Влияние ферментируемых углеводов на гомеостаз глюкозы (FermCarb)

НАЗВАНИЕ Влияние ферментируемых углеводов на управление весом и гликемический контроль у людей с высоким риском развития ДМТ2

ЦЕЛИ Оценить влияние ферментируемых углеводов у субъектов с предиабетом на:

1. Регуляция аппетита
2. Гомеостаз глюкозы и функция В-клеток
3. Потеря веса и изменение состава тела
4. Поддержание потери веса
5. Маркеры окислительного стресса

КОНСТРУКЦИЯ Следователи планируют провести 3 расследования. Исследование 1 и 2 представляют собой рандомизированные перекрестные контрольные испытания 14-дневного приема 30 г инулина (ферментируемые углеводы) или целлюлозы (неферментируемые углеводы), чтобы сначала описать физиологию и механизмы, лежащие в основе регуляции аппетита и гомеостаза глюкозы. Исследование 3 представляет собой рандомизированное контрольное параллельное исследование потери веса с последующим поддержанием веса для оценки эффективности ферментируемых углеводов для снижения риска СД2.

НАСЕЛЕНИЕ Мужчины или женщины с избыточным весом и ожирением с предиабетом.

ЛЕЧЕНИЕ Участники группы лечения во всех 3 исследованиях будут принимать инулин 3 раза в день (общая суточная доза: 30 г). Участники группы плацебо во всех трех исследованиях будут принимать целлюлозу 3 раза в день (общая суточная доза: 30 г).

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ Исследование 1 продлится 16 недель. Расследование 2 продлится 18 недель. Расследование 3 продлится 18 недель.

ФОН

Диабет 2 типа (DMT2) является серьезной проблемой здравоохранения в Великобритании, как и во всем мире. Увеличение распространенности DMT2 в Великобритании тесно связано с увеличением распространенности ожирения, при этом риск развития диабета, по оценкам, увеличивается на 4,5-9 процентов с каждым набранным килограммом веса (1). Предиабет также связан с увеличением массы тела и является важным этапом в развитии СД2.

Наличие преддиабета также увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний. Считается, что это связано с гипергликемией и изменчивостью гликемии, наблюдаемыми в преддиабетическом состоянии. И гипергликемия, и гликемическая вариабельность связаны с окислительным стрессом. Предполагается, что окислительный стресс вызывает повреждение эндотелия, что может привести к сердечно-сосудистым заболеваниям. Снижение гипергликемии и гликемической изменчивости может привести к уменьшению окислительного стресса.

Было показано, что ряд кишечных гормонов, высвобождаемых физиологически в ответ на прием пищи, сильно подавляют аппетит человека и препятствуют приему пищи и гомеостазу глюкозы (2). Два из этих кишечных гормонов, глюкагоноподобный пептид-1 (GLP-1) и пептид YY (PYY), высвобождаются из нейроэндокринных L-клеток в толстой кишке и оказывают очевидное подавляющее действие на аппетит у животных и человека (3-6). ГПП-1 также улучшает гликемический контроль, стимулируя В-клетки поджелудочной железы к секреции инсулина глюкозозависимым образом, ингибирует высвобождение глюкагона и снижает выработку глюкозы печенью (7-9). Было показано, что длительное лечение агонистами GLP-1 вызывает значительную потерю веса у людей (10).

Наши и другие исследования на грызунах показали, что диетические ферментируемые углеводы (FCHO) могут значительно повышать уровни циркулирующих PYY и GLP-1, одновременно подавляя центры аппетита в гипоталамусе (11-12). Это приводит к уменьшению жировых отложений и абдоминального жира без общего влияния на вес; однако, поскольку абдоминальный жир является важным фактором сердечно-сосудистого риска при диабете, этот эффект, вероятно, будет благоприятным для здоровья (13-14). У людей есть ряд краткосрочных исследований, в которых сообщается об увеличении чувства сытости после употребления FCHO (15-16), а годичное исследование детей, потребляющих инулин FCHO, показало значительную потерю веса по сравнению с контрольной группой (17). Также было показано, что FCHO повышает чувствительность к инсулину, снижает постпрандиальный уровень глюкозы в крови и усиливает окисление липидов у лиц с избыточным весом с диабетом и без него (18,19). 1 в этих исследованиях не измеряли). Даже кратковременное потребление FCHO здоровыми людьми оказывает аналогичный эффект на гликемический контроль (20).

ДИЗАЙН ИССЛЕДОВАНИЯ

Инулин будет использоваться в качестве добавки FCHO во всех трех исследованиях. Инулин не оказывает влияния на тонкую кишку, так как полностью ферментируется в толстой кишке. Таким образом, инулин идеально подходит для исследования влияния ферментации толстого кишечника на аппетит человека, гликемический контроль и поддержание веса. Тест

ПРОЦЕДУРА ПРОВЕРКИ

1. Скрининг по телефону выявит членов этой когорты, которые соответствуют критериям первоначального скрининга:

   Взрослые старше 18 лет, участники без серьезных метаболических заболеваний, включая диабет, без известных/диагностированных проблем с желудочно-кишечным трактом, таких как воспалительное заболевание кишечника, синдром раздраженного кишечника и т. д., и без злоупотребления наркотиками или алкоголем за последние 2 года.

2. В Центре сэра Джона МакМайкла участники пройдут следующее:

Пероральный глюкозотолерантный тест.

Образец крови объемом 30 мл будет взят для полного анализа крови, функциональных тестов печени, электролитов, функциональных тестов щитовидной железы, HbA1c и глюкозы.

Масса тела и рост будут зарегистрированы.

ПОДРОБНЫЙ ПРОТОКОЛ

ЗАНЯТИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ АППЕТИТА

Посетите 1, 2, 3 и 4 в Расследовании 1.

Участники прибывают натощак в течение ночи (10-часовое голодание). После объяснения процедур и подтверждения того, что участник согласен продолжать, регистрируется масса тела.

В вену предплечья вводится канюля, что облегчает забор крови в течение дня. Берут два исходных образца крови. Визуальные аналоговые шкалы (ВАШ) заполняются каждый раз при взятии образца крови. Схема выборки представлена ​​ниже. В ходе исследования 1 дней исследования аппетита будет взято в общей сложности 80 мл крови, а во время каждого визита для исследования аппетита в исследовании 3 будет взято в общей сложности 115 мл крови. Визуальные аналоговые шкалы для оценки аппетита будут заполняться каждый раз при взятии образца крови. Вопросы визуальной аналоговой шкалы включают: «Насколько сытым вы себя сейчас чувствуете?» и «Насколько вы голодны сейчас?» и «Сколько ты мог бы съесть прямо сейчас?». Они ответят, сделав вертикальную отметку на десятисантиметровой линии, закрепив ее словами «совсем нет» и «чрезвычайно». Аналогичным образом будут оцениваться побочные эффекты, такие как тошнота, недомогание, метеоризм, вздутие живота, диарея и общее самочувствие.

В момент времени 0 подается завтрак, и у участников будет 20 минут, чтобы съесть еду. Обед подается через 240 минут, а анализ еды подается через 440 минут после взятия последней пробы крови.

Во время учебной сессии участников попросят свести к минимуму физическую активность. Вода разрешена бесплатно, хотя участникам будет предложено не пить менее чем за 10 минут до забора крови и завершения VAS. В 440 минут подается заранее взвешенная еда. Еда подается в избытке, и участников просят есть до комфортного сытости. Кувшин с водой подается вместе с едой, потребление воды также регистрируется.

В исследовании 3 учебные занятия будут короче и будут состоять из завтрака и обеденного теста.

ИНДИВИДУАЛЬНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ ПО ДИЕТЕ

В исследовании 3 все участники получат рекомендации по питанию на 1, 2, 4 и 7 неделе. Инструкции, данные участникам, будут индивидуализированы на основе текущего веса и потребностей в энергии, в соответствии с обычным пакетом услуг, который будет предлагаться в клинике диетолога. Участникам будет предложено стремиться к снижению веса на 5% в течение 9 недель.

ДОПОЛНЕНИЕ В УСЛОВИЯХ СВОБОДНОЙ ЖИЗНИ

Добавка будет поставляться в пакетиках (порциями по 10 г). В течение подготовительного периода суточная доза будет постепенно увеличиваться до 30 г в день в течение 4 недель. В течение этого вводного периода исследователи дважды свяжутся с участниками по электронной почте или по телефону, чтобы убедиться, что добавка клетчатки не имеет неблагоприятных побочных эффектов, а также обеспечить соблюдение инструкций и ответить на любые вопросы, которые могут возникнуть у участников. Затем испытуемые принимают по 30 г в день до конца исследования (6 недель для исследования 1 или 18 недель для исследования 3).

ПЕРИОД ПРОМЫВКИ

В исследованиях 1 и 2 будет период вымывания продолжительностью 4 недели, прежде чем субъект перейдет на чередующиеся добавки.

ДИЕТА, АППЕТИТ И ПОБОЧНЫЕ ЭФФЕКТЫ

3-дневная диетическая запись должна быть завершена за 3 дня, предшествующих посещениям 1, 2 и 3 во время исследования 1, и посещениям 1, 6 и 7 во время исследования 3. В те же дни будут оцениваться ощущение аппетита и побочные эффекты. с помощью визуальных аналоговых весов. Вопросы визуальной аналоговой шкалы включают: «Насколько вы чувствовали себя сытым сегодня после еды?» и «Насколько вы голодны сегодня между приемами пищи?». Они ответят, сделав вертикальную отметку на десятисантиметровой линии, закрепив ее словами «совсем нет» и «чрезвычайно». Аналогичным образом будут оцениваться побочные эффекты, такие как тошнота, недомогание, метеоризм, вздутие живота, диарея и общее самочувствие.

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ГОМОСТАЗА ИНСУЛИНА И ГЛЮКОЗЫ ТЕСТ НА ПЕРЕНОСИМОСТЬ К ПИТАНИЮ Участник будет посещать отделение клинического исследования после 12-часового голодания. В предплечье будет помещена канюля. Будут взяты три образца крови натощак (-30, -15 и 0). Будет предоставлен стандартный пробный обед из одной барной стойки для завтрака Kellogg's и Sure Plus. Кровь будет взята в 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180 и 240 мин. Это будет использоваться для расчета профиля глюкозы, базального ответа на инсулин, инсулина в динамической фазе, чувствительности к инсулину в статической фазе, DI = инсулин в динамической фазе X инсулина в статической фазе, ответа на GIP и GLP-1.

Мониторинг глюкозы в свободном режиме: монитор непрерывного уровня глюкозы Medtronic iPro будет использоваться для оценки 5-дневного непрерывного мониторинга уровня глюкозы. 5-дневный непрерывный мониторинг уровня глюкозы для оценки гомеостаза глюкозы в условиях «свободной жизни». Эти данные об уровне глюкозы в интерстициальной жидкости будут проанализированы на предмет среднего уровня глюкозы и показателей гликемической вариабельности, включая среднеамплитудные гликемические отклонения (MAGE), непрерывное перекрывающееся чистое гликемическое действие (CONGA) и индексы риска, такие как низкий индекс глюкозы в крови (LBGI), высокий индекс глюкозы в крови ( HBGI) и среднесуточный коэффициент риска (ADRR). Для участника это будет означать размещение небольшой пластиковой канюли в подкожной клетчатке живота. Участники также должны будут провести 3 измерения уровня глюкозы из пальца в течение 4 последовательных дней при ношении CGM.

МРТ ВСЕГО ТЕЛА В исследовании 3 будет выполнено анатомическое МРТ всего тела для определения общего и регионарного объема жира, а также магнитно-резонансная спектроскопия (МРС) для измерения содержания липидов во внутренних органах, таких как печень (IHCL) и мышцы ( IMCL), такие как камбаловидная и большеберцовая.

Участники посетят отделение МРТ Роберта Штайнера в больнице Хаммерсмит после 10-часового ночного голодания. Ознакомительный визит продлится 1 час. Участников просят воздерживаться от тяжелых физических упражнений и употребления алкоголя за день до каждого визита.

Во-первых, испытуемые заполняют форму металлического чека. Следующие субъекты переоденутся в больничную одежду и попросят лечь на тележку в сканере. Субъекты лежат на спине или ничком в сканере и автоматически перемещаются через сканер. Находясь в сканере, участники будут иметь доступ к зуммеру для подачи сигнала тревоги, а также смогут слышать и реагировать на инструкции с консоли сканирования. Субъекты будут находиться в МРТ-сканере до 1 часа. Сканирование будет проводиться на МРТ-сканерах Philips 3,0 Тесла или Philips 1,5 Тесла в отделении МРТ Роберта Штайнера в больнице Хаммерсмит. Ни в одном из методов магнитно-резонансной томографии не используется ионизирующее излучение или внутривенное введение контрастных веществ. Участники также зафиксируют свой вес, рост, окружность талии и бедер с помощью рулетки.