Einfluss zweier diätetischer Interventionen auf die einfache Kohlenhydratintoleranz

Dies ist eine prospektive Cross-Over-Studie. Teilnehmer, die das Studieneintrittskriterium erfüllen, werden randomisiert einer bestimmten Ernährungsintervention zugeteilt: niedrigem FODMAP-Gehalt für einen Zeitraum von 3 Wochen oder begrenztem Zuckerzusatz für 3 Wochen. Nach der ersten Studienphase legen die Teilnehmer eine dreiwöchige Pause ein, gefolgt von einem Übergang zur anderen Diätphase.

Jeder Teilnehmer wird für 3 Wochen randomisiert entweder der Low-FODMAP-Diätgruppe (LFD) oder der Low-Added-Sucker-Diätgruppe (LAS) zugeteilt. Alle Teilnehmer werden einer Ernährungsintervention zugeteilt, die aus zwei einstündigen Beratungssitzungen (vor und nach Beginn der Diät) sowie einer 30-minütigen Telefonsitzung in Woche 1 und 2 der Intervention für beide Diätgruppen besteht. Makronährstoffe werden nicht eingeschränkt und beide Studiendiäten werden nach Belieben verabreicht. Zu den Diätinterventionen gehören die Durchführung eines 24-Stunden-Lebensmittelrückrufs und das Ausfüllen des Fragebogens zur umfassenden Ernährungsbewertung sowie eine umfassende Aufklärung über die zugewiesene Diät.

Die Forscher sammeln vor dem Eingriff Stuhlproben und posten jeden Diäteingriff, um die anfängliche Zusammensetzung des Mikrobioms sowie Veränderungen nach dem Eingriff zu beurteilen. Symptomdaten werden über einen Online-Umfragelink gesammelt, der aus Fragebögen zu Bauchschmerzen besteht. Maßnahmen für Kind und Eltern werden zum Zeitpunkt der Einschreibung in die Studie und am Ende jeder Diätphase erfragt.

Tierstudien deuten darauf hin, dass sich das Mikrobiom an eine Erhöhung des Kohlenhydratpools in der Nahrung anpasst. Es ist schwierig, diese Veränderung beim Menschen zu erfassen, da die Veränderung des Mikrobioms möglicherweise nicht durch tatsächliche Veränderungen bei bestimmten Stämmen, sondern durch genomische Anpassungen erkennbar ist. Die Forscher schlagen einen metagenomischen Ansatz in Kombination mit Metabolomik vor, um Endprodukte des Mikrobioms zu identifizieren, die als Folge von Änderungen der Kohlenhydrataufnahme über die Nahrung durch Eliminierung über die Nahrung entstehen.

Die Forscher werden Veränderungen in der metagenomischen Zusammensetzung als Reaktion auf Ernährungsumstellungen mithilfe multivariater Methoden und linearer Mixed-Effects-Modelle charakterisieren. Um unserer Hypothese Rechnung zu tragen, dass FODMAP und Diäten mit geringem Zuckerzusatz den Gehalt an mikrobiellen Genen auf ähnliche Weise beeinflussen, werden die Forscher metagenomische Verschiebungen im Vergleich zu einer Basisdiät unter Verwendung multivariater Modelle vergleichen, die Proband, Alter, Geschlecht, Diätreihenfolge und potenzielle Störfaktoren in PerMANOVA kontrollieren und distanzbasierte Redundanzanalysen. Forscher werden zu 95 % in der Lage sein, mittlere Verschiebungen in den Stoffwechselprofilen zwischen Ernährungsgruppen zu erkennen (Cohens D = 0,520). Die Forscher werden lineare Modelle mit gemischten Effekten verwenden, um die Anreicherung bestimmter Stoffwechselwege und ernährungsbedingter Verschiebungen bestimmter Metaboliten im Laufe der Zeit zu messen und dabei Proband, Alter, Geschlecht, Ernährungsreihenfolge, Symptome und potenzielle Störfaktoren zu kontrollieren. Bei diesem Design mit wiederholten Messungen verfügen wir über eine 95-prozentige Aussagekraft, um eine kleine bis mittlere Auswirkung der Ernährung auf einen bestimmten Metaboliten zu erkennen (Cohens D = 0,371). Das Benhamini-Hochberg-Verfahren wird angewendet, um die Rate falscher Entdeckungen bei der Durchführung mehrerer Tests zu verringern (Yoav et al). Es ist auch von Interesse zu analysieren, wie mikrobieller Gengehalt und Stoffwechselprofile kovariieren. Die Forscher werden qualitative genetische Methoden der Kovarianzmatrixschätzung anwenden, um zu bestimmen, wie Metabolitenprofile anhand des metagenomischen Inhalts vorhergesagt werden können.