Luxemburgsk fiberkohorte (Lux-FiCo)

Industrialiserede nationer har en tendens til at indtage mindre kostfibre, og i mange nationer med en vestlig kost er det gennemsnitlige forbrug halvdelen af ​​det anbefalede daglige indtag på 25-38 g/dag. Kostfibre er en vigtig bestanddel af en sund kost, fordi den øger fækal fyldning og afføring, sænker kolesterol og regulerer niveauet af blodsukker. Forbindelsen mellem lavt fiberindtag og sygdom kan hvile på tarmmikrobiotaen, de billioner af kommensale mikroorganismer, der bor i mave-tarmkanalen. Bakterier fundet i tarmen er ansvarlige for en række funktioner, der understøtter menneskers sundhed, herunder omdannelse af værts-ufordøjelige fibre til kortkædede fedtsyrer (SCFA'er), som giver energi til colonceller, understøtter slimproduktion og modulerer immunsystemet.

Efterforskerne har for nylig undersøgt virkningerne af en fiberfri diæt i en gnotobiotisk musemodel med et syntetisk mikrobielt samfund på 14 medlemmer, der viser, at slimnedbrydende bakterier udkonkurrerer fibernedbrydende bakterier, hvilket forårsager nedbrydning af slimlaget i tyktarmen. Et medlem af dette syntetiske samfund, Akkermansia muciniphila, er en kommensal bakterie, der findes i 1-4 % relativ overflod i den menneskelige tarm og lever specifikt af de værtsudskilte muciner. Imidlertid er denne bakterie betydeligt beriget i tarmen hos patienter med multipel sklerose og tyktarmskræft, hvilket tyder på, at dens mukolytiske evner kan spille en rolle i disse sygdomme. Et mikrobielt skift i retning af berigelse af mukolytiske bakterier kan være en vigtig forløber for tarm-forbundne sygdomme. Mens observationsstudier har identificeret en lavere risiko for irritabel tarmsygdom (IBD) hos mennesker, der indtager kost med højt indhold af fibre, frugt og grøntsager, har ingen undersøgelse eksplicit undersøgt fibers virkninger på den funktionelle kapacitet af det menneskelige tarmmikrobiom i sammenhængen. af effekter på det slimnedbrydende mikrobiom. Baseret på vores publicerede arbejde i mus, for det aktuelle projekt, antager efterforskerne, at mangel på kostfibre hos mennesker fremmer øgede aktiviteter af slimnedbrydende bakterier, og derved reducerer slimhinden i tarmen. Efterforskerne anmoder om pump priming for at igangsætte dette pilotprojekt, da det vil generere grundlæggende datasæt til at informere adskillige opfølgende undersøgelser.

Det aktuelle projekt søger således at oversætte fund fra musemodeller til mennesker ved hjælp af et crossover-studie blandt raske voksne. Deltagerne vil blive tilfældigt tildelt en første diætintervention, der er lav eller høj i fiber, og derefter, efter en udvaskningsperiode, der har til formål at vende eventuelle ændringer i sammensætningen, skiftes til den anden diættype. Diæterne vil blive evalueret af en ernæringsekspert for at sikre, at de adskiller sig i fiberindhold, men er sammenlignelige med hensyn til kalorieindhold og makronæringsstofindhold. Den målrettede mængde af kostfiberindtag fra de fiberrige testmåltider vil være omkring 30 g/d mere end den fiberfattige diæt. Ud over diætjournaler vil efterforskerne administrere spørgeskemaer, indhente grundlæggende kliniske mål (blodtryk, vægt, højde, talje/låromkreds), indsamle blodprøver til immunologiske analyser og indsamle afføringsprøver før og ved slutningen af ​​hver diætintervention for sekventering og funktionel profilering af bakteriesamfund.

Efterforskerne vil rekruttere raske frivillige til at deltage i en 2x2 crossover-design kontrolleret diætundersøgelse. Efter statistisk konsultation konkluderer efterforskerne, at efterforskerne kræver en stikprøvestørrelse på n=15 i hver sekvensgruppe (en samlet prøvestørrelse på N=30) for at have 87,5 % kraft til at detektere en -0,5 forskel i middel for alfa-diversitet (Shannon indeks) under de to kostbetingelser. Frivillige, der opfylder alle inklusions- og eksklusionskriterier, vil blive tilfældigt tildelt en diætintervention med højt eller lavt fiberindhold og vil derefter, efter en uges udvaskningsperiode, modtage den anden diættype. Måltider med højt og lavt fiberindhold, der indeholder en række forskellige fibertyper, vil blive serveret til deltagerne på et udpeget afleveringssted (hjemme eller på arbejdspladsen) i en uge for at mindske variationen i fiberindtagelse, øge overholdelse af kosten og maksimere viden om næringsindholdet i deltagernes kost. Ernæringsmæssigt afbalancerede diætinterventioner er designet af en kvalificeret diætist hos SERVIOR i samarbejde med LIH-undersøgelsesteamet og leveret af Paul Eischen Traiteur, en partner cateringservice. Deltagere på begge diætinterventioner vil få multivitamintilskud for yderligere at sikre, at de får essentielle vitaminer og mineraler.

Ved baselinebesøget vil vores team arbejde sammen med sygeplejersker fra Clinical and Epidemiological Investigation Center (CIEC, ledet af Dr. Manon Gantenbein) for at indsamle demografiske data, antropometri, tidlig livshistorie, familiehistorie, detaljerede kostmønstre og biologiske prøver (blod, urin og afføring). Deltagerne vil bruge en deltagerdagbog til at logge deres diæt gennem hele undersøgelsen i form af daglige 24 timers tilbagekaldelse af mad, undtagen for fødevarer eller drikkevarer, der leveres under diætinterventionerne. Efter hver interventionsperiode vil der blive brugt en ugelang udvaskningsperiode for at vende eventuelle ændringer, der er opstået på grund af kosten.

Midtvejs i hver interventions- og udvaskningsperiode vil efterforskerne administrere en kort undersøgelse indeholdende spørgsmål, der er relevante for vores forskningsmål. Ved hvert af disse besøg vil CIEC-sygeplejersker indsamle biologiske prøver og antropometriske mål. Deltagerne vil også blive bedt om at aflevere en afføringsprøve for de næste to dage. Alle deltagerdata vil blive pseudonymiseret, når de eksporteres fra Research Electronic Data Capture-applikationen (REDCap) til analyse og vil blive håndteret i overensstemmelse med den generelle databeskyttelsesforordning (GDPR). Undersøgelsen har fået etisk godkendelse af det luxembourgske sundhedsministerium (Ref# 835x38895) og af Comité National d'Ethique de Recherche (CNER; Ref# 201911/03).