Kombinationen rektaler kurzkettiger Fettsäuren und Substrat- und Energiestoffwechsel

Die Darmmikrobiota wird zunehmend als wichtiger Faktor für die Fettverteilung, die Insulinsensitivität und den Glukose- und Lipidstoffwechsel erkannt. Demnach könnte die Darmmikrobiota eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Adipositas und Typ-2-Diabetes mellitus spielen. Die Rolle von aus dem Darm stammenden kurzkettigen Fettsäuren (SCFA), deren Bildung durch mikrobielle Fermentation von Ballaststoffen verstärkt wird, ist noch umstritten. Eine Studie fand heraus, dass eine erhöhte Bildung von SCFA die Energieextraktion aus der Nahrung mit nachfolgender Gewichtszunahme stimulierte. Im Gegensatz dazu hatte die Supplementierung mit nicht fermentierbaren Kohlenhydraten, die zu einer Erhöhung der SCFA-Bildung führten, positive Auswirkungen auf die Körpergewichtskontrolle und die Insulinsensitivität. Bemerkenswerterweise zeigte eine Studie, dass eine Butyrat-Supplementierung bei Mäusen ernährungsbedingte Fettleibigkeit und Insulinresistenz verhinderte. Gegenwärtig ist unser Verständnis der Auswirkungen von SCFA auf den menschlichen Metabolismus (im Darm oder systemisch) noch begrenzt. Angesichts der gesundheitsbezogenen Angaben bestimmter Ballaststoffe (Präbiotika) ist jedoch ein detailliertes Bild der Physiologie des menschlichen SCFA-Stoffwechsels und seiner Wechselwirkung mit dem Mikrobiom von zentraler Bedeutung. Wir nehmen an, dass die unterschiedliche Verfügbarkeit von SCFA den menschlichen Stoffwechsel unterschiedlich beeinflusst. Um festzustellen, ob die rektale Verabreichung von SCFA ein gutes Modell zur Untersuchung der metabolischen Wirkungen von SCFA ist, haben wir zuerst eine Pilotstudie durchgeführt (METC 11-3-079). In dieser Pilotstudie haben wir festgestellt, ob die rektale Verabreichung von Natriumacetat im Vergleich zur proximalen Verabreichung die gleichen Auswirkungen auf den Substrat- und Energiestoffwechsel hat. Unsere Ergebnisse zeigen, dass der primäre Ergebnisparameter Fettoxidation unter postabsorptiven Bedingungen signifikant verändert wurde, wenn Natriumacetat in einer Konzentration von 180 mM in den distalen Teil des Dickdarms verabreicht wurde. Im Gegensatz dazu wurde keine Wirkung auf den Energieverbrauch oder die Substratoxidation beobachtet, wenn Natriumacetat in den proximalen Dickdarm verabreicht wurde. Folglich scheint der distale Teil des Dickdarms ein gutes Modell zu sein, um die Auswirkungen von SCFA aus dem Darm auf das menschliche Substrat und den Energiestoffwechsel zu bestimmen. Daher werden wir in dieser Studie SCFA rektal unter Verwendung von Einläufen verabreichen. Wir werden gesunden, übergewichtigen männlichen Freiwilligen verschiedene Kombinationen von SCFA verabreichen und die Auswirkungen auf den Stoffwechsel untersuchen. Diese Studie ist ein wichtiger Teil eines Gastrointestinal Health TIFN-Projekts (GH003 WP 1.2), das weitere Erkenntnisse darüber liefern wird, wie eine erhöhte Verfügbarkeit einer vorteilhaften SCFA-Mischung als Grundlage für rationale Ernährungsstrategien bei der Prävention und Behandlung von Adipositas und Adipositas dienen könnte 2 Zuckerkrankheit. Um rationale Ernährungsstrategien zu erhalten, wird sich ein nächster Schritt in diesem TIFN-Projekt auf Nahrungsbestandteile konzentrieren, die die Darmmikrobiota und die nachfolgende SCFA-Produktion modulieren.