Effet du régime alimentaire sur la production et l'évacuation des gaz intestinaux chez les sujets sains et les patients flatulents

Contexte Certains patients se plaignent d'une évacuation excessive, qui peut devenir socialement handicapante (Azpiroz F & Malagelada J-R, 2005). Cependant, la physiologie et la physiopathologie des flatulences restent mal comprises (Azpiroz F & Levitt DG, 2009).

Les gaz évacués par l'anus proviennent en grande partie du côlon, où les résidus de repas non absorbés sont fermentés par les bactéries du côlon (Anderson et al., 1981 ; Levitt et al., 1987 ; Flourie et al., 1988). En effet, il a été démontré que certains composants alimentaires sont incomplètement absorbés dans l'intestin grêle et pénètrent dans le côlon (Wolever & Robb, 1992;Grimble, 1989;Steggerda FR, 1968;Wagner et al., 1977;Steggerda F.R. & Dimmick, 1966 ;Stone-Dorshow & Levitt, 1987;Wursch et al., 1989) et que d'autres substrats intraluminaux interfèrent avec l'absorption des nutriments (Boibin M et al., 1998;Hamberg et al., 1989;Brugge & Rosenfeld, 1987;Taylor et al., 1986; Layer et al., 1986). Ainsi, le volume de production de gaz et d'évacuation anale est déterminé par deux facteurs principaux : le régime alimentaire, en particulier la quantité de résidus fermentescibles, et la composition individuelle de la microflore colique. Chez les sujets, la production de gaz varie en fonction du régime alimentaire (Steggerda FR, 1968 ; Kirk, 1949). Cependant, il existe une grande variabilité interindividuelle, et l'évacuation des gaz chez des sujets maintenus à un régime similaire peut différer sensiblement.

Il a été montré que des sujets sains avec un régime normal contenant 200 g de haricots évacuent 705 ml de gaz par 24 heures, alors qu'avec une fibre l'évacuation de gaz du régime était de 214 ml (Tomlin et al., 1991). Chez les sujets sains, la fréquence d'évacuation des gaz est variable, généralement autour de 10 évacuations par jour (Furne & Levitt, 1996). Sur la base d'observations sur un patient qui a passé de grandes quantités de flatulences, une classification des denrées alimentaires en fonction de leur capacité de production de gaz a été élaborée (Sutalf LO & Levitt MD, 1979). Peu d'études sur des denrées alimentaires spécifiques ont ensuite été ajoutées pour compléter ces informations (Wolever & Robb, 1992;Wagner et al., 1977;Hickey C et al., 1972). Cependant, il n'y a pas d'investigation systématique sur la plage d'évacuation des gaz chez les sujets sains et chez les sujets se plaignant de flatulences dans des conditions basales et en réponse à un régime riche en flatulogènes.

Procédures Questionnaire de recrutement Un questionnaire sera utilisé pour évaluer l'évacuation des gaz, les habitudes intestinales et les symptômes fonctionnels de l'intestin.

Mesure quotidienne du nombre d'évacuations de gaz anaux et des symptômes Le nombre d'évacuations de gaz par anus sera mesuré à l'aide d'un marqueur d'événements pendant la journée. A la fin de la journée, les paramètres suivants seront enregistrés sur un questionnaire : gêne liée aux flatulences et évaluation de la gêne/douleur abdominale (sur des échelles analogiques 0-10) ; le nombre et la forme des selles (selon l'échelle de Bristol; (Heaton & O'Donnell, 1994) et le bien-être gastro-intestinal (satisfaction/insatisfaction selon une échelle de 10 points graduée de +5 à -5).

Analyse de la flore colique La composition de la flore intestinale sera évaluée en mesurant la composition de la flore dans les selles. Les sujets recevront deux kits de collecte de selles (chacun contenant deux tubes d'échantillonnage pesés contenant des tampons de stabilisation de synthèse d'ARN (ARN plus tard, Ambion), dont l'un est de rechange) dans lesquels ils fourniront un petit échantillon de leurs selles (au moins 30g ). Après avoir mélangé les selles avec le tampon dans le tube fourni, les sujets conserveront les tubes dans la boîte à la maison jusqu'à leur prochaine visite à l'hôpital, où ils seront centrifugés à 12 000 tr/min pendant 5 minutes, le surnageant retiré et le culot fécal conservé à - 80oC au sein de l'unité de recherche en gastroentérologie. Les échantillons seront transportés à Danone Research, France où ils seront analysés pour la composition de la flore intestinale (bactéries).

À l'aide de méthodes moléculaires, la concentration des groupes bactériens dominants et de certains groupes bactériens sous-dominants de la flore intestinale sera mesurée. Il s'agit notamment de bactéries appartenant aux groupes Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, Fusobacteria, Proteobacteria, Euryarcheota.

Enregistrement continu de l'évacuation des gaz anaux Les participants seront étudiés en laboratoire. Après un petit-déjeuner standard, les gaz rectaux seront collectés via une canule rectale. Le gaz anal sera collecté via une ligne de collecte étanche et à faible résistance, à l'aide d'un barostat et le volume sera enregistré en continu pendant 3 ou 8 heures (voir la conception de l'étude). La composition du gaz collecté sera analysée.

Une fois les sujets positionnés dans le lit, une ceinture non extensible de 48 mm de large avec une échelle métrique sera ajustée autour de l'abdomen au moyen de deux bandes élastiques. Tous les changements de circonférence seront mesurés pendant que les sujets respirent détendus et seront référencés au milieu des déplacements respiratoires.

Un questionnaire gradué sera utilisé pour mesurer l'intensité et le type de sensations perçues, et un questionnaire anatomique pour mesurer la localisation et l'extension des sensations perçues. Le questionnaire gradué comprend cinq échelles visuelles analogiques graduées de 0 (pas de perception) à 6 (douleur), spécifiquement pour noter : a) sensation d'augmentation de la pression abdominale, b) sensation de distension abdominale, c) sensation de colique/grognement, d) ponction / sensation de picotement, et d) autre type de sensation (à préciser par le participant dans le questionnaire), respectivement. Le questionnaire comprend deux échelles supplémentaires pour noter la sensation d'évacuation difficile des gaz par l'anus et les éructations, respectivement, qui seront analysées séparément. Les sujets seront invités à noter toute sensation perçue (une ou plusieurs perçues simultanément) sur les échelles. Le questionnaire anatomique comprend un schéma de l'abdomen divisé en neuf régions correspondant à l'épigastre, à la région périombilicale, à l'hypogastre, à la fois à l'hypocondrie, aux flancs et aux fosses iléales. Les sujets seront chargés de marquer l'emplacement, c'est-à-dire la ou les régions abdominales ou extra-abdominales, où les sensations sont perçues.

Répartition segmentaire des gaz dans l'intestin Chez les patients se plaignant de ballonnements, un scanner abdominal sera réalisé. Cette analyse sera utilisée pour écarter les troubles organiques. De plus, à l'aide d'un programme original, une analyse morpho-volumétrique abdominale sera effectuée pour mesurer les volumes de gaz dans différents intestins. Toutes les participantes en âge de procréer subiront un test de grossesse urinaire 24 heures avant l'analyse.

Défi régime hyperflatulogène Pendant 3 jours, les participants seront invités à consommer un régime riche en résidus fermentescibles pour augmenter leur taux de production de gaz.

Régime pauvre en flatulogènes À la fin de l'étude, les patients seront soumis à un régime pauvre en résidus pendant 7 jours ; cela donnera une indication de la réponse potentiellement attendue au traitement.

Plan de travail Chaque sujet participera aux visites suivantes ; la première visite de recrutement sera effectuée par le médecin traitant en clinique externe, et le reste, y compris les mesures physiologiques dans l'unité de recherche sur l'appareil digestif ; L'imagerie CT sera réalisée dans le département de radiologie.

Visite 1. Recrutement : questionnaires d'entrée. Visite 2. Avant la période basale : instructions, consentement éclairé et remise du marqueur d'événement, des questionnaires et du matériel pour le prélèvement fécal.

Visite 3. Dernier jour de la phase basale. Enregistrement continu de l'évacuation des gaz anaux. Remise de consignes diététiques (régime hyper flatulogène) et de questionnaires. Chez 8 patients, la distribution gazeuse segmentaire sera également mesurée au cours de la phase basale.

Visite 4. Dernier jour de la phase de défi. Enregistrement continu de l'évacuation des gaz anaux. CT pour l'évaluation de la distribution segmentaire des gaz dans l'intestin. Chez les patients uniquement : remise de consignes diététiques (régime hypoflatulogène) et de questionnaires.

Visite 5. Dernier jour de la phase de correction. Chez les patients uniquement : collecte de données et de matériel.