Вегетаріанський у порівнянні з м’ясним дієтичним джерелом білка та фосфорним гомеостазом при хронічній хворобі нирок

Шерон М. Мо

* Медичний факультет Медичної школи Університету Індіани, Індіанаполіс, штат Індіана;

† Медичний центр у справах ветеранів Рудебуша, штат Індіанаполіс, штат Індіана;

Міріам П. Зідехсарай

* Медичний факультет Медичної школи Університету Індіани, Індіанаполіс, штат Індіана;

Мері А. Чемберс

* Медичний факультет Медичної школи Університету Індіани, Індіанаполіс, штат Індіана;

Ліза А. Джекман

Відділи харчових продуктів та харчування та

Дж. Скотт Редкліфф

§ Науки про тварин, Університет Пердью, Вест-Лафайєт, штат Індіана; і

Лорі Л. Тревіно

* Медичний факультет Медичної школи Університету Індіани, Індіанаполіс, штат Індіана;

Сьюзен Е. Донах'ю

‖ Litholink, Inc., Чикаго, штат Іллінойс

Джон Р. Асплін

‖ Litholink, Inc., Чикаго, штат Іллінойс

Резюме

Передумови та цілі

Пацієнти з хронічною хронічною хворобою нирок (ХБН) мають позитивний фосфорний баланс, але рівень фосфору підтримується в межах норми через фосфатурію, індуковану збільшенням фактора росту фібробластів-23 (FGF23) та гормону паратиреоїдної залози (ПТГ). Це забезпечує обгрунтування рекомендацій щодо обмеження споживання фосфатів з їжею до 800 мг/добу. Однак джерело білка фосфату також може бути важливим.

Дизайн, обстановка, учасники та вимірювання

Ми провели перехресне дослідження на дев'яти пацієнтах із середньою оцінкою ШКФ 32 мл/хв, щоб безпосередньо порівняти вегетаріанські та м'ясні дієти з еквівалентними поживними речовинами, приготованими працівниками клінічних досліджень. Протягом останніх 24 годин кожного 7-денного періоду дієти випробовуваних госпіталізували в дослідницький центр, і часто проводили моніторинг сечі та крові.

Результати

Результати показали, що 1 тиждень вегетаріанської дієти призвів до зниження рівня фосфору в сироватці крові та зниження рівня FGF23. Стаціонарне перебування продемонструвало подібні добові зміни рівня фосфору, кальцію, ПТГ та сечі з дробовим виділенням фосфору в крові, але суттєві відмінності між вегетаріанською та м’ясною дієтами. Нарешті, цілодобова фракційна екскреція фосфору сильно корелювала з 2-годинним збором сечі натще для вегетаріанської дієти, але не м’ясної.

Висновки

Таким чином, це дослідження демонструє, що джерело білка має значний вплив на гомеостаз фосфору у пацієнтів із ХХН. Отже, дієтичне консультування хворих на ХХН має включати інформацію не тільки про кількість фосфату, а й про джерело білка, з якого фосфат походить.

Вступ

Порушення мінерального обміну є загальними ускладненнями хронічної хвороби нирок (ХБН), починаючи приблизно з 3 та 4 стадії ХХН. Пошкоджена нирка не може повністю вивести фосфорне навантаження, що призводить до компенсаторного вторинного гіперпаратиреозу та підвищення фактора росту фібробластів-23 (FGF23) у спробі збільшити екскрецію фосфору з сечею для підтримки фосфорного балансу (1,2). Однак, як тільки показник ШКФ падає нижче 20 мл/хв, гіперфосфатемія є загальним явищем (3). Теоретично дієта з низьким вмістом фосфатів та/або введення зв’язуючих фосфатів особам з 3 та 4 стадіями ХХН, навіть при встановленні нормального рівня фосфору в сироватці, може запобігти розвитку цих відхилень (4–7). Однак немає жодних клінічних випробувань на людях, які б чітко продемонстрували, що зниження всмоктування фосфату в їжі у пацієнтів з нормальним рівнем фосфору може запобігти гіперпаратиреозу або підвищенню рівня FGF23.

На жаль, обмеження у харчуванні фосфатів важко через високий вміст фосфатів у типовій західній дієті з молочних продуктів та джерел білка. Джерелами білка фосфату можуть бути м’ясо/казеїн або вегетаріанські/зернові, і ці джерела відрізняються. Дієта на основі зерна має нижче співвідношення фосфатів і білків, і значна частина фосфатів знаходиться у формі фітату, який більшість ссавців не засвоює. Отже, вегетаріанські дієти на основі зерна теоретично можуть призвести до зниження засвоєння фосфору порівняно з дієтами на основі м’яса чи казеїну. У моделі щурів на ХХН/мінерально-кістковий розлад ми повідомляли, що коли тварин із 50% нормальної ШКФ годують зерновим раціоном у порівнянні зі стандартними раціонами для синтетичного казеїну, сироватковий фосфор, екскреція фосфору з сечею та рівні FGF23 у сироватці нижчі (8). Мета представленого тут дослідження - визначити, чи дієтичне джерело білка фосфату впливає на метаболізм фосфору та гормональні зміни у людей, оскільки це вплине на дієтичні рекомендації. Ми показуємо, що еквівалентний загальний білок і фосфор із вегетаріанських джерел на основі зерна має значний вплив на фосфор у сироватці крові та на гомеостатичну реакцію на споживання фосфатів з їжею.

Матеріали і методи

Це було перехресне випробування двох дієт у пацієнтів із стадією ХХН на пізній 3 або 4 стадії (за оцінкою ШКФ [eGFR] від 25 до 40 мл/хв) та нормальним фосфором у сироватці крові (див. Проект дослідження на рисунку 1). Пацієнтам проводили базові аналізи крові та 24-годинний збір сечі. Потім їх рандомізували, щоб спочатку отримувати або білкову дієту на основі зерна/сої (яку називають вегетаріанською), або м’ясо/молочну їжу (яку називають м’ясом) протягом 7 днів. Протягом останніх 24 годин кожної дієти випробовувані потрапляли до Клінічного дослідницького центру Індіани (МКЧХ) і продовжували отримувати ту саму дієту з кров’ю та сечею, як показано на малюнку 1. Кров додатково брали через 30 хвилин після кожного з трьох прийомів їжі. Потім випробовуваних промивали протягом 2 - 4 тижнів і отримували протилежне дієтичне лікування з повторенням процедур дослідження.

Загальний дизайн дослідження: Верхня панель демонструє загальний дизайн кросовера, а нижня панель - забір сечі та крові під час цілодобового перебування в стаціонарі Клінічного дослідницького центру Індіани (МКЧХ).

Таблиця 1.

М'ясна дієта Вегетаріанська дієта

Всього кілокалорій	2181	2094 рік
Загальний вміст жиру/вуглеводів/білка (г)	68/319/78	72/303/79
Відсоток жиру/вуглеводів/білка (%)	28/58/14	30/57/14
Тваринний білок (г)	62	4.1
Рослинний білок (г)	16	74,8
Кальцій (мг)	1176	1310
Натрій (мг)	2856	3053
Фосфор (мг)	847	818

На початку кожної з двох груп лікування пацієнти збирали цілодобовий збір сечі за день до початку дієтичного втручання. Під час перебування в МКЧХ використовували ту саму систему збору та консервант, при якій 2 мл сечі з кожного з відведених за часом збору сечі аналізували окремо, а решту сечі об’єднували, щоб дати 24-годинну оцінку сечі, яку порівняли з вихідними значеннями. Litholink оцінював сечу на фосфор, креатинін, натрій, сечову кислоту, цитрат, амоній, співвідношення білок-креатинін та сульфат, використовуючи їх комерційну систему (http://www.litholink.com). Кров аналізували на інтактний ПТГ з використанням аналізу DiaSorin 26100 IRMA (DiaSorin, Stillwater, MN) та інтактного FGF23 (Kainos Laboratories International; Токіо, Японія) шляхом групового аналізу в кінці дослідження. Вітамін D (D2 + D3 і загальний) аналізували за допомогою рідинної хроматографії/мас-спектроскопії та рідинної хроматографії/тандемної мас-спектроскопії (Клінічна лабораторія Мейо, Рочестер, Міннесота).

Статистичний аналіз.

Ми підрахували, що 80% потужності потребуватиме n = 5 для визначення відмінностей у фосфатурії та n = 8 для виявлення відмінностей у FGF23, подібно до інших кросовер-дослідів (10).

Результати

У таблиці 2 наведені результати за 7 днів амбулаторної дієти, підготовленої МКЧХ. Відповідність дієти було високим за допомогою опитувальника частоти їжі, а середньодобове споживання фосфору було лише трохи нижчим у м’ясній дієті порівняно з дієтою на зернових овочах (795 ± 51 мг проти 810 ± 27 мг/добу). Через 1 тиждень кожної з дієт у м’ясному раціоні спостерігався вищий фосфор у сироватці крові, FGF23, і нижчий рівень ПТГ у порівнянні з вегетаріанською дієтою (табл. 2). Виділення фосфору з сечею було більшим у групі м’ясної дієти, хоча воно не досягло значущості (Р = 0,07). Не було різниці між вмістом натрію, кальцію або креатиніну в плазмі крові, а також натрієм, кальцієм та азотом у цілодобовій сечі між двома дієтами. Однак спостерігалася тенденція до зниження рН сечі та виведення амонію в м’ясі проти вегетаріанської дієти (рН: 6,6 ± 0,7 проти 7,0 ± 0,6 О, Р = 0,2; амонію: 5,6 ± 2,8 проти 9,9 ± 6,4 ммоль/добу, Р = 0,07). Існувала суттєва кореляція між зміною концентрації фосфору в плазмі та зміною FGF23 (r = 0,54, P = 0,03), але ніякого зв’язку з 25-гідрокси-вітаміном D, 1,25-дигідрокси-вітаміном D або PTH.

Таблиця 2.

Вимірювання крові та сечі через 1 тиждень дієти як амбулаторне