the Influence of Food Matrix Delivery System on the biobeschikbaarheid of vitamine D3 (DFORT)

achtergrond het huidige project maakt deel uit van het vitamine D fortification with enhanced biobeschikbaarheid study program (acroniem: DFORT), een interdisciplinair project met onderzoeksgroepen uit Denemarken, Spanje en Nederland, ondersteund door de Danish Innovation Foundation. Het algemene doel van DFORT is het ontwikkelen van efficiëntere strategieën voor vitamine D fortificatie door het bestuderen van de invloed van de leverings matrix op de biologische beschikbaarheid van vitamine D. DFORT is georganiseerd in vier wetenschappelijke werkpakketten (WP).

de eerste twee WP ‘ s hebben tot doel te onderzoeken of complexe vorming (nano-encapsulatie) van vitamine D met verschillende eiwitten de stabiliteit van vitamine D (wp 1 lood door prof. Daniel Otzen, AU-iNano) en het effect van complexe vorming in echte voedselsystemen inclusief onderzoek naar de stabiliteit tijdens opslag, licht – en warmte-blootstelling (WP 2 onder leiding van universitair hoofddocent Trine Kastrup Dalsgaard, AU-FOOD). WP 1 + 2 hebben aangetoond dat vitamine D kan worden gestabiliseerd door complexe vorming met wei-eiwit en dat de inkapseling minder oxidatieve afbraak kan veroorzaken, waardoor de stabiliteit van vitamine D in verschillende voedselsystemen wordt verbeterd.

In de huidige studie (WP 3 onder leiding van prof. Lars Rejnmark, AU-Health), zal de biologische beschikbaarheid van vitamine D in verschillende voedselmatrices (inclusief complexe vorming met wei-eiwit) worden bestudeerd bij mensen. Biologische monsters zullen verzameld worden in WP 3 om metabolomics studies mogelijk te maken naar mogelijke associaties tussen vitamine D suppletie via verschillende voedselmatrices en metabolisch fenotype (WP 4 onder leiding van prof. Hanne C. Bertram, AU-FOOD).

hoewel het grootste deel van de totale lichaamsvitamine D in de huid wordt gesynthetiseerd na blootstelling aan UV-licht (golflengte van 290-315 nm), hebben de meeste individuen ten minste wat vitamine D nodig om de vitamine D-status volledig te behouden. Dit geldt vooral in de winter. Met een breedte van 56°Nb in Denemarken is er in de maanden oktober tot en met April geen endogene synthese van vitamine D, wat betekent dat de inwoners moeten vertrouwen op voedselbronnen om een vol vitamine D-status te behouden. Cholecalciferol (vitamine D3) is de belangrijkste voedingsbron van vitamine D, maar het is slechts aanwezig in een beperkt aantal voedingsmiddelen (zoals vette vis) waardoor het moeilijk is om de aanbevolen inname van 10 µg D3 per dag te bereiken.

vitamine D status kan verbeterd worden als reactie op een verhoogde inname van vitamine D in termen van ofwel suppletie met tabletten of voedselversterking. Talrijke studies hebben verhoogde 25-hydroxy vitamine D (25OHD) niveaus aangetoond als reactie op een verhoogde inname van vitamine D. algemeen wordt aangenomen dat de gemiddelde 25ohd concentraties met 0 toenemen.7 nmol / L als reactie op een verhoogde langdurige inname van 1 µg vitamine D per dag, hoewel de relatieve toename per microgram aangevuld hoger kan zijn als de uitgangswaarden laag zijn. Ondanks deze bekende dosis-respons relatie in groepen mensen, verschillende studies hebben aangetoond dat de verandering in serum 25OHD spiegels in reactie op vitamine D suppletie sterk varieert.

verschillende redenen kunnen de interindividuele variatie in reactie op vitamine D-suppletie verklaren. In bruto termen, de variatie kan te wijten zijn aan de dosering onjuistheden (inconsistenties tussen beweerd en werkelijke waarden van vitamine D) en variatie in de biologische beschikbaarheid van vitamine D.

Inconsistenties tussen beweerd en gemeten waarden van vitamine D gehalte aan vitamine D-tabletten en voedsel-verrijkte producten kan worden veroorzaakt door inconsistenties in de gebruikte dosis voor de versterking of de instabiliteit van de vitamine per se. Afwijkende resultaten zijn gerapporteerd over de stabiliteit van vitamine D in verschillende voedselmatrices en bij blootstelling aan verschillende fysiochemische risico ‘ s. Sommige onderzoekers hebben gemeld dat vitamine D onstabiel is, terwijl anderen hebben gevonden dat het opmerkelijk stabiel is wanneer het wordt blootgesteld aan oxidatie, licht en zuur en alkali.

slechts weinig studies hebben gezocht naar factoren die verantwoordelijk zijn voor de interindividuele variatie in 25ohd-spiegels als reactie op vitamine D-suppletie. Deze studies hebben gesuggereerd dat de lichaamssamenstelling (met inbegrip van vetmassa inhoud), genetische varianten van de vitamine D bindende eiwit (VDBP), en de verhouding van serum 24,25-dihydroxy vitamine D (24,25(OH)2D) aan 25OHD kunnen bijdragen aan variatie in serum 25OHD niveaus. In een recente studie kon echter slechts 47% van de variaties in de respons op vitamine D-supplementen worden verklaard door rekening te houden met factoren die van belang zijn voor veranderingen in 25ohd-spiegels.

naast de bovengenoemde indices kunnen factoren die van belang zijn voor de intestinale absorptie van vitamine D en de voedselmatrix waarmee vitamine D-supplementen worden verstrekt, bijdragen tot interindividuele variaties in 25ohd-responsen. Er zijn echter slechts weinig studies beschikbaar over de biologische beschikbaarheid van vitamine D uit verschillende voedselmatrices en de intestinale absorptie van vitamine D, inclusief het intraluminale lot, en moleculaire mechanismen die de absorptie vergemakkelijken, zijn nog steeds slechts gedeeltelijk begrepen.

aangezien vitamine D Een in vet oplosbaar molecuul is, wordt in het algemeen aangenomen dat vitamine D door eenvoudige passieve diffusie in de dunne darm wordt opgenomen, waarbij vitamine D in de micel wordt opgenomen en door chylomicrons via lymfaderen naar de lever wordt getransporteerd. Dit komt overeen met studies die een verhoogd risico op lage 25OHD-spiegels bij patiënten met vetmalabsorptie aantonen. Daarom is gesuggereerd dat inname van vitamine D met een vetrijke maaltijd de afgifte van gal kan verhogen, waardoor een verhoogde opname van vitamine D in de galzoutmicel mogelijk is, waardoor de biologische beschikbaarheid van vitamine D wordt verbeterd.er zijn echter afwijkende resultaten gemeld over de vraag of de samenstelling van de voedselmatrices (en het vetgehalte) waarmee vitamine D wordt ingenomen, de biologische beschikbaarheid beïnvloedt.

In een gerandomiseerd, gecontroleerd onderzoek door Raimundo et al. was de gemiddelde verandering in 25ohd-spiegels twee weken na de behandeling met een enkele grote orale dosis van 50.000 IE D3 groter wanneer de maaltijd ten minste 15 g vet bevatte in vergelijking met een vetvrije maaltijd. Daarentegen bleek het vetgehalte van de voedselmatrices geen invloed te hebben op het tijdconcentratieprofiel zoals gemeten aan de hand van vitamine D2-spiegels in plasma. 2, 4, 8, 12, 48, en 72 uur na inname van een enkele dosis van 25.000 IE D2 toegevoegd aan ofwel volle melk, magere melk of opgelost in 0,1 mL maïsolie en toegepast op toast. Beide studies worden echter beperkt door het gebruik van zeer hoge (farmacologische) doses vitamine D, die de fysiologische effecten van de samenstelling van de voedselmatrices kunnen overstijgen.

het ontbreken van een effect van het vetgehalte van het levensmiddel waarmee vitamine D wordt ingenomen, wordt ook ondersteund door studies naar vitamine D-versterking van sinaasappelsap. Een vergelijking van de biologische beschikbaarheid van vitamine D toegevoegd aan sinaasappelsap of aangevuld als capsules toonde een vergelijkbare toename in 25ohd concentraties in reactie op 11 weken suppletie met 1000 IE vitamine D per dag en de toename was significant in vergelijking met placebo. Het feit dat vitamine D voldoende kan worden opgenomen na een vetvrije maaltijd (zoals sinaasappelsap) kan worden verklaard door recente bevindingen over het mechanisme waardoor vitamine D wordt opgenomen. Het lijkt erop dat vitamine D niet alleen wordt geabsorbeerd door eenvoudige passieve diffusie (door opname in de micel), omdat is aangetoond dat cholesterolmembraan transporters, zoals SR-BI, CD36, of NPC1L1, betrokken zijn bij de absorptie. Verschillen in expressieniveaus en het bestaan van functionele polymorfismen in de genen die deze eiwitten coderen, kunnen ook bijdragen tot de grote interindividuele variatie in postprandiale reacties op vitamine D.

er zijn slechts zeer weinig studies beschikbaar over het tijd-plasma concentratieprofiel van vitamine D na inname van een orale dosis. Denker et al. onderzocht het farmacokinetisch profiel van vitamine D3 na toediening van een enkele dosis D3 van 2800 of 5600 IE, waaruit bleek dat de plasma-D3-spiegels na inname gestaag toenamen en een piek bereikten bij 9±2,3 uur, waarbij de concentraties 72 uur terugkwamen tot nabij de uitgangswaarden. Het is niet bekend of de voedselmatrix (inclusief de complexe vorming van vitamine D door inkapseling met wei-eiwitten) de biologische beschikbaarheid van vitamine D beïnvloedt zoals bepaald door de plasma-tijdconcentratieprofielen en of dit de interindividuele variabiliteit in reactie op vitamine D-suppletie kan beïnvloeden.

het belang van calciuminname, en in het bijzonder calciuminname uit melkproducten en tabletten (supplementen), is onderzocht in een aantal studies, die afwijkende resultaten lieten zien. Een Cochrane meta-analyse suggereert een algemeen gunstig effect van verhoogde calciumopname uit melkproducten en calciumsupplementen. Echter, een recente studie heeft gesuggereerd een verhoging van de bloeddruk in de uren na inname van 1000 mg calciumcitraat in vergelijking met placebo. Tot nu toe is niet onderzocht of de inname van melk vergelijkbare effecten heeft op de cardiovasculaire gezondheid, zoals bloeddruk en arteriële stijfheid.

doel het algemene doel van de studie is het onderzoeken van de invloed van verschillende voedselmatrices (inclusief complexe vorming met wei-eiwitten) op de biologische beschikbaarheid van vitamine D, zoals beoordeeld aan de hand van de maximale concentratieprofielen (Cmax) en de tijdconcentratiecurve van D3 in plasma, en daarbij of de interindividuele variatie in de absorptie van vitamine D afhankelijk kan zijn van het toedieningssysteem.

Co-primaire (nul-) hypothese:

• de voedselmatrix waarmee D3 wordt afgeleverd heeft geen invloed op de Cmax van D3, zoals vastgesteld 10 uur na toediening.
• het absorptieprofiel (tijdconcentratiecurve in termen van oppervlakte onder de Curve van 0U tot 12u ) verschilt niet afhankelijk van de voedselmatrix waarmee D3 wordt geleverd.

secundaire (nul-)hypothesen

• vergeleken met vitamine D geleverd als druppels, wordt de absorptie van D3 niet versterkt door toediening via elk van de geteste voedselmatrices (d.w.z. verhoogde Cmax).
• vergeleken met vitamine D toegevoegd aan sap, wordt de absorptie van D3 niet versterkt door Wei-eiwitcomplex-gebonden D3 (d.w.z. verhoogde Cmax).
• behandelingen hebben geen invloed op de plasmaspiegels van parathyroïdhormoon (PTH) en geïoniseerd calcium.
• de variabiliteit voor vitamine D-suppletie in termen van Cmax is lager als vitamine D complexgebonden is aan wei-eiwitten in vergelijking met de andere geteste suppletiemethoden.
• arteriële stijfheid zoals bepaald door tonometrie wordt niet beïnvloed door melkinname.

verklarende hypothesen om verder onderzoek mogelijk te maken naar indices die van belang zijn voor reacties op vitamine D-suppletie, zullen gegevens worden verzameld over lichaamssamenstelling, genetische polymorfismen, cholesterolstatus en gebruikelijke voedingsgewoonten.

materialen en methoden

studieopzet het onderzoek wordt uitgevoerd als een meervoudige cross-over studie met een evenwichtige latin-square opzet. Dit ontwerp maakt het mogelijk voor elke deelnemer om te functioneren als haar eigen controle en compenseert daarmee het risico van een negatieve invloed op de resultaten van de volgorde van de behandeling of andere factoren zoals effect van de periode, evenals inter-individuele variaties toe te schrijven aan bijvoorbeeld, genetische variaties, lichaamsgewicht etc. Door randomisatie, zal elke deelnemer worden toegewezen om alle vijf behandelingsregimes te ontvangen in een vooraf gespecificeerde volgorde met een 10-21 dagen wash-out periode tussen elk van de behandelingsarmen.

de behandelingssequenties zijn:

Behandeling reeks 1: A B E C D

Behandeling reeks 2: B C A D E

Behandeling reeks 3: C D B E A

Behandeling reeks 4: D E C A B

Behandeling reeks 5: E A D B C

Behandeling sequentie 6: D C E B A

Behandeling sequentie 7: E D A C B

Behandeling volgorde 8: A E B D C

Behandeling reeks 9: B A C E D

behandelingssequentie 10: C B D A E

PROCEDURES voor het omgaan met vitamine D-suppletie het supplement zal commercieel worden verkregen en opgeslagen in de Osteoporosekliniek, het Universitair Ziekenhuis van Aarhus en uit de buurt worden gehouden van andere medicatie en suppletie. Sub-investigator is verantwoordelijk voor de juiste behandeling en verstrekking van vitamine D-supplement, evenals ervoor te zorgen dat het supplement alleen zal worden gebruikt zoals beschreven in het protocol en dat de deelnemers worden geïnstrueerd om het correct te nemen.

procedures voor randomisatie randomisatie zal worden gedaan met behulp van een computer genereren lijst. Behandelingen worden niet verblind voor de onderzoeker. In termen van het vergelijken van sap met of zonder wei-eiwitgebonden complexen, zal een enkelblind ontwerp worden toegepast, omdat de deelnemers niet zal worden verteld welke van de behandelingen ze ontvangen. Elke behandelingsvolgorde zal aan hetzelfde aantal patiënten worden toegewezen-b. v.3 deelnemers in behandelvolgorde 1, 3 in behandelvolgorde 2 enz.

populatie dertig deelnemers zullen uit de Algemene achtergrondpopulatie worden gerekruteerd door middel van een directe mail met behulp van een lijst van willekeurig geselecteerde personen die in het gebied Aarhus wonen, gegenereerd door “Research services” van het Statens Serum Institut. De studie wordt uitgevoerd in de winter (November-April).

terugtrekking en uitval elke deelnemer kan op elk moment zonder enige uitleg uit de studie stappen en hoeft geen eindexamen te ondergaan. De onderzoeker kan een deelnemer terugtrekken als dit noodzakelijk lijkt voor de veiligheid van de deelnemer. Dropouts en opnames worden genoteerd en uitgelegd in het CRF.

terugtrekking zal plaatsvinden als aan een van de volgende criteria wordt voldaan:

• verandering in vitamine D-suppletie
• geïoniseerd calcium ≥1.40 mmol/L
• ziekte of nieuwe medicatie die de studie zal beïnvloeden
• ernstige bijwerkingen / symptomen die naar verwachting worden veroorzaakt door vitamine D-suppletieziekten die binnen 7 dagen na de behandeling optreden, kunnen een mogelijke oorzaak zijn van deelname aan de studie. Subonderzoeker kan in dit tijdsbestek worden gecontacteerd om te onderzoeken of het een oorzaak is van de vitamine D-suppletie. In het geval dat het, de symptomen of ziekte zal worden gevolgd totdat het is genezen of chronisch zijn geworden.

EXAMENDEELNEMERS zullen 5 keer worden onderzocht over een periode van 6 tot 12 weken. Bij elk bezoek zullen de deelnemers vasten aankomen voor 9 uur en zullen ze op de afdeling blijven tot de bloedmonsters om 12 uur genomen zijn. Hierna zijn de deelnemers vrij om naar huis te gaan en de volgende dag terug te komen voor de 24 uur bloedmonsters en het leveren van de urinemonsters of de nacht in het ziekenhuis te blijven. Tijdens de 12 uur op de afdeling krijgen de deelnemers gestandaardiseerd voedsel.

basisinformatie over de gezondheid en vragenlijsten:

deelnemers zullen vragenlijsten beantwoorden met betrekking tot hun algemene gezondheid, voedingsgewoonten en blootstelling aan de zon.

Biochemie:

bloedmonsters worden op verschillende tijdstippen verzameld (0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, en 24 uur).

alle metingen worden uitgevoerd wanneer al het materiaal van alle 30 deelnemers is verzameld om variatie in de resultaten te voorkomen. Bloedmonsters worden na afloop van de studie maximaal 15 jaar in een biobank bewaard.

urinemonsters:

urinemonsters:

de Urine wordt verzameld in 3 batches op de eerste dag van elke dosering, d.w.z. van 0-4 uur, van 4-8 uur en van 8-24 uur.

alle metingen zullen worden uitgevoerd wanneer al het materiaal van alle 30 deelnemers is verzameld.

botscans:

dual-Energy X-ray absorptiometry (DXA) and High-Resolution peripheral Quantitative Computed Tomography (HRpQCT):

DXA scanning met de Hologic QDR Discovery scanner. Botmineraaldichtheid (BMD) wordt gemeten in lumbale wervelkolom (L1-L4), femurhals en de distale onderarm. Verder zal de totale lichaamssamenstelling worden bepaald, inclusief vet-en magere-weefselmassa.

een hrpqct botscan van de distale radius en tibia zal worden uitgevoerd met behulp van een Xtreme CT-scanner (SCANCO Medical AG, Zwitserland). Dit maakt het mogelijk om volumetrische BMD te beoordelen voor corticale en trabeculaire bot, botstructuur en geometrie (inclusief corticale en trabeculaire dikte, trabeculaire scheiding enz.) en botsterkte.

bloeddrukmetingen en tonometrie:

bloeddrukmetingen en metingen van arteriële stijfheid (tonometrie) worden tweemaal uitgevoerd in elke deelnemer met betrekking tot behandelingsregimes” C “en”D”.

bij beide gelegenheden worden metingen ‘ s ochtends uitgevoerd met de deelnemer in de nuchtere toestand. Nadat de metingen zijn uitgevoerd, zal de deelnemer de interventie samen met een ontbijtmaaltijd ontvangen. Hierna zal de deelnemer vasten tot de volgende meting vier uur later wordt uitgevoerd.

Bloeddruk (BP) op kantoor wordt gemeten in zittende positie na 5 minuten rust op de rechter bovenarm met behulp van een digitale automatische BP-monitor. Drie bloeddrukmetingen worden uitgevoerd met 2 minuten rust tussendoor. Het gemiddelde van de laatste twee metingen wordt geregistreerd.

arteriële stijfheid en pulsgolfsnelheid (PWV) zullen worden bepaald door tonometrie met behulp van het Sfygmocor-systeem (Xcel; AtCor Medical, Sydney, NSW, Australië). Voor metingen van de halsslagader-tot-femorale PWV zal een opgeblazen femorale manchet op het rechterbovenbeen worden gebruikt in combinatie met de tonometrie van de halsslagader. Metingen worden uitgevoerd in een rustige kamer. De Deelnemer zal 10 minuten rusten in een liggende positie voorafgaand aan de test start. Brachiale BP wordt gemeten op de rechter bovenarm en twee opeenvolgende BP-metingen worden uitgevoerd. Als de bloeddrukwaarden niet verschillen met > 5 mmHg, wordt de laatste gemeten. Als de BP-waarden verschillen met > 5 mmHg, worden vier BP-waarden verkregen. Het gemiddelde van de laatste twee metingen wordt geregistreerd. AIx wordt beoordeeld als de verhouding tussen de amplitude van de golfreflectie en de centrale pulsdruk. Bij de analyses wordt het gemiddelde van twee metingen gebruikt. PWV halsslagader-femoraal wordt beoordeeld als de afgelegde afstand gedeeld door de transittijd met behulp van de directe halsslagader-manchetafstand, gemeten met een niet-rekbare tape (infantometer). Er worden ten minste twee metingen uitgevoerd. Als de metingen verschillen < 0,5 m/s wordt het gemiddelde van de twee metingen gebruikt voor analyses. Als PWV verschilt met > 0,5 m / s wordt een derde meting verkregen en wordt de mediaanwaarde gebruikt voor analyses. Volgens algemene aanbevelingen is de gemiddelde afstand tussen de halsslagader en manchet PWV veelvoud met 0,8.