Proof-of-Concept-Studie; Die Wirkung einer eingekapselten Nährstoffmischung auf die Aktivierung der ilealen Bremse

Adipositas und Gewichtsmanagement Weltweit nimmt die Häufigkeit von Übergewicht und Adipositas rapide zu, mit negativen Auswirkungen auf die Gesundheit und die Gesundheitskosten. Die Wirksamkeit der derzeit verfügbaren Behandlungen ist langfristig relativ begrenzt. Bisher hat sich gezeigt, dass ein chirurgischer Eingriff die einzige Strategie ist, um schweres Übergewicht langfristig zu überwinden. Darüber hinaus wurde in einer kürzlich durchgeführten Metaanalyse festgestellt, dass Nahrungsergänzungsmittel und Bewegung allein nicht zu einer verbesserten Gewichtsabnahme nach kalorienreduzierten Diäten beitragen. Daher ist es wichtig, neue effektive Strategien zu entwickeln, die eine Gewichtsabnahme herbeiführen oder nach einer Gewichtsabnahme helfen, das Gewicht zu halten. Ein vielversprechender Mechanismus zur Gewichtskontrolle ist die Aktivierung der sogenannten „ilealen Bremse“. Ileumbremse Die Ileumbremse bezieht sich auf einen intestinalen Rückkopplungsmechanismus, der durch Nährstoffe an einer bestimmten Stelle im Dünndarm ausgelöst wird und nicht nur zur Modulation der Magen-Darm-Sekretion und -Motilität, sondern auch der Nahrungsaufnahme und des Hungers führt. Die ileale Bremse kann durch ileale Infusion unverdauter Lipide aktiviert werden, und kürzlich wurde festgestellt, dass die ileale Infusion von Saccharose und Casein die Nahrungsaufnahme im gleichen Maße unterdrückt wie eine äquikalorische Menge an Lipiden8. Neben der Reduktion der Nahrungsaufnahme wurde eine Zunahme des Sättigungsgefühls und eine Abnahme des Hungers festgestellt. Da die Aktivierung der Ileumbremse ein vielversprechendes Ziel für Gewichtsmanagementstrategien zu sein scheint, müssen alternative Techniken zur Nährstoffzufuhr verwendet werden. Mehrere Studien untersuchten die Auswirkungen der Nährstoffinfusion in allen Regionen des Dünndarms. Alle Studien verwendeten jedoch Darmernährungskatheter, um Nährstoffe direkt in den gewünschten Teil des Dünndarms zu infundieren. Um die Wirkung einer langfristigen Aktivierung der Ileumbremse bei übergewichtigen Personen zu untersuchen, muss ein anderer Ansatz für die Nährstoffzufuhr gewählt werden. Eine Alternative zur distalen Dünndarm-Nährstoffzufuhr über Ernährungskatheter ist die Einkapselung von Nährstoffen. Die Verkapselung kann verwendet werden, um Nährstoffe an eine bestimmte Darmstelle zu liefern. Durch die Verkapselung werden die Nährstoffe mit einer essbaren Hülle bedeckt/umgeben. Diese Beschichtung ist definiert als eine dünne Schicht aus essbarem Material, die auf die Oberfläche der Nährstoffe aufgetragen wird. Dies bildet eine Barriere gegen die Verdauung im Magen und in den proximalen Teilen des Dünndarms. Vergleichbare Ansätze wurden bereits für die ortsspezifische Arzneimittelabgabe verwendet. Zwei Beispiele für Systeme, die in der Lage sind, Medikamente in die Ileo-Colon-Region abzugeben, sind das von Schellekens et al. beschriebene ColoPulse-System. (2010) und das von Varum et al. (2013). Beide Methoden wurden entwickelt, um die Arzneimittelfreisetzung in der Ileokolonregion zu beschleunigen und verwenden spezifische Eudragit®-Polymerbeschichtungen. Die Anpassung dieser Polymerbeschichtungen führt zu einer proximaleren (Ileum) Abgabe. Diese Techniken wurden jedoch für die Arzneimittelabgabe entwickelt. Um die Ileumbremse zu aktivieren, wird vorzugsweise eine vollständig lebensmitteltaugliche Anwendung verwendet. Ein weiterer lebensmitteltauglicher Ansatz zur Zufuhr von Nährstoffen in den distalen Dünndarm ist die Mikroverkapselung. Diese Mikroverkapselungstechnik wird in der vorliegenden Studie verwendet, um eine Nährstoffmischung, die hauptsächlich aus Saccharose (60 %) und Kasein (30 %) besteht, in einer Hülle aus Molkenprotein (10 %) in den distalen Dünndarm zu transportieren. Die von AnaBio Technologies Ltd. patentierte Liefermethode (http://www.AnaBio.ie/) umfasst eine aktive Komponente, die in einer Proteinmatrix aus vorzugsweise Molkeprotein eingekapselt ist. Der Mechanismus, durch den ihre Technik den Wirkstoff an die bevorzugte Darmstelle abgibt, basiert auf dem pH-Wert, der Oberflächenporosität der Mikrokügelchen und der Reaktion auf spezifische Enzyme. Diese drei Parameter werden verwendet, um die Mikroverkapselungskügelchen so zu gestalten, dass sie den Wirkstoff an die bevorzugte Stelle im Darm (z. Zwölffingerdarm, Jejunum oder Ileum). Außerdem ist die Größe der Mikroperlen wichtig für die Darmpassagezeit. AnaBio verwendet ihre aus Human- und Tierstudien gesammelten Daten, um die Größe der Mikroperlen mit der Darmpassagezeit, dem Dosisvolumen und den physiologischen Eigenschaften in Beziehung zu setzen. Die Mikroperlengröße (Mikrometerbereich) kann je nach Bevölkerungsgruppe und erforderlicher Laufzeit gewählt werden, eine durchschnittlich verwendete Größe beträgt 150 Mikrometer. Der Vorteil dieser kleinen Partikel besteht darin, dass die Partikel mit einem Lebensmittelprodukt gemischt werden können. Das Verhältnis aktive : eingekapselte Proteinmatrix beträgt 95 : 5 %. Das bedeutet, dass, wenn Saccharose eingekapselt wird, 95 % der Mikrokügelchen reine Saccharose und 5 % Molkeprotein sind. Aus unseren bisherigen Untersuchungen8 wissen wir, dass eine Infusion mit 13 Gramm Saccharose die Ileumbremse aktivieren kann. Für die vorliegende Studie verwenden wir eine Mischung aus verkapselten Saccharose-Mikroperlen (60 %) und verkapselten Kasein-Mikroperlen (30 %), um die Zusammensetzung einer kleinen gemischten kohlenhydrat- und proteinreichen Mahlzeit zu simulieren. Wirksamkeit Dünndarmabgabe AnaBio lieferte Daten (die aufgrund von IP-Anträgen nicht weitergegeben werden können) von vier In-vivo-Studien, von denen 3 Studien am Menschen und 1 Studie an Schweinen waren. In diesen Studien wurde die Wirksamkeit ihrer Verabreichungsmethode untersucht. Aus diesen Studien kann geschlossen werden, dass die Molkeprotein-Mikroverkapselungstechnik eine spezifische intestinale Verabreichungsmethode ist, die entweder spezifisch für das Ileum (2 Humanstudien und 1 Schweinestudie) oder das Jejunum (1 Humanstudie) ist. Vorliegende Studie In der vorliegenden Studie wird die Wirkung einer 6-wöchigen Aktivierung der Ileumbremse auf Körpergewicht, BMI und Taillenumfang untersucht. Es wird die Hypothese aufgestellt, dass eine 6-wöchige Aktivierung der Ileumbremse durch Abgabe einer eingekapselten Nährstoffmischung an den distalen Dünndarm zu einem reduzierten Körpergewicht führt. Dies wird durch die tägliche Einnahme einer verkapselten Nährstoffmischung (z. 60 % Saccharose und 30 % Casein, eingekapselt in 10 % Molkenprotein) entweder in den distalen Dünndarm (aktiv) oder in den Magen (Placebo) vor dem Mittag- und Abendessen für 6 Wochen in einer randomisierten, doppelblinden, placebokontrollierten Parallelstudie. Dies wird in der zweiten Phase der Studie (Phase 2) untersucht. Vor der Intervention, Studientag 1 und 2 (SD1 und SD2), mittlerer (SD4) und postinterventioneller Zeitraum (SD5) wird die Wirksamkeit der Verringerung der Nahrungsaufnahme (>68 kcal) bewertet. Es ist nicht bekannt, ob die Ileumbremse durch die in den distalen Dünndarm abgegebene verkapselte Nährstoffmischung (aktiv) im gleichen Ausmaß aktiviert wird wie die Ileumbremse durch Ileum-Saccharose- und Casein-Infusion. Daher werden wir die Aktivierungswirksamkeit der Ileumbremse der Einnahme der eingekapselten Nährstoffmischung bei einer ad libitum-Nahrungsaufnahme untersuchen. Dies erfolgt in der ersten Studienphase (Phase 1). Vor der Intervention wird die Wirksamkeit in einem randomisierten placebokontrollierten Crossover-Design getestet. Innerhalb jedes Probanden wird der Unterschied in der ad libitum-Nahrungsaufnahme nach aktiver oder Placebo-Einnahme untersucht. Wenn die aktiv eingekapselte Nährstoffmischung nicht zu einer Reduzierung der Nahrungsaufnahme führt, wird die Intervention nicht eingeleitet.