Magenentleerung nach Brotverzehr

Die Geschwindigkeit der Magenentleerung hängt mit der Motilität des Dünndarms und der Absorption von Kohlenhydraten zusammen und ist eine der Hauptdeterminanten der postprandialen Glykämie. Eine langsamere Magenentleerung führt somit zu einem weniger ausgeprägten Anstieg des Blutzuckers. Insbesondere in der Diabetesversorgung ist eine reduzierte Magenentleerung wünschenswert, da sie den postprandialen Blutzuckeranstieg beeinflusst, der wiederum die glykämische Kontrolle insgesamt stark beeinflusst.

Brot ist eines der am häufigsten verzehrten Lebensmittel in Mittel- und Nordeuropa und eine der Hauptquellen für die Aufnahme von Kohlenhydraten. Zudem enthält Brot oft vielfältige Ballaststoffe. Die Wirkung auf die Magenentleerung und die im Dünndarm aufgenommene Menge an Nahrungskohlenhydraten hängt von der Gesamtzusammensetzung der Mahlzeit, dem Verarbeitungsgrad und der Art der Ballaststoffe ab, z. B. viskos oder nicht viskos. Der aus Hafer gewonnene Ballaststoff Beta-Glucan kann in dieser Hinsicht günstige Eigenschaften haben, da gezeigt wurde, dass die Zugabe von Beta-Glucan zu einer Mahlzeit die Geschwindigkeit der Magenentleerung verlangsamt. Studien, die die Wirkung von Beta-Glucan auf die Magenentleerung untersuchen, sind jedoch rar.

Zur Beurteilung der Magenentleerung gilt die Szintigraphie als „Goldstandard“, da die Methode problemlos zwischen Magenentleerung und Glukoseaufnahme im Dünndarm unterscheiden kann. Diese Methode wird jedoch aufgrund ihrer invasiven Natur und Strahlung nicht oft verwendet. Hochauflösende Echtzeit-Sonographie ist heute die am meisten bevorzugte Methode und wird als neuer "Goldstandard" angesehen, der eine gute Inter- und Intra-Observer-Übereinstimmung beweist. Im Vergleich zur Szintigraphie ist Ultraschall ein sicheres und nicht-invasives Verfahren, das in klinischen Einrichtungen weit verbreitet ist.

Ziele

Es sollte festgestellt werden, ob ein Weizenbrot mit einem optimierten Beta-Glucan-Gehalt eine andere Wirkung auf die Magenentleerung, das Sättigungsgefühl und den postprandialen Blutzucker hat als das Kontrollbrot.

Studienablauf

Rekrutierung

Gesunde Erwachsene (im Alter von 18 bis 40 Jahren) mit normalem bis übergewichtigem Body-Mass-Index (BMI: 18,5–30 kg/m2) und ohne Magen-Darm-Erkrankungen oder andere Probleme, die die Magenmotilität beeinträchtigen können, sind teilnahmeberechtigt und werden zur Teilnahme aufgefordert. Bei einer Früherkennungsuntersuchung wird der Gesundheitszustand kurz überprüft.

Die Teilnehmer werden über Flyer, Ankündigungen und Anzeigen in sozialen Medien wie Facebook angeworben. Die Teilnahmeberechtigung wird bei einem Screening-Besuch geprüft. Die Teilnehmer beantworten Fragebögen mit Fragen zum allgemeinen Gesundheitszustand, Lebensgewohnheiten, aktuellen Medikamenteneinnahmen, Allergien und Magen-Darm-Beschwerden (unter Verwendung des ROMA-IV-Fragebogens).

Studiendesign: randomisiertes Cross-Over-Design

Die Studie wird an nicht aufeinanderfolgenden Tagen an der Research Unit for Health Surveys der Universität Bergen durchgeführt, wobei zwischen zwei Studientagen mindestens 3 Tage (Auswaschphase) liegen müssen. Die Teilnehmer verzehren Brot mit entweder Beta-Glucan oder ohne Zusatzstoffe in einer Menge von 25 g verfügbaren Kohlenhydraten innerhalb von 10 Minuten zusammen mit 250 ml Wasser. Die Magenentleerung wird dann während der nächsten 2 Stunden in 15-Minuten-Intervallen in der ersten Stunde und dann alle 30 Minuten (15, 30, 45, 60, 90 und 120 Minuten) per Ultraschall gemessen. Blutproben werden zur Messung der postprandialen Glukose- und Sättigungshormone entnommen, und die Teilnehmer füllen eine visuelle Analogskala (VAS) für das Sättigungsgefühl aus. Während des Studienbesuchs werden Blutdruck, Körpergewicht, Taillenumfang und Körpergröße gemessen. Die Teilnehmer müssen mindestens 12 Stunden nüchtern sein (über Nacht, in der Regel ab 20:00 Uhr am Vorabend des Studienaufenthalts).

Studienbrot wird sowohl für die Untersucher als auch für die Teilnehmer verblindet, obwohl nicht ausgeschlossen werden kann, dass die Teilnehmer die Art des Brotes erkennen. Der Brotverzehr erfolgt in randomisierter Reihenfolge nach einem Randomisierungsschema.

Magenentleerung per Ultraschall

Messung: Der Teilnehmer ist in eine standardisierte Sitzposition zu bringen. Die Querschnittsfläche des Antrums des Magens wird mittels 2D-Ultraschall gemessen. Das Außenprofil des Antrums wird mit einem eingebauten Messschieber und einem im Ultraschallgerät verfügbaren Berechnungsprogramm gemessen. In diesem Abschnitt müssen das Magenantrum, die Mesenterialvene und die Aorta dargestellt werden. Bei jeder Messung muss eine minimale Kraft ausgeübt werden, um eine Kompression des Antrums zu vermeiden. Die Messung wird durchgeführt, wenn die Teilnehmer ihre Atmung beim Ausatmen zwischen Antrumkontraktionen unterbrechen. Der Durchschnitt der beiden Messungen wird verwendet.

Die Antrumfläche wird im Nüchternzustand (Baseline), unmittelbar nach der Brot- und Wasseraufnahme und während der nächsten 2 Stunden in regelmäßigen Abständen gemessen.

Blutzucker und Sättigungshormone

Die Auswirkung der Magenentleerung auf den postprandialen Blutzucker wird durch die Entnahme von venösen und kapillaren Blutproben gemessen. Venöse Blutproben, die über einen in eine Armvene eingeführten Katheter entnommen werden, werden zu Beginn sowie 15, 30, 45, 60, 90 und 120 Minuten, nachdem der Teilnehmer mit der Einnahme der Testmahlzeit begonnen hat, entnommen. Darüber hinaus werden die venösen Blutproben zur Bestimmung von Insulin, Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1), Peptid YY (PYY), Ghrelin und Leptin verwendet. Die Kapillarblutproben, die in den gleichen Zeitintervallen wie die venösen Blutproben entnommen werden, werden verwendet, um postprandiale Blutzuckerspiegel zu messen.

Sättigung

Die Teilnehmer werden gebeten, Sättigungsempfindungen anzugeben, indem sie eine VAS zu Beginn sowie 15, 30, 45, 60, 90 und 120 Minuten nach dem Verzehr der standardisierten Mahlzeiten ausfüllen, ohne dass die vorherige Skala verfügbar ist.

Statistiken

Die primäre Ergebnisvariable ist die Differenz der Magenentleerung (Antralfläche, cm2) zu verschiedenen Zeitpunkten und die berechnete Fläche unter der Kurve für die gesamte Studiendauer. Der Vergleich des Antrumbereichs nach den verschiedenen Brotoptionen wird zu jedem Zeitpunkt unter Verwendung eines Tukey-Mehrfachvergleichstests durchgeführt. Jedes Subjekt dient als ihre/seine Kontrolle beim Vergleich von Antrumbereichen zu verschiedenen Zeitpunkten.

Sekundäre Ergebnisse sind die postprandialen Blutzuckerkonzentrationen zu verschiedenen Zeitpunkten, das subjektiv berichtete Sättigungsgefühl, Insulin und Sättigungshormone zu verschiedenen Zeitpunkten.

Ethik

Die Teilnehmer werden schriftlich und mündlich über die Studie informiert. Vor der Aufnahme müssen die Teilnehmer eine Einverständniserklärung unterschreiben. Die Teilnehmer können jederzeit ohne Angabe von Gründen von der Studie zurücktreten. Die Studie wird im Anschluss an die Deklaration von Helsinki durchgeführt.

Insgesamt birgt die Teilnahme an der Studie ein sehr geringes Risiko. Bei der Blutentnahme kann es zu Beschwerden und Blutergüssen kommen. Die Blutprobenentnahme wird jedoch von autorisiertem Personal in einer standardisierten Angelegenheit durchgeführt. Die Teilnehmer werden durch das Patientenverletzungsgesetz abgedeckt.

Alle Studienverfahren werden in Übereinstimmung mit guter klinischer Praxis durchgeführt. Alle Studienverfahren werden in Standardarbeitsanweisungen (SOPs) beschrieben.