Vliv načasování konzumace hlavního jídla na střevní mikroflóru a hostitele (TIMC)

Tato studie bude otevřenou, zkříženou RCT u zdravých dospělých. Zdraví dospělí (>18 let) účastníci budou rekrutováni z komunity prostřednictvím reklamního letáku (viz související podpůrný dokument - "Reklamní leták") a ústního podání. S těmi, kteří projeví zájem o studii, si výzkumník domluví schůzku. Výzkumník bude shromažďovat demografické informace (např. věk a pohlaví) a zeptejte se subjektů, zda trpí nějakým akutním nebo chronickým onemocněním (definovaným jako onemocnění, které vyžaduje pravidelné návštěvy zdravotnických služeb) (viz související podpůrný dokument – ​​„Dotazník o zdraví“). Pokud trpí chronickým onemocněním, budou vyloučeni. Mezi další vylučovací kritéria patří anamnéza předchozí velké střevní operace, nestabilní hmotnost, užívání antibiotik nebo steroidů za poslední 3 měsíce. Účastníci budou o studii informováni v Human Nutrition, New Lister Building, Glasgow Royal Infirmary nebo v sociálních oblastech hlavního kampusu University of Glasgow (např. Gilchrist). Nebudou přijímány žádné děti. Subjekty, které projevily zájem o studii, ale nejsou vhodné k účasti, budou uznány a obdrží vysvětlení, proč byly vyloučeny.

Po informovaném písemném souhlasu budou účastníci náhodně rozděleni do intervenčních skupin pomocí funkce MS Excel „rand()“. Ženy zahájí svou intervenci ve stejné fázi menstruačního cyklu, aby se vyhnuly vlivu hormonálních změn na výsledek studie.

Dietní intervence: Účastníci budou požádáni, aby provedli dvě experimentální diety. Obě dietní intervence jsou totožné, pouze s rozdílem v načasování konzumace hlavního jídla (večeře a oběda). Účastníci budou dodržovat každou dietu po dobu jednoho týdne s třítýdenním vymývacím obdobím mezi dvěma intervencemi. Cílem vymývacího období je vrátit vlastnosti střevní mikroflóry zpět na výchozí úroveň. Dieta poskytne průměrné energetické požadavky účastníků (oddělení zdravotnictví) a jejím cílem je udržet stabilní váhu účastníků během období studie. Všechny dietní aspekty studie budou navrženy a pod dohledem kvalifikovaných dietologů/výživových odborníků, kteří jsou členy výzkumného týmu. Účastníci dostanou seznam jídel a občerstvení, ze kterých si mohou vybrat (viz související podpůrný dokument – ​​„Předvolby seznamu potravin“). Všechna jídla budou účastníkům poskytnuta zdarma. Jídla budou vědci objednávat online pomocí University of Glasgow Hub a zaměstnanci supermarketu je doručí do bydliště účastníků. Změří se váha a výška.

1. týden Účastníci budou týden dodržovat strukturovanou stravu obsahující jídla dle vlastního výběru. Účastníci si tato jídla vyberou ze seznamu, který jim výzkumník poskytne. Čas jídla bude upřesněn a účastníci budou muset jídlo dokončit do 25±5 minut. Účastníci obdrží písemné pokyny, jak dodržovat dietu (viz související podpůrný dokument – ​​„Instrukční list“ a „Kalendář účastníků studia“). Účastníci poskytnou všechny vzorky stolice vyrobené během dnů od poledne dne 5 do poledne dne 8. Vzorky krve (6 ml) a moči nalačno budou odebrány den po ukončení intervence v týdnu 1 (tj. den 8). Ty budou shromážděny v laboratoři lidské výživy v New Lister Building, Glasgow Royal Infirmary. Měření hmotnosti a výšky se bude opakovat.

Týden 2, 3 a 4 Během vymývacího období budou účastníci dodržovat svou obvyklou stravu a nebudou probíhat žádné výzkumné zásahy.

Týden 5 Toto bude replikace dietní intervence a odběr vzorků v týdnu 1. Jediný rozdíl je v tom, že obědy z 1. týdne se vymění za večeře v 5. týdnu.

Dodržování diety: V průběhu dvou experimentálních diet bude dodržování sledována tak, že účastníci budou požádáni, aby vyplnili „kontrolní seznam“ s předepsanou dietou (viz související podpůrný dokument – ​​„Dotazník o dodržování“). Každé 3 dny bude účastníkům zasláno jemné upozornění nebo SMS, aby se zvýšila motivace účastníků a dodržování diet.

Odběr vzorků a analýza: Vzorky čerstvého trusu a moči budou odebrány, jak je popsáno výše. Hlavními výstupy měření budou: a) změny ve složení střevní mikroflóry založené na sekvenování amplikonu genu 16S rRNA a metagenomice brokovnice, b) změny ve funkční kapacitě bakterií (metagenomika celogenomové brokovnice) a močové/fekální metabolomice, c) změny v cílené bakteriální metabolity (mastné kyseliny s krátkým řetězcem, sulfid, amoniak, laktát, sukcinát, ethanol). Krevní lipidy, hormony chuti k jídlu, adipokiny a zánětlivé markery budou měřeny pomocí souprav ELISA. Vzorky stolice budou odebrány z domovů účastníků nebo doručeny do laboratoře předplaceným taxíkem.

Detailní analýza: Genomická DNA bude extrahována ze vzorků stolice pomocí vlastních vyvinutých testů. Vzorek bude testován na čistotu na 1% agarózovém gelu a koncentrace nukleových kyselin bude měřena pomocí Nanodrop. Amplifikace oblasti V4 genu 16S rRNA bude provedena interně pomocí PCR a High Fidelity Mastermix a Golay Barcodes. Shromážděný vzorek bude odeslán na University of Birmingham pro 250 bp párové sekvenování na MiSeq. Data budou analyzována Dr. Gerasimidisem PDRA v Bioinformatice. Podobně budou měření SCFA provedena v okyselených etherových extraktech pomocí plynové chromatografie vybavené FID detektorem. Kvantifikace bude provedena podle autentických standardů. Další bakteriální metabolity a kardiovaskulární markery budou testovány kolorometrickými a enzymatickými testy a komerčně dostupnými soupravami ELISA, jak byly popsány dříve. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28318688 a https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26119811

Výpočet výkonu: Přesný výpočet výkonu není možné vypočítat kvůli nedostatku pilotních dat. Na základě podobné studie pro průměrný rozdíl 5,4 μmol/g fekálního acetátu (SD=5) a 80% výkon je zapotřebí 20 účastníků. Výpočet výkonu bude revidován po náboru a ukončení studia prvních 7 účastníků.