Wirkung von FODMAPs auf Schleimhautentzündungen bei IBS-Patienten

Bis zu 15 % der Erwachsenen in der westlichen Gesellschaft leiden unter dem Reizdarmsyndrom (IBS), das nach Erkältungen die zweithäufigste Ursache für Fehlzeiten am Arbeitsplatz ist. Dieser Vorschlag befasst sich mit kritischen Wissenslücken in unserem Verständnis der IBS-Mechanismen. Welche Umweltauslöser führen dazu, dass Schmerzsymptome chronisch zu- und abnehmen? Eine grundlegende Beobachtung ist, dass über 70 % der IBS-Patienten berichten, dass Mahlzeiten Bauchschmerzen und Durchfall auslösen. Daher haben wir die Auswirkungen einer Diät mit wenig fermentierbaren Oligo-, Di-, Monosacchariden und Polyolen (FODMAPs) untersucht, da bis zu 50-70 % der RDS-Patienten bei dieser Diät über verbesserte Symptome berichteten (McIntosh et al. 2016; Halmos et al. 2014). Wir fanden heraus, dass sich die Symptome, insbesondere Schmerzen, bei IBS-Patienten mit einer niedrigen im Vergleich zu einer hohen FODMAP-Diät deutlich verbesserten. Darüber hinaus fanden wir bei einer Untergruppe von Patienten Hinweise darauf, dass FODMAPs intestinale Mastzellen aktivieren, eine Hauptquelle für Proteasen und Histamin, und ihre Expression scheint mit IBS-Symptomen verbunden zu sein, obwohl dies noch bewiesen werden muss. Somit stellt diese Diät ein nützliches klinisches Werkzeug bereit, um die Proteaseaktivität zu stimulieren und ihre Wirkungen zu untersuchen. Die Sensibilisierung (Modulation intrazellulärer Mechanismen, die zu einer übersteigerten Aktionspotentialentladung als Reaktion auf einen gegebenen Stimulus führt) von nozizeptiven Spinalganglien (DRG)-Neuronen durch Gewebemediatoren ist ein grundlegender Mechanismus, der abnormalen Schmerzsignalen zugrunde liegt. Wir haben auch überzeugende Beweise bei menschlichen IBS-Patienten, dass eine Familie von Proteasen Schlüsselmediatoren sind, die einer anderen kritischen Wissenslücke zugrunde liegen, die wir identifiziert haben, nämlich welche Gewebemediatoren zu anhaltenden und verstärkten Bauchschmerzen führen können. Wir und andere fanden heraus, dass diese Proteasen in IBS-Geweben erhöht sind und dass sie DRG-Neuronen sensibilisieren – die primären sensorischen Neuronen, die den Dickdarm innervieren. Basierend auf diesen Erkenntnissen ist es unser Ziel, die übergreifende Hypothese zu testen, dass die Ernährung wiederkehrende Symptome bei IBS durch Aktivierung von Gewebeproteasen auslösen kann, die übertriebene Schmerzen verursachen, indem sie Signale an nozizeptive DRG-Neuronen senden. Die wiederholte Exposition gegenüber solchen Nahrungsbestandteilen und die daraus resultierende Protease-Signalgebung ist eine wichtige Ursache für das Zunehmen und Abnehmen der Symptome im Laufe der Zeit. Unser Ziel ist es daher, die Beziehung einer bestimmten diätetischen Intervention mit der Proteaseaktivität bei IBS-Patienten zu charakterisieren.

Dies wird eine prospektive Studie sein, die die Wirkung von Low-FODMAP und High-FODMAP auf Symptome und Protease-Wirkungen auf die Erregbarkeit von nozizeptiven DRG-Neuronen vergleicht. Wir werden das Harnmetabolom als sekundäres Maß für Mastzellmediatoren (d.h. Histamin und Proteasen). Wir werden auch Stuhl für mögliche zukünftige Mikrobiomanalysen sammeln, da Wechselwirkungen mit dem Mikrobiom der Ernährung (d.h. Fermentation der FODMAPs) kann das Ausmaß der Reaktion vorhersagen. Die Studie wird in den Gastroenterologie-Kliniken und der Endoskopie-Suite des Hotel Dieu Hospital in Kingston, Ontario, durchgeführt. Diese Studie umfasst die folgenden vier Zeiträume: „Baseline“, „Run-in“, „High-FODMAP-Diät“ und „Low-FODMAP-Diät“. Die Teilnehmer werden einer Basisbewertung mit Fragebögen zu Demografie, IBS-Symptomen (IBS Symptom Severity Scoring Questionnaire), Ernährung sowie einem Fragebogen zu psychologischen Parametern unterzogen. Zu Studienbeginn wird ein detaillierter Fragebogen zur Ernährung der Teilnehmer durchgeführt. Basislinien-Mukosakolonbiopsien werden unter Verwendung einer begrenzten flexiblen Sigmoidoskopie erhalten. Die grundlegende Zusammensetzung der Stuhlmikrobiota wird durch 16S-rRNA-Genprofilierung analysiert. Die fäkalen Calprotectin-Spiegel werden aus Stuhlproben erhalten. Urin- und Blutmetabolom werden zu Studienbeginn auch mittels Massenspektrometrie analysiert. Diese werden 3 Wochen später während einer Einlaufphase wiederholt, um zu beurteilen, ob diese Messungen zeitlich stabil sind oder nicht. Diese Einlaufzeit beträgt 3 Wochen. Nach Abschluss der Einlaufphase werden die Patienten aufgefordert, 3 Wochen lang eine Diät mit hohem FODMAP-Gehalt zu sich zu nehmen. Alle Tests, die zu Beginn und während der Einlaufphase durchgeführt wurden, werden ein drittes Mal durchgeführt. Die Teilnehmer treffen sich mit Ermittlern und erhalten eine Ernährungsberatung, einschließlich eines Handzettels, in dem Lebensmittel aufgeführt sind, die gegessen und vermieden werden sollten. Ein Ernährungsberater wird umfassend in diesen Prozess einbezogen, um sicherzustellen, dass die Anweisungen angemessen und genau sind. Für den Rest der Studie können die Patienten keine Antibiotika und Faserergänzungen einnehmen. Nach der 3-wöchigen Diätperiode mit hohem FODMAP-Gehalt treffen sich die Teilnehmer erneut mit dem Ernährungsberater, um Anweisungen zur Einnahme einer niedrigen FODMAP-Diät zu erhalten. Nach 3 Wochen mit einer Low-FODMAP-Diät werden alle Baseline-Tests ein viertes Mal durchgeführt. Unser Ziel ist es, 20 Patienten aufzunehmen. Basierend auf einer Ansprechrate von 70 % auf eine Low-FODMAP-Diät (Halmos et al. 2014) und unserer Erfahrung aus früheren Studien sollte diese Zahl angemessen sein.

Bitte beachten Sie, dass die bei der Sigmoidoskopie entnommenen Biopsien am HDH für die Überstände verarbeitet und dann für spätere elektrophysiologische Studien in der Gastro-Intestinal Diseases Research Unit (GIDRU) am KGH eingefroren werden.