Исследование влияния чрезмерного потребления орехов на женщин с диабетом, страдающим ожирением (REACT-NUT)

Ожирение – многофакторное заболевание, при котором избыточное накопление жира в организме приводит к негативным последствиям для здоровья. Это считается глобальной проблемой общественного здравоохранения, прежде всего из-за связи с повышенным риском развития других неинфекционных хронических заболеваний (НИЗ). По оценкам, в Бразилии четверть населения страдает ожирением, что делает его важным фактором риска патологического старения.

Основной причиной ожирения является энергетический дисбаланс между потребляемыми и расходуемыми калориями, а его высокая распространенность связана с гиподинамией и малоподвижным образом жизни. Известно, что сбалансированная диета, состоящая из натуральных и минимально обработанных продуктов, необходима для контроля веса. Однако в нынешнем сценарии наблюдается значительный рост потребления продуктов, подвергшихся глубокой обработке, и снижение потребления натуральных и минимально обработанных продуктов, что оказывает серьезное влияние на распространенность ожирения.

Ожирение является одним из наиболее важных факторов риска развития диабета 2 типа — заболевания, которое становится все более распространенным во всем мире и считается одной из чрезвычайных ситуаций в области здравоохранения 21 века. Диабет влияет на заболеваемость и смертность и является основным фактором риска инсульта, дисфункции почек, сердечно-сосудистых заболеваний, потери зрения и невропатии. Нефармакологические стратегии борьбы с диабетом обычно включают в себя диетическое вмешательство, регулярную физическую активность, отказ от курения и поддержание здорового веса тела.

Острый прием макронутриентов может вызвать неблагоприятные реакции даже у здоровых людей, что со временем может привести к хроническим последствиям. В этом контексте важную роль играет прием пищи с высоким содержанием насыщенных жиров (HSFM), поскольку известно, что хроническое потребление HSFM способствует развитию ожирения, диабета 2 типа, рака и сердечно-сосудистых заболеваний, а также усугубляет хроническое воспаление, вызванное резистентностью к инсулину и избыточным весом. Кроме того, исследования показывают, что HSFM также может вызывать метаболическую эндотоксемию и модулировать профили циркулирующих микроРНК. МикроРНК представляют собой некодирующие молекулы РНК длиной около 22 нуклеотидов, которые регулируют экспрессию генов на посттранскрипционном уровне путем деградации мРНК или ингибирования трансляции генов-мишеней. Таким образом, микроРНК могут способствовать побочным эффектам HSFM.

Учитывая пагубное воздействие HSFM на здоровье, были проведены исследования с кратковременным добавлением продуктов с противовоспалительными и антиоксидантными свойствами, таких как апельсиновый сок и зеленый чай, чтобы свести к минимуму негативные последствия нездорового питания. Исследование, проведенное нашей исследовательской группой, показало, что кратковременное употребление зеленого чая ингибирует экспрессию 62 микроРНК, индуцированную приемом HSFM. Биоинформатический анализ показал, что эти микроРНК регулируют гены, связанные с путями TGF-бета, CARM1, RSK и BMP. Идентификация этих микроРНК и их молекулярных путей может улучшить понимание преимуществ пищевых соединений для здоровья и болезней.

Регулярное употребление грецких орехов (Juglans regia) связано с улучшением здоровья сердечно-сосудистой системы и реакцией на инсулин, возможно, за счет регуляции реакции инсулина за счет снижения активности ферментов, переваривающих углеводы. Однако литература о влиянии грецких орехов на воспалительные и антиоксидантные реакции остается ограниченной и неубедительной. Кроме того, существует ограниченное количество исследований, посвященных острому воздействию грецких орехов, с некоторыми свидетельствами положительных ответов. В связи с этим в некоторых, но не во всех исследованиях было продемонстрировано постпрандиальное ослабление резистентности к инсулину, улучшение функции эндотелия, окислительный стресс и чувство насыщения. Интересно, что Торабиан и др. заметили, что острое употребление грецких орехов увеличивает концентрацию полифенолов в плазме, повышает общую антиоксидантную способность и снижает перекисное окисление липидов в плазме.

Помимо ограниченных данных об острых эффектах грецких орехов, их влияние в сочетании с HSFM на метаболомические профили и профили микроРНК еще предстоит изучить. Первоначально метаболомика определялась как количественное измерение динамического многопараметрического метаболического ответа живых систем на физиопатологические стимулы или генетические модификации. Таким образом, он напрямую отражает фенотип конкретной биологической системы на молекулярном метаболическом уровне, позволяя обнаружить изменения в ранее неизвестных, нехарактерных или редко сообщаемых метаболитах. Таким образом, метаболомика может дать важные знания о механизмах использования грецких орехов в профилактике и лечении заболеваний. То же самое относится и к изучению микроРНК, которые могут помочь в выявлении внутриклеточных путей, связанных с полезным эффектом потребления грецких орехов.

В свете этого это исследование предоставит новые данные об остром влиянии грецких орехов на смягчение побочных эффектов HSFM. Более того, смягчение побочных эффектов HSFM может принести значительную пользу, особенно для пациентов с резистентностью к инсулину, таких как ожирение и диабет.

Оценить, снижает ли прием острых добавок грецких орехов (Juglans regia) маркеры воспаления, окислительный стресс, метаболомику и циркулирующие микроРНК, индуцированные HSFM у женщин с ожирением и диабетом.

Проект одобрен Комитетом по этике медицинского факультета Ботукату. Исследование будет рандомизированным и перекрестным, включая женщин с ожирением (индекс массы тела [ИМТ] ≥ 30) и инсулиннезависимым диабетом в возрасте старше 18 лет, набранных во время амбулаторных консультаций на медицинском факультете Ботукату. Критерии исключения будут включать: использование пищевых добавок, использование кортикостероидов в течение последних 3 месяцев, рак, сердечную недостаточность, заболевания почек, печени, заболевания легких, неврологические заболевания, аллергию на любой компонент HSFM или грецкие орехи, а также привычное потребление грецких орехов. (≤3 раза в неделю) за последний месяц.

Размер выборки был оценен на основе предыдущего исследования, которое показало снижение уровня IL-6 на 60% после приема пищи HSFM, связанной с апельсиновым соком, по сравнению с контрольной группой (без апельсинового сока). Учитывая это сокращение, ошибку 1-го типа в 5% и мощность 90%, в это исследование будут включены 15 человек.

Пациенты, подписавшие форму информированного согласия (ICF), будут оцениваться в два момента времени, разделенных минимальным периодом отмывания в одну неделю. На первой встрече, после 10-часового голодания, HSFM будет предложено с 30 г грецких орехов или без них. Во втором условие поменяется местами. Эта дозировка грецких орехов относится к рекомендациям по ежедневному потреблению орехов, предложенным различными диетическими рекомендациями. Простая рандомизация будет проводиться медсестрой, не участвующей в исследовании. HSFM будет предоставляться в амбулаторной клинике больницы, и пациенты будут обязаны потреблять всю еду и все грецкие орехи. В ходе протокола исследования пациентам будет рекомендовано избегать употребления грецких орехов за 2 недели до первого исследовательского визита.

Образцы крови будут взяты в моменты времени 0 (непосредственно перед едой), через 15, 30, 60 и 150 минут после вмешательства. Сывороточный инсулин и глюкоза будут измеряться в моменты времени от 0 до 60 минут, а сывороточные биомаркеры воспаления, окислительного стресса, циркулирующие микроРНК и метаболомика будут измеряться в моменты времени от 0 до 150 минут. Кроме того, исследователи будут оценивать сытость с помощью визуальной аналоговой шкалы (ВАШ) во все моменты времени после еды.

Метаболомный анализ Анализы будут проводиться с использованием жидкостной хроматографии на системе Thermo Dionex Ultimate 3000, соединенной с точным масс-спектрометром Thermo QExactive Plus с высоким разрешением и ионизацией электрораспылением, работающим как в положительном, так и в отрицательном режимах анализа.

Анализ циркулирующих микроРНК. После выделения РНК исследователи будут использовать массив человеческих микроРНК 4.0 Affymetrix GeneChip® (ThermoFisher Scientific), следуя инструкциям производителя. Этот массив содержит 2578 наборов зондов для зрелых микроРНК человека и 2025 наборов зондов для пре-миРНК человека (стебель-петля). В этот массив также включены зонды для обнаружения присутствия мякРНК и скаРНК (всего 1996). Генные чипы будут сканироваться с помощью сканера Affymetrix GeneChip G3000 7G, настроенного на регистрацию интенсивности сигнала микроРНК. Необработанные данные интенсивности будут импортированы в консоль выражений Affymetrix (v1.4.1.46). для предварительной обработки сигнала, которая включает коррекцию фона с использованием надежного алгоритма усреднения по нескольким массивам (RMA), медианное суммирование зондов для получения значений сигнала и нормализацию квантилей по нескольким массивам. Вызов обнаружения силы сигнала микроРНК будет выполняться с использованием алгоритма Affymetrix «Обнаружение над фоном» (DABG), который генерирует значение p для каждого сигнала выше фоновой вероятности. Этот метод будет следовать рекомендованному протоколу производителя. Анализы будут проводиться в Монаше в компании Hudson Genomics.

Данные статистического анализа будут представлены в виде среднего и стандартного отклонения при нормальном распределении, медианы и процентилей 25–75% при нормальном распределении или в процентах. Чтобы сравнить две группы (с орехами и без них), исследователи будут использовать t-критерий Стьюдента для нормально распределенных данных, тест Манна-Уитни для ненормально распределенных данных и критерий Хи-квадрат для сравнения категориальных переменных. Кроме того, исследователи будут применять обобщенные оценочные уравнения (GEE) для оценки повторных измерений. Анализ данных будет проводиться с использованием JAMOVI версии 2.3.21 с уровнем значимости, установленным на уровне 5%.