Обобщение

Предистория и цели Съществуват опасения относно вредните бъбречни ефекти от диетите за отслабване с високо съдържание на протеини с ниско съдържание на въглехидрати. Този въпрос е разгледан във вторичен анализ на паралелно рандомизирано, контролирано дългосрочно проучване.

сравнителни

Дизайн, настройка, участници и измервания Между 2003 и 2007 г. 307 възрастни със затлъстяване без сериозни медицински заболявания в три академични центъра на САЩ са били разпределени на случаен принцип с диета с ниско съдържание на въглехидрати или с ниско съдържание на мазнини за отслабване в продължение на 24 месеца. Основните резултати включват индекси на бъбречната филтрация (GFR) (серумен креатинин, цистатин С, креатининов клирънс); 24-часов обем на урината; албумин; отделяне на калций; и серумни разтворени вещества на 3, 12 и 24 месеца.

Резултати В сравнение с диетата с ниско съдържание на мазнини, консумацията на високо протеини с ниско съдържание на въглехидрати е свързана с незначително намаляване на серумния креатинин (относителна разлика, -4,2%) и цистатин С (-8,4%) на 3 месеца и относително увеличение на креатининовия клирънс при (15,8 ml/min) и 12 (20,8 ml/min) месеца; серумна урея на 3 (14,4%), 12 (9,0%) и 24 (8,2%) месеца; и 24-часов обем на урината на 12 (438 ml) и 24 (268 ml) месеца. Екскрецията на калций в урината се увеличава на 3 (36,1%) и 12 (35,7%) месеца без промени в костната плътност или клинични прояви на нови камъни в бъбреците.

Заключения При здрави затлъстели индивиди диетата за отслабване с ниско съдържание на въглехидрати и протеини над 2 години не е свързана със значително вредни ефекти върху GFR, албуминурия или баланс на течности и електролити в сравнение с диета с ниско съдържание на мазнини. Необходимо е допълнително проследяване, за да се определят дори по-дългосрочните ефекти върху бъбречната функция.

Въведение

Нисковъглехидратните диети с високо съдържание на протеини са популярни от поне век като стратегия за отслабване. Едва през 2003 г. обаче те са проучени по случаен, контролиран начин. Много от тези проучвания показват, че такива диети водят до по-голяма краткосрочна загуба на тегло, подобна дългосрочна загуба на тегло и по-добро подобрение на някои рискови фактори на сърдечно-съдови заболявания (напр. Инсулинова резистентност, HDL холестерол) в сравнение с диета с ниско съдържание на мазнини (1 –11).

Предвид дългогодишните опасения относно безопасността на нисковъглехидратните диети с високо съдържание на протеини върху бъбречната функция и здравето (12), изненадващо е колко малко се знае за бъбречните ефекти от такива диети сред хората със затлъстяване. Две проучвания, които изследват ефектите от такива диети върху бъбреците, не съобщават за неблагоприятни ефекти (13,14), въпреки че те са били ограничени от скромни размери на пробите (65–68 участници); относително кратка продължителност (6 месеца – 1 година); фокус изцяло върху бъбречната филтрация и албуминурията; и, в един случай, използването на диета със значително по-високо съдържание на въглехидрати от популярните нисковъглехидратни диети с високо съдържание на протеини, като диетата на Аткинс (15). Остават важни въпроси относно потенциалните неблагоприятни бъбречни ефекти на такива диети от продължително повишаване на GFR (т.е. гломерулна хиперфилтрация) (16,17); повишена протеинурия (18–22); и нарушения в електролитния, киселинно-алкалния и костния минерален статус (18). Неприятностите при предписването на диета с ниско съдържание на въглехидрати и високо протеини придобиват особено значение при популацията със затлъстяване, където вече съществуват гломерулна хиперфилтрация, излишна протеинурия и по-голям риск от бъбречна недостатъчност и други бъбречни аномалии (23–27).

Целта на това разследване е да се оцени относителният ефект на диета с ниско съдържание на въглехидрати с високо съдържание на протеини спрямо ниско съдържание на мазнини върху свързаните с бъбреците параметри при възрастни със затлъстяване за период от 2 години. Ние предположихме, че нисковъглехидратните диети с високо съдържание на протеини ще бъдат свързани с по-големи неблагоприятни бъбречни ефекти от диетите с ниско съдържание на мазнини.

Материали и методи

Дизайн

Това трицентрово, рандомизирано, контролирано, 2-годишно проучване е проведено между 2003 и 2007 г. Участниците са били назначени на диета с ниско съдържание на въглехидрати с високо съдържание на протеини или с ниско съдържание на мазнини, с ограничена калория в продължение на 2 години. Ефектът от диетичната интервенция върху телесното тегло и сърдечно-съдовите рискови фактори е докладван другаде (8). Бъбречните резултати са оценени на изходно ниво и 3, 12 и 24 месеца. Писмено информирано съгласие беше получено от всички участници. Институционалните съвети за преглед на всяка от трите участващи институции одобриха проучването.

Участници

Основните критерии за включване са възраст 18–65 години, индекс на телесна маса от 30–40 kg/m 2 и телесно тегло под 136 kg. Изключихме кандидатите за проучване, ако имаха сериозни медицински заболявания, като диабет тип 2; приемал лекарства за понижаване на липидите; били бременни или кърмещи; или сте приемали лекарства, които влияят на телесното тегло, включително агенти за затлъстяване. Участниците с BP от 140/90 mmHg или повече бяха изключени, независимо дали са били лекувани. В това проучване са участвали общо 307 възрастни (208 жени и 99 мъже) със средна възраст (± SD) 45,5 ± 9,7 години и среден индекс на телесна маса 36,1 ± 3,5 kg/m 2.

Диетична намеса

Участниците, разпределени на случаен принцип в групата с ниско съдържание на въглехидрати и протеини (n = 153), са инструктирани да спазват диета, ограничаваща приема на въглехидрати, но позволяваща неограничена консумация на мазнини и протеини, съгласно насоките на New Diet Revolution на д-р Аткинс (15). През първите 12 седмици от лечението, участниците бяха инструктирани да ограничат приема на въглехидрати до 20 g/d под формата на зеленчуци с нисък гликемичен индекс. След първите 12 седмици участниците постепенно увеличават приема на въглехидрати (5 g/ден на седмица), като консумират повече зеленчуци, ограничено количество плодове и в крайна сметка малки количества пълнозърнести храни и млечни продукти, докато се постигне стабилна диета и желано тегло . Участниците в групата с ниско съдържание на мазнини (n = 154) бяха назначени да консумират диета, която ограничава енергийния прием до 1200–1500 kcal/d за жените и 1500–1800 kcal/ден за мъжете, като приблизително 55% от калориите произхождат от въглехидрати, 30% от мазнини и 15% от протеини. Всички участници са получавали цялостно групово поведенческо лечение ежеседмично в продължение на 20 седмици, всяка втора седмица в продължение на 20 седмици и след това на всеки друг месец през останалата част от двугодишния период на проучване.

Измервания

Тегло.

Теглото на тялото е измерено на калибрирани везни, докато участниците са били с леки дрехи и без обувки. Височината се измерва със стадиометър на изходното ниво.

Техники за измерване на АН са докладвани другаде (8).

Бъбречни променливи.

Маркери на гломерулна филтрация

Серумният креатинин се измерва с помощта на стандартни клинични тестове във всяка от трите участващи институции. Клирънсът на креатинина в урината (ml/min) се изчислява чрез разделяне на 24-часовата екскреция на креатинин в урината (mg/d) на 1440 (т.е. min/d) и след това отново се разделя на серумния креатинин (mg/dl) × 100 (т.е., ml/dl). Серумният цистатин С се измерва на едно място, използвайки стандартен анализ (анализ на Dade Behring N Latex, Deerfield, IL).

Екскреция на албумин в урината

На всички участници бяха дадени устни и писмени инструкции как да се извърши 24-часово събиране на урина. Двадесет и четири часови уринарни албумини бяха измерени с помощта на стандартен клиничен анализ във всяка от трите участващи институции.

Серумни разтвори

Натрият, калият, хлоридът и бикарбонатът в серума са измервани с помощта на стандартни клинични тестове във всяка от трите участващи институции.

Разтворени вещества в урината

Двадесет и четири часа обем на урината и калций бяха измерени с помощта на стандартни клинични тестове във всяка от трите участващи институции.

Статистически анализи

Оригиналното проучване разширява целите си за записване, за да осигури сила за вторични резултати, като променливите, свързани с бъбреците, описани в тази статия (8). Всички статистически анализи бяха извършени със софтуер SAS, версия 9.2 (SAS Institute, Cary, NC). Описателните данни се отчитат като средни и SD или среден и интерквартилен диапазон (т.е. 25-и и 75-и персентил) за непрекъснати данни, като последните се отчитат за силно изкривени променливи. Описателната статистика за категоричните данни се отчита като брой и процент на участниците. Процедурата MIXED беше използвана, за да се побере серия от модели на ковариационни модели (28), клас линейни модели със смесени ефекти, за да се моделират надлъжните стойности за всеки резултат от интерес във времето (базова линия, 3 месеца, 12 месеца и 24 месеца ). Този подход за моделиране отчита липсващи данни поради отпадане или загуба от последващи действия (изисква се предположението, че данните липсват на случаен принцип, в зависимост от наблюдаваните отговори, но не изисква данните да липсват напълно на случаен принцип) и отчита за повтарящи се измервания в рамките на индивида чрез моделиране на ковариационната структура на остатъчната грешка. Използвана е неструктурирана ковариация за остатъчната грешка и е оценена отделно за всяка диетична група.

Изходните стойности бяха използвани като първата мярка за резултат, а не като модел на ковариация, която позволява включване на участници с липсващи изходни данни. Всеки модел беше използван за оценка на промяната във всеки резултат от интерес между изходното ниво и всяко последващо проучвателно посещение във всяка диетична група и за тестване на взаимодействието между диетата и промяната в резултата. За всяка хипотеза е използвана стойност α от 0,05. Резултатите се отчитат като средна промяна и 95% доверителен интервал (CI) във всяка диетична група. Променливите, които са били силно изкривени (серумен креатинин, цистатин С, урея, 24-часов пикочен албумин и калций), са били трансформирани за анализ. Оценките от анализи, трансформирани в дневник, са трансформирани обратно и се отчитат като процентна промяна. Добавянето на сайт ефект към горните модели не променя резултатите; по този начин ефектът на сайта не беше включен в крайните модели. Изследователските модели също бяха подходящи за коригиране на BP след изходното ниво, за да се оцени груповата разлика в свързаните с бъбреците мерки, като се отчитат наблюдаваните разлики в BP.

Делът на участниците с липсващи данни за серум и урина във всеки момент от време не се различава между двете проучвани групи и загубата на тегло е сходна за тези със и без събрани данни за серум и урина. Не са наблюдавани системни разлики в демографските характеристики или измерените резултати между тези със и тези без събрани данни за серум и урина.

Резултати

Проучване на населението

Схема на набиране на участници.

Отслабване

И двете групи са имали значителни загуби на тегло от приблизително 9%, 11% и 7%, съответно на 3, 12 и 24 месеца. Загубата на тегло не се различава статистически значимо между групите по всяко време по време на проучването (като се използва предварително определена гранична стойност на P от Преглед на тази таблица:

  • Преглед на линия
  • Преглед на изскачащия прозорец

Прогнозна промяна спрямо изходното ниво в диетичните проучвателни групи

Маркери на гломерулна филтрация

Тенденции в креатининовия клирънс. Баровете представляват 95% доверителен интервал за средства.

24-часова екскреция на албумин с урина

Няма разлики между групите в количеството екскреция на албумин в урината, като общата тенденция е към намалена екскреция независимо от диетата (Таблица 2).

Серумни разтвори

Нивата на натрий, калий, хлорид и бикарбонат в серума не се различават между групите по всяко време (Таблица 2). Нивата на серумната урея са значително по-високи в групата с ниско съдържание на въглехидрати с високо съдържание на протеини през целия период на изследване (относителна разлика между групите на 3 месеца, 14,4% [95% CI, 8,0% –21,2%]; 12 месеца, 9,0% [95 % CI, 2,4% –16,0%]; 24 месеца, 8,2% [95% CI, 0,1% –17,0%]).

Разтворени вещества в урината

Както е описано в Таблица 2, 24-часовият обем на урината се увеличава в групата с ниско съдържание на въглехидрати с високо съдържание на протеини спрямо групата с ниско съдържание на мазнини при 12 (относително увеличение, 438 ml [95% CI, 181–696 ml]) и 24 (относително увеличение, 268 ml [95% CI, 1–535 ml]) месеца. Двадесет и четири часа калций в урината също е относително по-висок при нисковъглехидратната диета с високо съдържание на протеини при 3 (относително увеличение, 36,1% [95% CI, 15,0% –61,1%]) и 12 (относително увеличение, 35,7% [95 % CI, 10,7% –66,2%]) месеца (Таблица 2, Фигура 3).

Тенденции в отделянето на калций в урината. Баровете представляват 95% доверителен интервал за средства.

Отчитане на разликите между проучвателните групи в съответните клинични променливи

Нисковъглехидратната група с високо съдържание на протеини е имала статистически по-голямо (2–3 mmHg) намаление на диастоличния BP (3 и 6 месеца) и теглото (1 kg) (3 месеца). Нито една от констатациите, описани по-горе, не е променена след корекция за тези различия или когато е включен ефект на място, за да се позволят разлики в лабораторните анализи между сайтовете.

Дискусия

Това 2-годишно проучване установи, че диетата за отслабване с високо съдържание на протеини с ниско съдържание на въглехидрати е свързана с увеличаване на креатининовия клирънс, обема на урината, отделянето на калций и серумния азотен карбамид в сравнение със стандартната диета за отслабване с ниско съдържание на мазнини. Повечето разлики са наблюдавани през първите 12 месеца от проучването. Няма диференциални ефекти върху серумните електролити и екскрецията на албумин в урината. Тези открития предоставят информация, пряко свързана с подходящото и безопасно предписване на стратегии за отслабване.

Креатининовият клирънс е често използван клиничен сурогат за GFR, основен показател за бъбречната функция (29). В стационарно състояние и при липса на извънбъбречен клирънс, екскрецията на креатинин чрез бъбреците се равнява на неговото генериране. Генерацията на креатинин се определя главно от мускулната маса и консумацията на креатинин под формата на варено месо (30), докато отделянето на креатинин в урината зависи главно от GFR. Диетата с високо съдържание на протеини с ниско съдържание на въглехидрати се свързва рано с по-ниско ниво на серумен креатинин в условията на непроменена екскреция на креатинин в урината. Този сценарий се обяснява най-добре с установяването на ново стабилно състояние на серумния креатинин чрез гломерулна хиперфилтрация, което отдавна е свързано с висока консумация на протеини чрез неясни механизми (31,32). В подкрепа на това заключение е паралелното намаляване на цистатин С, което за разлика от серумния креатинин отразява гломерулната филтрация, независима от генерирането на креатинин (33). Обратната ситуация се наблюдава при диетата с ниско съдържание на мазнини, което предполага относително хипофилтриращо състояние в сравнение с изходното ниво, най-вероятно поради по-ниската консумация на протеини (34).

Екскрецията на албумин в урината е друг ключов показател за здравето на бъбреците (29), както и предиктор за основните клинични резултати (19–22). Въпреки че е доказано, че консумацията на високо протеини увеличава протеинурията в краткосрочни проучвания при хора (18), нашето проучване не открива никакви диференциални ефекти между диетите върху отделянето на албумин с урината. Загубата на тегло, която е сходна между отделните групи, сама по себе си може да намали протеинурията (41,42) и вероятно да намали всички ефекти на хранителните компоненти. По този начин няма индикации, че диетата с ниско съдържание на въглехидрати и високо протеини е имала вредни ефекти върху албуминурията.

Склонността на нисковъглехидратната диета с високо съдържание на протеини към увеличаване на екскрецията на калций в урината потвърждава предишни наблюдения и интервенционни данни при слаби индивиди, свързващи увеличения прием на протеин и екскрецията на калций в урината с по-висок риск за камъни на основата на калций (45,48,49). Екскрецията на калций в урината се увеличава чрез повишено отделяне на пикочна киселина и GFR, нарушена реабсорбция на калций в бъбреците, намалена екскреция на цитрат и улавяне на калций от урината сулфат и фосфат (45,50–52). Възможно е също така, че отделянето на отрицателно заредени кетони с урината също допринася чрез намаляване на загубата на урината на катиони като калций. Важно е, че нисковъглехидратната диета с високо съдържание на протеини не е свързана с неблагоприятни ефекти (например клинични прояви на нови камъни в бъбреците или намалена костна минерална плътност) (8). Независимо от това, дали подобна диета е по-рискова при по-рискови популации (напр. Тези със силна фамилна анамнеза за нефролитиаза, предишни камъни или бъбречна остеодистрофия) е област, узряла за бъдещи изследвания.

Въпреки че ефектите от диета с ниско съдържание на въглехидрати с високо съдържание на протеини върху загуба на тегло и метаболитни и сърдечно-съдови рискови фактори са подробно изследвани (1–10), малко проучвания са изследвали стриктно ефектите върху бъбреците. Две неотдавнашни рандомизирани проучвания със скромни размери установиха, че консумацията на високо съдържание на протеини с ниско съдържание на въглехидрати в продължение на 6–12 месеца няма ефект върху серумния креатинин в сравнение с диети с ниско съдържание на мазнини или ниско гликемичен режим, но няма други маркери на GFR, като цистатин С и измерван е креатининов клирънс в урината (13,53). В обсервационно проучване с 39 участници (54) диетата за отслабване с ниско съдържание на въглехидрати и протеини няма клинично значими ефекти върху киселинно-алкалния или електролитния статус, подобно на нашите открития. По-голямо проучване на Rosenvinge Skov et al. произволно назначени 65 лица с наднормено тегло или затлъстяване на диети с високо или ниско съдържание на протеини в продължение на 6 месеца (14). Единствените отчетени разлики са повишаване на GFR и нивата на азот в уреята в кръвта в групата с високо съдържание на протеини (спрямо ниско съдържание на протеини), въпреки че количеството на хранителните протеини в групата с високо съдържание на протеини не е било толкова високо, колкото консумираното в популярните диети или това проучване.

Това проучване има много забележителни силни страни, включително строг дизайн на проучването, голям размер на пробата, продължително проследяване, клинично значима диетична интервенция и разнообразни измервания за характеризиране на бъбречната функция и здравето. В допълнение, сходните загуби на тегло и в двете групи ни позволиха да отделим ефектите на състава на макронутриентите от тези на загубата на тегло върху бъбречната функция.

Съществуват и няколко ограничения на изследването. GFR не е пряко измерен, въпреки че нашите констатации са в съответствие с докладваните по-рано ефекти върху GFR (14). Освен това липсваше количествено измерим маркер, оценяващ спазването на диетите за изследване с течение на времето, като екскреция на урея в урината,. Въпреки това, делът на участниците с положителни резултати от тестовете за кетони в урината, разумен заместител за спазването на диетата, е значително по-висок в групата с ниско съдържание на въглехидрати с високо съдържание на протеини (срещу ниско съдържание на мазнини) на 3 и 6 месеца (8). Не са проучени твърди клинични крайни точки или бъбречни хистологични характеристики, тъй като те са извън обхвата на това проучване. Не измерихме директно дали участниците правилно са събрали урината си, но дизайнът на рандомизацията прави малко вероятно разликите, наблюдавани между групите, да се обясняват с проблемите със събирането. И накрая, въпреки че здравата природа на нашата затлъстела кохорта осигурява външна валидност на недиабетната, нехипертензивна затлъстела популация, тя ограничава екстраполирането на резултатите до пациенти с високорискови заболявания с бъбречни заболявания, нефролитиаза или свързани проблеми.

В заключение, това проучване, най-продължителното и изчерпателно досега за ефектите от диета с ниско съдържание на въглехидрати и високо протеини върху бъбречната функция, разкрива, че диетата не е свързана със значително вредни ефекти върху GFR, албуминурия или баланс на течности и електролити. в сравнение с диета с ниско съдържание на мазнини при лица със затлъстяване без съществуващо бъбречно заболяване. Необходими са допълнителни проучвания, за да се оценят дори по-дългосрочните ефекти върху бъбречната функция и последиците от такава диета при пациенти с ХБН, диабет или хипертония и тези с повишен риск от камъни в бъбреците.

Разкриване

Благодарности

Авторите благодарят на Даниел Койн за полезни коментари, Джоан Хайнс и Емили Смит за съдействието при провеждането на това проучване и участниците в изследването за участие.