Magas fruktóztartalmú étrend, a bél mikrobióma és az anyagcsere egészsége

Az amerikaiak általában túl sok fruktózt fogyasztanak az étrendből. Kimutatták, hogy a hozzáadott fruktóz káros hatással van az anyagcsere egészségére, beleértve a fokozott inzulinrezisztenciát és a 2-es típusú cukorbetegség (T2D) kockázatát. Az étrendi fruktózt és az anyagcsere egészségét összekötő mechanizmusok azonban kevéssé ismertek. A lakosság körében gyakori a fruktóz felszívódási zavara vagy nem teljes metabolizmusa a vékonybélben. A felesleges fruktóz eléri a vastagbelet, ahol megváltoztathatja a bél mikrobióma szerkezetét és működését, megváltoztathatja a bakteriális metabolitokat, és gyulladásos reakciókat válthat ki, ami befolyásolja a T2D kockázatát. Annak tisztázására, hogy a gyakran fogyasztott fruktózszint befolyásolja-e az anyagcsere kimenetelét a bél mikrobiómának megváltoztatása révén, a kutatócsoport 30 résztvevőt véletlenszerűen választ ki egy kontrollált, keresztezett diétás beavatkozásra, amelyben a résztvevők 12 napos izokalóriás, hozzáadott fruktóz vagy glükóz diétát fogyasztanak. (az összes kalória 25%-a), amelyet 10 napos ellenőrzött étrend-kimosási időszak választ el.

A kutatócsoport célja, hogy:

1. Határozza meg a magas fruktózfogyasztás, a bélmikrobióma és az anyagcsere-kockázat közötti összefüggéseket.
2. Jellemezze azt az ok-okozati szerepet, amelyet a fruktóz által kiváltott bélmikrobióm-elváltozások gyakorolnak a metabolikus kockázatra egy csíramentes egérmodell segítségével.

A kutatócsoport mérni fogja 1) a mikrobiota közösség szerkezetét és működését a széklet metagenomikus szekvenálásával, 2) a széklet metabolitjait célzott és nem célzott metabolomika segítségével, 3) az antropometriát, 4) az inzulinrezisztenciát, a T2D kockázat szérum markereit és a gyulladásos citokineket, 5) a széklet mikrobiális vizsgálatát. szénhidrát oxidációs kapacitás és 6) májzsír MRI elaszográfiával. A kutatócsoport új statisztikai megközelítéseket fog alkalmazni, beleértve az elosztott késleltetési modellezést is, hogy megértsék az étrend, a mikrobiom, a metabolitok és az egészségügyi eredmények közötti összetett összefüggéseket.

A kutatócsoport ezután kontrollált diétás beavatkozásokat és széklet mikrobiomátültetési vizsgálatokat végez csíramentes egereken. A klinikai beavatkozás glükóz és fruktóz karjaiban részt vevő humán résztvevők donor székletmintáját csíramentes és kolonizált egerekbe ültetik át, hogy megállapítsák az okozati összefüggést a fruktóz által kiváltott bélmikrobióm-változások, a májzsír, valamint az ismert metabolikus és gyulladásos változások között. a T2D kockázatának növelésére.

A kutatócsoport célja, hogy átfogóan felmérje a bél mikrobiomának a magas fruktóztartalmú étrend által okozott szerkezeti és funkcionális változásait. A felesleges fruktóz mikrobiómra gyakorolt ​​hatásának meghatározása segít azonosítani azokat az új módszereket, amelyekkel a fruktóz hozzájárul az anyagcsere-betegségek kockázatához. Amellett, hogy meghatározzák a felnőttek anyagcsere-egészségügyi állapotát javító stratégiákat, a javaslatból származó adatok segíthetnek olyan célzott megközelítésekben, amelyek célja a jövőbeni betegségek kockázatának mérséklése a magas fruktózszintet fogyasztó populációkban, például gyermekekben.