Kostfibre og mæthed hos bariatriske patienter (FIBAR)

Fedme har nået epidemiske proportioner verden over. Den eneste effektive behandlingsmulighed, der i øjeblikket er tilgængelig, er fedmekirurgi med guldstandardproceduren Roux-en-Y gastrisk bypass (RYGB), hvilket resulterer i dramatisk og vedvarende overvægtstab på 60-75 % og ofte hurtig bedring af type 2-diabetes mellitus (T2DM). Den uovertrufne effektivitet af fedmekirurgi i fedmebehandling åbner et helt nyt perspektiv for udviklingen af ​​anti-fedme-lægemidler og antyder, at mave-tarmkanalen (GI) er af meget større betydning for kontrol af spisning og energihomeostase end tidligere antaget. centrale GI-mekanismer er blevet identificeret til at hæmme spisning: 1) gastrisk udspilning, hvilket resulterer i aktivering af mekanoreceptorer og signalering af neural tarmhjerne, og 2) næringsstofføling i tyndtarmen, hvilket resulterer i udskillelse af mætningspeptider såsom CCK, GLP-1 og PYY.

En helt ny implikation af mave-tarmkanalens betydning for kontrollen af ​​spisning og kropsvægt er tyktarmens og tarmmikrobiomets rolle samt dets metaboliske produkter. At tarmmikrobiomet kan have potente effekter på spisning og kropsvægt blev først genkendt i skelsættende eksperimenter med bakteriefri mus, der blev fede, når de blev podet med mikrobiota fra overvægtige mus eller mennesker, mens de forblev magre, når mikrobiota blev transplanteret fra magre mus.

De nøjagtige mekanismer, der forbinder tarmmikrobiomet til kontrol af spise- og energihomeostase, er dog stort set uudforskede. Et forslag til udvikling af fedme er, at det 'overvægtige' mikrobiom kan have en øget kapacitet til at udvinde energi fra den samme kost sammenlignet med et 'mager' mikrobiom. Faktisk kan kortkædede fedtsyrer (SCFA) dannet gennem bakteriel fermentering af ufordøjelige kulhydrater give yderligere energi til værten (ca. 10 % af den samlede energi fra kosten). Hvorvidt dette er hovedårsagen til udvikling af fedme er fortsat kontroversielt, fordi SCFA også stimulerer sekretionen af ​​leptin, GLP-1 og PYY og dermed aktiverer spisehæmmende mekanismer. Fordi et måltid under fysiologiske forhold vil tage omkring 6 timer eller længere (afhængigt af måltidets sammensætning og inter-individuelle variabilitet af tarmtransit), indtil det når tyktarmen, således at fermenterbare måltidskomponenter kan metaboliseres til SCFA, bidraget af SCFA i akutte spisehæmmende virkninger er blevet stillet spørgsmålstegn ved mennesker. Bariatriske patienter giver en ideel model til at studere denne mekanisme. Baseret på de anatomiske ændringer under RYGB-kirurgi, der resulterer i en meget hurtigere næringsstoftransit til tyktarmen, kan det antages, at en hurtigere og mere udtalt produktion af SCFA bidrager til de markante akutte spisehæmmende effekter, som ses efter operationen. Derudover har RYGB-patienter en lille mavepose, der er ca. 2 % af størrelsen på en normal, uopereret mave, hvilket resulterer i tidlig udspilning ved indtagelse af mad. Effekten af ​​øget maveudspilning og dens bidrag til de overordnede effekter på spiseadfærd og vægttab er ikke blevet evalueret, så vidt vi ved. Kostfibre giver en ideel ernæringsintervention til at studere de underliggende spisehæmmende virkninger af RYGB-kirurgi. 1) Højt viskøse fibre som havre beta glucan forsinker mavetømningen og kan således bidrage til spiseeffekten via en forøgelse af maveudspilningen. 2) Ikke-viskøse, fermenterbare fibre såsom inulin eller fructo-oligosachider (FOS) fermenteres i høj grad til SCFA i tyktarmen ved indtagelse og kan således deltage i spiseeffekten via aktivering af SCFA-receptorer og frigivelse af mætningshormoner.

Det primære formål i både undersøgelse A og B er at evaluere effekten af ​​en viskøs og fermenterbar kostfiber på ad libitum spisning hos sygeligt overvægtige patienter før og 6 måneder efter RYGB-operation.

Derudover er det primære formål i pilotstudiet i undersøgelse B tidsforløbet af fiberinduceret tyktarmsfermentering.

De sekundære mål i både undersøgelse A og B er at undersøge effekten af ​​en tyktflydende og fermenterbar kostfiber på opfattet appetit, produktionen af ​​SCFA, åndebrint (som markør for tyktarmsfermentering), sekretionen GI mætningshormoner og glykæmi i sygeligt overvægtige patienter før og 6 måneder efter RYGB-operation.

Det primære studieresultatmål i både undersøgelse A og B er makronæringsstof- og fødeindtagelse (gram og kcal spist) ved ad libitum buffetmåltidet samt tid til at fuldføre måltidet.

I pilotstudiet i undersøgelse B er det primære studieresultatmål desuden koncentrationer af brint og plasma SCFA i vejret.

Sekundære udfaldsmål i både undersøgelse A og B er 1) appetitvurderinger (validerede visuelle analoge skalaer, VAS) inklusive sult, mæthed, tørst, lyst til at spise og mængden af ​​mad, man ønsker at spise. 2) Plasmakoncentrationer af SCFA (propionat, acetat, butyrat). 3) Brint i vejret (som markør for tyktarmsgæring) 4) Plasmakoncentrationer af gastrointestinale hormoner (ghrelin, CCK, GLP-1, PYY og potentielt andre, endnu ikke identificerede tarmhormoner). 4) Koncentrationer af plasmainsulin og glukagon og blodsukker.

Randomiseret, enkelt-blindet cross-over forsøg med 24 sygeligt overvægtige mennesker, der gennemgår RYGB (undersøgelse A, n=12; undersøgelse B, n=12). Studie B omfatter også en yderligere pilotundersøgelse med 6 sygeligt overvægtige patienter før og 6 måneder efter RYGB-operation. Det samlede antal forsøgspersoner inklusive pilotundersøgelsen er således 30.