Lactobreath: Eine Studie zur Diagnose von Laktoseintoleranz mithilfe von Atemmarkern (Lactobreath)

Genetisches und Laktosetoleranz-Screening Für alle teilnahmeberechtigten Teilnehmer wird ein Screening-Heimtest durchgeführt. Das Heim-Screening-Testkit enthält Laktosepulver und Begleitinformationen, damit die Probanden zu Hause einen Laktosetoleranztest (gemäß dem LHBT-Protokoll) durchführen können. Der Test wird an aktuelle Richtlinien angepasst (https://www.esnm.eu/guidelines.html). die die Verwendung von 25 g Laktose für Laktosetoleranztests vorschlagen, einschließlich eines Fragebogens zur quantitativen Beurteilung der Symptome. Das Heim-Screening-Testkit enthält außerdem Material zur Entnahme einer Speichelprobe zur Bestimmung genetischer Polymorphismen, die häufig LP modulieren.

Insgesamt 120 Teilnehmer werden anhand ihres LP-Genprofils und ihrer Reaktion auf die Einnahme von 25 g Laktose (Laktoselösung) ausgewählt und in drei Gruppen aufgeteilt:

• 24 genetisch LP-Patienten ohne gastrointestinale Symptome als Reaktion auf die Einnahme von Laktose (Gruppe 1)
• 24 Personen mit genetischer Laktase-Non-Persistenz (LNP) ohne gastrointestinale Symptome als Reaktion auf die Einnahme von Laktose (Gruppe 2)
• 72 genetisch LNP-Patienten mit gastrointestinalen Symptomen als Reaktion auf die Einnahme von Laktose (Gruppe 3).

Studienverfahren Basismessungen: Für jedes Subjekt wird innerhalb von vier Wochen nach dem Interventionstag eine Basismessung der Mikrobiota und der Ernährung durchgeführt. Die Beurteilung der Ernährung und die genomische Charakterisierung der fäkalen Mikrobiota werden parallel zu wiederholten Messungen durchgeführt

• Vier 24-Stunden-Ernährungsrückrufe werden mithilfe einer angepassten Version der Online-Plattform myfood24 an vier aufeinanderfolgenden Tagen, an den Tagen -30 bis -7, vor dem Interventionstag durchgeführt
• Drei Stuhlproben werden von den Teilnehmern zu Hause gesammelt, idealerweise an drei aufeinanderfolgenden Tagen, an den Tagen +1, +2 und +3 im Verhältnis zum ersten 24-Stunden-Ernährungsrückruf.

Interventionstag: Die Ernährung aller ausgewählten Teilnehmer wird für die drei Tage vor dem Tag des Kohlenhydrat-Challenge-Tests eingeschränkt, um sicherzustellen, dass alle FODMAPs mit einer standardisierten Diät vermieden werden, die den Teilnehmern für die drei Tage vor dem Test zur Verfügung gestellt wird.

Am Morgen des Testtages werden die Teilnehmer gebeten, ihre erste Testprobe, den Morgenurin, zu entnehmen und zu Hause 300 ml Wasser zu trinken. Bei der Ankunft im Testlabor geben die Teilnehmer eine weitere Urinprobe und Basis-Atemproben für den Atemmetabolom- und Wasserstoff-Atemtest ab. Die Urinproben werden für die Metabolomics-Analyse und bei weiblichen Teilnehmern für einen Schwangerschaftstest verwendet. Teilnehmerinnen mit einem positiven Schwangerschaftstest werden ausgeschlossen.

Die Teilnehmer füllen außerdem den Fragebogen zu LI aus (wie er für die Screening-Umfrage verwendet wird), um die Symptome von LI vor dem Test zu beschreiben (Grundsymptome).

Die 120 Teilnehmer werden mithilfe einer geschichteten Randomisierung auf der Grundlage der drei durch die Vorscreening-Tests definierten Gruppen einer der beiden Kohlenhydrat-Herausforderungen zugeordnet. 100 Teilnehmer werden der experimentellen Intervention (Laktose) zugeordnet. Die verbleibenden 20 Teilnehmer (4 Teilnehmer aus jeweils den Gruppen 1 und 2 und 12 Teilnehmer aus Gruppe 3) werden der Kontrollintervention (Glukose) zugeordnet. Die Teilnehmer und Forscher werden während des Tests hinsichtlich der Art der zugewiesenen Kohlenhydratlösung blind sein.

Für jeden Teilnehmer muss die Kohlenhydratlösung in einem Zeitraffer von 5 Minuten verbraucht werden. Nach der Einnahme der Lösung werden die Teilnehmer gebeten, ihren Mund mit einer Standardmenge Wasser (500 ml) zu spülen, um den Nachweis lösungsrelevanter Restmoleküle in der Mundhöhle zu vermeiden. Die Teilnehmer schlucken innerhalb von 5 Minuten nach der Einnahme der Laktose- oder Glukoselösung eine handelsübliche Gassensorkapsel, um die Darmgase und die gastrointestinale Transitzeit zu überwachen.

Postprandialer Atem, ausgeatmetes Atemkondensat (EBC) und Urinproben werden dann zu vordefinierten Zeiten während der 6 Stunden nach dem Verzehr des zugewiesenen Testprodukts gesammelt. Die Atemprobenentnahme erfolgt unter Verwendung einer sekundären Elektrospray-Ionisationsquelle, die an ein hochauflösendes Massenspektrometriesystem (SESI-HR-MS) zur direkten und Echtzeiterkennung flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) gekoppelt ist, und unter Verwendung eines H2-Atemsensors (z. B. QuinTron BreathTracker Digital Microlyzer) zur Erkennung von ausgeatmetem Wasserstoff. EBC-Proben werden mithilfe eines Spirometriefilters gesammelt, der an eine auf -78 °C gekühlte Glaskühlfalle angeschlossen ist. Darüber hinaus füllen die Teilnehmer den Fragebogen zu LI-Symptomen aus, um die Symptome während der 6-stündigen postprandialen Beurteilung zu beschreiben.

Um die Flüssigkeitszufuhr der Teilnehmer zu normalisieren, insbesondere um die Urinsammlung zu erleichtern, wird den Teilnehmern eine standardisierte Wassermenge basierend auf ihrem Körpergewicht angeboten, die sie in der Zeit nach der Einnahme in regelmäßigen Portionen zu sich nehmen. Während der Laboruntersuchung sind keine anderen Lebensmittel oder Flüssigkeiten erlaubt.

Die Ausscheidung der gasempfindlichen Kapsel im Darm markiert das Ende des Eingriffs. Ein Nachuntersuchungsbesuch zur Bestätigung der Ausscheidung der gasempfindlichen Kapsel wird die Studie abschließen.

Sollte die Zahl der Teilnehmer, die die Laktose- und Glukosetests absolvieren, unter die angestrebte Zahl fallen, werden weitere Probanden rekrutiert.