PROGETTAZIONE E METODI DI RICERCA
Ammissibilità
Un totale di volontari 440 ha risposto alle pubblicità locali. I partecipanti erano idonei a essere sottoposti a screening se soddisfacevano i seguenti criteri: di età compresa tra 25 e 70 anni, in grado e disposto a prendere parte a un programma dietetico ed esercizio fisico (7), e nessuna storia personale di diabete o qualsiasi condizione medica importante, malattia psichiatrica o dipendenza da droghe o alcol. Quelli trattati con warfarin o steroidi orali sono stati esclusi, ma quelli trattati con altri farmaci sono stati inclusi se erano stati trattati per > 6 mesi ed era improbabile che alterassero il farmaco durante il periodo di intervento. Lo screening ha coinvolto la misurazione del glucosio a digiuno, dell’insulina e dei trigliceridi. Quelli con glucosio a digiuno <6,1 mmol/l e scarsa sensibilità all’insulina (n = 140) in base alla nostra equazione di previsione pubblicata (8) erano idonei per un morsetto per insulina euglicemica. Quelli con un indice di sensibilità all’insulina ≤4.2 G * mU · 1 * l−1 (G = glucosio infuso in mg · kg−1 · min-1) sono stati invitati a entrare nello studio di intervento. Questo taglio rappresentava il 25 ° centile più basso di una popolazione magra (BMI <27 kg/m2). Settantanove uomini e donne caucasici erano eleggibili e hanno dato il consenso informato per lo studio, che è stato approvato dal Comitato etico di Otago. Lo screening e l’assunzione sono avvenuti tra il febbraio 1999 e l’agosto 2000. I partecipanti sono stati randomizzati ai tre gruppi in blocchi di nove (in modo che l’ingresso allo studio potesse essere sfalsato) dopo la stratificazione per sesso e grado di sensibilità all’insulina.
Intervento dietetico
Il modesto programma dietetico era inteso a riflettere i consigli dietetici attuali e la dieta intensiva mirava a ottenere un’assunzione di grassi totali e saturi ancora più bassa, un colesterolo alimentare più basso e un apporto di fibre più elevato. Il programma modesto mirava a raggiungere una dieta in cui <il 32% dell’energia totale proveniva da grassi, ∼l ‘ 11% proveniva da grassi saturi, il 14% proveniva da grassi monoinsaturi, il 7% proveniva da grassi polinsaturi, il 50% proveniva da carboidrati e il 18% da proteine. Gli obiettivi di colesterolo erano <200 mg al giorno e fibra alimentare >25 g al giorno. La dieta intensiva mirava a<26% dell’energia totale da grassi,<6% da grassi saturi, 13% da grassi monoinsaturi, 7% da grassi polinsaturi, 55% da carboidrati e 18% da proteine. Gli obiettivi di colesterolo erano <140 mg/die e fibra alimentare >35 g/die. Oltre a questi obiettivi macronutrienti, gli alimenti ricchi di sostanze nutritive che si ritiene migliorino la sensibilità all’insulina sono stati specificati per ogni dieta (9); i gruppi modesti e intensivi dovevano avere tre o sette di questi alimenti al giorno, rispettivamente. Gli alimenti di studio includevano alimenti a basso indice glicemico, pesce, noci, semi, cereali, pasta, riso, frutta, verdura, legumi e latticini a basso contenuto di grassi. Le diete sono state prescritte individualmente e basate sull’assunzione abituale di ciascun partecipante o su un livello di energia progettato per portare a una riduzione graduale e sostenuta del peso. La conformità è stata valutata da un record di dieta di 4 giorni al basale, 2 mesi e 4 mesi e da un foglio di registrazione giornaliero, in cui sono stati registrati il tipo e la quantità di alimenti raccomandati. I record di dieta sono stati analizzati utilizzando Diet Cruncher per Macintosh (versione 1.1.0; Marshall-Seeley, Dunedin, Nuova Zelanda), che ha utilizzato i dati sulla composizione alimentare del New Zealand Institute for Crop and Food Research (10). Non sono state apportate modifiche al database. Gli alimenti non presenti nel database sono stati codificati in modo che siano state effettuate le stesse sostituzioni e ai partecipanti è stato chiesto di fornire ricette in modo che i singoli ingredienti siano stati inseriti e analizzati nella quantità appropriata. Alcuni alimenti sono stati forniti gratuitamente (cereali, a basso contenuto di grassi e olio di colza) e sono state fornite tutte le informazioni dietetiche, inclusi elenchi di alimenti adatti, piani alimentari di esempio, alimenti da evitare, consigli di cottura e preparazione e ricette.
Intervento di esercizio
Al basale, la valutazione della recente partecipazione all’attività fisica era basata sul questionario convalidato Life in New Zealand (11). Il programma di esercizi progettato individualmente è stato pianificato per incorporare 30 min di attività 5 giorni / settimana (a diverse intensità, a seconda del gruppo) e ha preso in considerazione le attività preferite. Un consulente di esercizio esercitato con ogni partecipante in una situazione individuale o di gruppo almeno una volta alla settimana per garantire che le attività appropriate sono state scelte e che la motivazione e la conformità sono state migliorate. Il modest exercise intervention program si basava sulle attuali raccomandazioni di promozione della salute per l’attività, che non specificano obiettivi di frequenza cardiaca (2). Il programma di intervento di esercizio intenso mirava a soddisfare le linee guida dell’American College of Sports Medicine del 1990 per lo sviluppo e il mantenimento della forma fisica cardiorespiratoria e muscolare (12). I partecipanti sono stati incoraggiati ad allenarsi cinque volte alla settimana per almeno 20 minuti per sessione ad un’intensità dell ‘ 80-90% della frequenza cardiaca massima prevista dall’età. Un abbonamento alla palestra è stato fornito per i partecipanti al programma intensivo per incoraggiare la partecipazione ad attività vigorosa e il coinvolgimento nell’allenamento di resistenza almeno due volte a settimana. Il tipo e la durata dell’attività fisica sono stati registrati dai partecipanti per entrambi i gruppi di intervento su un foglio giornaliero (raccolto settimanalmente). Al gruppo di controllo è stato chiesto di continuare la dieta abituale e l’esercizio fisico durante il periodo sperimentale di 4 mesi.
Visite cliniche
Al momento dello studio euglicemic insulin clamp, sono stati prelevati campioni di sangue a digiuno per la misurazione dei lipidi e sono state ripetute le misurazioni dell’antropometria e della pressione sanguigna. I partecipanti sono stati randomizzati in uno dei tre gruppi e, entro 1 settimana, hanno effettuato una scansione a raggi X a doppia energia (DXA) e un test di esercizio. Tutte queste misure costituivano dati di base. L’intervento è stato avviato non appena sono state raccolte tutte le misure di base. I partecipanti ai gruppi di intervento sono stati visti dai ricercatori settimanalmente per una misurazione del peso e una breve valutazione dietetica ed esercizio fisico. Se i partecipanti non hanno partecipato, sono stati contattati telefonicamente, i loro progressi sono stati discussi e un ulteriore appuntamento è stato fatto. Ad ogni intervallo mensile, i partecipanti ai gruppi di intervento avevano le seguenti misurazioni: misurazioni di peso, vita e fianchi, pressione sanguigna, un esame del sangue a digiuno per il glucosio, un profilo insulinico e lipidico e un test di camminata di 1 miglio. Nessun contatto è stato fatto con il gruppo di controllo fino alla fine del periodo di 4 mesi, quando le misure di base sono state ripetute su tutti i partecipanti.
Metodologia per le misure di outcome
La procedura per misurare la circonferenza della vita e dell’anca, la pressione sanguigna, l’insulina a digiuno, il glucosio e i lipidi è stata precedentemente descritta (8). Il peso è stato misurato utilizzando lo stesso set di bilance elettroniche calibrate e tutti i partecipanti sono stati pesati senza scarpe o indumenti pesanti. L’ultimo 50% dei partecipanti reclutati aveva un test di tolleranza al glucosio orale (OGTT), che prevedeva l’ingestione di una soluzione contenente 75 g di destrosio dopo un digiuno notturno di 10 ore, seguito da un prelievo di glucosio nel sangue venoso a 120 min (13). La composizione corporea è stata misurata utilizzando DXA, che è un test sensibile per quantificare le variazioni della massa magra e grassa in vivo (14) e per valutare la distribuzione regionale del grasso (15). Le scansioni total body sono state ottenute sullo stesso scanner Lunar DPXL (Lunar, Madison, WI) al basale e alla fine dello studio su tutti i partecipanti che pesavano <120 kg, utilizzando il posizionamento del paziente e le velocità di scansione raccomandate dal produttore. Tutte le scansioni sono state analizzate con il pacchetto software l. 35 (Lunar). I coefficienti di variazione erano del 2,6% per la massa grassa, del 2,5% per la percentuale totale di grasso corporeo, <3% per le misure di grasso regionale e 0,88% per la massa magra (15).
La sensibilità all ‘ insulina è stata misurata utilizzando il morsetto per insulina euglicemico, infondendo insulina (Actrapid) a 40 mU · m–2 · min–1 e mantenendo i livelli di glucosio nel sangue il più vicino possibile a 4,5 mmol / l (8). La misura in cui il tessuto adiposo contribuisce allo smaltimento del glucosio è controversa; pertanto, abbiamo espresso il glucosio infuso (G) per il peso corporeo totale (Gbw) e il glucosio infuso per la massa senza grassi (Gffm) calcolato dal DXA (Gffm=Gbw · peso-1 · massa corporea magra–1) in mg · kg–1 · min–1. Gbw e Gffm sono riportati da soli e divisi per il livello medio di insulina (i) durante i 60 minuti finali del test (Gbw/i e Gffm/i), in G · mU–1 · l–1. Un test Vo2max * è stato considerato inappropriato negli adulti in sovrappeso sedentari; pertanto, la forma aerobica è stata stimata utilizzando un test di camminata submassimale su un tapis roulant motorizzato (Quinton Series 90 Q65; Quinton Instrument, Seattle, WA) basato su un protocollo Bruce modificato (16). Il test è stato terminato quando è stata raggiunta la frequenza cardiaca target (75% del massimo previsto dall’età) o non è stato possibile continuare l’esercizio fisico. Quelli su farmaci β-bloccanti sono stati esclusi. La ventilazione minima (VE), il consumo di ossigeno (Vo2) e la produzione di anidride carbonica (VCO2) sono stati misurati mediante spirometria aperta/calorimetria indiretta (Sensormedics Metabolic Cart 2900Z BXB; Sensormedics, Anaheim, CA). L’analizzatore di gas è stato calibrato prima di ogni prova con miscele standard. La frequenza cardiaca media e Vo2 sono stati calcolati per l’ultimo minuto di ogni stadio di 3 minuti. Uno stage è stato incluso se il soggetto ha completato > 2 min. Se le frequenze cardiache erano <100 bpm, nel Vo2max stimato sono stati utilizzati solo stadi in cui la frequenza cardiaca è aumentata di almeno 5 bpm rispetto allo stadio precedente. La frequenza cardiaca è stata tracciata contro Vo2 e il Vo2max previsto è stato determinato estrapolando la frequenza cardiaca massima stimata. Le prove di esercizio sono state escluse da questa analisi se erano state completate meno di tre fasi o quando c’era una raccolta di gas incompleta.
Metodi statistici
I calcoli delle dimensioni del campione erano basati su una stima della SD dell’indice di sensibilità all’insulina log-trasformata (Gffm / i), che era 0,25. Pertanto, una dimensione del campione di 25 nei tre gruppi darebbe una probabilità dell ‘ 80% di rilevare un miglioramento del 20% in Gffm/i utilizzando il livello di significatività del 5%. L’analisi di regressione con la misura basale come covariata è stata utilizzata per confrontare i gruppi di trattamento con il gruppo di controllo. È stata utilizzata la versione statistica del software 7.0 (Stata, College Station, Texas). Tutti i principali punti finali sono stati valutati senza conoscere i gruppi di trattamento.