Kuituinterventio suoliston mikrobiotaan lapsilla, joilla on Prader-Willin oireyhtymä

Taustaa: Prader-Willin oireyhtymä (PWS) on yleisin liikalihavuuden syndrooma syy. PWS-potilailla on tyypillisesti varhaislapsuudessa liiallista painonnousua ja vakavaa hyperfagiaa, johon liittyy ruoka- pakko-oireita, mikä usein johtaa liikalihavuuden ja aineenvaihdunnan komplikaatioiden kehittymiseen. Hyperfagian ja progressiivisen painonnousun patogeneesiä PWS:ssä ei ole kaukana ymmärretty, ja siksi tehokkaita interventioita kehitetään edelleen. Uudet todisteet osoittavat dysbioottisen suoliston mikrobiotan merkittävän etiologisen vaikutuksen PWS:ään liittyviin hyperfagiaan, liikalihavuuteen ja aineenvaihduntahäiriöihin, mikä merkitsee potentiaalisesti tehokasta kohdetta ruokahalun hallinnassa ja liikalihavuuden lievittämisessä PWS:ssä. Suoliston mikrobiotan manipuloinnin terapeuttista potentiaalia ruokavalion avulla on tuskin arvioitu PWS:ssä; kattavampia arviointeja tarvitaan kipeästi.

Erityistavoitteet: 1) arvioida 3 viikon ravintokuituinterventio vaikutuksia suoliston mikrobiotaan, liikakasvuun ja metaboliseen profiiliin lapsilla, joilla on PWS; 2) määrittää, korreloivatko muutokset suoliston mikrobikoostumuksessa ja toiminnassa hyperfagian asteen, aineenvaihduntahormonien, insuliiniherkkyyden, tulehdusmarkkereiden ja kardiometabolisiin sairauksiin liittyvien metaboliittien muutosten kanssa.

Metodologinen lähestymistapa: Poikkileikkaussuunnitelmassa rekrytoidaan 20 5–17-vuotiasta PWS- lasta Stolleryn lastensairaalasta Edmontonista. Osallistujilla on normaalit vapaan tyroksiinin ja kilpirauhasta stimuloivan hormonin (joko endogeenisen tai tyroksiinikorvaushormonin) arvot sekä vakaa ruumiinpaino ja kasvuhormoniannos. Lapset, joilla on muita kliinisesti merkittäviä sairauksia (diabetes mellitus, krooninen tulehduksellinen suolistosairaus, krooninen vaikea maksasairaus tai munuaissairaus) tai äskettäin käyttäneet lääkkeitä, joiden tiedetään vaikuttavan kehon painoon ja suoliston mikrobiotaan (tutkimuslääkkeet, antibiootit, prebiootit ja/tai probiootit). olla poissuljettu. Osallistujat jaetaan satunnaisesti nauttimaan joko 35 g lisäkuitusekoitetta päivässä (oligofruktoosi, resistentti maltodekstriini, akaasiakumi, kokonaiset ruoat ja resistentti tärkkelys tyyppi II) tai 17,6 g maltodekstriinin lumelääkettä päivässä (GLOBE® Plus). 10 DE Maltodekstriini 100200; Ingredion) 3 viikon ajan. Tätä seuraa 4 viikon pesujakso ja vaihtoehtoinen hoito vielä 3 viikkoa. Ulostenäytteitä kerätään suoliston mikrobiotan koostumuksen (käyttämällä 16S ribosomaalisen ribonukleiinihappo [rRNA] -tunnisteen sekvensointia) ja toiminnan (mikrobiotan tuottamat aineenvaihduntatuotteet: SCFA:t ja sappihapot) analysoimiseksi. Mikrobiootan koostumus karakterisoidaan suvun tasolla, ja sekvenssit ryhmitellään operatiivisiin taksonomisiin yksiköihin alfa-diversiteettien laskemiseksi (Shannon-indeksin mukaan). Paastoverinäytteitä käytetään ruokahaluun liittyvien hormonien sekä metabolisten ja tulehdusmerkkiaineiden mittaamiseen. Validoitua PWS-spesifistä hyperfagiakyselylomaketta käytetään arvioimaan osallistujien ruokaan liittyvää käyttäytymistä. Osallistujien makro- ja mikroravinteiden saannin ja ruokavalion laadun sekä fyysisen aktiivisuuden arvioimiseksi laaditaan kolmen päivän ruokavaliopöytäkirja, joka sisältää fyysistä aktiivisuutta koskevia kysymyksiä. Lisäksi saadaan antropometrisiä tietoja (paino, pituus ja vyötärön ympärysmitta [WC]) muutosten seuraamiseksi.

Tulokset: 1) Ensisijainen tulos: Muutos hyperfagiapisteissä; 2) Toissijaiset tulokset: Muutokset: a. Ulosteen mikrobikoostumus ja toiminta; b. Hormonit (asyloitu greliini, PYY, GLP-1, adiponektiini ja leptiini; c. Metaboliset ja tulehdusmerkit (glukoosi, insuliini, lipidit, AST, ALT, hs-CRP); d. Aineenvaihduntaprofiili (aminohapot, haaraketjuiset ketohapot, asyylikarnitiinit, keramidit, TMAO, koliini ja betaiini); ja e. paino, pituus ja WC.

Suoritteet: 1) kuituinterventioiden käyttökelpoisuus vähentää hyperfagiaa ja parantaa aineenvaihduntaa ja tulehdusta hyödyllisten muutosten kautta mikrobiotassa lapsilla, joilla on PWS; 2) tietty mikrobikoostumus ja toiminnalliset profiilit, jotka liittyvät aineenvaihdunnan paranemiseen ja/tai painonpudotukseen, voivat auttaa mikrobiin kohdistettujen prebioottisten hoitojen tulevassa kehittämisessä. Tämän tutkimuksen tuloksia käytetään ohjaamaan tehokkaiden hoitostrategioiden suunnittelua hyperfagian vähentämiseksi ja metabolisen terveyden parantamiseksi lapsilla, joilla on PWS.