Screening von Studienzentren und Probanden

Klinische Studien wurden im Clinical Research Center der University of Michigan Hospitals mit Genehmigung des Institutional Review Board for Studies Involving Human Subjects und der Food and Drug Administration durchgeführt. Von jedem Probanden wurde eine Einverständniserklärung eingeholt.

Die Probanden wurden nach Alter, Gewicht und Fähigkeit zur Einhaltung der Protokolle bewertet. Sie wurden auf Gesundheit / Krankheit und den Konsum von Medikamenten, Alkohol und Tabak untersucht. Das Blut wurde auf Elektrolythaushalt, Nieren- und Leberfunktion sowie Blutmorphologie und Lipide untersucht. Die erforderlichen Eintrittskonzentrationen für die Mechanismusstudie waren 5,18 mmol l−1 (>200 mg dl−1) Gesamtcholesterin, 4,14 mmol l−1 (>160 mg dl-1) Low-Density-Lipoprotein-Cholesterin (LDL-Cholesterin) und 3.39 mmol l-1 (⩽300 mg dl−1) Triglyceride. Für die Langzeitstudie musste das Gesamtcholesterin 5,18–7,77 mmol l−1 (200-300 mg dl−1), LDL-Cholesterin 3,37 mmol l−1 (>130 mg dl−1) und Triglyceride 4,52 mmol l−1 (⩽400 mg dl−1) betragen. Frauen im gebärfähigen Alter wurden auf Schwangerschaft untersucht und angewiesen, während der Studie Geburtenkontrolle anzuwenden.

Mechanismus–Studie

Von den 12 Probanden waren acht Frauen mit einem Durchschnittsalter von 39,5 (Bereich 29-59) Jahren, einem mittleren Gesamtcholesterin von 6,48 (Bereich 5,57-7.51) mmol l-1 (250 (Bereich, 215-290) mg dl−1) und Mittelgewicht 79,3 (Bereich, 58,3–116,3) kg. Entsprechende Werte für die vier Männer waren 36,5 (Bereich, 34-40) Jahre, 6,60 (5,57–7,64) mmol l−1 (255 (Bereich, 215-295) mg dl−1) Gesamtcholesterin und 94,5 (Bereich, 84,5–106,8) kg.

Es gab vier 1-wöchige Studienphasen mit einer 1-wöchigen Auswaschphase zwischen den Phasen. In jeder Phase — verabreicht nach einem randomisierten, einzelblinden Crossover-Design — konsumierten die Probanden 250 ml eines zuckerfreien Gelatine-Desserts, das entweder 5 g HPMC (Testphasen) oder kein HPMC (Placebo-Phase) enthielt. Das Gelatine-Dessert wurde während des Frühstücks, Mittag- und Abendessens für insgesamt 15 g HPMC pro Tag während jeder Testphase konsumiert.

Viskositäten (gemessen nach der United States Pharmacopeia, 2003) der Gelatine, die aus den vier Phasen hergestellt wurde, waren: Placebo-Gelatine (0,3 cP), mittelviskose HPMC (3915 cP), hochviskose HPMC (22 703 cP) und ultrahochviskose HPMC (63 030 cP). Alle HPMC-Produkte (The Dow Chemical Company, Midland, MI, USA) waren lebensmittelecht und entsprachen der Monographie Hypromellose Type 2208 (United States Pharmacopeia, 2003).

Die Nahrungsaufnahme wurde während der gesamten Studie kontrolliert, um sicherzustellen, dass der einzige Ernährungsunterschied zwischen den Gruppen das Vorhandensein oder Fehlen von HPMC war. Die Probanden aßen alle Mahlzeiten im Allgemeinen Klinischen Forschungszentrum und wählten Mahlzeiten aus, die ihrer üblichen Ernährung entsprachen. In Studienwoche 1 wurden alle konsumierten Lebensmittel inventarisiert. In den folgenden Phasen wurden die Arten und Mengen der konsumierten Lebensmittel reproduziert.

An den Tagen 1 und 8 jeder Phase wurden nach einem Fasten über Nacht Gewicht, Vitalfunktionen und Serumlipide gemessen. Elektrolyte, Leber- und Nierenfunktion sowie Blutmorphologie wurden am ersten und letzten Studientag gemessen.

Die Wirkung von HPMC auf die Fettaufnahme wurde durch Messung des Stuhlfettgehalts untersucht. Während der Placebo- und Ultrahochviskositätsphase absolvierten alle Probanden an den Tagen 5, 6 und 7 eine 72-Stunden-Stuhlsammlung.

Langzeitstudie

Von den 40 Probanden waren 20 Frauen mit einem Durchschnittsalter von 41,6 (Bereich 27,3-55,9) Jahren, einem mittleren Serum–Gesamtcholesterin von 5,96 (Bereich 5,43–6,48) mmol l−1 (230,0 (Bereich 209,8–250,2) mg dl−1), einem mittleren LDL-Cholesterin von 4,05 (Bereich 3,57–4,53) mmol l−1 (156.4 (Bereich 137,9–174,9) mg dl-1) und Mittelgewicht 75,3 (Bereich 59,8–90,8) kg. Entsprechende Werte für die 20 Männer waren 38,3 (Bereich, 25,9–50,3) Jahre, 6,05 (Bereich, 5,46–6,63) mmol l−1 (233,4 (Bereich, 210,9–255,9) mg dl−1) Gesamtcholesterin, 4,26 (Bereich, 3,74–4,78) mmol l−1 (164,4 (Bereich, 144,4–184,4) mg dl−1) LDL -cholesterin und 87,9 (Bereich, 75,7–101,1) kg Gewicht.

Zwei Dosen, 5 und 15 g Tag−1, ultrahochviskoses HPMC wurden mit Placebo auf cholesterinsenkende Fähigkeit bei leicht hypercholesterinämischen Probanden unter Verwendung eines randomisierten, doppelblinden, placebokontrollierten, parallelen Designs verglichen. HPMC wurde in einem heißen Schokoladengetränk mit Frühstück (5 und 15 g Tag−1 Behandlungsgruppen) und in Zuckermelassekeksen mit Mittag- und Abendessen (15 g Tag−1 Behandlungsgruppe) verabreicht. Die Cookie-Formulierung ist in Swidan et al. (1996).Die Anzahl der Probanden in jeder Behandlungsgruppe wurde durch Leistungsberechnungen auf der Grundlage der erwarteten cholesterinsenkenden Wirksamkeit bei den beiden Dosen (geschätzt auf ∼1% pro g HPMC pro Tag) und zuvor beobachteten Variationskoeffizienten der Gesamtcholesterindaten bestimmt. Obwohl Leistungsberechnungen darauf hindeuteten, dass fünf Probanden ausreichen würden, wurden 10 für die Gruppe mit 15 g HPMC pro Tag und 10 für die Placebogruppe eingeschrieben, um die niedrigere Hydratationsrate von HPMC in der Gruppe und die Dauer der Studie zu berücksichtigen. Zwanzig Probanden wurden für die Gruppe von 5 g HPMC pro Tag eingeschrieben, da die cholesterinsenkende Wirkung voraussichtlich bescheidener sein wird.

Das heiße Schokoladengetränk mit 5 g HPMC wurde von den Probanden nicht akzeptiert, die sich sofort lautstark über seine Nicht Schmackhaftigkeit beschwerten und drohten, die Studie am Ende von Woche 1 abzubrechen. Anschließend wurde für alle Probanden eine 1-wöchige Auswaschperiode aufgerufen (Woche 2) und ab Woche 3 erhielten alle Testpersonen die 5 g HPMC-Keksformulierung anstelle des 5 g HPMC-hot Chocolate Drinks zum Frühstück. Die Probanden, die das Placebo erhielten, wurden anstelle der heißen Placebo-Schokolade auf einen Placebo-Keks umgestellt, um die Verblindung aufrechtzuerhalten. Es gab keine nachfolgenden Beschwerden bezüglich der Schmackhaftigkeit. Das Protokoll für die Langzeitstudie ist in Tabelle 1 dargestellt.

Die Langzeitstudie war eine ambulante Studie, bei der die Probanden täglich berichteten, dass sie ihre Getränkemischung abholen sollten (Woche 1), und die (Wochen 1, 3-8) und alle benötigten Formulare. Die Probanden konsumierten ihre üblichen Mahlzeiten zusammen mit den Studienformulierungen. Ernährungs- und Bewegungstagebücher wurden 1 Woche vor der Studie und in den Wochen 1, 4 und 8 aufgezeichnet. Die Einhaltung des Verbrauchs der Testformulierungen wurde täglich bewertet.

Analyse von Proben und Fragebogen

Biochemische und Lipidmessungen wurden in den klinischen Labors der Krankenhäuser der University of Michigan unter Verwendung einer validierten Methode durchgeführt, die eine 1% ige Variation der Gesamtcholesterinkonzentration (TC) innerhalb der Probe und eine 2,2% ige Variation zwischen den Tagen aufwies. LDL-C wurde aus den Konzentrationen TC, High-Density-Lipoprotein-Cholesterin (HDL-C) und TG unter Verwendung der Formel berechnet:

Stuhlsammlungen wurden von der Mayo Clinic (Rochester, MN, USA) unter Verwendung eines NMR-basierten Verfahrens mit Mikrowellentrocknung analysiert, gefolgt von einer Schätzung von Prozent Feststoff und Prozent Fett über eine Signalanalyse der verbleibenden Protonen (Van de Kamer, 1958). Im Vergleich zur etablierten standardgravimetrischen Methode unterschieden sich die Werte für den Feststoff- und den Fettgehalt um 2 bzw. 6%.

Fragebögen zu Nebenwirkungen wurden an Tag 1 beider Studien, an Tag 7 jeder Phase der Mechanismusstudie und an Tag 7 in den Wochen 1, 3 und 6 der Langzeitstudie ausgefüllt. Die Probanden bewerteten Kopfschmerzen, Herzklopfen, Schwindel, Blähungen, Magen-Darm-Beschwerden, Bauchkrämpfe, Durchfall und Blähungen wie folgt: keine Wirkung (0), leichte Wirkung (1 = weniger als 30 min, 2 = mehr als 30 min), mäßige Wirkung (3 = weniger als 30 min, 4 = mehr als 30 min) und schwere Wirkung (5 = weniger als 30 min und 6 = mehr als 30 min). Es wurde auch Platz für Probanden bereitgestellt, um andere Nebenwirkungen aufzuzeichnen.

Anzahl und Konsistenz des Stuhlgangs wurden an den Tagen 5, 6 und 7 der Placebo- und ultrahochviskosen Phasen der Mechanismusstudie berichtet. Die Konsistenz des Stuhlgangs wurde wie folgt bewertet: 1 (flüssig), 2 (lockerer, weicher, fragmentierter Stuhl), 3 (weicher, aber kontinuierlicher Stuhl), 4 (fester Stuhl) oder 5 (Schwierigkeiten beim Durchgang aufgrund von Steifheit).

Statistische Analyse

In der Mechanismusstudie wurden alle Messungen mit Ausnahme des Stuhlfetts auf signifikante Unterschiede mit einer Varianzanalyse mit wiederholten Messungen (SuperAnova, Abacus Concepts, Berkeley, CA, USA) unter Verwendung des Tukey-Kompromisses als Post-hoc-Test getestet. Fäkalfettdaten wurden mit dem gepaarten t-Test analysiert.

In der Langzeitstudie wurden die Daten mit einer univariaten (z. B. der unangepassten univariaten f-Statistik) und multivariaten (z. B. Wilks Lambda) Varianzanalyse mit wiederholten Messungen unter Verwendung eines SAS Statistical Analysis Package (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA). Die beiden Ansätze ergaben ähnliche Ergebnisse. Die analysierten Faktoren waren Woche (innerhalb des Probanden) und Behandlungsgruppe, Geschlecht und Alter (zwischen den Probanden). Die Nullhypothesen waren, dass keine Woche, Woche für Geschlecht, Woche für Alter oder Woche für Gruppe Interaktionen existierten.

Alle Unterschiede wurden beim Konfidenzniveau von 95% als signifikant angesehen.