различни

  • елементи
  • абстрактно
  • Предистория/цели:
  • Предмети/методи:
  • резултатите:
  • заключение:
  • Въведение
  • Предмети и методи
  • Уча дизайн
  • Проучване 1
  • Проучване 2
  • Магнитен резонанс
  • Събиране на плазма и CCK тест
  • Анализ на данни, статистически методи и сила на изследванията
  • резултатът
  • Проучване 1
  • Проучване 2
  • Обемите на пикочния мехур на гладно са нормални граници
  • дискусия
  • Допълнителна информация
  • PDF файлове
  • Допълнителна таблица 1
  • Допълнителна таблица 2

елементи

абстрактно

Предистория/цели:

Изпразването на жлъчния мехур в отговор на храненето е от решаващо значение за храносмилането, но ролята на различните хранителни добавки в последващото свиване на жлъчния мехур не е добре разбрана. Предположихме, че различните хранителни добавки ще имат различен ефект върху стимулирането на изпразването на жлъчния мехур след консумация. За да разследваме това, ние проектирахме две рандомизирани, заслепени кръстосани проучвания при здрави индивиди, които използват ядрено-магнитен резонанс (ЯМР) за измерване на обема на жлъчния мехур серийно и неинвазивно.

Предмети/методи:

Проучване 1: проучвателно проучване, оценяващо ефектите на 10 различни хранителни съставки върху изпразването на жлъчния мехур при осем здрави индивида. Изборът на съставки варираше от често срещани продукти като кафе, чай и мляко до активни съставки като куркумин и инхибитор на картофена протеаза. Проучване 2: Механично проучване, изследващо дозовия отговор на холецистокинин (CCK) към най-ефективния компонент от проучване 1 при 21 здрави индивида по четири начина.

резултатите:

Най-голямата промяна в обема на жлъчния мехур в проучване 1 се наблюдава при мазнини, които следователно стават част от дозовия отговор в проучване 2, където максималният% промяна в обема на жлъчния мехур корелира добре с CCK.

заключение:

Тези серийни и повторни тестови проучвания показват, че обемът на пикочния мехур на гладно варира значително при отделните индивиди и че индивидуалната дневна вариабилност има широки коефициенти на вариация. Подобрените знания за стимулиране на отделянето на жлъчка с хранителни добавки ще бъдат полезни за подобряване на корелацията на тестовете за бионаличност in vitro за хидрофобни лекарства. Това може да подобри ефективността на продуктите за понижаване на холестерола от растителни станоли и стероли и евентуално да помогне за разбирането на някои заболявания на жлъчния камък.

Основната хипотеза беше, че различните хранителни съставки, ако се консумират, ще имат различен ефект върху стимулирането на изпразването на жлъчния мехур. За да изследваме това, ние проектирахме две рандомизирани, заслепени кръстосани проучвания при здрави индивиди, които използват магнитно-резонансна томография (ЯМР) за измерване на обема на жлъчния мехур серийно и неинвазивно. Проучване 1 беше изследователско проучване, оценяващо ефектите на 10 различни хранителни добавки върху изпразването на жлъчния мехур при осем здрави индивида. Всички избрани съставки бяха одобрени за употреба в ЕС, смес от технологии и понякога контролирани хранителни добавки и бяха избрани въз основа на потенциалната им способност да стимулират изпразването на жлъчния мехур. Изследване 2 беше механично проучване за изследване на отговора на дозата CCK към най-мощния компонент на проучване 1. Тези проучвания също така биха предоставили информация за нормалните граници на обемите на жлъчния мехур на гладно и техните коефициенти на вариация.

Предмети и методи

Уча дизайн

И двете проучвания са одобрени от местната комисия по етика за изследвания в Университетското медицинско училище и всички субекти са дали информирано писмено съгласие. Изследването е проведено в съответствие с принципите на добрата клинична практика. Всички тествани продукти, формуляри за доклади за случаи и наблюдение на проучването бяха предоставени от спонсора.

Критериите за включване бяха мъже или жени на възраст 18-45 години, здрави, с индекс на телесна маса (ИТМ) от 20-30 kg/m 2. Критериите за изключване включват бременност, анамнеза за сериозни и хронични заболявания, злоупотреба с алкохол и/или вещества, наличие на имплант или устройство в тялото, което е противопоказано за ЯМР (напр. Създатели на темпо, метални импланти), употреба на лекарства, които могат да повлияят със стомашно-чревна физиология и използване на стерол/станол маргарин и/или добавки с фибри 30 дни преди и/или по време на проучването. Субектите са инструктирани да постят през нощта най-малко 8 часа преди периода на изследване. Всеки учебен ден те попълваха въпросник, потвърждаващ, че са спазили ограниченията и правото да учат.

Операторът, който обработва данните, е заслепен от изследователя пред код за рандомизация, който разпределя тестовите ястия и сляпо записва файловете с изображения от ЯМР скенера. Кодът беше нарушен само след обработка на данните и проверка на слепите данни.

Ядрено-магнитен резонанс са използвани за изчисляване на обема на жлъчния мехур във всеки определен интервал от време, както е описано по-долу, и процентът (%) от обема на жлъчния мехур се променя от изходното ниво и площта под кривата (AUC) между t = −5 и t = 65 минути.

Първичната крайна точка беше максималната промяна в обема на жлъчния мехур в% между t = -5 и t = 65 минути. Тестван продукт. Това беше избрано като основна крайна точка, тъй като отчита максималната промяна в обема на жлъчния мехур, която настъпва през целия изследван период след хранене, а също така нормализира жлъчния мехур на всеки субект до първоначално време на гладно всеки ден от изследването, което улеснява изпълнението. сравнения в проучванията на тези няколко метода.

Вторичните крайни точки бяха обемът на жлъчния мехур за всяка отделна времева точка според тествания продукт,% жлъчен мехур с промяна на обема по време t = 45 минути, AUC за обем на жлъчния мехур и време до максимална промяна в обема на жлъчния мехур.

Проучване 1

Бяха допуснати осем субекта и всички завършиха 10-посочно проучване. Имаше петима мъже и три жени на възраст 26,5 ± 8 години с ИТМ 22,5 ± 0,6 kg/m2.

Субектите консумират един от 10 тестови продукта при всяко от 10 тестови посещения (с интервал от една седмица) въз основа на компютърно генериран график за рандомизиране. Продуктите се състоят от емулсии, кисело мляко, кафе, чай и полуобезмаслено мляко, както е посочено в Допълнителна таблица 1. При всяко тестово посещение се получава ниво на ЯМР на корема, включително жлъчния мехур в началото, преди консумацията на хранителния продукт. = -5 минути) и след това по време t = 5, 15, 25, 35, 45, 55 и 65 минути след поглъщането на тествания продукт, общо осем сканирания при всяко посещение. Допълнителен анализ изследва корелацията на максималния% промяна в обема на жлъчния мехур между t = −5 и t = 65 минути с характеристиките на мазнините, протеините и обема на тестваните продукти.

Проучване 2

Приети бяха 22 единици. Един субект се оттегли два пъти и следователно 21 субекта завършиха 4-посочното проучване. Имаше 11 мъже и 10 жени на възраст 27 ± 8 години с индекс на телесна маса (ИТМ) от 22,5 ± 0,6 kg/m2. Четирима от тези 21 субекта не са дали поне една кръвна проба (например поради блокирана канюла), така че n = 17 пълни субекта са били на разположение за плазмен CCK анализ.

Субектите консумират един от четирите тестови продукта при всяко от четирите тестови посещения (с интервал от 1 седмица) въз основа на компютърно генериран график за рандомизиране. Продуктите съдържат напитки на млечна основа въз основа на резултатите от проучване 1. Те ​​са 150 ml напитки на млечна основа, съдържащи същото количество протеин (9 g) и същото количество растителен станолов естер (2, 23) g), но нарастващо количества мазнини (1,5 g, 3,5 g, 6,5 g, 10 g мазнини).

При всяко тестово посещение опитна медицинска сестра вкарва интравенозна канюла във вената на предмишницата. MRI сканиране на корема, включващо жлъчния мехур, беше получено на изходно ниво преди консумация на хранителния продукт (t = -5 min) и след това при t = 5, 15, 25, 35, 45, 55 и 65 min след приложение - тест на тествания продукт за общо осем сканирания при всяко посещение. След всяко ЯМР сканиране се взема кръвна проба от интравенозна канюла за CCK анализ.

Други вторични крайни точки за това проучване са максимален плазмен CCK между t = 5 min и t = 65 min, плазмен CCK до t = 45 min и корелация между максимални нива на CCK и максимален% промяна в обема на жлъчния мехур между t = 5 min и t = 65 мин.

Магнитен резонанс

ЯМР се извършва на 1,5 Ach скенер за цяло тяло (Philips Healthcare, Айндховен, Холандия) с 1,5 T трансивър за цяло тяло. Всеки обект беше поставен по гръб в скенера. Извършено е грубо проучване, за да се установи позицията на жлъчния мехур и да се планира позицията на равнините на изображението за следващото сканиране за събиране на данни. След това бяха получени потиснати от мазнини спектрални пресирания с обратна регенерация и бяха получени коронални единични изображения с турбо спин-ехо MRI. Тази поредица от изображения беше силно претеглена от Т2, така че течността изглежда много лека, а останалите околни органи са доста тъмни. Те съдържаха 30 съседни секции без празнина, време на ехо TE = 4,4 ms с ехо разстояние 4,4 ms, приемаща матрица 268 × 198 и ъгъл на наклон 90 ° и получената резолюция в равнината 1,5 × 1,5 mm 2 и дебелината на секцията 6 mm (реконструиран 0.78 x 0.78 x 6 mm 3). Те са получени при еднократно задържане на дъха от 26 s. Графикът за ядрено-магнитен резонанс позволява да се добавят два субекта сутрин, увеличавайки производителността и намалявайки разходите.

Събиране на плазма и CCK тест

При пристигане, интравенозна канюла с BD Venflon Pro 18 (Becton Dickinson Infusion Therapy, Хелсингборг, Швеция) беше поставена във вената на предмишницата на пациентите. Взети са кръвни проби от 6,5 ml на гладно и във всеки момент от постпрандиалното сканиране. Кръвта веднага се прехвърля в хладилни епруветки за вземане на кръв, съдържащи 0,3 ml етилендиаминтетраоцетна киселина и 5000 KIU апротинин. Пробите веднага се охлаждат в ледена баня. След това плазмата се отделя лесно чрез центрофугиране в продължение на 10 минути при 3000 g при 4 ° С. Отделената плазма се събира с пластмасова паста и се прехвърля в чисти епруветки за незабавно съхранение при -80 ° C, докато се изследва чрез радиоимуноанализ с налични в търговската мрежа комплекти като инструктиран производител (EURIA-CCK, Euro-Diagnostica, получен от Immunodiagnostic Systems, Ids Ltd., Tyne and Wear, UK), както е описано по-горе. 8

Анализ на данни, статистически методи и сила на изследванията

Набор от данни за изображения от всеки обект и всеки момент от време е разработен на работна станция и търговски софтуер (Анализ 6, Biomedical Imaging Resources, Mayo Clinic, Rochester, MN, USA) е използван за наблюдение около жлъчния мехур в областта на лихва върху всеки. с помощта на функцията "Smart Edge". Тази функция често се използва при търсене на зони с висок наклон, за да се коригира траекторията на интересуващата зона, като помага на оператора да я автоматизира частично. След това обемът на жлъчния мехур се изчислява чрез сумиране във всички области на интерес за обекта и времевата точка. Те бяха записани в таблица и нанесени в Microsoft Excel, за да се определят времевите курсове и да се изчисли AUC с помощта на трапецовидния метод. Промяната в обема на пикочния мехур в% се изчислява като (1 обем на жлъчния мехур в момент t/обем на жлъчния мехур в изходно ниво) × 100, изразен в% и с време t, определено като време за образна диагностика след хранене (т.е. между 5 и 65 минути)).

Както показва тестът на Шапиро Уилк, по-голямата част от данните обикновено са разпределени и изразени като средно ± sem. Използвани са параметрични статистически тестове, за да се оцени значимостта на ефекта на тестваните продукти и времето до измерванията на крайните точки, последвано от post hoc тест на Dunnett, коригиран за множество сравнения чрез сравняване на всички тествани продукти с 4 ml емулсия с високо съдържание на мазнини в проучване 1 и спрямо най-малката мастна проба в проучване 2. Тъй като това е дизайн на кръстосано изследване, всеки субект действа като свой собствен контрол. Стойностите на CCK в плазмата обикновено не се разпределят дори след логаритмична трансформация и следователно не е извършена двупосочна ANOVA. Разликите бяха значителни за P

Представителен пример за коронално, единично, турбо спин-ехо магнитно резонансно изображение, засичано през пикочния мехур на гладно (обозначено със затворени стрелки) на здрав доброволец. В тази силно претеглена Т2 образна последователност течността в жлъчния мехур изглежда много светла, а останалите околни органи изглеждат доста тъмни, което помага при обработката на данни.

Изображение в пълен размер

Проучване 1

Първичната крайна точка беше максималната промяна в обема на жлъчния мехур в% между t = -5 и t = 65 минути. Това е значително различно между тестваните продукти, както е показано на Фигура 2 (P 0,05) и 4 ml емулсия с високо съдържание на мазнини (промяна в обема 27%, P> 0,05). Сравнение на напитките със същия обем показва, че полуобезмасленото обезмаслено мляко постига значително по-висока максимална промяна в% обем на жлъчния мехур в сравнение с кафето (22%) и чая (18%) (P

Максимална промяна в обема на жлъчния мехур в% между t = -5 и t = 65 минути за здрави доброволци след консумация на всяка от 10-те тествани съставки в проучване 1. Стойностите са средни ± sem, n = 8. A = 25 ml мляко емулсия; B = 25 ml млечна емулсия + 300 mg инхибитор на картофена протеаза; С = 67,5 г кисело мляко; D = 67,5 g напитка с кисело мляко + 3 g протеин; E = 67,5 g напитка с кисело мляко + 80 mg куркумин; F = 250 ml кафе; G = 250 ml чай; H = 250 ml обезмаслено обезмаслено мляко; I = 20 ml емулсия с високо съдържание на мазнини; и J = 4 ml емулсия с високо съдържание на мазнини. значителна разлика в сравнение с компонент J, 4 ml емулсия с високо съдържание на мазнини (P b Значителна разлика в сравнение с компонент J, емулсия с високо съдържание на мазнини 4 (P b

Промяна на дозата на обема на пикочния мехур в% от времето за здрави доброволци след консумация на всяка от четирите напитки на млечна основа с повишено съдържание на мазнини в проучване 2. Стойностите са средни ± sem, n = 21.

Изображение в пълен размер

Разглеждайки другите резултати, значителен ефект на съдържанието на мазнини върху обема на жлъчния мехур (P

Площ под кривата (AUC) за плазмения холецистокинин (CCK) за здрави доброволци след консумация на всяка от четирите напитки на млечна основа с повишено съдържание на мазнини в проучване 2. Стойностите са средни ± sem, n = 17. значителна разлика от 1,5 g мазнини (P b) Значителна разлика в сравнение с 1,5 g мазнини (P b

Структура на кутия и мустаци на обеми на жлъчния мехур на гладно за осем здрави доброволци в проучване 1 и 21 доброволци в проучване 2. Кутията представлява 25 процента и 75 процентила, хоризонталната линия в кутията представлява средната стойност, а мустаците представляват минималния и максималния жлъчен мехур сила на звука.

Изображение в пълен размер

дискусия

Изпразването на жлъчния мехур е изследвано чрез гама сцинтиграфия или ултразвукова техника. 3, 4, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 През последните години е доказано, че ЯМР измерва серийно изпразване на жлъчния мехур точно, неинвазивно и с висока пространствена резолюция. 30, 31, 32, 33, 34 В тези проучвания серумният ЯМР се представя добре и е ефективен, неинвазивен и точен начин за проследяване на ефектите на различни хранителни продукти върху изпразването на жлъчния мехур.

Основната хипотеза на проучване 1, че различните хранителни съставки ще имат различен ефект върху стимулирането на изпразването на жлъчния мехур, се оказа вярна. Изборът на съставки варираше от често срещани (понякога контролирани) продукти като кафе, чай и мляко до активни съставки като куркумин и инхибитор на картофена протеаза (контролирани от производството на храни).

Полуобезмасленото мляко работеше добре, но на този етап е трудно да се разграничи дали неговият мастен и протеинов състав би имал адитивен ефект върху свиването на жлъчния мехур. Приносът на протеина трябва да бъде предмет на бъдещи изследвания.

Основната хипотеза на проучване 2, според която най-добрите резултати от проучване 1 (в този случай емулгирана мазнина) ще имат ефект на доза-отговор при максимален% промяна в обема на жлъчния мехур, беше вярна. Това корелира добре с повишените плазмени нива на CCK в съответствие с добре установената роля на мазнините в освобождаването на CCK, което зависи от дължината на веригата на мастните киселини, 38, 39 и ролята на CCK в регулирането на изпразването на жлъчния мехур. Интересното е, че напитката на основата на млечна мазнина с най-ниско съдържание на мазнини (1,5 g) вече е постигнала значителна средна максимална процентна промяна в обема на жлъчния мехур от 33% през разглеждания период. Всички наши ястия бяха с ниско съдържание на калории (например 90 kcal за 20 ml емулсия с високо съдържание на мазнини). Много по-големи промени в обема са наблюдавани при по-калорични ястия. Съобщава се за 70% промяна в обема на пикочния мехур 45 минути след 465 kcal смес от твърди вещества с течност 41 и за 70% промяна в обема на жлъчния мехур 70 минути след пробно хранене с 675 kcal мастна емулсия при здрави индивиди.

Поради различния обем, вкус/аромат, цвят и структура на пробите, не бихме могли да изключим наличието на евентуален погълнат цефален компонент на изпразване на жлъчния мехур в тези данни. Една от идеите на бъдещите изследвания би била да се произведат нови тестови образци с възможно най-голям обем/текстура/аромат/цвят. Ефектите на четката също могат да помогнат да се обясни голямата вариабилност във времето до максималната промяна в обема на жлъчния мехур, която варира не само между участниците, но и между дните на изследване. Трябва да се отбележи, че при някои експерименти, които са били извършени, времето до максимална промяна в обема на жлъчния мехур е било 65 минути, което предполага, че промяната в обема може да е била по-висока в по-късен момент от периода на изследване. Изследваният период от време е ограничение на това проучване и в бъдещи проучвания би било желателно да се удължи времето за наблюдение до най-малко 120 минути, за да се улови изцяло времевият ход на изпразването на жлъчния мехур. Интравенозната инфузия на CCK 48 може да се използва като стандарт за изпразване на жлъчния мехур.

В заключение, различните хранителни добавки са в състояние да предизвикат различна степен на изпразване на жлъчния мехур. Сред различните тествани хранителни съставки и активни съставки, мазнините и полуобезмасленото мляко причиняват най-големи промени в обема. Мазнините показват най-силен ефект, който корелира с плазмените нива на CCK. По-добри познания за това как да се стимулира отделянето на жлъчка с хранителни добавки ще бъдат полезни за подобряване на корелацията на тестовете за бионаличност in vitro/in vivo. Това може да подобри ефективността на продуктите за понижаване на холестерола от растителни станоли и стероли и евентуално да помогне за разбирането на някои заболявания на жлъчния камък.