Proof of Concept Study; Kapseloidun ravinneseoksen vaikutus ileaalisen jarrun aktivoitumiseen

Liikalihavuus ja painonhallinta Maailmanlaajuisesti ylipainon ja lihavuuden ilmaantuvuus lisääntyy nopeasti, millä on negatiivinen vaikutus terveyteen ja terveydenhuollon kustannuksiin. Tällä hetkellä saatavilla olevien hoitojen teho on pitkällä aikavälillä suhteellisen rajallinen. Toistaiseksi kirurginen interventio on osoittautunut ainoaksi strategiaksi vaikean liikalihavuuden voittamiseksi pitkällä aikavälillä. Lisäksi äskettäisessä meta-analyysissä pääteltiin, että ravintolisät ja liikunta eivät yksin edistä painonpudotusta kalorirajoitteisten ruokavalioiden jälkeen. Siksi on tärkeää kehittää uusia tehokkaita strategioita, jotka indusoivat painonpudotusta tai auttavat painon ylläpitämisessä painonpudotuksen jälkeen. Lupaava mekanismi painonhallinnassa on aktivoida ns. "ileaalijarru". Sykkyräsuolen jarru Sykkyräsuolen jarrulla tarkoitetaan suolen takaisinkytkentämekanismia, jonka ravinteet laukaisevat tietyssä kohdassa ohutsuolessa, mikä ei johda pelkästään ruuansulatuskanavan eritteiden ja motiliteettien modulaatioon, vaan myös ravinnon saantiin ja nälkään. Sykkyräsuolen jarru voidaan aktivoida sulattamattomien lipidien infuusiolla ileaaliseen, ja äskettäin havaittiin, että sakkaroosin ja kaseiinin infuusio ileaaliseen supistaa ruoan saantia samassa määrin kuin yhtäläinen määrä lipidejä8. Ruoan saannin vähentymisen lisäksi havaittiin kylläisyyden tunteen lisääntymistä ja nälän vähenemistä. Koska sykkyräsuolen jarrujen aktivointi näyttää olevan lupaava tavoite painonhallintastrategioissa, on käytettävä vaihtoehtoisia ravintoaineiden jakelutekniikoita. Useat tutkimukset tutkivat ravinteiden infuusion vaikutuksia ohutsuolen kaikilla alueilla. Kaikissa tutkimuksissa käytettiin kuitenkin suoliston ruokintakatetria ravinteiden infusoimiseksi suoraan ohutsuolen haluttuun osaan. Jotta voidaan tutkia pitkäaikaisen ileaalisen jarrun aktivoitumisen vaikutusta ylipainoisilla yksilöillä, on valittava erilainen lähestymistapa ravinteiden toimittamiseen. Vaihtoehto distaaliseen ohutsuolen ravinteiden toimittamiseen syöttökatetrien kautta on ravinteiden kapselointi. Kapselointia voidaan käyttää ravinteiden toimittamiseen tiettyyn suoliston paikkaan. Kapseloimalla ravinteet peitetään/ympäröidään syötävällä päällysteellä. Tämä pinnoite määritellään ohueksi kerrokseksi syötävää materiaalia, joka levitetään ravinteiden pinnalle. Tämä muodostaa esteen ruoansulatusta vastaan ​​mahalaukussa ja ohutsuolen proksimaalisissa osissa. Vertailukelpoisia lähestymistapoja on jo käytetty paikkaspesifiseen lääkkeiden toimittamiseen. Kaksi esimerkkiä järjestelmistä, jotka pystyvät kuljettamaan lääkkeitä ileo-koolonin alueelle, ovat ColoPulse-järjestelmä, jonka ovat kuvanneet Schellekens et ai. (2010) ja Varumin et ai. (2013). Molemmat menetelmät on keksitty nopeuttamaan lääkkeen vapautumista ileo-koolonin alueella ja käyttämään erityisiä Eudragit®-polymeeripinnoitteita. Näiden polymeeripinnoitteiden säätäminen johtaa proksimaaliseen (ileumiin) vapautumiseen. Nämä tekniikat kehitettiin kuitenkin lääkkeiden antamiseen. Sykkyräsuolen jarrun aktivoimiseksi on suositeltavaa käyttää täysin elintarvikelaatuista sovellusta. Toinen elintarvikelaatuinen lähestymistapa ravinteiden toimittamiseksi distaaliseen ohutsuoleen on mikrokapselointi. Tätä mikrokapselointitekniikkaa käytetään tässä tutkimuksessa ravintoaineseoksen, joka koostuu enimmäkseen sakkaroosista (60 %), kaseiinista (30 %), toimittamiseksi heraproteiinikuoressa (10 %) distaaliseen ohutsuoleen. AnaBio Technologies Ltd:n patentoima toimitustapa (http://www.AnaBio.ie/) käsittää aktiivisen komponentin, joka on kapseloitu edullisesti heraproteiinin proteiinimatriisiin. Mekanismi, jolla heidän tekniikkansa kuljettaa aktiivisen aineen suolen suolistossa, perustuu pH-arvoon, mikropallojen pinnan huokoisuuteen ja reaktioon tiettyihin entsyymeihin. Näitä kolmea parametria käytetään mikrokapselointihelmien suunnitteluun, jotta aktiivinen ainesosa toimitetaan suoliston suositeltuun paikkaan (esim. pohjukaissuole, jejunum tai ileum). Lisäksi mikrohelmien koko on tärkeä suoliston läpikulkuajan kannalta. AnaBio käyttää ihmis- ja eläintutkimuksista kerättyjä tietojaan suhteuttaakseen mikrohelmien koon suoliston kulkuaikaan, annostilavuuteen ja fysiologisiin ominaisuuksiin. Mikrohelmen koko (mikronialue) voidaan valita väestöryhmän ja tarvittavan kulkuajan perusteella, keskimääräinen käytetty koko on 150 mikronia. Näiden pienten hiukkasten etuna on, että hiukkaset voidaan sekoittaa elintarviketuotteeseen. Suhde aktiivinen: kapseloitu proteiinimatriisi on 95:5 %. Tämä tarkoittaa, että jos sakkaroosia kapseloidaan, 95 % mikrohelmistä on puhdasta sakkaroosia ja 5 % heraproteiinia. Tiedämme aiemmasta tutkimuksestamme8, että 13 gramman sakkaroosin infuusio voi aktivoida ileaalisen jarrun. Tässä tutkimuksessa käytämme kapseloitujen sakkaroosimikrobeattien (60 %) ja kapseloitujen kaseiinimikropyppien (30 %) seosta simuloidaksemme pienen sekahiilihydraatti- ja proteiinipitoisen aterian koostumusta. Tehokkuus ohutsuolissa AnaBio toimitti tiedot (joita ei voida jakaa IP-sovellusten vuoksi) neljästä in vivo -tutkimuksesta, joista 3 oli ihmistutkimuksia ja 1 sikatutkimus. Näissä tutkimuksissa on tutkittu niiden antotavan tehokkuutta. Näistä tutkimuksista voidaan päätellä, että heraproteiinin mikrokapselointitekniikka on spesifinen suoliston annostelumenetelmä, joka on spesifinen joko sykkyräsuolelle (2 ihmistutkimusta ja 1 sikatutkimus) tai jejunumille (1 ihmistutkimus). Nykyinen tutkimus Tässä tutkimuksessa tutkitaan 6 viikon sykkyräsuolen jarrun aktivoinnin vaikutusta kehon painoon, BMI:ään ja vyötärön ympärysmittaan. Oletuksena on, että 6 viikon sykkyräsuolen jarrun aktivointi antamalla kapseloitua ravinneseosta distaaliseen ohutsuoleen johtaa ruumiinpainon laskuun. Tätä tutkitaan nauttimalla päivittäin kapseloitua ravinneseosta (esim. 60 % sakkaroosia ja 30 % kaseiinia kapseloituna 10 % heraproteiiniin) joko toimitettuna distaaliseen ohutsuoleen (aktiivinen) tai vatsaan (plasebo) ennen lounasta ja illallista 6 viikon ajan satunnaistetussa, kaksoissokkoutetussa rinnakkais lumekontrolloidussa tutkimuksessa. Tätä tutkitaan tutkimuksen toisessa vaiheessa (vaihe 2). Ennen interventiota, tutkimuspäivänä 1 ja 2 (SD1 ja SD2), keskimmäisellä (SD4) ja jälkeisellä (SD5) interventiojaksolla arvioidaan ruoan saantia vähentävän (>68 kcal) tehoa. Ei tiedetä, aktivoiko sykkyräsuolen jarrua kapseloitu ravinneseos, joka kuljetetaan distaaliseen ohutsuoleen (aktiivinen) samassa voimakkuudessa kuin sykkyräsuolen jarrun aktivaatio sykkyräsuolen sakkaroosin ja kaseiinin infuusion avulla. Siksi tutkimme kapseloidun ravinneseoksen nauttimisen sykkyräsuolen jarrun aktivointitehokkuutta ad libitum -ruoan saannin yhteydessä. Tämä tehdään tutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa (vaihe 1). Ennen interventiota teho testataan satunnaistetussa lumelääkekontrolloidussa ristikkäissuunnittelussa. Jokaisen kohteen sisällä tutkitaan eroa ad libitum -ruoan saannissa aktiivisen tai lumelääkkeen nauttimisen jälkeen. Jos aktiivinen kapseloitu ravinneseos ei vähennä ravinnon saantia, toimenpide ei ala.