aditivi

  • obiecte
  • abstract
  • Context/obiective:
  • Subiecte/metode:
  • rezultatele:
  • concluzie:
  • introducere
  • Subiecte și metode
  • Design de studiu
  • Studiul 1
  • Studiul 2
  • Rezonanță magnetică
  • Colectare cu plasmă și test CCK
  • Analiza datelor, metodele statistice și puterea studiilor
  • Rezultatul
  • Studiul 1
  • Studiul 2
  • Volumele vezicii urinare în post sunt intervale normale
  • discuţie
  • Informatii suplimentare
  • Fișiere PDF
  • Tabel suplimentar 1
  • Tabelul suplimentar 2

obiecte

abstract

Context/obiective:

Golirea vezicii biliare ca răspuns la hrănire este crucială pentru digestia grăsimilor, dar rolul diferiților aditivi alimentari în contractarea ulterioară a vezicii biliare nu este bine înțeles. Am emis ipoteza că diferiții aditivi alimentari ar avea un efect diferit asupra stimulării golirii vezicii biliare după consum. Pentru a investiga acest lucru, am proiectat două studii randomizate, orbite, încrucișate la indivizi sănătoși care utilizează imagistica prin rezonanță magnetică (RMN) pentru a măsura volumul vezicii biliare în serie și neinvaziv.

Subiecte/metode:

Studiul 1: un studiu exploratoriu care evaluează efectele a 10 ingrediente alimentare diferite asupra golirii vezicii biliare la opt persoane sănătoase. Alegerea ingredientelor a variat de la produse obișnuite, cum ar fi cafea, ceai și lapte, la ingrediente active, cum ar fi curcumina și un inhibitor al proteazei cartofului. Studiul 2: Un studiu mecanic care investighează răspunsul doză al colecistochininei (CCK) la cea mai eficientă componentă a studiului 1 la 21 subiecți sănătoși în patru moduri.

rezultatele:

Cea mai mare modificare a volumului vezicii biliare în studiul 1 a fost observată pentru grăsime, care a devenit, prin urmare, parte a răspunsului la doză în studiul 2, unde modificarea% maximă a volumului vezicii biliare a fost corelată bine cu CCK.

concluzie:

Aceste studii de testare în serie și repetate au arătat că volumul vezicii urinare în post a variat considerabil între indivizi și că variabilitatea zilnică individuală avea coeficienți de variație largi. Cunoașterea îmbunătățită a modului de stimulare a eliberării bilei cu aditivi alimentari va fi utilă pentru a îmbunătăți corelația testelor de biodisponibilitate in vitro pentru medicamentele hidrofobe. Acest lucru ar putea îmbunătăți performanța produselor stanol și sterol din plante care scad colesterolul și, eventual, ar putea ajuta la înțelegerea unor boli de calculi biliari.

Principala ipoteză a fost că diferite ingrediente alimentare, dacă sunt consumate, vor avea efecte diferite asupra stimulării golirii vezicii biliare. Pentru a examina acest lucru, am proiectat două studii randomizate, orbite, încrucișate la indivizi sănătoși care utilizează imagistica prin rezonanță magnetică (RMN) pentru a măsura volumul vezicii biliare în mod serial și neinvaziv. Studiul 1 a fost un studiu exploratoriu care a evaluat efectele a 10 aditivi alimentari diferiți asupra golirii vezicii biliare la opt persoane sănătoase. Toate ingredientele selectate au fost aprobate pentru utilizare în UE, un amestec de tehnologie și aditivi alimentari controlați ocazional și au fost selectați pe baza capacității lor potențiale de a stimula golirea vezicii biliare. Studiul 2 a fost un studiu mecanic pentru a examina răspunsul la doza de CCK la cea mai puternică componentă a studiului 1. Aceste studii ar oferi, de asemenea, informații cu privire la intervalele normale ale volumelor vezicii biliare în repaus alimentar și la coeficienții lor de variație.

Subiecte și metode

Design de studiu

Ambele studii au fost aprobate de comitetul local de etică pentru cercetare la Școala Universitară de Medicină și toți subiecții au dat consimțământul scris în cunoștință de cauză. Studiul a fost realizat în conformitate cu principiile bunei practici clinice. Toate produsele testate, formularele de raport de caz și monitorizarea studiului au fost furnizate de către sponsor.

Criteriile de includere au fost bărbații sau femeile cu vârste cuprinse între 18 și 45 de ani, sănătoși, cu un indice de masă corporală (IMC) de 20-30 kg/m 2. Criteriile de excludere au inclus sarcina, orice antecedente de boli grave și cronice, abuzul de alcool și/sau substanțe, prezența unui implant sau dispozitiv în organism care este contraindicat pentru RMN (de exemplu, factorii de tempo, implanturi metalice), utilizarea medicamentelor care pot interfera cu fiziologie gastro-intestinală și utilizarea suplimentelor de sterol/stanol margarină și/sau fibre cu 30 de zile înainte și/sau în timpul studiului. Subiecții au fost instruiți să postească peste noapte timp de cel puțin 8 ore înainte de perioada de studiu. În fiecare zi de studiu, au completat un chestionar care a confirmat că au respectat restricțiile și eligibilitatea de a studia.

Operatorul care a prelucrat datele a fost orbit de investigator în fața unui cod de randomizare care distribuia mesele de testare și a salvat orbește fișierele de imagine de pe scanerul RMN. Codul a fost rupt numai după procesarea datelor și verificarea datelor nevăzătoare.

Imaginile RMN au fost utilizate pentru a calcula volumul vezicii biliare la fiecare interval de timp specificat, așa cum este descris mai jos, iar procentul (%) din volumul vezicii biliare s-a modificat față de linia de bază și zona de sub curbă (ASC) între t = -5 și t = 65 min.

Obiectivul primar a fost modificarea maximă a volumului vezicii biliare în% între t = -5 și t = 65 min. Produs testat. Acesta a fost ales ca obiectiv final principal, deoarece ia în considerare modificarea maximă a volumului vezicii biliare care are loc pe parcursul perioadei postprandiale studiate și, de asemenea, normalizează vezica biliară a fiecărui subiect la un timp inițial de post în fiecare zi a studiului, ceea ce facilitează execuția. comparații în studiile acestor mai multe metode.

Obiectivele secundare au fost volumul vezicii biliare pentru fiecare punct de timp individual, în funcție de produsul testat,% vezicii biliare cu modificarea volumului la timpul t = 45 min, ASC pentru volumul vezicii biliare și timpul până la modificarea maximă a volumului vezicii biliare.

Studiul 1

Opt subiecți au fost admiși și toți au finalizat un studiu în 10 direcții. Au fost cinci bărbați și trei femei cu vârsta de 26,5 ± 8 ani cu un IMC de 22,5 ± 0,6 kg/m2.

Subiecții au consumat unul din cele 10 produse de testare la fiecare dintre cele 10 vizite de testare (la o săptămână distanță) pe baza unui program de randomizare generat de computer. Produsele au constat din emulsii, iaurt, cafea, ceai și lapte semidegresat, așa cum se specifică în tabelul suplimentar 1. La fiecare vizită de testare, a fost obținut un RMN de nivel al abdomenului, inclusiv vezica biliară la momentul inițial, înainte de consumul produsului alimentar. = -5 minute) și apoi la ora t = 5, 15, 25, 35, 45, 55 și 65 de minute după ingestia produsului testat, un total de opt scanări la fiecare vizită. O analiză ulterioară a examinat corelația modificării% maxime a volumului vezicii biliare între t = -5 și t = 65 minute cu caracteristicile de grăsime, proteine ​​și volum ale produselor testate.

Studiul 2

Douăzeci și două de entități au fost acceptate. Un subiect s-a retras de două ori și, prin urmare, 21 de subiecți au finalizat studiul în 4 direcții. Au fost 11 bărbați și 10 femei cu vârsta de 27 ± 8 ani cu un indice de masă corporală (IMC) de 22,5 ± 0,6 kg/m2. Patru dintre acești 21 de subiecți nu au dat cel puțin o probă de sânge (de exemplu datorită unei canule blocate), deci n = 17 subiecți complet au fost disponibili pentru analiza CCK plasmatică.

Subiecții au consumat unul dintre cele patru produse de testare la fiecare dintre cele patru vizite de test (la o săptămână distanță) pe baza unui program de randomizare generat de computer. Produsele conțineau băuturi pe bază de lapte pe baza rezultatelor studiului 1. Au fost 150 ml de băuturi pe bază de lapte conținând aceeași cantitate de proteine ​​(9 g) și aceeași cantitate de ester stanolic din plante (2, 23) g), dar în creștere cantități de grăsimi (1,5 g, 3,5 g, 6,5 g, 10 g grăsimi).

La fiecare vizită de testare, o asistentă medicală experimentată a introdus o canulă intravenoasă într-o venă a antebrațului. O scanare RMN a abdomenului care implică vezica biliară a fost obținută la momentul inițial înainte de consumul produsului alimentar (t = -5 min) și apoi la t = 5, 15, 25, 35, 45, 55 și 65 min după administrare - test de produsul testat pentru un total de opt scanări la fiecare vizită. După fiecare scanare RMN, a fost prelevată o probă de sânge dintr-o canulă intravenoasă pentru analiza CCK.

Alte obiective secundare pentru acest studiu au fost CCK plasmatic maxim între t = 5 min și t = 65 min, CCK plasmatic cu t = 45 min și corelația între nivelurile maxime de CCK și procentul maxim de modificare a volumului vezicii biliare între t = 5 min și t = 65 min.

Rezonanță magnetică

RMN-ul a fost efectuat pe un scaner Philips Achieva pentru tot corpul (Philips Healthcare, Eindhoven, Olanda) cu 1,5 T utilizând o bobină de transfer/recepție a întregului corp. Fiecare subiect a fost plasat pe spate în scaner. A fost efectuat un sondaj dur pentru a localiza poziția vezicii biliare și pentru a planifica poziția planurilor de imagine pentru următoarea scanare de achiziție de date. Au fost apoi obținute presaturări spectrale de supresie a grăsimilor cu regenerare inversă și s-au obținut imagini coronale unice cu RMN turbo-eco. Această secvență imagistică a fost puternic ponderată de T2, astfel încât fluidul pare foarte ușor, iar celelalte organe din jur sunt destul de întunecate. Acestea conțineau 30 de secțiuni adiacente fără spațiu, timp de ecou TE = 4,4 ms cu distanța de ecou 4,4 ms, primind matricea 268 × 198 și unghi de înclinare 90 ° și rezoluția obținută în plan 1,5 × 1,5 mm 2 și grosimea secțiunii 6 mm (reconstituit 0,78 x 0,78 x 6 mm 3). Au fost obținute într-o singură reținere a respirației de 26 s. Programul de scanare RMN a permis inserarea a doi subiecți dimineața, creșterea randamentului și reducerea costurilor.

Colectare cu plasmă și test CCK

La sosire, o canulă intravenoasă cu BD Venflon Pro 18 (Terapia cu infuzie Becton Dickinson, Helsingborg, Suedia) a fost plasată în antebrațul pacienților. Probele de sânge de 6,5 ml au fost prelevate pe stomacul gol și la fiecare moment al scanării postprandiale. Sângele a fost transferat imediat în tuburi frigorifice de colectare a sângelui care conțin 0,3 ml acid etilendiaminetetraacetic și 5.000 KIU de aprotinină. Probele au fost imediat răcite într-o baie de gheață. Plasma a fost apoi ușor separată prin centrifugare timp de 10 minute la 3000 g la 4 ° C. Plasma separată a fost colectată cu o pastă de plastic și transferată în tuburi curate pentru depozitare imediată la -80 ° C până când a fost testată prin radioimunotest cu kituri disponibile comercial ca producător instruit (EURIA-CCK, Euro-Diagnostica, obținut de la Immunodiagnostic Systems, Ids Ltd., Tyne and Wear, Marea Britanie), așa cum este descris mai sus. 8

Analiza datelor, metodele statistice și puterea studiilor

Un set de date de imagine de la fiecare subiect și fiecare punct de timp a fost dezvoltat pe o stație de lucru, iar software-ul comercial (Analysis 6, Biomedical Imaging Resources, Mayo Clinic, Rochester, MN, SUA) a fost utilizat pentru a monitoriza vezica biliară de interes pe fiecare. folosind funcția „Smart Edge”. Această caracteristică este utilizată în mod obișnuit atunci când se caută zone cu pante mari pentru a regla calea zonei de interes, ajutând operatorul să o automatizeze parțial. Volumul vezicii biliare a fost apoi calculat prin însumarea în toate domeniile de interes pentru subiect și punct de timp. Acestea au fost înregistrate într-un tabel și trasate în Microsoft Excel pentru a determina cursurile de timp și pentru a calcula ASC utilizând metoda trapezoidală. Modificarea volumului vezicii urinare în% a fost calculată ca (volumul 1 vezicii biliare la momentul t/volumul vezicii biliare la momentul inițial) × 100 exprimat în% și cu timpul t definit ca timp de imagine postprandial (adică între 5 și 65 de minute)).

După cum se arată în testul Shapiro Wilk, marea majoritate a datelor au fost distribuite în mod normal și exprimate ca medie ± sem. Testele statistice parametrice au fost utilizate pentru a evalua semnificația efectului produselor de testare și a timpului până la măsurători, urmate de un test post-hoc Dunnett corectat pentru comparații multiple prin compararea tuturor produselor testate cu 4 ml emulsie bogată în grăsimi în studiul 1 și față de cele mai mici eșantion de grăsime în Studiul 2. Deoarece a fost un proiect de studiu încrucișat, fiecare subiect a acționat ca propriul control. Valorile CCK plasmatice nu au fost distribuite în mod normal chiar și după transformarea logaritmică și, prin urmare, nu s-a efectuat ANOVA cu două căi. Diferențele au fost semnificative pentru P

Un exemplu reprezentativ al unei imagini prin rezonanță magnetică coronală, unică, turbo-eco, detectată prin vezica de post (indicată prin săgeți închise) a unui voluntar sănătos. În această secvență imagistică puternic ponderată T2, fluidul din vezica biliară pare a fi foarte ușor, iar restul organelor înconjurătoare par a fi destul de întunecate, ceea ce ajută la prelucrarea datelor.

Imagine la dimensiune completă

Studiul 1

Obiectivul primar a fost modificarea maximă a volumului vezicii biliare în% între t = -5 și t = 65 min. Acest lucru a fost semnificativ diferit între produsele testate, așa cum se arată în Figura 2 (P 0,05) și 4 ml emulsie cu conținut ridicat de grăsimi (schimbarea volumului 27%, P> 0,05). O comparație a băuturilor cu același volum a arătat că laptele degresat semi-degresat a atins o schimbare maximă semnificativ mai mare în% volumul vezicii biliare decât cafeaua (22%) și ceaiul (18%) (P

Modificarea maximă a volumului vezicii biliare în% între t = -5 și t = 65 min pentru voluntarii sănătoși după consumarea fiecăruia dintre cele 10 ingrediente testate în studiul 1. Valorile sunt medii ± sem, n = 8. A = 25 ml de lapte emulsie; B = 25 ml emulsie de lapte + 300 mg inhibitor al proteazei cartofului; C = 67,5 g băutură de iaurt; D = 67,5 g băutură de iaurt + 3 g proteină; E = 67,5 g băutură de iaurt + 80 mg curcumină; F = 250 ml de cafea; G = 250 ml ceai; H = 250 ml lapte degresat semidegresat; I = 20 ml emulsie bogată în grăsimi; și J = 4 ml emulsie bogată în grăsimi. diferență semnificativă în comparație cu componenta J, 4 ml emulsie bogată în grăsimi (P b Diferență semnificativă în comparație cu componenta J, 4 ml emulsie bogată în grăsimi (P b

Doza de modificare a volumului vezicii urinare în% din timp pentru voluntarii sănătoși după consumul fiecăreia dintre cele patru băuturi pe bază de lapte cu un conținut crescut de grăsimi în studiul 2. Valorile sunt medii ± sem, n = 21.

Imagine la dimensiune completă

Privind celelalte rezultate, un efect semnificativ al conținutului de grăsime asupra volumelor vezicii biliare (P

Zona sub curbă (ASC) pentru colecistochinina plasmatică (CCK) pentru voluntarii sănătoși după consumul fiecăreia dintre cele patru băuturi pe bază de lapte cu conținut crescut de grăsimi în studiul 2. Valorile sunt medii ± sem, n = 17. diferență semnificativă de la 1,5 g grăsime (P b) O diferență semnificativă în comparație cu 1,5 g de grăsime (P b

Model de cutie și mustață a volumelor de vezică biliară în repaus alimentar pentru opt voluntari sănătoși din studiul 1 și 21 de voluntari din studiul 2. Cutia reprezintă 25% și 75 percentile, linia orizontală din cutie reprezintă media, iar mustața reprezintă vezica biliară minimă și maximă volum.

Imagine la dimensiune completă

discuţie

Golirea vezicii biliare a fost studiată prin scintigrafie gamma sau tehnica cu ultrasunete. 3, 4, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 În ultimii ani, s-a demonstrat că RMN măsoară serial golirea vezicii biliare cu precizie, neinvazivitate și cu rezoluție spațială ridicată. 30, 31, 32, 33, 34 În aceste studii, RMN-ul seric a funcționat bine și a reprezentat un mod eficient, neinvaziv și precis de a monitoriza efectele diferitelor produse alimentare asupra golirii vezicii biliare.

Principala ipoteză a studiului 1 conform căreia diferite ingrediente alimentare vor avea un efect diferit asupra stimulării golirii vezicii biliare s-a dovedit a fi corectă. Alegerea ingredientelor a variat de la produse obișnuite (controlate ocazional), cum ar fi cafea, ceai și lapte, la ingrediente active, cum ar fi curcumina și un inhibitor al proteazei cartofului (controlat de producția de alimente).

Laptele semidegresat a funcționat bine, dar în această etapă este dificil să se distingă dacă compoziția sa de grăsimi și proteine ​​ar avea un efect aditiv asupra contracției vezicii biliare. Contribuția proteinelor ar trebui să facă obiectul unor studii viitoare.

Principala ipoteză a studiului 2, conform căreia cele mai bune rezultate ale studiului 1 (în acest caz grăsime emulsionată) vor avea un efect doză-răspuns la modificarea% maximă a volumului vezicii biliare, a fost corectă. Acest lucru s-a corelat bine cu nivelurile plasmatice crescute de CCK, în conformitate cu rolul bine stabilit al grăsimii în eliberarea CCK, care depinde de lungimea lanțului de acizi grași, 38, 39 și de rolul CCK în reglarea golirii vezicii biliare. În mod interesant, băutura pe bază de grăsime din lapte cu cel mai mic conținut de grăsime (1,5 g) a atins deja o modificare semnificativă procentuală maximă a volumului vezicii biliare de 33% în perioada analizată. Mesele noastre au avut un conținut scăzut de calorii (de exemplu, 90 kcal pentru o emulsie bogată în grăsimi de 20 ml). S-au observat modificări de volum mult mai mari la mesele cu calorii mai mari. O modificare de 70% a volumului vezicii urinare a fost raportată la 45 de minute după un amestec de 465 kcal de solide cu fluidul 41 și o modificare de 70% a volumului vezicii biliare la 70 de minute după o masă de test cu o emulsie de 675 kcal de grăsimi la subiecți sănătoși.

Datorită volumului diferit, gustului/aromei, culorii și structurii probelor, nu am putut exclude prezența unei posibile componente cefalice ingerate a golirii vezicii biliare în aceste date. Una dintre ideile studiilor viitoare ar fi producerea de noi specimene de testat într-un volum/textură/aromă/culoare cât mai mare. Efectele pensulei ar putea ajuta, de asemenea, să explice variabilitatea mare în timp până la modificarea maximă a volumului vezicii biliare, care a variat nu numai între subiecți, ci și între zilele de studiu. Trebuie remarcat faptul că, în unele experimente care au fost efectuate, timpul până la modificarea maximă a volumului vezicii biliare a fost de 65 de minute, sugerând că modificarea volumului ar fi putut fi mai mare în perioade ulterioare perioadei de studiu. Perioada de timp studiată este o limitare a acestui studiu și, în studiile viitoare, ar fi de dorit extinderea intervalului de timp de monitorizare la cel puțin 120 de minute pentru a surprinde pe deplin cursul de timp al golirii vezicii biliare. Infuzia intravenoasă de CCK 48 poate fi utilizată ca standard pentru golirea vezicii biliare.

În concluzie, diferiți aditivi alimentari sunt capabili să inducă diferite grade de golire a vezicii biliare. Dintre diferitele ingrediente alimentare și ingrediente active testate, grăsimile și laptele semidegresat au cauzat cele mai mari modificări de volum. Grăsimea a prezentat cel mai puternic efect, care s-a corelat cu nivelurile plasmatice de CCK. O mai bună cunoaștere a modului de stimulare a eliberării bilei cu aditivi alimentari va fi utilă pentru a îmbunătăți corelația testelor de biodisponibilitate in vitro/in vivo. Acest lucru ar putea îmbunătăți performanța produselor stanol și sterol din plante care scad colesterolul și, eventual, ar putea ajuta la înțelegerea unor boli de calculi biliari.