Undersöker rasskillnader i kostfördelar för knäartros

En telefonscreeningsintervju kommer att användas för att bedöma varje deltagares OA-status och bedömning av den rapporterade varaktigheten av knä-OA, nuvarande och tidigare behandlingar, komorbida tillstånd, aktuell medicinanvändning, kosttillstånd och andra uteslutningskriterier. Kvalificerade, deltagare kommer att bjudas in till testanläggningarna i Campbell Hall för informerat samtycke och baslinjeåtgärder. Efter detta besök kommer deltagarna att registrera daglig matkonsumtion under en vecka samt dagliga smärtvärden. Efter en vecka kommer deltagarna att besöka den kliniska forskningsenheten för att ta fasta blod och ytterligare tester. Omedelbart efter denna session kommer deltagarna att bli ombedda att välja en veckas måltider och snacks från en meny med kommersiellt tillgängliga måltider. Studiepersonalen kommer att registrera valen och beställa måltiderna som ska levereras till deltagarna för att initiera interventionen. Under den 12 veckor långa interventionen kommer deltagarna att kontaktas av studiepersonal varje vecka för att beställa mat och instrueras att registrera eventuella drycker som konsumeras under veckan. Var tredje vecka kommer deltagarna tillbaka för att testa. I slutet av 12 veckor kommer blod att tas innan test/debriefing.

Deltagare. Utredarna kommer att rekrytera 20 vuxna kvinnor (65-75) med knä-OA med lika representation över olika rasgrupper (10 AA, 10 NHW). Den högsta prevalensen för OA är 65-75 år, så utredarna känner sig övertygade om att det inte kommer att bli några problem att rekrytera denna population. Deltagare kommer att rekryteras med hjälp av befintliga databaser, community flyers och community outreach. Genomförbarhetsförsöket använde föreskrivna dieter och hade en utslitningsgrad på 0 % i LCD-gruppen. Här förväntas tillhandahållandet av all mat för interventionen ha lägre utslitningshastigheter.

Inklusionskriterier inkluderar:

1. diagnos av knä-OA;
2. smärta i minst 4/7 dagar/vecka under de senaste 3 månaderna;
3. ålder mellan 65-75;
4. genomsnittlig daglig konsumtion av >100 g kolhydrater;
5. förståelse för engelska i tal och skrift;
6. självidentifiering som antingen AA eller NHW;
7. BMI mellan 25 och 40 kg/m2.

Uteslutningskriterier kommer att vara följande:

1. diabetes;
2. ovilja att följa föreskrivna dieter;
3. senaste viktförändring (>4 kg under den senaste månaden);
4. för närvarande på en diet;
5. historia av ätstörningar eller andra psykiatriska störningar;
6. matsmältningssjukdomar;
7. svårigheter att tugga eller svälja;
8. beroende av andra för att laga mat;
9. kardiovaskulär eller lungsjukdom;
10. dagliga smärtstillande opioidmediciner;
11. användning av läkemedel som är kända för att förändra metabolism eller matsmältning (t.ex. protonpumpshämmare);
12. användning av antihypertensiva läkemedel som påverkar glukostolerans;
13. användning av tobak;
14. deltagande i extrem träning,
15. knäbyte.

Dietintervention. All mat kommer att tillhandahållas under ledning av studiepersonal och kommer att levereras varje vecka till deltagarnas hemadress. Veckokontakt kommer att bibehålla retentionen i interventionen och förbättra efterlevnaden. Dietary Guidelines for Americans föreslår 225-325 g kolhydrater/dag. Därför skulle de deltagare som konsumerar mindre än 100 g/dag anses konsumera en kost med reducerad kolhydrat och kommer att uteslutas. Deltagarna uppmanas att minska sitt totala (inte netto) kolhydratintag till ≤ 40 g/dag. Måltider kommer att erbjudas så att ingen kombination av valda måltider överskrider vår gräns. Fett kommer inte att begränsas, inte heller protein (kött, ägg). Frukt kommer att begränsas och grönsaker tillåts i begränsade mängder (2 koppar/dag av bladgrönsaker, 1 kopp/dag icke-stärkelsehaltiga grönsaker, etc.). Deltagarna kommer att instrueras om vilka typer och kvantiteter av drycker som är tillåtna att följa med LCD-skärmen. Daglig eller nästan daglig konsumtion av sockersötade drycker associerades med minskad optimism hos kroniska smärtsjuka och större risk för depression hos friska kvinnor. Konstgjorda kolhydratfria sötningsmedel (stevia eller sukralos) kommer att tillåtas, men sötningsmedel i pulverform (aspartam, sackarin, stevia, sukralos) kan endast användas i begränsade mängder eftersom de innehåller maltodextrin (1 g snabbsmält kolhydrat). LCD-skärmar är kända för att vara säkra och förstahandsbehandlingar för diabetes. LCD-skärmar är också kända för att minska inflammatoriska biomarkörer i större utsträckning än dieter med låg fetthalt. Faktum är att en LCD-skärm resulterade i förbättrad insulinkänslighet samt minskade triglycerider även när viktminskning togs med i beräkningen.

Antropocentriska åtgärder. Kroppsvikt, längd, midjemått, blodtryck och hjärtfrekvens kommer att bedömas.

Smärtspecifika frågeformulär. Smärta och funktionshinder kommer att mätas med kortformen Brief pain Inventory (BPI) och Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC). BPI används för att bedöma smärtans svårighetsgrad och i vilken grad smärtan stör dagliga aktiviteter. Denna inventering tillåter också rapporter om mediciner som används för att behandla smärta. WOMAC används ofta i studier av artrit och har validerats i ett flertal kliniska prövningar. Specifikt tillåter WOMAC bedömning av smärta och störningar, men är också specifik för aspekter av stelhet i lederna som inte nås av andra undersökningar. Utredarna har tidigare använt dessa åtgärder för kroniska smärtsjuka. Dessa bedömningar kommer att ges vid baslinjen och var tredje vecka.

Framkallad smärttestning. Funktionstester kommer att utföras av studiepersonal. Deltagarna kommer att bedöma intensiteten och obehagligheten av smärtan i det drabbade knäet (skala 0-100) före och omedelbart efter testerna. Den numeriska betygsskalan kommer att förankras vid 0 (ingen smärta) och 100 (värsta smärta man kan tänka sig). Frågeformulär kommer att ges mellan varje uppgift för att möjliggöra en viloperiod. Uppgiftsordningen kommer att randomiseras.

Temporal summation kommer att bedömas på patella av det drabbade knäet med en nylonmonofilament (Touch test Sensory Evaluator 6.65) kalibrerad för att böjas vid 300 g tryck. Deltagarna kommer att ge ett smärtvärde efter en enda kontakt med monofilamentet, varefter de kommer att ge ytterligare ett smärtvärde efter en serie på 10 kontakter (med en hastighet av en kontakt per sekund). Förändringen i smärtvärden för enstaka kontra flera kontakter återspeglar tidsmässig summering.

Upprepade stolsstativ är en del av Short Performance Physical Battery. Deltagarna uppmanas att stå från sittande ställning fem gånger i rad så snabbt som möjligt med armarna i kors. Tiden till färdigställande och antal framgångsrika läktare poängsätts som graden av förmåga.

Timed Up-and-Go är en vanlig uppgift för att utvärdera smärtinterferens av vardagliga aktiviteter. Från sittande ställning kommer deltagarna att uppmanas att resa sig upp, gå 10 fot, vända sig och gå tillbaka till stolen. Tid för att slutföra uppgiften kommer att registreras.

Tidsinställd promenad kommer att vara den sista uppgiften som ingår. Som i det fysiska batteriet med kort prestanda kommer ett avstånd på 15 fot att markeras på golvet. Deltagarna kommer att slutföra distansgången med normal gånghastighet två gånger och tiden för att genomföra varje promenad kommer att registreras.

Livskvalitet och känslomässigt tillstånd. Livskvalitet kommer att mätas med den korta formen 36 (SF-36) var tredje vecka. SF-36 mäter allmänt hälsotillstånd och livskvalitet inom åtta områden som är relevanta för bedömning av en dietintervention. Domänerna inkluderar fysisk funktion, rollbegränsningar på grund av fysisk hälsa, kroppslig smärta, allmänna hälsouppfattningar, vitalitet, social funktion, rollbegränsningar på grund av emotionella problem och mental hälsa. SF-36 har visat pålitlighet och validitet i äldre vuxna populationer och i dietinterventionsstudier. Depression och humör kommer att bedömas med hjälp av Patient Health Questionnaire (PHQ-9), som bedömer DSM-IV-kriterierna för depression och kan mäta depressionens svårighetsgrad och respons på intervention. Deltagare med PHQ-9-poäng >15 kommer att hänvisas till University of Alabama at Birmingham (UAB) Psychiatry Services för utvärdering, liksom deltagare som identifierar självmordstankar oavsett varaktighet på fråga 9.

Oxidativ stress. Vid baslinjen och i slutet av interventionen kommer 10 ml blod att tas av en utbildad forskningssköterska. Serum kommer att isoleras, alikvoteras och frysas vid -80°C. Serumprover kommer att analyseras för TBARS (oxidativ stress) med ELISA med kommersiellt tillgängliga kit.

Statistisk analys. Dataanalys kommer att börja med en Intention-To-Treat-analys (ITT) för att ta hänsyn till deltagares förslitning genom inkludering av alla randomiserade deltagare, som rekommenderas av Food and Drug Administration. Denna analys kommer att följas av en analys av per-protokoll fullbordare (efterlevnad) och kommer att börja med beräkning av mått på central tendens (medelvärde, median) och spridning (varians, interkvartilintervall) för alla studievariabler.

Variansanalys av upprepade mått (ANOVA) kommer att användas för att bestämma effekten av dieten över tid för framkallade och självrapporterade smärtmått och oxidativ stress. För att bedöma effektiviteten av interventionen över raser kommer detta att vara en tvärsnittsanalys med hjälp av ändra från baslinjen till 12 veckor. Generaliserade linjära modeller kommer att användas för att bedöma rasens huvudsakliga effekter på förändringar i daglig smärta och framkallad smärta, såväl som depression och livskvalitet och oxidativ stress. Pearson-korrelationer kommer att beräknas för att bedöma sambandet mellan daglig smärta och oxidativ stress inom varje grupp vid baslinjen och efter 12 veckor. För varje utfallsmått av intresse kommer normalitetsantaganden att bedömas, fördelningar (t.ex. normal, binär, Poisson) utforskas och transformationer används när så är lämpligt. Baserat på våra preliminära resultat som visar signifikanta förändringar i LCD-gruppen med 8 deltagare, anser forskarna att n=10/grupp är lämpligt. Dessutom, med 90 % effekt och alfa inställd på 0,05, kommer ett totalt urval på 20 att tillåta detektering av en effektstorlek så låg som 0,4 för våra primära jämförelser. Med 80 % effekt kommer utredarna att kunna detektera effektstorlekar så låga som 0,34.

Kliniskt meningsfulla skillnader. Gruppmedelskillnader återspeglar inte alltid kliniskt meningsfulla skillnader på individnivå. Därför kommer en post-hoc-analys att utföras med hjälp av publicerade kliniskt meningsfulla skillnader i: (1) WOMAC-smärta, (2) WOMAC-handikapp och baseline-smärtintensitetspoäng. Kortfattat anses en minskning på ≥1,5 (smärta) eller ≤6,0 (funktionsnedsättning) vara kliniskt betydelsefull, liksom en minskning med ≥1,7 på en 11-gradig betygsskala. Omvänt anses en ökning med ≥2,2 (smärta) eller ≥6,0 (funktionsnedsättning) förvärras, liksom en ökning med ≥2,2 på en 11-gradig skala. Generaliserade linjära blandade modeller kommer att användas för att uppskatta oddsen för att rapportera förbättring eller försämring mellan AA- och NHW-deltagare.