Modulering af tarmmikrobiomet ved hjælp af en proteinrig diæt (HPD)

En højproteindiæt har i prækliniske gnavermodeller og kliniske forsøg vist sig at være en effektiv fedmebehandling, der er forbundet med større tab af kropsvægt og fedtmasse og øget mæthed sammenlignet med isokaloriske standardproteindiæter. Mekanismerne bag denne reaktion er imidlertid ikke blevet fuldstændig belyst. Forskerne påviste for nylig i en gnavermodel, at en kost med højt proteinindhold inducerer ændringer i tarmmikrobiomet, herunder en opblomstring af Akkermansia muciniphila, en mikrobe, der rapporteres at have en anti-fedme-effekt. Baseret på disse foreløbige undersøgelser antager efterforskerne, at en kost med højt proteinindhold inducerer ændringer i tarmmikrobiomet, der medierer dets kliniske effekt mod fedme.

Mere end tre fjerdedele af veteraner er overvægtige eller fede, hvilket gør fedme til et folkesundhedsproblem af enorm betydning for VA-medicinske system. Resultaterne af den foreslåede undersøgelse vil give indsigt i de specifikke mikrober, der driver den kliniske respons på en kost med højt proteinindhold, og kan identificere kandidater mod fedmemikrober, der kunne videreudvikles til nye mikrobielle terapeutiske midler. Mere generelt ville etablering af en mikrobiomafhængig mekanisme for effektiviteten af ​​en diætintervention være et gennembrud i efterforskernes forståelse af fedmebehandling. Det ville bane vejen for større kliniske og translationelle undersøgelser, der undersøger mikrobiotaens rolle i andre diæter og for udviklingen af ​​mikrobielle terapier, der anvendes alene eller i kombination med diætintervention til behandling af overvægtige veteraner.

For at undersøge tarmmikrobiomets rolle i at mediere effekten af ​​en kost med højt proteinindhold, vil efterforskerne studere 216 overvægtige og fede veteraner (BMI 27), som vil blive randomiseret 1:1 til isokalorisk højt protein (30%) eller normalt protein ( 15 %) 1500 kalorie diæter i 16 uger ved at bruge eksisterende klinisk infrastruktur på West Los Angeles VA Medical Center etableret til et nyligt afsluttet klinisk forsøg med en kost med højt proteinindhold. I mål 1 vil effekten af ​​en kost med højt proteinindhold på sammensætningen og funktionen af ​​tarmmikrobiomet blive vurderet ved 16S rRNA-sekventering, haglgeværmetagenomik og metabolomik. I mål 2 vil der blive udført bioinformatikanalyse for at identificere fækale mikrober, bakteriegener og metabolitter, der er forbundet med vægttab, reduceret kropsfedt, nedsat leversteatose, ændrede lipidprofiler, reduceret hæmoglobin A1c, nedsat højfølsomt C-reaktivt protein, øget mæthed og cirkulerende niveauer af hormoner, der påvirker mætheden (leptin, ghrelin glucagon, glucagon-lignende peptid-1, peptid YY).