Efecto de la suplementación con fibra en la respuesta al desafío de comidas mixtas

El microbioma intestinal ha sido ampliamente implicado como un órgano involucrado en varios procesos fisiológicos, como el metabolismo de nutrientes y fármacos, la protección microbiana y la inmunomodulación. El microbioma intestinal educa al sistema inmunológico del huésped, promueve la homeostasis y protege contra la inflamación sistémica, entre otras cosas mediante la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC). Un microbioma alterado también participa en la inducción de inflamación sistémica de bajo grado por translocación de lipopolisacárido bacteriano (LPS) a través del revestimiento intestinal. Además, el microbioma intestinal produce trimetilamina (TMA), que cuando se oxida a N-óxido de trimetilamina (TMAO) se documenta como un indicador de disfunción endotelial y riesgo para la salud cardiovascular. El objetivo del presente estudio es aclarar aún más la relación entre el microbioma intestinal, la homeostasis, la inmunidad y la salud. Esto se logrará introduciendo una intervención conocida por alterar las características del microbioma intestinal, la fibra dietética, y midiendo su efecto sobre el microbioma intestinal por un lado y la respuesta al desafío metabólico por el otro.

Se ha demostrado que las mezclas de fibra que consisten en carbohidratos no digeribles alteran la composición y función del microbioma intestinal. La fibra funciona como sustrato para la fermentación, creando AGCC y como fuente de alimento para las bacterias comensales consideradas beneficiosas. Por lo tanto, la fibra puede cambiar el equilibrio de las especies microbianas en el intestino hacia comensales beneficiosos y lejos de los patógenos potenciales. Además, estos cambios en la composición y función del microbioma pueden afectar de manera factible la integridad del revestimiento intestinal, la producción de TMA y varios otros procesos, por lo que ejercen un efecto sobre la inflamación de bajo grado, la salud cardiovascular y metabólica. El microbioma intestinal se puede analizar utilizando la secuenciación de ARN 16s, cuantificando la abundancia relativa de varias especies bacterianas, y midiendo los SCFA en plasma humano, cuantificando su producción por bacterias en el intestino. En este estudio, integraremos un tercer método para medir el microbioma intestinal. El I-screen, desarrollado por TNO, es una plataforma en la que la composición del microbioma in vivo se puede imitar en un sistema in vitro, lo que permite el análisis experimental de los efectos de los compuestos e ingredientes en el microbioma. Con este método, los procesos y las condiciones que afectan la composición del microbioma se pueden evaluar más de cerca, lo que posiblemente aclare las relaciones específicas entre la intervención y la composición del microbioma.

El presente estudio tiene como objetivo evaluar los efectos de esta modulación del microbioma evaluando la respuesta a un desafío metabólico, cuantificada a través de la medición de un panel de biomarcadores metabólicos e inflamatorios para crear un resultado compuesto llamado "resiliencia". Esta prueba de flexibilidad fenotípica (PhenFlex, PFT), que consiste en una comida mixta con proteínas, grasas y glucosa, induce una respuesta sistémica que, cuando se analiza, permite una evaluación sensible de los beneficios sutiles para la salud en sujetos sanos. Los resultados de la PFT se presentan como una combinación de múltiples biomarcadores agrupados por procesos fisiológicos como la inflamación y el metabolismo hepático, creando los 'ejes' de un 'espacio de salud'. Investigaciones anteriores muestran que los productos dietéticos seleccionados afectaron los procesos inflamatorios, el estrés oxidativo y el metabolismo, según las respuestas dinámicas después de la carga de grasa. Otra investigación ha demostrado que el concepto de prueba de desafío puede revelar correlaciones no identificadas previamente entre nutrientes específicos y procesos relacionados con la salud, y que la disminución de la flexibilidad fenotípica medida por PFT puede usarse para identificar personas que podrían beneficiarse de las intervenciones de salud. Finalmente, en un estudio de voluntarios humanos con productos de trigo integral, los investigadores pudieron mostrar un efecto positivo en diversos marcadores compuestos de resiliencia, incluida la inflamación de bajo grado, después de 12 semanas de intercambio de trigo refinado por consumo de trigo integral.

Al medir el efecto de nuestra intervención en el microbioma intestinal con varias herramientas, además de usar el concepto de desafío para cuantificar la salud, este estudio está bien posicionado para brindar información sobre los mecanismos específicos de interacción entre el microbioma y el huésped, así como para crear nuevos caminos basados ​​en la evidencia para mejorar la salud.