Cohorte de fibra luxemburguesa (Lux-FiCo)

Las naciones industrializadas tienden a consumir menos fibra dietética y, en muchas naciones con una dieta de estilo occidental, el consumo promedio es la mitad de la ingesta diaria recomendada de 25 a 38 g/día. La fibra dietética es un componente importante de una dieta saludable porque aumenta el volumen y la relajación de las heces, reduce el colesterol y regula los niveles de glucosa en la sangre. La conexión entre la baja ingesta de fibra y la enfermedad puede residir en la microbiota intestinal, los billones de microorganismos comensales que habitan en el tracto gastrointestinal. Las bacterias que se encuentran en el intestino son responsables de una serie de funciones que respaldan la salud humana, incluida la conversión de fibras no digeribles del huésped en ácidos grasos de cadena corta (SCFA), que proporcionan energía para las células del colon, apoyan la producción de moco y modulan el sistema inmunológico.

Los investigadores han investigado recientemente los efectos de una dieta sin fibra en un modelo de ratón gnotobiótico con una comunidad microbiana sintética de 14 miembros que muestra que las bacterias que degradan el moco superan a las bacterias que degradan la fibra, lo que provoca la degradación de la capa de moco del colon. Un miembro de esta comunidad sintética, Akkermansia muciniphila, es una bacteria comensal que se encuentra en una abundancia relativa del 1 al 4 % en el intestino humano y se alimenta específicamente de las mucinas secretadas por el huésped. Sin embargo, esta bacteria se enriquece significativamente en el intestino de pacientes con esclerosis múltiple y cáncer colorrectal, lo que sugiere que sus capacidades mucolíticas pueden desempeñar un papel en estas enfermedades. Un cambio microbiano hacia el enriquecimiento de bacterias mucolíticas podría ser un precursor importante de las enfermedades relacionadas con el intestino. Si bien los estudios observacionales han identificado un menor riesgo de enfermedades del intestino irritable (EII) en personas que consumen dietas ricas en fibra, frutas y verduras, ningún estudio ha investigado explícitamente los efectos de la fibra en la capacidad funcional del microbioma intestinal humano en el contexto de los efectos sobre el microbioma que degrada la mucosidad. Sobre la base de nuestro trabajo publicado en ratones, para el proyecto actual, los investigadores plantean la hipótesis de que la deficiencia de fibra dietética en humanos promueve una mayor actividad de las bacterias que degradan la mucosidad, lo que reduce el revestimiento mucoso del intestino. Los investigadores solicitan el cebado de la bomba para iniciar este proyecto piloto, ya que generará conjuntos de datos fundamentales para informar numerosos estudios de seguimiento.

Por lo tanto, el proyecto actual busca traducir los hallazgos de modelos de ratones a humanos, mediante un estudio cruzado entre adultos sanos. Los participantes serán asignados aleatoriamente a una primera intervención dietética que sea baja o alta en fibra y luego, luego de un período de lavado destinado a revertir cualquier cambio en la composición, cambiarán al segundo tipo de dieta. Las dietas serán evaluadas por un nutricionista para asegurarse de que difieren en contenido de fibra, pero son comparables en términos de contenido calórico y de macronutrientes. La cantidad objetivo de ingesta de fibra dietética de las comidas de prueba ricas en fibra será de alrededor de 30 g/d más que la dieta baja en fibra. Además de los registros dietéticos, los investigadores administrarán cuestionarios, obtendrán medidas clínicas básicas (presión arterial, peso, altura, circunferencia de la cintura/muslo), recolectarán muestras de sangre para ensayos inmunológicos y recolectarán muestras de heces antes y al final de cada intervención dietética para secuenciación y perfilado funcional de comunidades bacterianas.

Los investigadores reclutarán voluntarios sanos para participar en un estudio de dieta controlada de diseño cruzado 2x2. Después de la consulta estadística, los investigadores concluyen que requieren un tamaño de muestra de n = 15 en cada grupo de secuencias (un tamaño de muestra total de N = 30) para tener un poder del 87,5 % para detectar una diferencia de -0,5 en las medias para la diversidad alfa (Shannon índice) bajo las dos condiciones de dieta. Los voluntarios que cumplan con todos los criterios de inclusión y exclusión serán asignados aleatoriamente a una intervención de dieta alta o baja en fibra y luego, después de un período de lavado de una semana, recibirán el segundo tipo de dieta. Se servirán comidas altas y bajas en fibra que contengan una variedad de tipos de fibra a los participantes en un sitio de entrega designado (hogar o lugar de trabajo) durante una semana para disminuir la variación en la ingesta de fibra, aumentar la adherencia a la dieta y maximizar el conocimiento de el contenido nutricional en la dieta de los participantes. Las intervenciones dietéticas nutricionalmente equilibradas están diseñadas por un dietista calificado en SERVIOR junto con el equipo de estudio LIH y proporcionadas por Paul Eischen Traiteur, un servicio de catering asociado. Los participantes en ambas intervenciones dietéticas recibirán suplementos multivitamínicos para garantizar aún más que reciban vitaminas y minerales esenciales.

En la visita inicial, nuestro equipo trabajará con enfermeras del Centro de Investigación Clínica y Epidemiológica (CIEC, dirigido por la Dra. Manon Gantenbein) para recopilar datos demográficos, antropometría, antecedentes de vida tempranos, antecedentes médicos familiares, patrones dietéticos detallados y muestras biológicas. (sangre, orina y heces). Los participantes utilizarán un Diario del participante para registrar su dieta a lo largo del estudio en forma de recordatorios de alimentos diarios de 24 horas, a excepción de los alimentos o bebidas proporcionados durante las intervenciones dietéticas. Después de cada período de intervención, se empleará un período de lavado de una semana para revertir cualquier cambio que haya ocurrido debido a la dieta.

A la mitad de cada intervención y período de lavado, los investigadores administrarán una breve encuesta que contiene preguntas relevantes para nuestro objetivo de investigación. En cada una de estas visitas, las enfermeras del CIEC tomarán muestras biológicas y medidas antropométricas. También se les pedirá a los participantes que dejen una muestra de heces para los próximos dos días. Todos los datos de los participantes se seudonimizarán cuando se exporten desde la aplicación Research Electronic Data Capture (REDCap) para su análisis y se manejarán de acuerdo con el Reglamento General de Protección de Datos (GDPR). El estudio ha recibido la aprobación ética del Ministerio de Salud de Luxemburgo (Ref# 835x38895) y del Comité National d'Ethique de Recherche (CNER; Ref# 201911/03).