David L. Katz

Centrul de cercetare pentru prevenirea Universității Yale, Spitalul Griffin, Derby, Connecticut

Anna Davidhi

Centrul de cercetare pentru prevenirea Universității Yale, Spitalul Griffin, Derby, Connecticut

Yingying Ma

Centrul de cercetare pentru prevenirea Universității Yale, Spitalul Griffin, Derby, Connecticut

Yasemin Kavak

Centrul de cercetare pentru prevenirea Universității Yale, Spitalul Griffin, Derby, Connecticut

Lauren Bifulco

Centrul de cercetare pentru prevenirea Universității Yale, Spitalul Griffin, Derby, Connecticut

Valentine Yanchou Njike

Centrul de cercetare pentru prevenirea Universității Yale, Spitalul Griffin, Derby, Connecticut

Abstract

Obiective

Sindromul metabolic este un precursor al diabetului zaharat și al bolilor cardiovasculare (BCV). S-a demonstrat că ingestia de nuc reduce indicii de risc de BCV în diabet. Acest studiu randomizat controlat încrucișat a fost efectuat pentru a investiga efectele consumului zilnic de nucă asupra funcției endoteliale și a altor biomarkeri ai riscului cardiac la o populație de indivizi supraponderali cu adipozitate viscerală.

Metode

Patruzeci și șase de adulți supraponderali (vârstă medie, 57,4 ani; 28 de femei, 18 bărbați) cu circumferința crescută a taliei și 1 sau mai multe semne suplimentare de sindrom metabolic au fost repartizați aleatoriu la două secvențe de 8 săptămâni de dietă ad libitum îmbogățită cu nucă și ad libitum dieta fără nuci, care au fost separate printr-o perioadă de spălare de 4 săptămâni. Măsura principală a rezultatului a fost modificarea vasodilatației mediată de flux (FMD) a arterei brahiale. Măsurile secundare au inclus panoul lipidic seric, glucoza și insulina în repaus alimentar, evaluarea modelului de homeostazie - valorile rezistenței la insulină, tensiunea arterială și măsurile antropometrice.

Rezultate

FMD s-a îmbunătățit semnificativ față de valoarea inițială atunci când subiecții au consumat o dietă îmbogățită cu nucă comparativ cu dieta de control (1,4% ± 2,4% față de 0,3% ± 1,5%; p = 0,019). S-au observat tendințe benefice în reducerea tensiunii arteriale sistolice și s-a observat și menținerea valorilor antropometrice de bază. Alte măsuri au fost neschimbate.

Concluzie

Ingerarea zilnică a 56 g de nuci îmbunătățește funcția endotelială la adulții supraponderali cu adipozitate viscerală. Adăugarea de nuci la dietă nu duce la creșterea în greutate. Studiul suplimentar al rolului potențial al aportului de nucă în diabet și prevenirea BCV este justificat.

INTRODUCERE

Obezitatea este hiperendemică în Statele Unite și, din ce în ce mai mult, în întreaga lume. Un procent semnificativ dintre persoanele supraponderale și obeze prezintă semne de rezistență la insulină, până la sindromul metabolic inclusiv [1,2]. Persoanele supraponderale cu rezistență la insulină au la rândul lor un risc crescut de diabet de tip 2 și boli cardiovasculare (BCV). BCV a fost principala cauză de morbiditate și mortalitate în Statele Unite de mai bine de 80 de ani [3].

S-a demonstrat că glucoza la repaus alimentar, hipertensiunea arterială, dislipidemia aterogenă, obezitatea și disfuncția endotelială cresc fiecare riscul de diabet zaharat de tip 2 și BCV [4]. În studiul de cohortă EpiDREAM, o creștere cu 1 mmol/l a glucozei plasmatice în repaus alimentar a fost asociată cu o creștere cu 17% a riscului de evenimente cardiovasculare viitoare și de deces [5]. În studiul IDEA, frecvența BCV și a diabetului zaharat de tip 2 a crescut proporțional cu circumferința taliei pentru ambele sexe [6]. În studiul Framingham Heart, riscul apariției bolilor coronariene majore a crescut cu aproape 25% pentru fiecare scădere de 5 mg/dl a colesterolului lipoproteic cu densitate ridicată (HDL-C) sub valorile mediane [7].

Schimbarea stilului de viață terapeutic, cu accent pe dietă, este recomandată ca tratament de primă linie pentru prevenirea diabetului și a BCV la persoanele cu risc [8,9]. Nucile în special câștigă o atenție sporită în acest domeniu [10], cu o metaanaliză recentă care indică un risc redus de diabet în rândul celor care consumă mai multe nuci și mai puțină carne roșie [11]. Studiile clinice emergente și dovezile epidemiologice indică faptul că nucile pot modifica favorabil nivelurile de stres oxidativ, inflamație și lipide și pot îmbunătăți metabolismul glucozei și reactivitatea vasculară [12-15].

Nucile sunt o sursă bogată de acid α-linolenic (ALA), iar studiile epidemiologice sugerează că ALA derivată din plante poate conferi beneficii cardiovasculare deosebite [16,17]. O meta-analiză care investighează impactul consumului de nucă asupra lipidelor din sânge a arătat că dietele îmbogățite cu nucă au scăzut semnificativ colesterolul total și colesterolul lipoproteic cu densitate mică (LDL-C) în comparație cu dietele de control pe durata studiilor pe termen scurt [18] . Mai mult, nucile sunt, de asemenea, bogate în tocoferol, antioxidanți fenolici, acid folic și magneziu, substanțe nutritive care s-au dovedit a avea un impact favorabil asupra funcției endoteliale [19].

Anterior, am raportat că o dietă ad libitum îmbogățită cu nucă îmbunătățește vasodilatația dependentă de endoteliu la indivizii diabetici de tip 2, sugerând o reducere potențială a riscului cardiac general la această populație [20]. Din câte știm, efectele nucilor asupra funcției endoteliale la adulții cu adipozitate viscerală și fără diabet nu au fost examinate în continuare. Prin urmare, am efectuat un studiu randomizat controlat crossover pentru a investiga efectele ingestiei zilnice de nuc la adulții supraponderali cu obezitate centrală asupra funcției endoteliale, precum și indicele de masă corporală (IMC), greutatea, circumferința taliei, panoul lipidic, sensibilitatea la insulină și tensiunea arterială.

MATERIALE ȘI METODE

Participanți

Cei supuși screeningului telefonic (n = 92) au fost supuși unui examen de screening clinic constând în înălțime, greutate, IMC, măsurători ale tensiunii arteriale și teste de laborator, inclusiv lipide serice de post și FPG. Participarea subiectului și progresia studiului sunt prezentate în Fig. 1 .

efectele

Participarea subiectului și progresia studiului.

Design de studiu

Acest studiu a fost un studiu clinic randomizat, controlat, unic orb, încrucișat. Toți participanții au participat mai întâi la o sesiune de grup dietetic condusă de un dietetician înregistrat. Această sesiune de grup a fost inițierea perioadei de run-in de 4 săptămâni pentru a permite stabilizarea dietei și a greutății. Fiecare sesiune de grup a constat din aproximativ 10 participanți. Dieteticianul înregistrat a furnizat instrucțiuni detaliate cu privire la modul de completare a unui registru de dietă. Înregistrările dietetice de 3 zile au fost făcute o dată în perioada inițială inițială, o dată în fiecare perioadă dietetică de 8 săptămâni și o dată în perioada de spălare de 4 săptămâni. La sfârșitul perioadei de testare, participanții (n = 46) au fost repartizați aleatoriu la una dintre cele două posibile secvențe de tratament constând dintr-o dietă ad libitum îmbogățită cu nucă de 8 săptămâni și o dietă ad libitum fără nuci timp de 8 săptămâni. Sarcinile de tratament au fost separate de o perioadă de spălare de 4 săptămâni.

În timpul tratamentului dietetic îmbogățit cu nuci, participanților li s-a administrat o aprovizionare cu 8 săptămâni de nuci. Ei au fost instruiți să consume 56 g de nuci englezești coajate, neprăjite pe zi ca gustare sau cu o masă. O foaie de jurnal de consum a fost furnizată participanților pentru a păstra o evidență a consumului lor de nucă. Participanții au fost instruiți să își mențină medicația de bază și utilizarea suplimentelor și nivelul de activitate fizică pe tot parcursul studiului. Pentru a se asigura că greutatea a rămas stabilă în timpul fazei îmbogățite cu nuci, participanții au fost sfătuiți de un dietetician înregistrat în timpul sesiunii de grup cu privire la strategiile pentru înlocuirea echivalentă a caloriilor din nuci cu caloriile din alte alimente din dietă, dar au fost instruiți să continue cu dieta lor obișnuită tipare. Conformitatea cu tiparele de tratament și dietetice a fost evaluată din înregistrările dietetice ale subiecților și din fișele jurnalului de consum.

În timpul fiecărei vizite, participanții au fost supuși testării funcției endoteliale dimineața, după un post de minimum 8 ore. Au fost măsurate înălțimea, greutatea, tensiunea arterială, lipidele serice de post, FPG și insulina serică de post.

Testarea reactivității vasculare: studii de reactivitate a arterei brahiale

Măsuri finale

Funcția endotelială. Funcția endotelială a fost măsurată ca vasodilatație mediată de flux (FMD), schimbarea procentuală a diametrului arterei brahiale de la înainte de umflarea manșetei la 60 de secunde după eliberarea manșetei. În plus față de diametrul brahial la 60 de secunde după eliberarea manșetei, fluxul după deflația manșetei în primele 15 secunde a fost folosit ca indicator al puterii stimulului, fluxul hiperemic fiind stimulul pentru reactivitatea endotelială. Pentru a ține cont de variabilitatea potențială a puterii stimulului, febra aftoasă a fost împărțită la flux la 15 secunde după deflația manșetei pentru a crea o măsură de răspuns ajustată la stimul.

Biomarcatori cardiovasculari. Lipidele serice de post (constând din colesterol total, HDL-C, LDL-C, TG și raportul colesterol total: HDL), FPG și insulina serică de post au fost măsurate la laboratorul Spitalului Griffin folosind proceduri standard la fiecare vizită. Evaluarea modelului de homeostazie - Valorile rezistenței la insulină (HOMA-IR) au fost generate din FPG și nivelurile de insulină serică de post (calculatorul HOMA versiunea 2.2.1) pentru a măsura gradul de rezistență la insulină.

Măsuri antropometrice. Înălțimea, greutatea, IMC și circumferința taliei au fost măsurate la fiecare vizită. Pentru a măsura greutatea, participanților li s-a cerut să își îndepărteze hainele grele (jachetă, haina etc.) și pantofii și să stea în centrul platformei cu greutatea distribuită uniform pe ambele picioare. Circumferința taliei a fost măsurată la ombilic, cu banda de măsurare care înconjura abdomenul orizontal până la podea. IMC a fost calculat folosind măsurătorile de greutate și înălțime.

Tensiune arteriala. Tensiunea arterială a fost determinată prin utilizarea dispozitivului digital automat de tensiune arterială Datascope Accutorr Plus (Data-scope Corp, Mahwah, NJ) cu subiectul în decubit dorsal după o perioadă de 5 minute de odihnă. Atât presiunile sistolice, cât și cele diastolice au fost calculate ca valoare medie a 2 citiri la 5 minute distanță.

Analiza înregistrărilor dietetice

Înregistrările dietetice au fost analizate folosind The Food Processor II, software-ul de bază pentru analiza dietelor și nutriției ESHA Research (versiunea 7.0, ESHA Research, Salem, OR).

Etică

Protocolul de studiu și formularul de consimțământ au fost aprobate de către Griffin Hospital (Derby, CT) Institutional Review Board. Consimțământul informat semnat a fost obținut de la toți participanții la studiu și toți participanții au primit compensații monetare pentru participarea lor.

Analize statistice

Analiza variației cu măsuri repetate (ANOVA) a fost utilizată pentru a evalua diferențele în răspunsurile intraindividuale între tratamente. Testele t asociate au fost, de asemenea, utilizate pentru a compara valorile medii inițiale ale tuturor măsurilor de rezultat în rândul participanților prin atribuirea grupului. Efectul combinat al variabilelor independente (vârstă, rasă, IMC, stare hipertensivă, dislipidemie și secvența tratamentului) și atribuirea tratamentului au fost evaluate în ceea ce privește toate măsurile de rezultat folosind modele ANOVA multivariabile. Toate analizele punctelor finale s-au bazat pe principiul intenției de a trata. Semnificația statistică a fost stabilită la 2-coadă alfa 80% putere pentru a detecta o diferență minimă de 3% în febra aftoasă între tratamente (21) cu o eroare maximă admisibilă de tip I de 5%. Mărimea eșantionului a fost calculată utilizând formula N = [(Zα + Zβ) 2 · SD 2]/d 2, unde N = numărul de participanți necesar, Zα = 1,96 pentru 2 fețe la 5%, Zβ = 0,84 la 80% putere, SD = 6,5% și D = 3% (diferență minimă detectabilă în schimbarea FMD între intervențiile și controlul); N = (1,96 + 0,84) 2 · 6,5 2]/3 2 = sunt necesari 37 de participanți. Permițând retragerea și pierderea cu 20% a urmăririi, 46 de participanți au fost necesari pentru studiu.

REZULTATE

Demografice și de bază

Patruzeci și șase de adulți supraponderali au participat la studiu. Șaizeci și unu la sută dintre participanți au fost femei. Vârsta medie a participanților a fost de 57 de ani. Funcția lor endotelială inițială de bază (măsurată ca aftoasă) a fost de 8,8%. Alte valori de bază sunt prezentate în Tabelul 1. Dintre cei 46 de adulți înscriși, 40 au finalizat studiul. Trei subiecți au renunțat la studiu din cauza modificărilor medicamentelor, 1 a renunțat din cauza incapacității de a respecta protocolul și 2 au renunțat din cauza conflictelor de programare.

tabelul 1.

Caracteristici demografice și valori de bază

VariableValue
Gen
Femeie28 (60,9%)
Masculin18 (39,1%)
Vârsta (y)57,4 ± 11,9
Funcția endotelială
Dilatarea mediată de flux (%)8,8 ± 2,4
Măsură de răspuns ajustată la stimul0,08 ± 0,04
Măsură antropometrică
Indicele de masă corporală (kg/m 2)33,2 ± 4,4
Circumferința taliei (cm)111,6 ± 12,7
Profilul lipidic
Colesterol total (mg/dl)205,1 ± 29,1
Trigliceride (mg/dl)157,0 ± 60,3
HDL-colesterol (mg/dl)52,7 ± 15,1
LDL-colesterol (mg/dl)121,4 ± 24,5
Colesterol total/HDL-colesterol4,5 ± 3,1
Tensiune arteriala
Tensiunea arterială sistolică (mmHg)133,8 ± 13,2
Tensiunea arterială diastolică (mmHg)78,7 ± 8,4
Alte măsuri serice
Glicemia din jeun (mg/dl)98,9 ± 9,5
Insulină, ser (mIU/ml)19,0 ± 18,9
HOMA-IR4,7 ± 5,3
A-tocoferol, vitamina E (mg/l)12,6 ± 4,4

Valorile sunt medii ± SD, cu excepția unor dispoziții contrare. HDL = lipoproteine ​​cu densitate mare, LDL = lipoproteine ​​cu densitate mică, HOMA-IR = Evaluarea modelului homeostaziei - rezistență la insulină.