experimental".
• A fenilalanina 1-13C será administrada como marcador na 5ª refeição e continuará a ser administrada nas refeições restantes.

Medições de composição corporal

• A composição corporal será determinada por análise de impedância bioelétrica (BIA e múltiplas medições de espessura da pele no início do estudo durante a avaliação pré-estudo. Quatro espessuras de dobras cutâneas (tríceps, bíceps, subescapular e suprailíaca) serão medidas para obter estimativas de massa gorda. A BIA será realizada usando um analisador de frequência fixa (50 kHz; BIA modelo 101A: RJL Systems). As equações descritas anteriormente serão usadas para calcular a FFM.

Protocolo de Infusão de Isótopos:

• 1-13C fenilalanina será usado como isótopo. A primeira dose oral de 0,66 mg/kg será administrada com a quinta refeição, e uma dose oral horária de 1,2 mg/kg/d começará simultaneamente e continuará por 3 horas com as refeições 6, 7 e 8. Um total de 4 doses isotópicas são administradas para garantir que o 13CO2 de fundo na respiração atinja o equilíbrio
• Ao mesmo tempo em que a dose primária de L-[13C]phe é administrada, uma dose inicial oral de 0,176 mg/kg de bicarbonato (NaH13CO3) também será administrada
• A quantidade de fenilalanina fornecida como isótopo no dia do estudo será subtraída da fenilalanina dietética para manter a ingestão dietética total em 20 mg Phe /kg/d
• A ingestão de tirosina será mantida em 40 mg∙kg-1∙d-1 para garantir um excesso de tirosina
• Amostras de respiração e urina são coletadas periodicamente antes e depois que os traçadores são consumidos

Coleta de amostras:

• Amostras de urina e respiração serão coletadas na linha de base e no estado estacionário isotópico.
• Amostras de respiração serão coletadas simultaneamente com amostras de urina.
• Cinco amostras de respiração de linha de base serão coletadas 60, 45, 30, 15 min e imediatamente antes do início do protocolo do rastreador.
• Três amostras de urina de linha de base serão coletadas 60, 30 min e imediatamente antes do início do protocolo do traçador.
• Quatro amostras de respiração de platô serão coletadas a cada 15 minutos 2,5 h após o início do protocolo do rastreador.
• Três amostras de respiração de platô serão coletadas a cada 30 minutos 2,5 h após o início do protocolo do rastreador
• Amostras de respiração serão coletadas com indivíduos respirando em um tubo de plástico Exetainers e as amostras serão armazenadas em tubos de vidro pré-evacuados à temperatura ambiente até a análise.
• Amostras de urina serão coletadas em tubos Eppendorf e armazenadas a -20 ºC até serem analisadas para enriquecimento de 1-13C fenilalanina.
• A taxa de produção de CO2 (VCO2) será medida em cada dia de teste usando um calorímetro indireto ventilado na refeição 5 para quantificar a excreção de 13CO2 na respiração.

Análise de amostra.

• Respiração: o enriquecimento de 13 CO2 expirado será medido por espectrômetro de massa de razão isotópica de fluxo contínuo (IRMS).
• O enriquecimento urinário de 1-13C fenilalanina será analisado por cromatografia gasosa em tandem espectrometria de massas (LC-MS-MS).

Estimativa da Cinética Isotópica O fluxo de fenilalanina de corpo inteiro será calculado conforme descrito anteriormente de acordo com o modelo estocástico de Matthews et al. O estado estacionário isotópico no enriquecimento do marcador na linha de base e no platô será representado como os valores inalterados de L-[1-13C]fenilalanina na urina e 13CO2 na respiração.

O fluxo de fenilalanina (umol/kg/h) será calculado a partir da diluição de 13C-fenilalanina administrada por via oral no pool metabólico (no estado estacionário) usando enriquecimento de 13C-fenilalanina na urina. A taxa de aparecimento de 13CO2 na respiração (F13CO2 umol/kg/h) após a oxidação da 13C-fenilalanina ingerida será calculada de acordo com o modelo de Matthews et al., usando um fator de 0,82 para contabilizar o dióxido de carbono retido na piscina de bicarbonato do corpo. A taxa de oxidação da fenilalanina (umol/kg/h) será calculada a partir do enriquecimento de F13CO2 e 13C-fenilalanina urinária.

Análise estatística

Um teste t pareado será usado para testar: diferenças na MLG e percentual de gordura corporal; diferenças nos dois métodos de composição corporal de BIA e dobras cutâneas. ANOVA será usada para testar diferenças entre as várias estimativas de composição corporal (gordura e massa magra), e análise de correlação será realizada para testar associações

A ingestão de treonina será completamente aleatória entre os indivíduos, com a quantidade de ingestão de treonina servindo como o principal efeito do tratamento. O efeito da treonina no fluxo de fenilalanina, oxidação e F13CO2 será testado usando um modelo linear misto com sujeito como variável aleatória (PROC MIXED) usando SAS. As diferenças entre os fluxos individuais serão comparadas por ANOVA, com análise post hoc usando o teste de comparações múltiplas de Bonferroni.

A exigência de treonina será determinada pela aplicação de uma análise cruzada de regressão linear bifásica para determinar o ponto de corte (EAR) e, posteriormente, calcular o IC de 95%. A exigência média de treonina será estimada pela aplicação de um modelo não linear de efeitos mistos (PROC NLMIXED; SAS Institute) aos dados de oxidação e F13CO2. As observações dentro dos sujeitos serão consideradas estatisticamente dependentes.