Effekten på metabolism, matintag och preferenser av en knockout-genvariant som är involverad i kolhydratmetabolism
Omkring 10 % har typ 2-diabetes på Grönland, trots att det var en praktiskt taget okänd sjukdom för bara sex decennier sedan. Den drastiska ökningen är av stor oro, särskilt med tanke på den övergång som har skett under samma decennier från en fiskare-jägare-livsstil till en mer västerländsk livsstil. Idag ersätts traditionella marina livsmedel fortfarande i allt större utsträckning av importerade livsmedel med hög halt av raffinerat socker (sackaros) och stärkelse. Dessutom har nya studier upptäckt att den grönländska befolkningen har en annan genetisk arkitektur bakom typ 2-diabetes. Därför är det avgörande att få mer kunskap om interaktioner mellan livsstil, genetik och metabolism för att förbättra den växande kurvan, eller kanske till och med vända den.
Sackarosintolerans är i allmänhet sällsynt; dock är det ett vanligt tillstånd i Grönland och andra inuitpopulationer. Här orsakas det av en genetisk variant i sukras-isomaltas (SI) genen, vilket resulterar i fullständig förlust av enzymfunktion och därmed en oförmåga att smälta sackaros och några av glykosidbindningarna i stärkelse, båda kolhydrater som inte ingår i den traditionella Inuit diet. En färsk, opublicerad studie fann att varianten är associerad med lägre BMI, kroppsfettprocent, kroppsvikt och lipidnivåer oberoende av det lägre intaget av raffinerat socker. Detta kan förklaras av skillnader i metabolismen av kolhydrater och i tarmmikrobiotan. Den hälsosammare fenotypen bekräftades av en SI knockout-musmodell, som dessutom intressant indikerade att varianten kan förändra mat- och smakpreferenser.
Det förväntas att den drastiska ökningen av typ 2-diabetes på Grönland åtminstone delvis kan förklaras av det komplexa samspelet mellan livsstil och genetik. Därför är syftet att undersöka om metabola och mikrobiella skillnader kan förklara den hälsosammare fenotypen av de homozygota bärarna av SI-varianten än vildtypsindivider och utföra en 3-dagars cross-over dietintervention genom att tilldela försökspersoner till en traditionell grönländsk kost och en västerländsk kost. diet. Dessutom är syftet att bedöma om deras mat- och smakpreferenser är olika. Studien kommer att hjälpa oss att förstå de komplexa interaktionerna mellan livsstil, beteende, genetik, mikrobiotan och värdens metabolism.
Studieöversikt
Status
Betingelser
Intervention / Behandling
Detaljerad beskrivning
I denna mänskliga studie kommer effekter av SI knockout-varianten på metabolism, kostvanor och matpreferenser att kvantifieras. Studien kommer att vara unik genom att vara den första som utvärderar effekten av en fullständig förlust av SI-funktion, vilket det bara är möjligt i arktiska populationer.
Skillnaderna mellan homozygota (HO) bärare och heterozygota (HE)/vildtyp (WT) individer misstänks vara stora på en kolhydratrik kost och små på en traditionell diet. Följande hypoteser kommer att behandlas:
HO-bärare metaboliserar kolhydrater annorlunda än HE+WT-individer:
- HO har en lägre glykemisk variation på sin vanliga diet än WT+HE.
- HO har en lägre glykemisk variabilitet på en stärkelse- och sackarosrik kost än WT+HE.
HO har en glykemisk variation som liknar WT+HE på en traditionell diet med låg kolhydrathalt.
HO-bärare har andra matpreferenser än HE+WT-individer:
- HO har en lägre söt smakpreferens jämfört med WT+HE.
- HO uppfattar iso-intensiva lösningar av sackaros, fruktos och glukos olika i söt smakintensitet och WT+HE kommer att uppfatta dem iso-intensiva.
- HO konsumerar mindre mat med hög socker-låg fetthalt än WT+HE.
HO har liknande intag och preferens för mat med högt socker och hög fetthalt som WT+HE.
HO-bärare har en mikrobiota som skiljer sig från HE+WT-individer:
- Mångfald och förekomst av stärkelsejäsande bakterier är högre i HO än i WT+HE och förekomsten av Parabacteroides är lägre.
- Ökningen av stärkelsejäsande bakterier samt fekala och cirkulerande nivåer av kortkedjiga fettsyror är större för HO än i WT+HE på en stärkelse- och sackarosrik kost.
- En diet med låg kolhydrater kommer att förändra mikrobiotan på liknande sätt för HO och WT+HE.
Studietyp
Inskrivning (Faktisk)
Fas
- Inte tillämpbar
Kontakter och platser
Studieorter
-
-
-
Maniitsoq, Grönland
- Maniitsoq Healthcare Center
-
Nuussuaq, Grönland, 3905
- Pikialaarfik, Greenland Institute of Natural Resources
-
-
Deltagandekriterier
Urvalskriterier
Åldrar som är berättigade till studier
Tar emot friska volontärer
Kön som är behöriga för studier
Beskrivning
Inklusionskriterier:
- Homozygota bärare av c.273_274delAG-varianten i SI-genen (fall)
- Homozygota icke-bärare av c.273_274delAG-varianten i SI-genen (kontroller)
Exklusions kriterier:
- Diagnos av diabetes eller farmakologisk behandling av diabetes.
- Gastrointestinala sjukdomar som inflammatorisk tarmsjukdom, mag-tarmcancer och magsår. Personer med lindriga mag-tarmproblem är inte uteslutna, t.ex. personer med laktosintolerans som normalt inte har några gastrointestinala problem.
- Homozygota bärare av riskvarianten TBC1D4 p.Arg684Ter.
- Bristande efterlevnad av procedurerna i studieprotokollet, bedömd av utredaren.
- För homozygota bärare av c.273_274delAG-varianten: höjning av blodsockret i ett oralt sackarostoleranstest.
Studieplan
Hur är studien utformad?
Designdetaljer
- Primärt syfte: Förebyggande
- Tilldelning: Randomiserad
- Interventionsmodell: Crossover tilldelning
- Maskning: Trippel
Vapen och interventioner
Deltagargrupp / Arm |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
Aktiv komparator: Traditionell inuitdiet
Den traditionella inuiternas kost kommer att bestå av lokala livsmedel, främst av animaliskt ursprung, t.ex. fisk, marina däggdjur, caribou och lamm. Kosten kommer att kompletteras med ägg, potatis och bär och/eller andra livsmedel med låg stärkelse och utan sackarosinnehåll. Kosten kommer därför att ha ett högt innehåll av fett och protein, lågt innehåll av kolhydrater och inget innehåll av sackaros. Deltagarna kommer att få mat som täcker minst 100 % av deras energibehov. Varje deltagare kommer att kasta en tärning för att randomisera i vilken ordning deltagarna får de två interventionsdieterna. |
Traditionell inuitdiet och västerländsk kost.
|
|
Experimentell: Västerländsk kolhydratrik kost
Den västerländska kosten kommer att ha höga mängder spannmålsprodukter, t.ex. bröd, pasta, ris, samt frukt och grönsaker och vissa livsmedel med hög sackaroshalt, t.ex. kakor och söta snacks och/eller drycker, och spannmålsprodukter med tillsatt sackaros. Dieten kommer att ha en låg mängd kött. Därför kommer kosten att vara hög i kolhydrater, stärkelse och lite sackaros och ha ett lägre innehåll av protein och fett. Deltagarna kommer att få mat som täcker minst 100 % av deras energibehov. Varje deltagare kommer att kasta en tärning för att randomisera i vilken ordning deltagarna får de två interventionsdieterna. |
Traditionell inuitdiet och västerländsk kost.
|
Vad mäter studien?
Primära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Glykemisk variation under västerländsk kost
Tidsram: Under de 3 dagarna av intervention med västerländsk kost.
|
Glykemisk variabilitet kommer att mätas med medelamplituden av glykemiska exkursioner (MAGE) under hela studieperioden, d.v.s. under både västerländsk och inuitisk kost och uttvättningsperioden däremellan.
|
Under de 3 dagarna av intervention med västerländsk kost.
|
|
Glykemisk variation under inuiternas kost
Tidsram: Under de 3 dagarna av intervention med inuitkost.
|
Glykemisk variabilitet kommer att mätas med medelamplituden av glykemiska exkursioner (MAGE) under hela studieperioden, d.v.s. under både västerländsk och inuitisk kost och uttvättningsperioden däremellan.
|
Under de 3 dagarna av intervention med inuitkost.
|
Sekundära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Sweet Bias Score
Tidsram: Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
Som ett belöningsmått för mat kommer det explicita tycket för livsmedel med sött i förhållande till salta smaker att bedömas med hjälp av Leeds Food Preference Questionnaire.
En söt bias-poäng kommer att uppskattas, där ett positivt betyg indikerar högre preferens för sött i förhållande till salta livsmedel och ett negativt betyg indikerar högre preferens för salta livsmedel.
|
Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
|
Fat Bias Score
Tidsram: Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
Som ett belöningsmått för mat kommer det explicita tycket för mat med hög fetthalt i förhållande till låg fetthalt att bedömas med hjälp av Leeds Food Preference Questionnaire.
En fettbias-poäng kommer att uppskattas, där ett positivt poäng indikerar högre preferens för mat med hög fetthalt jämfört med mat med låg fetthalt och ett negativt betyg indikerar högre preferens för mat med låg fetthalt.
|
Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
|
Smakrik preferens med hög fetthalt
Tidsram: Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
Som ett mått på matbelöning kommer det uttryckliga tycket för salta livsmedel med hög fetthalt att bedömas i Leeds Food Preference Questionnaire.
Medelbetyget från 0-100 på den visuella analoga skalan beräknas för alla fyra livsmedel inom livsmedelskategorin.
|
Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
|
Låg fetthalt salta preferenser
Tidsram: Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
Som ett mått på matbelöning kommer det uttryckliga tycket för mager och salta livsmedel att bedömas i Leeds Food Preference Questionnaire.
Medelbetyget från 0-100 på den visuella analoga skalan beräknas för alla fyra livsmedel inom livsmedelskategorin.
|
Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
|
Hög fetthalt söt preferens
Tidsram: Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
Som ett matbelöningsmått kommer det uttryckliga tycket för söta livsmedel med hög fetthalt att bedömas i Leeds Food Preference Questionnaire.
Medelbetyget från 0-100 på den visuella analoga skalan beräknas för alla fyra livsmedel inom livsmedelskategorin.
|
Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
|
Låg fetthalt söt preferens
Tidsram: Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
Som ett matbelöningsmått kommer det uttryckliga tycket för söta livsmedel med låg fetthalt att bedömas i Leeds Food Preference Questionnaire.
Medelbetyget från 0-100 på den visuella analoga skalan beräknas för alla fyra livsmedel inom livsmedelskategorin.
|
Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
|
Implicit önskan poäng: Hög fetthalt salta livsmedel
Tidsram: Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
Som ett mått på matbelöning kommer det implicita behovet av salta livsmedel med hög fetthalt att bedömas med hjälp av Leeds Food Preference Questionnaire. Den "implicita vilja"-poängen beräknas baserat på en kombination av reaktionstid och val eller icke-val av livsmedel i tvångsvalsparadigmet. Ett positivt betyg indikerar en högre preferens för denna livsmedelskategori jämfört med de andra livsmedelskategorierna, och ett negativt betyg indikerar en lägre preferens för denna livsmedelskategori. |
Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
|
Implicit önskan poäng: Låg fetthalt salta livsmedel
Tidsram: Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
Som ett mått på matbelöning kommer det implicita behovet av salta livsmedel med låg fetthalt att bedömas med hjälp av Leeds Food Preference Questionnaire. Den "implicita vilja"-poängen beräknas baserat på en kombination av reaktionstid och val eller icke-val av livsmedel i tvångsvalsparadigmet. Ett positivt betyg indikerar en högre preferens för denna livsmedelskategori jämfört med de andra livsmedelskategorierna, och ett negativt betyg indikerar en lägre preferens för denna livsmedelskategori. |
Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
|
Implicit önskan poäng: Hög fetthalt söt mat
Tidsram: Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
Som ett mått på matbelöning kommer det implicita behovet av söta livsmedel med hög fetthalt att bedömas med hjälp av Leeds Food Preference Questionnaire. Den "implicita vilja"-poängen beräknas baserat på en kombination av reaktionstid och val eller icke-val av livsmedel i tvångsvalsparadigmet. Ett positivt betyg indikerar en högre preferens för denna livsmedelskategori jämfört med de andra livsmedelskategorierna, och ett negativt betyg indikerar en lägre preferens för denna livsmedelskategori. |
Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
|
Implicit önskan poäng: Låg fetthalt söt mat
Tidsram: Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
Som ett belöningsmått för mat kommer det implicita behovet av söta livsmedel med låg fetthalt att bedömas med hjälp av Leeds Food Preference Questionnaire. Den "implicita vilja"-poängen beräknas baserat på en kombination av reaktionstid och val eller icke-val av livsmedel i tvångsvalsparadigmet. Ett positivt betyg indikerar en högre preferens för denna livsmedelskategori jämfört med de andra livsmedelskategorierna, och ett negativt betyg indikerar en lägre preferens för denna livsmedelskategori. |
Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
|
Vanlig kost
Tidsram: Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
Vanligt kostintag kommer att bedömas med hjälp av ett frågeformulär om matfrekvens.
Makronäringsämnessammansättning och innehåll av socker kommer att bedömas samt karakterisering av skillnader i livsmedelsval med avseende på söta livsmedel och livsmedel rika på stärkelse.
Intaget kommer att uttryckas i g/dag samt E%.
|
Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
|
Intag i en mellanmålsprovmåltid
Tidsram: Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
Med hjälp av en ad libitum mellanmålsprovmåltid kommer preferenser att bedömas för sötsmak och innehåll av sackaros och fett samt andra sötningsmedel än sackaros, t.ex.
honung.
|
Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
|
Sukros sötma känslighet
Tidsram: Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
Förmåga att smaka skillnad mellan iso-intensiva lösningar av sackaros och fruktos+glukos med hjälp av två alternativa tvångsvalstest
|
Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
|
Söt smak
Tidsram: Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
Hedonisk bedömning av tycke för iso-intensiva lösningar av sackaros, fruktos, glukos och fruktos+glukos med hjälp av en visuell analog skala (0-100 mm)
|
Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
|
Upplevd intensitet av sockerarter
Tidsram: Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
Hedonisk bedömning av upplevd intensitet av iso-intensiva lösningar av sackaros, fruktos, glukos och fruktos+glukos med hjälp av en visuell analog skala (0-100 mm)
|
Baslinje (för att bedöma skillnader mellan genotyper, oberoende av interventionen)
|
|
Plasmalipider
Tidsram: Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
Förändringar i fastande plasmamått av VLDL-kolesterol, LDL-kolesterol, HDL-kolesterol, totalkolesterol, restkolesterol och triglycerider
|
Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
|
Seruminsulin
Tidsram: Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
Förändringar i seruminsulin.
Fastande prov.
|
Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
|
Plasma CRP
Tidsram: Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
Förändringar i plasma CRP.
Fastande prov.
|
Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
|
Plasmaacetat
Tidsram: Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
Förändringar i plasmaacetat.
Fastande prov.
|
Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
|
Plasmapropionat
Tidsram: Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
Förändringar i plasmapropionat.
Fastande prov.
|
Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
|
Plasmabutyrat
Tidsram: Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
Förändringar i plasmabutyrat.
Fastande prov.
|
Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
|
HbA1c
Tidsram: Baslinje
|
Fastande glykerat hemoglobin
|
Baslinje
|
|
Fekalt acetat
Tidsram: Före och sista dagen eller dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
Förändringar i fekalt acetat.
|
Före och sista dagen eller dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
|
Fekalt propionat
Tidsram: Före och sista dagen eller dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
Förändringar i fekalt propionat.
|
Före och sista dagen eller dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
|
Fekalt butyrat
Tidsram: Före och sista dagen eller dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
Förändringar i fekalt butyrat.
|
Före och sista dagen eller dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
|
Fekalt pH
Tidsram: Före och sista dagen eller dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
pH i fekala prover.
|
Före och sista dagen eller dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
|
Förändringar i tarmmikrobiotans sammansättning
Tidsram: Före och sista dagen eller dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
Förändringar i tarmmikrobiotans sammansättning mellan baslinjen och slutet av varje kostinterventionsperiod.
Mikrobiotasammansättning mäts genom genomsekvensering av fekala prover.
|
Före och sista dagen eller dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
|
Baslinjesammansättning av tarmmikrobiota
Tidsram: Före intervention (baslinje).
|
Karakterisering av tarmmikrobiotans sammansättning.
Mikrobiotasammansättning mäts genom genomsekvensering av fekala prover.
|
Före intervention (baslinje).
|
|
Fekala kolhydrater
Tidsram: Före och sista dagen eller dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
Innehåll av kolhydrater i fekala prover och förändringar i detta under interventionsperioderna.
|
Före och sista dagen eller dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
|
Glykemisk variation under vanlig diet
Tidsram: Uppmätt under 7 dagars tvättning
|
Glykemisk variabilitet kommer att mätas med medelamplituden av glykemiska exkursioner (MAGE)
|
Uppmätt under 7 dagars tvättning
|
Andra resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Kroppsvikt
Tidsram: Baslinje (deltagaregenskaper)
|
Vikt (kg).
Mäts när deltagaren har lätta underkläder på sig.
|
Baslinje (deltagaregenskaper)
|
|
Höjd
Tidsram: Baslinje (deltagaregenskaper)
|
Höjd (cm).
Mäts när deltagaren inte har skor på sig.
|
Baslinje (deltagaregenskaper)
|
|
Höftomkretsen
Tidsram: Baslinje (deltagaregenskaper)
|
Höftomkrets (cm).
Mäts när deltagaren har lätta underkläder på sig.
|
Baslinje (deltagaregenskaper)
|
|
Midjemått
Tidsram: Baslinje (deltagaregenskaper)
|
Midjemått (cm).
Mäts när deltagaren har lätta underkläder på sig.
|
Baslinje (deltagaregenskaper)
|
|
Kroppssammansättning
Tidsram: Baslinje (deltagaregenskaper)
|
Kroppsfettprocent mätt med en Tanita kroppssammansättningsanalysator.
|
Baslinje (deltagaregenskaper)
|
|
Plasma lipodomics.
Tidsram: Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
För framtida analyser
|
Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
|
Plasmametabolomik.
Tidsram: Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
För framtida analyser
|
Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
|
Plasma proteomik.
Tidsram: Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
För framtida analyser
|
Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
|
Fekal lipodomi
Tidsram: Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
För framtida analyser
|
Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
|
Fekal metabolomik.
Tidsram: Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
För framtida analyser
|
Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
|
Fekal proteomik.
Tidsram: Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
För framtida analyser
|
Dagen före och dagen efter varje kostinterventionsperiod.
|
Samarbetspartners och utredare
Sponsor
Samarbetspartners
Utredare
- Huvudutredare: Marit E Jørgensen, Prof., Steno Diabetes Center Greenland
Studieavstämningsdatum
Studera stora datum
Studiestart (Faktisk)
Primärt slutförande (Faktisk)
Avslutad studie (Faktisk)
Studieregistreringsdatum
Först inskickad
Först inskickad som uppfyllde QC-kriterierna
Första postat (Faktisk)
Uppdateringar av studier
Senaste uppdatering publicerad (Faktisk)
Senaste inskickade uppdateringen som uppfyllde QC-kriterierna
Senast verifierad
Mer information
Termer relaterade till denna studie
Ytterligare relevanta MeSH-villkor
Andra studie-ID-nummer
- F15319-03
Plan för individuella deltagardata (IPD)
Planerar du att dela individuella deltagardata (IPD)?
Läkemedels- och apparatinformation, studiedokument
Studerar en amerikansk FDA-reglerad läkemedelsprodukt
Studerar en amerikansk FDA-reglerad produktprodukt
Denna information hämtades direkt från webbplatsen clinicaltrials.gov utan några ändringar. Om du har några önskemål om att ändra, ta bort eller uppdatera dina studieuppgifter, vänligen kontakta register@clinicaltrials.gov. Så snart en ändring har implementerats på clinicaltrials.gov, kommer denna att uppdateras automatiskt även på vår webbplats .