Darmmikrobiota, kurzkettige Fettsäuren und Adipositas im epidemiologischen Übergang

Ziel dieser Studie ist es, Zusammenhänge zwischen Darmmikrobiota, kurzkettigen Fettsäuren (SCFAs) und Fettleibigkeit in Bevölkerungsgruppen während des epidemiologischen Übergangs zu definieren und Mechanismen zu untersuchen, durch die diese Faktoren unabhängig und gemeinsam die Entwicklung von Fettleibigkeit beeinflussen können. Die Darmmikrobiota und SCFAs wurden mit Fettleibigkeit in Verbindung gebracht, die ursächlichen Mechanismen sind jedoch unbekannt, ebenso wie die individuellen fettleibigen Wirkungen der einzelnen SCFAs (Butyrat, Acetat und Propionat). Bestehende Studien sind durch widersprüchliche Ergebnisse, kleine Stichprobengrößen, begrenzte und ungenaue Messungen von Fettleibigkeit und das Fehlen detaillierter Ernährungs- und anderer Umweltexpositionen/Mediatoren begrenzt. Die Forscher schlagen vor, diese Herausforderungen zu bewältigen, indem sie eine bestehende Kohorte von fünf verschiedenen, klar definierten Populationen aus der Modellierung der epidemiologischen Übergangsstudie (METS, R01-DK080763) nutzen. METS besteht aus einer Kohorte von 2.500 Erwachsenen afrikanischer Herkunft, die in fünf deutlich unterschiedlichen Umgebungen leben; Ghana, Südafrika, Jamaika, die Seychellen und die USA, die seit 2010 prospektiv verfolgt werden. Unsere vorläufigen Daten deuten darauf hin, dass es zwar Unterschiede zwischen Darmmikrobiota und SCFAs zwischen den Standorten gibt, aber ähnliche Beziehungen zwischen den Standorten für die Auswirkungen von Darmmikrobiota/SCFAs auf die Adipositas bestehen. Zusätzlich zu den jährlichen Gesundheitsmessungen; Die Forscher schlagen vor, die SCFAs der Darmmikrobiota und des Stuhls bei allen Teilnehmern (2500) im ersten Jahr der aktuellen Studie zu messen und damit eine der bisher größten bevölkerungsbasierten Studien zur Darmmikrobiota bereitzustellen. Wir werden unsere Kohorte von 2500 Personen in zwei Gruppen aufteilen: (1) eine Testgruppe mit 1000 Teilnehmern, um zu untersuchen, welche Darmmikroorganismen und Stuhl-SCFAs mit Adipositas assoziiert sind; (2) ein Validierungssatz von 1500 Teilnehmern zur unabhängigen Überprüfung der im Testsatz identifizierten Biomarker, wodurch falsche Korrelationen aufgrund einer großen Anzahl von Merkmalen (z. B. Bakterientaxa) minimiert werden. Die Forscher werden alle 2500 Teilnehmer drei Jahre lang begleiten, um Gewichts- und Adipositasveränderungen zu beurteilen. Dabei wird die Bayesian-Kernel-Machine-Regression-Modellierung verwendet, um zu untersuchen, ob Veränderungen durch Darmmikrobiota und SCFAs-Faktoren vorhergesagt werden können. Schließlich werden die Forscher mithilfe einer kausalen Mediationsanalyse die direkte und indirekte Wirkung einzelner und/oder kumulativer Darmmikrobiota auf die durch SCFA vermittelte Adipositas identifizieren. Die Forscher werden daher von einer bestehenden, ausführlich beschriebenen Kohorte von Erwachsenen afrikanischer Herkunft profitieren, die aufgrund der weitverbreiteten geografischen Verteilung und damit der Variation in den Umweltkovariatenexpositionen eine erhebliche Variabilität aufweist. Die vorgeschlagene Studie wird das Verständnis der Rolle der Darmmikrobiota und SCFAs bei der Entwicklung von Fettleibigkeit erheblich verbessern und neue therapeutische Ziele gegen Fettleibigkeit liefern, die auf SCFAs abzielen, die Merkmale der Darmmikrobiota produzieren.