Proof of Concept undersøgelse; Effekten af ​​en indkapslet næringsstofblanding på Ileal-bremseaktivering

Fedme og vægtstyring På verdensplan er forekomsten af ​​overvægt og fedme hastigt stigende med negativ indvirkning på sundheds- og sundhedsomkostninger. Effekten af ​​de aktuelt tilgængelige behandlinger er relativt begrænset på lang sigt. Indtil videre har kirurgisk indgreb vist sig at være den eneste strategi til at overvinde svær fedme på lang sigt. Desuden blev det i en nylig meta-analyse konkluderet, at kosttilskud og motion alene ikke bidrager til forbedret vægttab efter diæter med kaloriebegrænsning. Derfor er det vigtigt at udvikle nye effektive strategier, der inducerer vægttab eller hjælper vægtvedligeholdelse efter vægttab. En lovende mekanisme til vægtstyring er at aktivere den såkaldte 'ileal-bremse'. Ileal-bremsen Ileal-bremsen refererer til en intestinal feedback-mekanisme, der udløses af næringsstoffer på et bestemt sted i tyndtarmen, hvilket resulterer ikke kun i modulering af gastrointestinale sekreter og motilitet, men også af fødeindtagelse og sult. Ileal-bremsen kan aktiveres ved ileal-infusion af ufordøjet lipid, og for nylig har det vist sig, at ileal-infusion af saccharose og kasein undertrykker fødeindtagelsen i samme omfang som ækvikaloriske mængder af lipider8. Ud over reduktionen af ​​fødeindtaget blev der fundet en stigning i mæthedsfornemmelse og fald i sult. Da ileal-bremseaktivering ser ud til at være et lovende mål for vægtstyringsstrategier, skal alternative næringsstoftilførselsteknikker bruges. Adskillige undersøgelser undersøgte virkningerne af næringsstofinfusion i alle områder af tyndtarmen. Men alle undersøgelser brugte tarmfødningskatetre for at tilføre næringsstoffer direkte i den ønskede del af tyndtarmen. For at undersøge effekten af ​​langvarig aktivering af ileal-bremse hos overvægtige personer, skal der vælges en anden tilgang til tilførsel af næringsstoffer. Et alternativ til distal tilførsel af næringsstoffer i tyndtarmen via fodringskatetre er indkapsling af næringsstoffer. Indkapsling kan bruges til at levere næringsstoffer til en bestemt tarmplacering. Ved indkapsling dækkes/omgives næringsstoffer med en spiselig belægning. Denne belægning er defineret som et tyndt lag af spiseligt materiale påført overfladen af ​​næringsstofferne. Dette giver en barriere mod fordøjelsen i maven og de proksimale dele af tyndtarmen. Sammenlignelige tilgange er allerede blevet brugt til stedspecifik lægemiddellevering. To eksempler på systemer, der er i stand til at levere lægemidler til ileo-kolonregionen, er ColoPulse-systemet beskrevet af Schellekens et al. (2010) og ileo-colon leveringssystemet beskrevet af Varum et al. (2013). Begge metoder er opfundet for at fremskynde frigivelse af lægemidler i ileo-colon-regionen og bruge specifikke Eudragit® polymerbelægninger. Justering af disse polymerbelægninger resulterer i en mere proksimal (ileum) levering. Imidlertid blev disse teknikker udviklet til lægemiddellevering. For at aktivere ileal-bremsen foretrækkes det at bruge en fuldstændig fødevaregodkendt applikation. En anden fødevarekvalitetstilgang til at levere næringsstoffer til den distale tyndtarm er mikroindkapsling. Denne mikro-indkapslingsteknik vil blive brugt i denne undersøgelse til at levere en blanding af næringsstoffer bestående for det meste saccharose (60%), kasein (30%) i en skal af valleprotein (10%) til den distale tyndtarm. Leveringsmetoden patenteret af AnaBio Technologies Ltd. (http://www.AnaBio.ie/) omfatter en aktiv komponent, indkapslet i en proteinmatrix af fortrinsvis valleprotein. Den mekanisme, hvormed deres teknik leverer det aktive stof til den foretrukne tarmplacering, er baseret på pH, overfladeporøsitet af mikrosfærerne og reaktion på specifikke enzymer. Disse tre parametre bruges til at designe mikro-indkapslingsperlerne til at levere den aktive ingrediens til den foretrukne tarmplacering (f.eks. tolvfingertarmen, jejunum eller ileum). Desuden er størrelsen af ​​mikroperlerne vigtig for tarmens transittid. AnaBio bruger deres data indsamlet fra menneske- og dyreforsøg til at relatere størrelsen af ​​mikroperlerne til tarmens transittid, dosisvolumen og fysiologiske karakteristika. Mikroperlestørrelsen (mikronområde) kan vælges ud fra befolkningsgruppen og den nødvendige transittid, en gennemsnitlig brugt størrelse er 150 mikron. Fordelen ved disse små partikler er, at partiklerne kan blandes med et fødevareprodukt. Forholdet aktiv:indkapslet proteinmatrix er 95:5%. Dette betyder, at hvis saccharose vil blive indkapslet, er 95% af mikroperlen ren saccharose og 5% er valleprotein. Vi ved fra vores tidligere forskning8, at infusion med 13 gram saccharose er i stand til at aktivere ileal-bremsen. Til denne undersøgelse vil vi bruge en blanding af indkapslede saccharosemikrobeats (60%) og indkapslede kaseinmikrobeats (30%) for at simulere sammensætningen af ​​et lille blandet kulhydrat- og proteinrigt måltid. Effektiv levering af tyndtarm AnaBio leverede data (som ikke kan deles på grund af IP-applikationer) fra fire in vivo undersøgelser, hvoraf 3 var humane undersøgelser og 1 svineundersøgelse. I disse undersøgelser er effektiviteten af ​​deres leveringsmetode blevet undersøgt. Det kan konkluderes ud fra disse undersøgelser, at valleprotein-mikroindkapslingsteknikken er en specifik intestinal leveringsmetode for specifik for enten ileum (2 humane undersøgelser og 1 svineundersøgelse) eller jejunum (1 human undersøgelse). Nuværende undersøgelse I nærværende undersøgelse vil effekten af ​​6 ugers ileal bremseaktivering på kropsvægt, BMI og taljeomkreds blive undersøgt. Det antages, at 6 ugers aktivering af ileal bremse ved levering af en indkapslet næringsblanding til den distale tyndtarm resulterer i reduceret kropsvægt. Dette vil blive undersøgt ved daglig indtagelse af en indkapslet næringsstofblanding (f.eks. 60 % saccharose og 30 % kasein indkapslet i 10 % valleprotein) enten leveret til den distale tyndtarm (aktiv) eller mave (placebo) før frokost og middag i 6 uger i et randomiseret, dobbeltblindt parallelt placebokontrolleret forsøg. Dette vil blive undersøgt i anden fase af undersøgelsen (fase 2). Før intervention, undersøgelsesdag 1 og 2 (SD1 og SD2), midterste (SD4) og post (SD5) interventionsperiode vil effektiviteten af ​​at reducere fødeindtagelse (>68 kcal) blive evalueret. Det er ukendt, om ileal-bremsen vil blive aktiveret af den indkapslede næringsstofblanding, der leveres til den distale tyndtarm (aktiv) i samme størrelsesorden som ileal-bremseaktivering ved ileal-saccharose og kaseininfusion. Derfor vil vi studere ileal bremseaktiveringseffektiviteten af ​​den indkapslede næringsstofblandings indtagelse på ad libitum fødeindtagelse. Dette vil blive gjort i første fase af undersøgelsen (fase 1). Præ-intervention vil effektiviteten blive testet i et randomiseret placebokontrolleret cross-over design. Inden for hvert emne vil forskellen i ad libitum fødeindtagelse efter aktiv eller placebo indtagelse blive undersøgt. Hvis den aktive indkapslede næringsstofblanding ikke resulterer i en reduktion af fødeindtagelsen, starter interventionen ikke.