Renální účinky středomořské diety a nízkoproteinové diety s ketokyselinami na fyziologickou střevní mibrobiotu u CKD (MEDIKA)

Východiska: U CKD je biochemické prostředí gastrointestinálního traktu (GI) měněno několika mechanismy, které ovlivňují složení a funkci střevní mikroflóry. Kromě metabolických funkcí ovlivňuje mikrobiota celkový zdravý stav. Tráví potravu převážně prostřednictvím sacharolytického nebo proteolytického katabolismu, přičemž ve zdravém stavu převažuje první. Naopak u CKD je pozorována dysbióza s prevalencí druhé jmenované.

V tomto nastavení vede snížení rychlosti glomerulární filtrace a zvýšení hladin močoviny k jejímu silnému přílivu do GI. Zde je močovina hydrolyzována spontánně a/nebo mikrobiální ureázou, přičemž se uvolňuje amoniak, který se snadno přeměňuje na hydroxid amonný. Ten zvyšuje pH GI, což způsobuje podráždění sliznice, enterokolitidu a změny ve složení mikroflóry. To přispívá ke zhoršení zánětu a progresi onemocnění: skutečně byla mikrobiota identifikována jako primární zdroj několika dobře známých a dosud neidentifikovaných těkavých organických sloučenin (VOC), včetně některých hlavních uremických toxinů.

Některé příznivé účinky pozorované ze studií s nízkoproteinovou dietou doplněnou ketokyselinami u CKD nelze vysvětlit pouze sníženým příjmem bílkovin. Hypotéza výzkumníků je, že ketokyseliny mohou mít přímé ochranné účinky na progresi poškození ledvin prostřednictvím indukovaných modifikací ve střevním biochemickém prostředí a ve složení mikrobioty.

Podobně může středomořská strava s přísunem vlákniny přispět k obnovení rovnováhy střevní mikroflóry.

Hypotéza:

První hypotéza předpokládá příznivý účinek KD na rovnováhu mikroflóry a snížení uremických toxinů odvozených od mikrobů u pacientů s CKD prostřednictvím snížení močoviny vyvolané KD. Druhý předpokládá přímé účinky MD na složení střevní mikroflóry se zvýšením ochranných druhů a snížením produkce uremických toxinů.

Studie vyhodnotí účinky tří různých dietních režimů, složených takto:

FD obsahuje 1 g/bw/den bílkovin, rostlinné bílkoviny 15-20 g/den;

• MD obsahuje 0,7-0,8 g/bw/den bílkovin, rostlinné bílkoviny 40-50 g/den;
• KD obsahuje 0,3-0,5 g/bw/den bílkovin, živočišné bílkoviny 0 g/den, rostlinné bílkoviny 30-40 g/den, plus ketokyseliny 0,05 g/bw/den.

Konkrétní cíl:

1. Zhodnotit účinky středomořské stravy (MD) a nízkoproteinové stravy doplněné o ketokyseliny (KD) na složení mikrobioty
2. Vyhodnotit účinky KD a MD na hladiny VOC (již identifikované a dosud neidentifikované uremické toxiny) pocházející z mikroorganismů pomocí metabolomiky
3. Vyhodnotit účinky KD nebo MD na parametry renálních funkcí, uremii, zánětlivý a nutriční stav

Experimentální design Cíl 1:

Navržená studie bude experimentální, randomizovaná, zkřížená. Bude provedena v souladu s Helsinskou deklarací (IV. adaptace) a bude předložena ke schválení místní Etické komisi; písemný souhlas bude získán od všech subjektů. Bude zařazeno 60 pacientů s CKD stadia 3b-4 (MDRD vzorec) podle kritérií pro zařazení a vyloučení (viz níže).

Experimentální design Cíl 2:

Necílová metabolomická analýza bude provedena na vzorcích stolice a moči odebraných ve stejných časových bodech popsaných v experimentálním cíli 1 pro profilování VOC (GC-MS/MS) a non-VOC profilování (LC-MS/MS). Séra odebraná ve stejných časových bodech budou také analyzována necílovým metabolomickým pro profilování bez VOC a cílovým metabolomickým pro kvantifikaci již známých uremických toxinů, jmenovitě indoxylsulfátu a p-kresylsulfátu, a potenciálních biomarkerů metabolitů nalezených necílovým experimentem.

Experimentální design Cíl 3:

Každý pacient bude navíc každé tři měsíce podstupovat lékařskou prohlídku s hodnocením: krevního tlaku a stavu výživy. Navíc ve stejných časových bodech cíle 1 (T0, T3, T9, T12 a T18 měsíců od začátku studie) každý pacient poskytne vzorky krve a moči, a to jak pro rutinní, tak pro experimentální analýzu.