Mikrobiota, aineenvaihdunta ja ravitsemus: "keinotekoisesti älykäs" tapa yksilölliseen ravitsemukseen (PN-AI-21)

Ärtyvän suolen oireyhtymä (IBS) on krooninen suolistosairaus, jonka korkea ilmaantuvuus ja esiintyvyys tekevät siitä suuren terveydenhuollon ongelman (3-7). IBS:ää sairastaa 7-15 % väestöstä(6, 7). Se on kaksi kertaa yleisempi naisilla(8), ja se diagnosoidaan useammin alle 50-vuotiailla(9). Sille on ominaista toistuvat toiminnalliset maha-suolikanavan oireet, joiden patofysiologiset mekanismit eivät ole täysin selviä (10). Yleisimpiä oireita ovat vatsakipu, turvotus, ummetus ja/tai ripuli (10). IBS vaikuttaa negatiivisesti elämänlaatuun ja rasittaa merkittävästi terveydenhuollon resursseja (11, 12). Kuten kliiniset fenotyypit, oireyhtymän taustalla olevat patofysiologiset mekanismit ovat heterogeenisiä eikä niitä täysin ymmärretä (13). On kuitenkin näyttöä siitä, että IBS voi johtua ruoansulatuskanavan motiliteettimuutosten, sisäelinten yliherkkyyden, matala-asteisen tulehduksen, muuttuneen mikrobiston ja ruoan komponenttien yhdistelmästä (14-17). IBS-oireiden monimuotoisuuden ja niiden huomattavan vaihtelun ajan myötä käytetään laajaa valikoimaa farmakologisia hoitoja, jotka usein kohdistuvat vain ensisijaiseen oireeseen; siten, kun useita oireita esiintyy, annettavat hoidot ovat usein riittämättömiä. Tämä on johtanut ravitsemushoitojen käytön tutkimukseen hoitovaihtoehtona.

Fermentoituvien oligosakkaridien, disakkaridien, monosakkaridien ja polyolien (FODMAP) ruokavaliorajoitusta on viime aikoina tutkittu IBS:n ​​funktionaalisten suoliston oireiden hoidossa. Yhä useammat kontrolloimattomat ja kontrolloidut tutkimukset ovat tutkineet alhaisen FODMAP-ruokavalion kliinistä tehokkuutta IBS-potilailla joko ruokavalio- tai ruokintaohjeiden avulla. Kontrolloimattomat ja sokkoutuneet kontrolloidut tutkimukset viittaavat siihen, että IBS-potilaiden oireiden vasteaste on jopa 85 % (18). Samoin suotuisa vaikutus oireisiin on raportoitu sokkoutetuissa satunnaistetuissa kontrolloiduissa tutkimuksissa (19-22). Mahdollinen puute vähäisessä FODMAP-ruokavaliossa ja kaikissa ruokavalioissa, joihin liittyy useita elintarvikkeiden poissulkemista, on ravitsemuksellisen riittämättömyyden riski, ja tämä on erityisen tärkeää, jos poissuljetut ruoat ovat ravintopitoisia. Matala FODMAP-ruokavalio edellyttää tiettyjen elintarvikkeiden korvaamista useilla ruokaryhmillä, ja siksi on olemassa mahdollisuus, että ravintoaineita, erityisesti hiilihydraatteja, kuitua, rautaa, B-vitamiineja ja kalsiumia, ei saa riittävästi. Toinen ruokavalion toteuttamiseen liittyvä mahdollinen turvallisuushuoli liittyy vaikutukseen maha-suolikanavan mikrobiotaan, joka on osallisena IBS:n ​​patogeneesissä(23) ja yhdistetty IBS:n ​​kliinisiin piirteisiin, mukaan lukien vatsakipu, ahdistus ja masennus(24). , 25). Siksi ehdotamme IBS-potilaiden mikrobiomin ja metabolomin arvioimista integroitujen tietojen tietojoukkojen luomiseksi tekoälytyökalujen avulla. Lisäksi pyrimme selvittämään fermentoituihin tuotteisiin perustuvan matalan FOODMAP-ruokavalion vaikutukset mikrobiomiin ja metabolomiin IBS-potilailla. Näillä arvioinneilla voidaan arvioida potilaan ravinteiden puutetta ja yleistä elämänlaatua ennen ja jälkeen interventiota ryhmien kesken sekä kehittää yksilöllinen hoito, joka parantaa IBS-potilaiden elämänlaatua.

Alhainen FODMAP-ruokavalio liittyy rajoituksiin, jotka johtuvat erityisesti useiden elintarvikkeiden eliminoinnista, mikä voi aiheuttaa sivuvaikutusten pahenemista suoliston mikrobiotakoostumuksen merkittävän muutoksen ja yleisen ravitsemustilan heikkenemisen vuoksi. Vaikka probiooteilla näyttää olevan hyödyllisiä vaikutuksia tämän sivuvaikutuksen parantamiseen, niiden toimintatapa on edelleen suhteellisen tuntematon. Paljon on vielä ratkaisematta siitä, mitkä kannat ovat tehokkaimpia laajalla IBS-potilaiden kirjolla ja toimivatko yksittäiset kannat vai niiden yhdistelmä parhaiten. Tämä johtaa kysymykseen, voivatko IBS-potilaiden yksilölliset erot mikrobiomien monimuotoisuuden suhteen vaikuttaa probioottihoidon tehokkuuteen. Siksi lähestymistavallamme ehdotamme isännän ja mikrobiotan vuorovaikutusten uudelleenmuotoilua yksilöllisen ravitsemuksen avulla, mikä voisi olla uusi terapeuttinen keino sekä sairauksien hallinnassa että ehkäisyssä. Erityisesti uskomme, että aiemmin fermentoiduilla elintarvikkeilla täydennetty ruokavalio on hyödyllinen potilaan tilalle. Tätä fermentaatiota kontrolloidaan ja suoritetaan Lactobacillus paracasei -kannan CNCM I-5220 kanssa. Pitkittäistutkimuksen avulla voimme arvioida heidän sairauden asteen lähtötilanteessa (viikko vähäinen FODMAP-ruokavalio) ja fermentoitujen elintarvikkeiden vaikutus heidän mikrobiotaan ja aineenvaihduntaan yhden ja kahden viikon kuluttua. Lisäksi ottamalla käyttöön uusia tehokkaita hoitovaihtoehtoja voisi olla mahdollista vähentää IBS-potilaiden suurta uusiutumisprosenttia kansanterveysjärjestelmään, mikä parantaa potilaiden elämänlaatua ja alentaa terveydenhuoltojärjestelmän (SSN) kustannuksia.

Ensisijaisena tavoitteena on arvioida IBS-potilaan enterotyypit lähtötilanteessa ja analysoida, kuinka fermentoidun ruoan lisäys muuttaa mikrobiomia ja metabolomia IBS-potilailla vähäisen FODMAP-ruokavalion jälkeen.

Toissijaisena tavoitteenamme on vertailla kahden erilaisen ravitsemusmenetelmän tehokkuutta ja turvallisuutta IBS-oireisiin.