Vláknová intervence na střevní mikrobiotu u dětí se syndromem Prader-Willi

Východiska: Prader-Williho syndrom (PWS) je nejčastější syndromickou příčinou obezity. Jedinci s PWS mají v raném dětství charakteristický nadměrný přírůstek hmotnosti a těžkou hyperfagii s potravinovou kompulzivitou, což často vede k rozvoji obezity a metabolickým komplikacím. Patogeneze hyperfagie a progresivního přírůstku hmotnosti u PWS není zdaleka pochopena, a proto se stále vyvíjejí účinné intervence. Objevující se důkazy naznačují důležitý etiologický příspěvek dysbiotické střevní mikrobioty k hyperfagii, obezitě a metabolickým abnormalitám spojeným s PWS, což implikuje potenciálně účinný cíl pro kontrolu chuti k jídlu a zmírnění obezity u PWS. Terapeutický potenciál manipulace střevní mikroflóry prostřednictvím stravy byl u PWS stěží hodnocen; jsou velmi potřebná komplexnější hodnocení.

Specifické cíle: 1) zhodnotit účinky 3týdenní intervence s vlákninou na střevní mikroflóru, hyperfagii a metabolický profil u dětí s PWS; 2) určit, zda změny ve složení a funkci střevních mikrobů korelují se změnami ve stupni hyperfagie, metabolických hormonů, citlivosti na inzulín, zánětlivých markerů a metabolitů zapojených do kardiometabolických onemocnění.

Metodický přístup: V průřezovém návrhu bude přijato 20 dětí s PWS ve věku 5 až 17 let z dětské nemocnice Stollery, Edmonton. Způsobilí účastníci budou mít normální hodnoty volného tyroxinu a hormonu stimulujícího štítnou žlázu (buď endogenního nebo s substitucí tyroxinu), stejně jako stabilní tělesnou hmotnost a dávku růstového hormonu. Děti s jiným klinicky významným onemocněním (diabetes mellitus, chronické zánětlivé onemocnění střev, chronické závažné onemocnění jater nebo ledvin) nebo nedávné užívání léků, o kterých je známo, že ovlivňují tělesnou hmotnost a střevní mikroflóru (zkušební léky, antibiotika, prebiotické a/nebo probiotické doplňky stravy) budou být vyloučen. Účastníci budou náhodně rozděleni tak, aby konzumovali buď 35 g doplňkové směsi vlákniny/den (oligofruktóza, rezistentní maltodextrin, akáciová guma, celozrnné potraviny a rezistentní škrob typu II) nebo ekvikalorickou dávku 17,6 g maltodextrinu placebo/den (GLOBE® Plus 10 DE Maltodextrin 100200; Ingredion) na 3 týdny. Poté bude následovat 4týdenní vymývací období a střídavá léčba po další 3 týdny. Budou odebrány vzorky stolice pro analýzu složení střevní mikroflóry (pomocí sekvenování 16S ribozomálních ribonukleových kyselin [rRNA] tag sekvenování) a funkce (metabolity produkované mikrobiotou: SCFA a žlučové kyseliny). Složení mikrobioty bude charakterizováno na úrovni kmene až rodu a sekvence budou seskupeny do provozních taxonomických jednotek pro výpočet alfa-diverzity (podle Shannonova indexu). Vzorky krve nalačno budou použity k měření hormonů souvisejících s chutí k jídlu a metabolických a zánětlivých markerů. K posouzení chování účastníků souvisejících s jídlem bude použit validovaný PWS-specifický dotazník hyperfagie. K posouzení příjmu makro- a mikronutrientů a kvality stravy, jakož i úrovně fyzické aktivity účastníků bude vytvořen 3denní dietní záznam včetně otázek fyzické aktivity. Kromě toho budou získávány antropometrické údaje (tělesná hmotnost, výška a obvod pasu [WC]) pro sledování změn.

Výsledky: 1) Primární výsledek: Změna skóre hyperfagie; 2) Sekundární výsledky: Změny v: a. Fekální mikrobiální složení a funkce; b. Hormony (acylovaný ghrelin, PYY, GLP-1, adiponektin a leptin; c. Metabolické a zánětlivé markery (glukóza, inzulín, lipidy, AST, ALT, hs-CRP); d. Metabolomický profil (aminokyseliny, ketokyseliny s rozvětveným řetězcem, acylkarnitiny, ceramidy, TMAO, cholin a betain); a e. tělesná hmotnost, výška a WC.

Výstupy: 1) proveditelnost použití vláknové intervence ke snížení hyperfagie a zlepšení metabolismu a zánětu prostřednictvím prospěšných změn v mikrobiotě u dětí s PWS; 2) konkrétní mikrobiální složení a funkční profily spojené s metabolickým zlepšením a/nebo ztrátou hmotnosti mohou pomoci při budoucím vývoji prebiotických terapií cílených na mikroby. Výsledky této studie budou použity jako vodítko pro návrh účinných léčebných strategií ke snížení hyperfagie a zlepšení metabolického zdraví u dětí s PWS.