Omega-3- und Ballaststoff-Interventionsstudie zur Verbesserung der Stoffwechselgesundheit

Ernährung und Ernährung sind entscheidende Faktoren für chronische Erkrankungen. Es sind jedoch zusätzliche Informationen darüber erforderlich, welche bioaktiven Verbindungen und in welchen Mengen sie konsumiert werden sollten, um einen bestimmten gesundheitlichen Nutzen zu erzielen. Einer der größten wissenschaftlichen Durchbrüche der letzten Zeit war die Erkenntnis, wie wichtig der Inhalt, die Funktion und die Homöostase des Darmmikrobioms für die menschliche Gesundheit sind.

Ballaststoffe: Der Einfluss der Ernährung auf das Mikrobiom wird durch große Unterschiede zwischen den Kulturen veranschaulicht, in denen afrikanische Gemeinschaften, die sich pflanzlich ernähren, siebenmal mehr Ballaststoffe verbrauchen als der Westen, der einen größeren Teil seines Energiebedarfs durch die Nutzung der Darmmikrobiota deckt. Jäger und Sammler weisen nachweislich eine um 30–40 % größere Artenzahl und -vielfalt auf als westliche Populationen. Außerdem zeigte eine Mehrgenerationenstudie an Mäusen, dass eine westliche Ernährung für den Rückgang der Mikrobiota-Vielfalt verantwortlich war. Vielfalt entwickelt sich zum gemeinsamen Indikator für eine gute Darmgesundheit in allen Bevölkerungsgruppen und hängt mit der Produktion nützlicher kurzkettiger Fettsäuren (SCFAs) zusammen. Die Fermentation von Ballaststoffen verändert das Profil mikrobieller Metaboliten im Magen-Darm-Trakt, vor allem SCFAs. Eine geringe Ballaststoffaufnahme führt zu einer verringerten Produktion von SCFAs und verschiebt außerdem den Metabolismus der gastrointestinalen (GI) Mikrobiota hin zur Nutzung ungünstigerer Nährstoffe, was zur Produktion potenziell schädlicher Metaboliten führt, die aus der Fermentation von Aminosäuren stammen. Die Verhinderung der Entstehung solcher Metaboliten durch Ballaststoffe ist einer der Hauptmechanismen zur Vorbeugung von Darmkrebs. Es gibt zahlreiche Beobachtungsergebnisse aus epidemiologischen Beobachtungsstudien, die belegen, dass sich die Ballaststoffaufnahme positiv auf die menschliche Gesundheit auswirkt. Allerdings sind die Ergebnisse aus Interventionsstudien weniger konsistent. Die Variabilität in Humaninterventionsstudien könnte auch auf die stark interindividualisierten Reaktionen des menschlichen GI-Mikrobioms auf Ballaststoffe zurückzuführen sein, was eine Begründung für die Individualisierung von Ballaststoffanwendungen darstellt.

Omega-3-Fettsäuren: Beim Menschen werden Omega-3-Fettsäuren leicht in Zellmembranen eingebaut, was zu einer erhöhten Zellflüssigkeit führt, was den Glukosetransport verbessern kann. Darüber hinaus fördert eine Omega-3-Supplementierung die Fettoxidation im Ruhezustand und die Glykogenspeicherung, was möglicherweise zu einer verbesserten Insulinsensitivität beiträgt. Eine Omega-3-Supplementierung kann auch das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen verringern, indem sie die zirkulierenden Lipoproteine ​​sehr niedriger Dichte (LDL), Triacylglycerine und freie Fettsäuren (FFA) reduziert. Darüber hinaus verfügt es über zusätzliche entzündungshemmende und antithrombotische Eigenschaften. Zuvor veröffentlichte Daten der Forscher deuten auf den möglichen Einsatz einer Omega-3-Ergänzung zur Verbesserung der Mikrobiomzusammensetzung hin. Obwohl Studien zu Nahrungsergänzungsmitteln widersprüchliche Ergebnisse liefern, beträgt die derzeit empfohlene tägliche Zufuhr von Omega-3 250 mg (aktives EPA und DHA) für die Allgemeinbevölkerung und höher für Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Bei der Studie handelt es sich um eine mechanistische Proof-of-Concept-Studie, die zeigen wird, inwieweit eine Omega-3-Fettsäure-Supplementierung zu den Vorteilen einer probiotischen Intervention sowohl im Hinblick auf die Vielfalt und Zusammensetzung des Mikrobioms als auch auf die SCFA-Produktion beiträgt. Darüber hinaus wird gezeigt, ob dies zu messbaren Verbesserungen bei anderen Markern des Fettsäurestoffwechsels und im Gleichgewicht verschiedener T-Zelllinien führt, von denen einige entzündungsfördernd und andere entzündungshemmend sind. In dieser Studie werden wir testen, ob 1) die Aufnahme von Ballaststoffen zu einer Erhöhung der Mikrobiom-Diversität, einer erhöhten SCFA-Produktion im Darm und einer weniger entzündlichen T-Zell-Zusammensetzung führt und 2) eine Omega-3-Supplementierung einen vergleichbaren Nutzen in Bezug auf die Mikrobiom-Diversität und die kardiometabolische Verbesserung bietet zu dem, was durch Fasern geliefert wird.

Bei der Studie handelt es sich um eine randomisierte kontrollierte Interventionsstudie, bei der die Teilnehmer in zwei verschiedene Behandlungsarme eingeteilt werden. Durch die Randomisierung wird eine gleichmäßige Verteilung der Schlüsselmerkmale kontrolliert, die zwischen Gruppenvergleichen verfälschen können, und sie werden durch eine Analyse der Basisdaten bewertet.

80 Teilnehmer über 18 Jahre werden aus der TwinsUK-Datenbank rekrutiert. Die Gesamtdauer der Ernährungsintervention beträgt 6 Wochen mit einem ersten Besuch zu Studienbeginn und einem letzten Besuch nach 6 Wochen.