Ravintokuidut ja kylläisyyden tunne bariatrisilla potilailla (FIBAR)

Liikalihavuus on saavuttanut epidemian mittasuhteet maailmanlaajuisesti. Ainoa tällä hetkellä saatavilla oleva tehokas hoitovaihtoehto on bariatrinen leikkaus, jonka kultainen standardimenetelmä, Roux-en-Y mahalaukun ohitusleikkaus (RYGB) johtaa dramaattiseen ja jatkuvaan 60–75 %:n ylipainon laskuun ja usein tyypin 2 diabeteksen nopeaan paranemiseen. mellitus (T2DM). Bariatrisen kirurgian vertaansa vailla oleva tehokkuus liikalihavuuden hoidossa avaa täysin uuden näkökulman liikalihavuuden vastaisten lääkkeiden kehittämiseen ja viittaa siihen, että ruoansulatuskanavalla (GI) on paljon tärkeämpi merkitys syömisen ja energian homeostaasin hallinnassa kuin aiemmin uskottiin. Keskeisten GI-mekanismien on tunnistettu estävän syömistä: 1) mahalaukun turvotus, joka johtaa mekanoreseptoreiden aktivoitumiseen ja hermosolujen aivojen signalointiin, ja 2) ohutsuolen ravinteiden havaitseminen, joka johtaa kylläisyyden peptidien, kuten CCK, GLP-1 ja PYY, erittymiseen.

Täysin uusi osoitus ruoansulatuskanavan merkityksestä syömisen ja painon hallinnassa on paksusuolen ja suoliston mikrobiomin sekä sen aineenvaihduntatuotteiden rooli. Että suoliston mikrobiomilla voi olla voimakkaita vaikutuksia syömiseen ja ruumiinpainoon tunnistettiin ensimmäisen kerran maamerkkikokeissa mikrobittomilla hiirillä, joista tuli lihavia, kun niihin siirrostettiin liikalihavien hiirten tai ihmisten mikrobiota, kun taas ne pysyivät laihoina, kun mikrobiota siirrettiin laihoista hiiristä.

Tarkat mekanismit, jotka yhdistävät suoliston mikrobiomin syömisen ja energian homeostaasin hallintaan, ovat kuitenkin suurelta osin tutkimatta. Yksi ehdotus liikalihavuuden kehittymiselle on, että "lihavalla" mikrobiomilla voi olla suurempi kyky saada energiaa samasta ruokavaliosta verrattuna "laihaan" mikrobiomiin. Itse asiassa sulamattomien hiilihydraattien bakteerifermentaation kautta muodostuneet lyhytketjuiset rasvahapot (SCFA) voivat tarjota lisäenergiaa isännälle (noin 10 % ruokavalion kokonaisenergiasta). Kuitenkin, onko tämä pääasiallinen syy liikalihavuuden kehittymiseen, on edelleen kiistanalaista, koska SCFA stimuloi myös leptiinin, GLP-1:n ja PYY:n eritystä ja aktivoi siten syömistä estäviä mekanismeja. Koska fysiologisissa olosuhteissa ateria kestää noin 6 tuntia tai pidempään (riippuen aterian koostumuksesta ja yksilöiden välisestä suolen kulkeutumisen vaihtelusta), kunnes se saavuttaa paksusuolen, jotta fermentoitavissa olevat ateriakomponentit voidaan metaboloida SCFA:ksi, SCFA:n osuus akuutteja syömistä estäviä vaikutuksia ihmisillä on kyseenalaistettu. Bariatriset potilaat tarjoavat ihanteellisen mallin tämän mekanismin tutkimiseen. RYGB-leikkauksen aikana tehtyjen anatomisten muutosten perusteella, jotka johtavat paljon nopeampaan ravinteiden kulkeutumiseen paksusuoleen, voidaan olettaa, että nopeampi ja selvempi SCFA:n tuotanto myötävaikuttaa leikkauksen jälkeen havaittuihin merkittäviin akuutteihin syömistä inhiboiviin vaikutuksiin. Lisäksi RYGB-potilailla on pieni mahalaukku, joka on noin 2 % normaalin, leikkaamattoman mahalaukun koosta, mikä johtaa varhaiseen turvotukseen ruoan nauttimisen yhteydessä. Lisääntyneen vatsan turvotuksen vaikutusta ja sen vaikutusta syömiskäyttäytymiseen ja painonpudotukseen ei ole parhaan tietomme mukaan arvioitu. Ravintokuidut tarjoavat ihanteellisen ravitsemuksellisen toimenpiteen RYGB-leikkauksen taustalla olevien syömistä estävien vaikutusten tutkimiseen. 1) Korkeaviskoosiset kuidut, kuten kauran beetaglukaani, hidastavat mahalaukun tyhjenemistä ja voivat siten edistää syömisvaikutusta lisäämällä mahalaukun turvotusta. 2) Ei-viskoosit fermentoituvat kuidut, kuten inuliini tai frukto-oligossakidit (FOS), fermentoituvat voimakkaasti SCFA:ksi paksusuolessa nieltynä ja voivat siten osallistua syömisvaikutukseen aktivoimalla SCFA-reseptoreita ja vapauttamalla kyllästymishormoneja.

Sekä tutkimuksen A että B ensisijaisena tavoitteena on arvioida viskoosin ja fermentoituvan ravintokuidun vaikutusta ad libitum -syömiseen sairaalloisesti lihavilla potilailla ennen RYGB-leikkausta ja 6 kuukautta sen jälkeen.

Lisäksi tutkimuksen B pilottitutkimuksessa ensisijaisena tavoitteena on kuidun aiheuttaman paksusuolen käymisen aika.

Sekä tutkimuksen A että B toissijaisina tavoitteina on tutkia viskoosin ja käymiskykyisen ravintokuidun vaikutusta ruokahaluun, SCFA:n tuotantoa, hengityksen vetyä (paksusuolen käymisen merkkiaineena), GI kyllästymishormonien eritystä ja glykemiaa sairaalloisesti lihavia potilaita ennen RYGB-leikkausta ja 6 kuukautta sen jälkeen.

Ensisijainen tutkimustulosmitta sekä tutkimuksessa A että B on makroravinteiden ja ravinnon saanti (syödyt grammat ja kcal) ad libitum buffetaterialla sekä aika aterian loppuun saattamiseen.

Lisäksi tutkimuksen B pilottitutkimuksessa ensisijainen tutkimustulosmitta on hengityksen vety- ja plasman SCFA-pitoisuudet.

Toissijaiset tulosmittaukset sekä tutkimuksessa A että B ovat 1) ruokahaluarvot (validoidut visuaaliset analogiset asteikot, VAS), mukaan lukien nälkä, kylläisyys, jano, halu syödä ja halutun ruoan määrä. 2) SCFA:n (propionaatti, asetaatti, butyraatti) pitoisuudet plasmassa. 3) Hengitysvety (paksusuolikäymisen merkkiaineena) 4) Ruoansulatuskanavan hormonien (greliini, CCK, GLP-1, PYY ja mahdollisesti muut, vielä tunnistamattomat suoliston hormonit) pitoisuudet plasmassa. 4) Plasman insuliinin ja glukagonin pitoisuudet ja verensokeri.

Satunnaistettu, yksisokkoutettu cross-over-tutkimus 24 sairaalloisesti lihavilla ihmisillä, joille tehtiin RYGB (tutkimus A, n=12; tutkimus B, n=12). Tutkimus B sisältää myös ylimääräisen pilottitutkimuksen 6 sairaalloisesti lihavilla potilaalla ennen RYGB-leikkausta ja 6 kuukautta sen jälkeen. Koehenkilöiden kokonaismäärä pilottitutkimus mukaan lukien on siis 30.