Estudio clínico de almidón resistente para mejorar el estreñimiento

La microbiota intestinal humana es una de las comunidades microbianas más densas del planeta, incluidas comunidades microbianas muy diversas, que proporcionan funciones metabólicas, inmunitarias y protectoras y desempeñan un papel vital en la salud humana. La microflora gastrointestinal se ve afectada por muchos factores, incluida la genética, la fisiología del huésped (edad del huésped, enfermedad, estrés, etc.) y factores ambientales, como las condiciones de vida y el uso de drogas. Al mismo tiempo, se considera que la dieta es un factor ambiental clave que media la composición de la microflora gastrointestinal y la función metabólica. En vista de que es difícil de digerir y absorber por el cuerpo humano, los probióticos pueden ingresar al tracto intestinal a través del tracto digestivo, mejorando así la microecología intestinal y promoviendo el metabolismo de lípidos, proteínas y minerales.

Los alimentos ricos en almidón antidigerible tienen muchas funciones, como controlar el peso corporal, reducir los lípidos y el azúcar en sangre, regular la flora intestinal, etc., lo que ha atraído el interés de muchos estudiosos y se ha convertido en un nuevo campo de investigación alimentaria internacional en los últimos años. años. El almidón resistente (RS) es la parte antidigestión del almidón polisacárido compuesto. Según las condiciones de resistencia a la hidrólisis enzimática y la fuente de almidón, el almidón resistente digerible se dividió principalmente en cuatro tipos, a saber, RS1, RS2, RS3 y RS4. Por la causa de la resistencia, RS1 y RS2 tienen resistencia natural a la amilasa, y la resistencia puede desaparecer después de la gelatinización, mientras que la resistencia de RS3 y RS4 se forma por la transformación del almidón en el proceso de procesamiento o producción de alimentos. RS1 puede coexistir con RS2 o RS3 en el mismo tipo de alimento, y la existencia de RS4 puede aumentar la ingesta alimentaria de RS3.

Sólo una pequeña parte del almidón digerible puede digerirse y absorberse en el intestino delgado, lo que proporciona una tasa de utilización de glucosa muy baja. Cuando la mayoría del resto de componentes no digeridos ingresan al colon, la microflora intestinal los fermenta, produciendo principalmente ácidos grasos de cadena corta (AGCC): acetato, propionato y butirato. Aunque tanto el acetato como el propionato tienen efectos sobre la salud, se cree que el butirato mejora la salud y es el AGCC con el mayor aumento en la ingesta de RS. El butirato juega un papel importante en la salud intestinal humana, incluida la reducción de la inflamación, la reducción del riesgo de cáncer de colon y la mejora de la función de la barrera intestinal. In vivo e in vitro, la dieta con almidón resistente y butirato aumentaron significativamente la proporción de neuronas intermusculares inmunorreactivas ChAT, las neuronas intestinales expresaron el transportador de ácido monocarboxílico 2 (MCT2), una pequeña interferencia con el ARN silenció a MCT2 y evitó el aumento inducido por butirato en la proporción de ChAT. Neuronas inmunorreactivas. El butirato y la tricostatina An aumentaron la acetilación de la histona H3 en las neuronas intestinales. Los inhibidores de la vía de señal Src pueden bloquear el efecto del butirato. La dieta con almidón resistente aumentó el transporte colónico y el butirato aumentó la contracción mediada por colinérgicos de los músculos circulares del colon in vitro. Aunque se ha demostrado que RS es una de las mejores fibras para aumentar los niveles de butirato en la población, está claro que no todos pueden obtener los mismos beneficios y algunas personas no responden a la suplementación con RS. Esto sugiere que las diferencias en la microflora individual juegan un papel importante en la determinación del resultado del consumo de RS, y necesitamos explorar más profundamente el mecanismo de digestión de RS y cómo conduce a la producción de butirato. Además, es necesario hacer más para comprender los efectos sobre la salud que pueden verse afectados por el consumo de RS más allá de los niveles de butirato.

Debido a la compleja estructura del RS, se requieren ciertas bacterias para iniciar la degradación de este material semicristalino. R. bromii y Bifidobacterium juvenis son los únicos microorganismos intestinales humanos conocidos con capacidad degradante de RS.

R. bromii ha recibido atención por su papel como especie clave para el metabolismo, la alimentación y/o la habilitación de otros miembros del microbioma intestinal para acceder a este sustrato. La enzima descomponedora de almidón de R. bromii tiene una estructura organizativa única y forma un complejo multienzimático que se une a la superficie celular a través de la proteína de soporte en los fibrinosomas a través de la proteína de adhesión y los módulos dockerina, por lo que se llama amilasoma. Este sistema se ha encontrado en una variedad de rumenococos humanos y la estructura enzimática clave de su amilosoma está altamente conservada en todas las cepas. A pesar de su increíble capacidad para degradar RS, R. bromii en sí no parece competir ni dominar a otras especies, sino que tiene un propósito beneficioso al alimentar a otras especies mediante la liberación de diferentes longitudes de azúcares y acetato. Un estudio encontró que la mediana de butirato fecal aumentó en un 50% después del tratamiento con almidón de papa (RS2), pero un examen más detallado de las respuestas individuales reveló diferentes cambios en el butirato. Un estudio de seguimiento realizado por el mismo grupo encontró que aquellos con mayor abundancia de R. bromii en su microbiota tenían más probabilidades de tener una mayor respuesta de butirato al almidón de papa, lo que sugiere que se necesita la combinación correcta de bacterias primarias degradantes y almidón resistente para aumentar producción de butirato.

El estreñimiento es uno de los trastornos gastrointestinales (GI) más comunes en la práctica clínica; aproximadamente entre el 11 y el 20 % de los adultos en todo el mundo padecen estreñimiento. Clínicamente, la frecuencia de defecación está reducida, o la defecación es laboriosa, obstruida, difícil y las heces son secas y difíciles de resolver, lo que se denomina estreñimiento [16]. Clínicamente, el estreñimiento refractario es difícil de tratar y el exceso de dependencia de laxantes a menudo conduce a desequilibrios hídricos y electrolíticos, disfunción gastrointestinal, melanosis del colon, relajación del esfínter anal y otros problemas, e incluso conduce al cáncer colorrectal, diabetes, anorexia nerviosa y otras complicaciones en algunos casos. Por lo tanto, es muy importante encontrar un fármaco o una dieta laxante seguro y eficaz para mejorar y aliviar los síntomas del estreñimiento. El efecto de promoción de la salud del almidón resistente se debe principalmente a la grasa y el gas de cadena corta producidos por la fermentación microbiana en el colon, y su papel en la prevención del cáncer colorrectal y algunas enfermedades crónicas relacionadas con la dieta es más fuerte que la fibra dietética y puede efectivamente superar el olor adverso, la textura áspera, la mala calidad y otros inconvenientes de los alimentos enriquecidos con fibra dietética. Desde el punto de vista del análisis de los datos de la investigación, como recursos alimentarios naturales y seguros, "medicina y alimento", como la fibra dietética, tiene un papel muy importante en la salud humana. Tiene un importante valor de aplicación industrial y una amplia perspectiva de desarrollo de mercado, abre un nuevo campo de investigación de alimentos funcionales y compensa las desventajas de la fibra dietética tradicional.

En nuestro análisis anterior, se encontró que los microorganismos de las heces de 20 pacientes con estreñimiento y 20 personas sanas tenían una estructura muy diferente. El análisis de diferencias indicó que Ruminococcus era abundante en personas sanas. Se estableció un modelo de clasificación de AUROC0.967 utilizando el algoritmo Lasso, y las características importantes del modelo de clasificación fueron las siguientes: Ruminococcus es la característica con mayor peso. SPINGO señala que el género Ruminococcus contiene especies en las que R. bromii tiene la mayor abundancia relativa. Una búsqueda de datos en la base de datos GMrepo reveló que se encontraron Ruminococcus en 28.796 ensayos, pertenecientes a 93 fenotipos. Un total de 40.795 carreras válidas pertenecían a estos fenotipos. La abundancia relativa de Ruminococcus en personas sanas es significativamente mayor que la de las personas estreñidas, y la abundancia relativa de R. bromii en personas sanas es significativamente mayor que la de las personas estreñidas. La abundancia relativa de Ruminococcus en personas sanas fue significativamente mayor que en personas estreñidas. Por lo tanto, el propósito de este ensayo clínico es complementar el almidón resistente para pacientes con estreñimiento y (1) observar si los síntomas de los pacientes con estreñimiento mejoran; (2) Analizar los cambios de los microbios intestinales en pacientes con estreñimiento; (3) Verificar si aumenta la abundancia relativa de R. bromii y analizar la correlación entre la abundancia relativa de R. bromii en el intestino y la mejora de los síntomas de estreñimiento en pacientes con estreñimiento.

El estudio fue un estudio controlado no aleatorio sin grupo placebo e inscribió a 30 pacientes con estreñimiento funcional diagnosticado por médicos. Se utiliza un cuestionario para comprender si los síntomas de los pacientes con estreñimiento mejoran. Al mismo tiempo, se recolectan muestras de heces para el análisis de secuenciación del metagenoma para estudiar los cambios de los microbios intestinales de los pacientes antes y después de la intervención con almidón resistente. Se presta especial atención a si aumenta la abundancia relativa de R. bromii.

Este estudio no requiere anuncios de reclutamiento y los sujetos son reclutados de forma completamente voluntaria. Se explican a los sujetos los posibles riesgos durante el experimento y se firma el consentimiento informado después de que aceptan unirse al estudio. Los voluntarios que aceptaron unirse al experimento fueron encuestados mediante un cuestionario para conocer su salud intestinal y otras condiciones de salud, y evaluados de acuerdo con los criterios de selección y exclusión del objeto de investigación mencionados anteriormente. Las muestras recolectadas se nombran por número y la información personal del sujeto no será revelada. La identidad de los sujetos se mantuvo en secreto durante todo el estudio, y solo el número y el fenotipo de la enfermedad fueron visibles. Los sujetos pueden retirarse del estudio en cualquier momento.

En este estudio se analizará la composición y estructura de la flora intestinal de los sujetos, y los sujetos podrán mantenerse al tanto del progreso de la prueba y análisis y obtener sus propios datos relevantes.

El almidón resistente utilizado en este estudio (HiMaize260) es producido por Ingredion. El almidón resistente HI-MAIZE®260 es una fibra dietética derivada del almidón de maíz con alto contenido de amilosa patentado por Ingredion que mejora el contenido nutricional de los alimentos cotidianos como el pan blanco, muffins, galletas, pasteles y pastas.

El estándar HI-MAIZE®260 es GB31637-2016, que cumple con los estándares nacionales de seguridad alimentaria. El almidón resistente HI-MAIZE®260 contiene aproximadamente un 53% de almidón resistente (fibra dietética) y un 40% de almidón digerible y se puede agregar fácilmente a formulaciones estándar reemplazando parcialmente la harina común. Además, como el almidón resistente HI-MAIZE®260 contiene menos calorías que la harina, mejora el contenido nutricional de los alimentos.