Исследование реакции на дозу докозагексаеновой кислоты (DHA) (DRI-DHA)

Докозагексаеновая кислота (ДГК) жизненно важна для структуры клеточных мембран, необходима для развития мозга и глаз, содержится в больших количествах во всем мозге и нервной системе и важна для оптимального когнитивного развития у детей, роста плода во время беременности и здорового образа жизни. грудное молоко в период лактации. Также было показано, что DHA помогает защитить от первичных и вторичных симптомов сердечно-сосудистых заболеваний, а также дегенерации желтого пятна. Однако вопрос о том, считается ли ДГК незаменимой в рационе, остается спорным. Между тем, Институт медицины (ныне Национальная медицинская академия) установил адекватное потребление предшественника ДГК, альфа-линоленовой кислоты (АЛК), на уровне 1,6 г/день и 1,1 г/день для здоровых мужчин и женщин соответственно. Исследователи полагают, что путаница возникает из-за подхода к изучению жирных кислот омега-3, особенно требований к DHA. В этих исследованиях дополняется ДГК, и в качестве конечных точек часто используются сложные, многофакторные исходы заболеваний. Дозы ДГК, используемые в этих исследованиях, часто являются субъективными, и участники, включая контрольную группу, потребляли и уровни ДГК различались. Было бы полезно пополнить популяцию, например, вегетарианцами или веганами, уровень которых столь же низок. Традиционно считалось, что при потреблении ДГК ее часть преобразуется «обратно» в эйкозапентаеновую кислоту (ЭПК), которая затем накапливается в процессе, называемом «ретроконверсия». Однако, используя новый подход, называемый изотопным анализом конкретных соединений (CSIA), исследователи заметили, что рост уровня ЭПК происходит в первую очередь не из-за ретроконверсии, а скорее из-за отставания ЭПК, главным образом происходящего из АЛК. Первоначально продемонстрированная CSIA на моделях грызунов, команда подтвердила с помощью аналогичного моделирования, что потребление DHA у людей приводит к такому же отставанию EPA. Крайне важно, что DHA вызывает отставание в метаболизме EPA, и пищевая АЛК, по-видимому, необходима для устранения этого отставания. Таким образом, увеличение уровня ЭПК представляет собой биохимический путь обратной связи, который замедляет синтез ДГК в ответ на достаточное количество ДГК.

Значение: Точное определение наименьшего количества DHA, необходимого для активации этого механизма обратной связи, может быть полезно для будущей оценки потребности в DHA. Более того, проблема с количествами, предложенными для неофициальных рекомендаций, заключается в том, что, если бы население мира потребляло эти количества, это было бы экологически опасно, поскольку это питательное вещество экологически чувствительно, поскольку его основным источником являются уже находящиеся в стрессе запасы океанской рыбы, что поощряет неустойчивые методы рыболовства. , что, по словам экологов и исследователей, создает законные проблемы климата и здоровья.

Гипотеза: Доза, при которой увеличивается EPA с увеличением DHA, является точкой, в которой удлинение замедляется, что указывает на наличие значительного пути обратной связи.

Цели: 1. Определить реакцию дозы ДГК на увеличение ЭПК. 2. Изучите дозу ДГК и время, в течение которого увеличивается ЭПК, с помощью CSIA. 3. Измерить оборот и потери EPA, DPAn-3 и DHA. 4. Предоставить данные для предварительного анализа, касающиеся метаболизма ПНЖК, потребления АЛК и ее влияния на уровни ЭПК и ДГК, а также влияния ДГК на биомаркеры, связанные с заболеваниями, С-реактивный белок (СРБ) и свертывание крови.

План исследования: соруководители исследования д-р. Ричард Базине и доктор Джон Сивенпайпер и соавторы, доктора. Дэвид Дженкинс и Адам Мезерел вместе со аспиранткой Эми Симингтон проведут двойное слепое плацебо-контролируемое исследование по доза-реакциям. Семьдесят два здоровых вегана или вегетарианца в возрасте от 18 до 50 лет будут случайным образом распределены в 1 из 6 групп. Перед рандомизацией участники пройдут двухнедельную подготовительную фазу для сбора данных анкеты. После рандомизации каждая группа будет принимать добавки ДГК в дозе 0 мг (плацебо), 100 мг, 200 мг, 400 мг, 800 мг и 1000 мг в день в течение 8 недель. Эти дозы представляют собой диапазон уровней потребления ДГК, охватывающий среднее потребление населением (<100 мг/день), часто рекомендуемые дозы (250–500 мг/день) и уровни потребления ДГК, которые, как известно, повышают уровни ЭПК в плазме (1000 мг/день). Будет проведен опросник для получения информации о приблизительном потреблении АЛК, ЭПК и ДГК до и после периода приема добавок. Будет предоставлен 3-дневный взвешенный дневник диеты для регистрации потребления пищи в течение периода приема добавок и оценки потребления АЛК. Участникам будет предложено воздерживаться от продуктов, богатых DHA, в период приема добавок. Это не будет проблемой, поскольку эта группа населения обычно не потребляет продукты, богатые DHA. Базовое потребление незаменимых жирных кислот АЛК будет оцениваться с помощью анкеты и проверяться с помощью образцов крови.

Участники: В исследовании примут участие 72 здоровых вегетарианца и вегана, чтобы обеспечить минимально возможные базовые уровни EPA и DHA. Критерии исключения следующие: потребление добавок ЭПК и/или ДГК в течение последних шести месяцев, наличие 3% или выше ДГК в общем количестве липидов плазмы, ИМТ <18 кг/м2 или >30 кг/м2, менопаузальный или постменопаузальный период. -менопауза, беременность или кормление грудью, хронические или инфекционные заболевания (такие как рассеянный склероз, воспалительные заболевания почек и кишечника, диабет 2 типа, рак или болезни сердца), хронический прием противовоспалительных препаратов, прием препаратов, контролирующих уровень липидов, гипертриглицеридемия (> 4 ммоль/л) или гиперхолестеринемия (ХС-ЛПНП >5 ммоль/л), ожидайте серьезных изменений в образе жизни, курильщика, злоупотребляющего алкоголем (>3 порций алкоголя в день) и серьезного хирургического вмешательства или принимавшего участие в интервенционном исследовании в течение последних шести месяцы. Эти данные об исключении соответствуют предыдущим метаанализам и исследованиям добавок n-3, в которых использовались вышеуказанные критерии исключения, поскольку они влияют на метаболизм n-3 ПНЖК. Участники, подписавшие форму согласия и впоследствии признанные не имеющими права на участие в связи с ИМТ или процентом уровня DHA, будут проинформированы по электронной почте и/или телефону. Это объясняется в форме согласия.

Анализы жирных кислот. Образцы крови для исходного и последующего наблюдения будут получены после 12-часового ночного голодания. Образцы крови будут взяты в дни 0, 3, 7, 14, 28 и 56. Образцы будет собирать дипломированная медсестра. Образцы цельной крови будут сохранены и сохранены у каждого участника. Затем оставшиеся образцы цельной крови каждого участника будут центрифугированы, и из каждого образца будут выделены плазма и эритроциты (эритроциты). Их хранят при температуре -80°C в герметичном контейнере до тех пор, пока они не потребуются для анализа. Образцы плазмы и эритроцитов будут проанализированы на концентрацию жирных кислот с использованием газовой хроматографии (ГХ) - пламенно-ионизационного обнаружения, а дельта-углерод-13 (δ13C) будет оценен с помощью масс-спектрометрии соотношения изотопов ГХ. Плазма и эритроциты будут анализироваться с изменениями уровней EPA в плазме в качестве основного результата и сигнатурой δ13C EPA в плазме, измеренной с помощью изотопного анализа соединений (CSIA), в качестве вторичного результата. Также будет измерена сигнатура δ13C EPA, чтобы убедиться, что она соответствует сигнатуре δ13C АЛК плазмы, а не добавки DHA.

Размер выборки: Мощность была рассчитана на основе результатов из литературы, в которой постоянно сообщается об изменениях уровня ЭПК в плазме после приема добавок ДГК в течение 6 недель у 12 субъектов, и это согласуется с нашими выводами. Используя средние значения, стандартные отклонения и размеры выборки из исследования Metherel et al. в 2019 году и этих двух предыдущих исследований, альфа = 0,05 и желаемую степень 0,8, мы определили размеры выборки чуть более 9 как достаточные для получения статистически значимого эффекта. Таким образом, чтобы учесть прогнозируемый уровень отсева в 20-25%, мы наймем 12 участников, чтобы гарантировать, что у нас есть достаточная мощность для достижения нашего основного результата.

Вторичный анализ: в зависимости от набора участников исследователи будут проверять, реагируют ли мужчины и женщины по-разному в ходе исследовательского анализа, признавая, что они могут быть не в состоянии обнаружить потенциально реальные, но небольшие различия, связанные с полом. Исследователи будут использовать собранные образцы цельной крови для определения изоформ FADS1, FADS2, ELOVL2 и ELOVL5, которые, как было показано, влияют на уровень EPA и DHA в крови, в качестве субанализа.

Исследователи также предоставят данные для проведения дополнительного анализа, связанного с оборотом и скоростью потерь n-3 ПНЖК, потреблением АЛК участниками и ее влиянием на метаболизм n-3 ПНЖК. Кроме того, согласно текущим исследованиям, будут определены некоторые положительные результаты, которые могут возникнуть при приеме добавок DHA, включая артериальное давление, частоту сердечных сокращений, триглицериды, а также ЛПНП, ЛПВП и общий холестерин.

Набор персонала: Участники будут набираться по электронной почте и в социальных сетях в различные группы и организации, ориентированные на вегетарианцев/веганов.

Антропометрический анализ: Рост будет измерен настенным ростомером.

Масса тела будет оцениваться с помощью балочных весов. Окружность талии будет оцениваться с использованием методологии Heart and Stroke Foundation. Будут измерены артериальное давление (АД) и частота сердечных сокращений в состоянии покоя. Чтобы получить этот показатель, участники будут сидеть в тихой комнате с контролируемой температурой не менее 5 минут, чтобы достичь частоты пульса и АД в состоянии покоя. В дальнейшем АД будет измеряться осциллометрически с использованием прибора OMRON Intellisense HEM-907 в соответствии с критериями JNC VII. АД будет измеряться трижды, с интервалом в одну минуту, и будет взято среднее из трех измерений.

Биохимические анализы. Образцы плазмы и эритроцитов на содержание ЭПК и ДГК будут разделены центрифугой и немедленно заморожены при -80°C в Университете Торонто для последующего анализа. Хотя плазма является основным критерием результата, образцы как плазмы, так и эритроцитов будут проанализированы для сравнения с использованием GC-FID для определения уровней EPA и DHA, а δ13C будет проанализирован с использованием GC-IRMS.

Исходная и последующая анкета: чтобы получить приблизительную информацию о потреблении АЛК, ЭПК и ДГК как до, так и после периода приема добавок, участникам по электронной почте будет предоставлена ​​анкета для заполнения после первой встречи по телефону/масштабу и во время последнего визита в день. 56.

Статистический анализ

Первичные результаты. Образцы плазмы и эритроцитов (эритроцитов) будут проанализированы с использованием GC-FID для определения концентрации n-3 ПНЖК в каждой группе. Статистический анализ будет проводиться с помощью двустороннего дисперсионного анализа (доза x время) с повторными измерениями во времени для определения взаимодействия и/или основных эффектов. Кроме того, увеличение уровней EPA будет анализироваться с помощью сегментированной регрессии (или анализа точек останова), как это делается с помощью метода окисления индикаторных аминокислот между дозами и в каждый момент времени, чтобы определить дозу добавки DHA, которая приводит к внезапному увеличению. уровень EPA — доза DHA, которая инициирует торможение по принципу обратной связи. Повторные измерения после специального теста Тьюки будут использоваться для определения значительных различий в% DHA и EPA% между посещениями, а также между группами. Тест Геймса-Хауэлла будет проводиться во время теста Тьюки, если в группе окажется нечетное количество участников из-за отсева.

Вторичные результаты. δ13C будет проанализирован с использованием GC-IRMS. Сигнатура δ13C EPA будет измерена, чтобы убедиться, что она совпадает с сигнатурой δ13C АЛК плазмы, а не добавки DHA. Скорости оборота и периоды полураспада EPA, DPAn-3 и DHA будут рассчитываться с помощью GraphPad Prism версии 10.0, а скорость потери EPA, DPAn-3 и DHA в нмоль/мл/день из плазмы будет рассчитываться с использованием следующей формулы: формула: Jout = 0,693CFA/t1/2.

Результаты исследования и приверженности. Модели смешанного эффекта с повторными измерениями будут использоваться для оценки изменений во всех исследовательских результатах без учета частоты ложных открытий. Попарные сравнения между группами будут выполняться с использованием поправки Тьюки-Крамера или другой подходящей статистики. Будет изучено изменение эффекта в зависимости от потребления АЛК, пола и генетики, а образцы крови будут проанализированы на соответствие.

Подгрупповой анализ. Предварительный анализ будет проводиться по возрасту, полу, этнической принадлежности, исходному ИМТ, исходной окружности талии, генетическим вариантам и потреблению АЛК.