Вмешательство в диетический воспалительный индекс, ориентированное на арбуз (IMAGINE)

Цели исследования. Хроническое воспаление лежит в основе развития многочисленных хронических заболеваний, которые в значительной степени способствуют инвалидности и смертности в Соединенных Штатах (США). Особый интерес в связи с воспалением представляет диета, которая является сильным замедлителем системного воспаления. Диеты с высоким содержанием фруктов и овощей, рыбы и цельнозерновых продуктов (например, средиземноморская и вегетарианская диеты) связаны с более низким уровнем воспаления. С другой стороны, диета, богатая красным мясом, молочными продуктами с высоким содержанием жира и рафинированным зерном (западная диета), обычно связана с более высоким уровнем воспаления. Вплоть до 2014 года не было разработано ни одного диетического индекса, специально предназначенного для определения воспалительного потенциала индивидуальной диеты. Тем не менее, исследователи из Программы профилактики и контроля рака Университета Южной Каролины разработали Диетический воспалительный индекс (DII). DII количественно определяет уровень диетического воспалительного потенциала по шкале от максимального противовоспалительного до провоспалительного. Арбуз является одним из фруктов, компоненты которого обладают противовоспалительным действием. Общая цель этого предложения - определить, может ли усовершенствованная и модифицированная система консультирования по DII, ориентированная на арбуз, снизить уровень хронического воспаления. DII — это проверенная мера, которая, как было показано, предсказывает ряд исходов, включая воспаление, рак, сердечно-сосудистые заболевания и смертность, среди прочего.

В частности, цели этого предложения заключаются в следующем:

1. Усовершенствуйте и модифицируйте вмешательство на основе DII, разработав и включив многочисленные рецепты арбузов, которые будут иметь низкий балл (противовоспалительное действие) по шкале DII.
2. Разработайте и внедрите двухстороннее интервенционное исследование на основе усовершенствованной программы DII, ориентированной на арбуз, для снижения уровня хронического воспаления. В каждой группе будет по 15 участников (плюс еще 15 партнеров, нанятых участниками интервенционной группы). Группа вмешательства получит модифицированное вмешательство DII, тогда как группа контроля получит общее санитарное просвещение.

Обоснование: Включите краткое изложение предыдущей работы и опыта, связанных с темой, и процитированные ссылки: До 2014 года не существовало научно обоснованного способа соотнести то, что люди ели, со способностью потребляемых продуктов модулировать воспаление. В ответ на отсутствие инструмента, который мог бы суммировать способность диет влиять на воспалительные процессы, исследователи разработали DII, основанный на литературе (почти 2000 рецензируемых журнальных статей) о диете и воспалении до 2010 года.20 DII классифицирует диеты людей в соответствии с их воспалительным потенциалом. Кроме того, было обнаружено, что он предсказывает изменения в hs-CRP в исследовании сезонных колебаний уровня холестерина в крови (SEASONS). Впоследствии исследователи использовали DII примерно в 100 наборах данных со всего мира, чтобы проверить влияние воспаления, связанного с питанием, на: 1) маркеры воспаления, такие как CRP, IL-6 и TNF-альфа-R2; 2) ССЗ, 3) рак молочной железы, толстой кишки, предстательной железы, яичников, эндометрия, печени и поджелудочной железы; 3) смертность от всех причин, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний; 4) респираторные заболевания, такие как астма; 6) когнитивные расстройства. На сегодняшний день исследователи опубликовали более 80 рецензируемых публикаций DII.

Обзор дизайна исследования: Исследователи имеют большой опыт диетических вмешательств, охватывающих более двух десятилетий и включающих различные конечные точки, включая рак, массу тела, а также те, которые связаны с сердечно-сосудистыми заболеваниями, воспалением и иммунным ответом. Места проведения вмешательств варьировались от сообщества (включая рабочие места) и церквей, научно-исследовательских институтов до мест клинической практики. Это исследование будет включать две исследовательские группы (т. е. вмешательство и контроль). Участники будут набраны из сообщества. Наша цель состоит в том, чтобы набрать по 15 участников в каждую группу, в дополнение к регистрации партнеров (например, супруга, ребенка, брата или сестры) участников вмешательства (всего n = 45, n вмешательства = 30, n контроля = 15). Участники пройдут базовую клинику, затем двенадцать недель интервенционных занятий, а затем еще одну клинику. Основные интервенционные занятия будут проходить на ультрасовременной демонстрационной кухне, расположенной в рамках Программы профилактики и борьбы с раком в Школе общественного здравоохранения имени Арнольда Университета Южной Каролины.

Участники исследования, набор и рандомизация. Участники будут набираться из Большой Колумбии, Южная Каролина, через веб-сайты, листовки, объявления в газетах и ​​сообщения рассылки. Приемлемые участники будут: 1) быть ≥18 лет; 2) не иметь серьезных, нестабильных сопутствующих заболеваний, которые сделали бы участие в диете и вмешательстве ФА трудным или рискованным; 3) быть готовым и способным полностью участвовать в исследовании в течение трех месяцев; 4) иметь место жительства в Колумбии, Южная Каролина, и иметь возможность путешествовать в клинику и места вмешательства и обратно; 5) иметь доступ к сети Интернет; и 6) не быть в настоящее время зачисленным в исследование по снижению веса или активно принимать лекарства для снижения веса. Однако следует отметить, что для того, чтобы увидеть снижение уровня воспаления, у людей должно быть «пространство от улучшения». Поскольку скрининг всех участников на воспаление (основной результат этого исследования) до включения в исследование обходится дорого, индекс массы тела (ИМТ, ​​кг/м2) составляет 25,0–49,9. будет использоваться в качестве критерия приемлемости, поскольку ИМТ тесно связан с воспалением.

Любой человек с одним или несколькими из следующих критериев не будет допущен к участию в этом исследовании: 1) прием любых лекарств, о которых известно, что они влияют на уровень СРБ, таких как системные стероиды (например, преднизолон); 2) диагнозы застойной сердечной недостаточности, хронической почечной недостаточности, хронических заболеваний печени (в том числе алкогольного цирроза), онкологических заболеваний в течение последнего года (кроме немеланомного рака кожи); 3) перенесли какую-либо серьезную операцию за последние 3 месяца; 4) ожидаемая продолжительность жизни <3 лет в хосписах, домах престарелых или других стационарных учреждениях; или 6) в настоящее время беременна или планирует забеременеть в следующем году.

Недавнее внимание к поведенческим вмешательствам указало на ограничения традиционных схем рандомизации среди этих типов рандомизированных контролируемых испытаний (например, невозможность по-настоящему ослепить участников, отсутствие принятия решений участниками). Другие методы распределения, которые учитывают воспринимаемую способность выполнять требования вмешательства, гораздо более подходят для такого рода вмешательства. Поэтому исследователи предполагают, что только люди, которые заинтересованы в изменении здорового питания, будут подвергаться вмешательству.

План вмешательства: следует отметить, что когнитивные и поведенческие навыки, которые будут включены в вмешательство, в значительной степени основаны на социальной когнитивной теории и транстеоретической модели. К ним относятся саморегуляция (самоконтроль, постановка целей, решение проблем и поощрение), повышение поведенческой компетентности, повышение самоэффективности (путем достижения результатов, убеждения или поощрения, ролевого моделирования и создания приятного опыта), усиление социальной поддержки. , управление стрессом, управление временем, профилактика рецидивов и включение изменений в повседневную жизнь.

Двумя частями этого интервенционного исследования будет система консультирования на основе DII, включая доступ к нашему онлайн-порталу Imagine Healthy и общий контроль санитарного просвещения. Групповые программы изменения поведения позволяют членам делиться успехами, получать и оказывать поддержку друг другу. Оба рукава будут состоять из 1 волны из 15 человек. Участники должны будут пригласить партнера по своему выбору присоединиться к ним в мероприятиях по вмешательству, чтобы улучшить социальную поддержку изменения поведения. Исследователи имеют опыт проведения исследований, в которых участники приглашают к участию партнеров. Обе группы пройдут клинические испытания для сбора данных на исходном уровне и сразу после вмешательства (т. е. через 12 недель в обеих группах). Измерения включают липиды (липопротеины очень низкой плотности [ЛПОНП], липопротеины низкой плотности [ЛПНП], липопротеины высокой плотности [ЛПВП], общий холестерин и триглицериды), инсулин и высокочувствительный С-реактивный белок (вч-СРБ). Антропометрические измерения, которые будут получены, включая рост и вес (на основании которых исследователи могут рассчитать ИМТ), а также окружность талии и бедер.

Группа стандартного лечения будет получать общую информацию о здоровье (например, общие рекомендации по здоровому питанию и физической активности, управлению стрессом, скринингу на рак и т. д.). Эта информация будет предоставляться по электронной почте, которая будет включать в себя еженедельный информационный бюллетень, полезные рецепты, не направленные на снижение показателей DII, ссылки на онлайн-контент и объявления о мероприятиях, связанных со здоровьем, в Колумбии и ее окрестностях. Любой участник группы стандартного медицинского обслуживания, который не пользуется электронной почтой регулярно, может запросить отправку предметов по почте на свой почтовый адрес.

Консультативная группа на базе DII будет использовать нашу 12-недельную учебную программу IMAGINE Counseling System, которая была разработана в рамках нашей предыдущей награды SBIR (R44DK103377). Консультативная группа на базе DII будет встречаться раз в неделю в течение 12 недель, чтобы готовить и заниматься в упражнениях и антистрессовых мероприятиях. Наряду с начальной практикой участники встретятся один на один для консультации по питанию с зарегистрированным диетологом. Участники будут иметь доступ к онлайн-материалам через наш онлайн-портал Imagine Healthy, а также им будут предложены домашние задания, называемые действиями IMAGINE. Эти домашние задания будут сосредоточены на постановке целей в отношении питания, физической активности и снижения стресса. Компоненты питания этого вмешательства будут основаны на DII и будут сосредоточены на противовоспалительных продуктах и ​​компонентах. Некоторые более конкретные аспекты диеты включают увеличение потребления цельных продуктов (обычно фруктов и овощей, бобовых и цельного зерна) и уменьшение потребления жиров (особенно насыщенных и трансжиров), которые, как известно, влияют на воспаление. Примеры сильно противовоспалительных продуктов включают, среди прочего, темно-зеленые листовые овощи, ягоды, специи и травы, сладкий картофель. Арбуз является противовоспалительным продуктом (то есть имеет низкий показатель DII) и будет включен в наш компонент питания.

Слабые планы питания будут разработаны таким образом, чтобы обеспечить участников 2-разовым питанием в день, включающим арбуз. На каждом еженедельном занятии будет демонстрироваться и готовиться рецепт с арбузом в качестве ингредиента. Эти практические кулинарные демонстрации будут проводиться для того, чтобы люди научились готовить полезные, но вкусные блюда. Как и в случае с другими нашими диетическими вмешательствами, исследователи сосредоточат экспериментальную часть на ощущениях вкуса и запаха, а также на тактильных ощущениях, включая такие вещи, как нарезка и мытье овощей. Исследователи будут полагаться на продукты, которые знакомы жителям Южной Каролины и доступны на местных рынках, изучая различные методы приготовления пищи с использованием специй из других частей мира. Исследователи накопили большой опыт в разработке диетического вмешательства такого типа. В конце каждого занятия участники будут получать 1 целый арбуз и 1-галлонный пакет предварительно нарезанных арбузов в неделю во время занятий. Для дальнейшего подкрепления участники консультационной группы на базе DII будут иметь доступ к нашему онлайн-порталу Imagine Healthy. Онлайн-портал будет публиковать еженедельные сообщения в блогах, базу данных рецептов из 84 рецептов, которые будут включать арбуз в их планы питания, интерактивные модули и короткие виньетки с кулинарными уроками. Информация будет касаться питания, физической активности, снижения стресса и внесения значимых изменений в поведение. Некоторая информация останется на веб-сайте с начала вмешательства, а дополнительная информация будет добавляться еженедельно. Уведомления будут отправлены участникам, когда будет добавлена ​​новая информация. Кроме того, участники группы вмешательства будут получать еженедельный информационный бюллетень на свою электронную почту.

Целевые показатели физической активности для этого вмешательства будут соответствовать рекомендациям по физической активности для взрослых. Участникам будет рекомендовано уделять не менее 150 минут физической активности умеренной интенсивности (эквивалентной быстрой ходьбе) в неделю и участвовать в не менее двух сеансах силовых тренировок в неделю. Для обеспечения безопасности участникам будет предложено очень постепенно увеличивать интенсивность и продолжительность физической активности по сравнению с исходным уровнем. Для снижения стресса будет использоваться несколько методов, включая дыхательные упражнения и упражнения по снижению стресса на основе осознанности (MBSR).

Измерения: Первоочередное внимание будет представлять состояние руки вмешательства. Тем не менее, целью IMAGINE является уменьшение источников пищевых воспалений. DII состоит из различных микро- и макронутриентов, а также нескольких отдельных пищевых продуктов, которые в совокупности известны как параметры питания (более отрицательные баллы представляют более противовоспалительные диеты, а более положительные баллы представляют более провоспалительные диеты). Участники будут сообщать о своей диете с помощью Автоматизированного самостоятельного 24-часового отзыва о диете (ASA24™). ASA24TM был создан Национальным институтом рака и включает веб-сайт для отчетов участников и соответствующий веб-сайт для исследователей, чтобы получить информация о питании (http://epi.grants.cancer.gov/asa24/). DII будет рассчитываться на основе данных ASA24TM. Ранее исследователи рассчитали DII с помощью этого инструмента и обнаружили связь с CRP. Эти самооценки будут проводиться в каждый момент времени сбора данных (т. е. исходный уровень и 12 недель), когда участники будут сообщать о своем пищевом потреблении в течение двух дней в выходные дни. и два в течение недели. Весь процесс разработки DII описан в другом месте9. Короче говоря, было проанализировано около 2000 исследовательских статей, опубликованных в период с 1950 по 2010 год, в которых изучалась взаимосвязь между 45 различными пищевыми параметрами (в основном микро- и макроэлементами) и воспалением, чтобы получить оценки воспалительного эффекта. Кроме того, расчет DII связан с региональной репрезентативной мировой базой данных. Всемирная база данных содержит стандартные средние значения и отклонения для 45 параметров пищевых продуктов из 11 популяций по всему миру9. Z-оценка создается для каждого пищевого параметра путем вычитания среднего значения мирового стандарта из расчетного потребления участниками, а затем деления его на его стандартное отклонение. Затем он преобразуется в процентиль и центрируется путем удвоения значения и вычитания 1. Произведение полученной из литературы оценки воспалительного эффекта и центрированного процентиля для каждого параметра пищи суммируется по всем параметрам пищи для получения общей оценки DII. Более высокие (т. е. более положительные) баллы указывают на более провоспалительную диету, а отрицательные значения — на более противовоспалительную.9 Чтобы контролировать влияние общего потребления энергии, DII рассчитывали на 1000 калорий потребленной пищи.

Первичный интересующий результат будет включать воспалительный маркер hs-CRP. Все образцы крови будут взяты из локтевой вены или тыльной вены руки обученным флеботомистом, когда субъекты находятся в сидячем положении. Кровь будет собираться с использованием двух пробирок для разделения сыворотки (SST) емкостью 8 миллилитров и одной пробирки с ЭДТА для цельной крови. SST будут обработаны, и как можно больше аликвот по одному миллилитру (около 5) сыворотки будет сохранено для характеристики CRP, липидов и инсулина. Цельная кровь будет на HbA1c%. Все образцы крови будут собраны утром после ночного голодания, и будет получена информация о голодании и точном времени забора крови. Белок острой фазы СРБ является серологическим маркером воспаления, который вырабатывается главным образом печенью в ответ на стимуляцию ИЛ-6. СРБ коррелирует с величиной и тяжестью воспаления. CRP был связан с патогенезом нескольких хронических заболеваний, включая диабет 2 типа, рак и сердечно-сосудистые заболевания. Это один из наиболее часто используемых маркеров воспаления из-за его химической стабильности, длительного периода полураспада и относительного отсутствия суточных колебаний. Общие концентрации воспалительных цитокинов в плазме будут определяться с использованием наборов для количественного сэндвич-ИФА, предоставляемых R&D Systems, Inc. (Миннеаполис, Миннесота) для c-реактивного белка (номер по каталогу DCRP00); чувствительность = 0,022 нг/мл. Образцы и предоставленные стандарты будут проанализированы в двух экземплярах в соответствии с инструкциями производителя. Будут оцениваться изменчивость между анализами и внутри анализов.

Вторичные исходы будут включать HbA1c%, инсулин и липиды. HbA1c будет измеряться в цельной крови, собранной в пробирку с ЭДТА, с использованием анализатора Siemens/Bayer DCA 2000+ и комплекта для тестирования DCA™ (SEMDIA-10311134), который эффективно выполняет анализ гемоглобина A1c за считанные минуты. Анализ липидов будет включать липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП), липопротеины высокой плотности (ЛПВП), общий холестерин и триглицериды с использованием стандартизированного протокола. Наконец, концентрации инсулина будут определяться с использованием наборов для количественного сэндвич-ELISA, поставляемых Mercodia, INC (Winston Salem, NC, № по каталогу 10-1113-01); чувствительность = 1,0 мЕд/л.

PA и сон на основе Actigraph GT3X-BT: GT3x-BT, произведенный Actigraph, легкий (т. е. чуть менее 1 унции) и размером примерно с наручные часы. Участникам будет предложено носить GT3X-BT в течение 24 часов на запястье, за исключением занятий на водной основе, в течение 10 дней в дни проведения клиники. Минимальные требования к времени ношения составляют 7 дней (включая субботу и воскресенье) по крайней мере 20 часов в день. В периоды, когда GT3x-BT не используется, участники будут сообщать о своих действиях в журнале. Расход энергии в течение времени без износа будет оцениваться на основе Компендиума физической активности.168 Следующие параметры PA предоставляются с использованием соответствующих алгоритмов программного обеспечения ActiLife 6 для физической активности: количество активности, расход энергии, метаболические эквиваленты (MET), шаги, интенсивность физической активности, приступы активности и приступы сидячего образа жизни. Продукция Actigraph GT3X прошла многочисленные исследования. Сон также будет характеризоваться GT3X, и было показано, что он действителен для сна при ношении на запястье. В частности, будут использоваться продолжительность сна, эффективность, начало (т. е. время отхода ко сну) и смещение (т. е. время пробуждения).

Антропометрические измерения, проводимые во время каждого из двух визитов в клинику, будут включать рост (см), массу тела (кг) и процентное содержание жира в организме, которые будут оцениваться в соответствии со стандартными процедурами с использованием настенного ростомера (модель S100, Ayerton Corp., Prior Lake). , Миннесота) и электронные весы (модель Healthometer® 500 KL, McCook, IL) босиком. ИМТ (кг/м2) будет рассчитываться на основе измеренного веса и роста. Окружность талии (см) и окружность бедер (см) будут измеряться обученными техниками калиброванной подпружиненной рулеткой. Артериальное давление будет измеряться в соответствии со стандартными процедурами с использованием стетоскопа и ручного сфигмоманометра после того, как участник посидит в течение 5 минут.

Измеряемые ковариаты будут включать данные об основных демографических характеристиках, доходах, образовании, курении, других видах поведения в отношении здоровья и текущих лекарствах. Исследователи также будут измерять предубеждения, известные как социальная желательность и социальное одобрение, с использованием шкалы социальной желательности Марлоу-Крауна (MCSD) из 33 пунктов и шкалы мотивации одобрения Мартина-Ларсона (MLAM) из 20 пунктов. Исследователи будут измерять влияние убеждений о самоэффективности (уверенность в способности измениться в проблемных ситуациях) о диете и физической активности, используя адаптированные ранее проверенные анкеты. Депрессия и стресс также будут измеряться с использованием шкалы депрессии Центра эпидемиологических исследований и шкалы воспринимаемого стресса соответственно.

Статистические анализы: Все анализы будут выполняться с использованием SAS® версии 9.4 (Cary, NC). Различия в описательных ковариатах между исследуемыми группами будут проверяться с использованием критерия хи-квадрат для категориальных ковариат и t-критерия (нормально распределенного) или критерия сумм рангов Уилкоксона (ненормального) для непрерывных измерений. Исследователи будут использовать линейные смешанные модели (LMM), чтобы определить, связаны ли группы вмешательства с первичным результатом (т.е. CRP). В частности, значения результатов (например, СРБ) в момент времени 2 (т. е. 12 недель) будут моделироваться в качестве результата. Статус вмешательства, дополнительные ковариаты и мера исхода на исходном уровне будут находиться в правой части уравнения. Выбор вмешивающихся факторов начнется с серии многовариантных анализов (т. е. результат во временной точке два = воздействие + ковариат + базовый результат). Если ковариата имеет p-значение ≤0,20, она будет добавлена ​​к полной модели. Вмешивающиеся факторы будут включать те, которые приводят к 10%-ному изменению статуса бета-коэффициента вмешательства при удалении вмешивающегося фактора; значимые ковариаты (p≤0,05) также будут включены в окончательные модели. Остатки для всех окончательных моделей будут проверены на их соответствие предположениям линейной регрессии. Если допущения не выполняются, можно использовать другие аналитические подходы. Например, квантильная регрессия — это аналитический метод, который позволяет оценить ассоциации по всему распределению интересующего исхода. Кроме того, CRP имеет стандартную точку отсечения 3,0 мг/л для клинической справки. Следовательно, логистическую регрессию можно использовать для получения отношения шансов [ОШ] и 95% ДИ для различных групп вмешательства на основе этой точки отсечения.