Microbiota intestinale, acidi grassi a catena corta e adiposità durante la transizione epidemiologica

L’obiettivo di questo studio è definire le associazioni tra microbiota intestinale, acidi grassi a catena corta (SCFA) e obesità nelle popolazioni che attraversano la transizione epidemiologica ed esplorare i meccanismi attraverso i quali questi fattori possono influenzare in modo indipendente e collettivo lo sviluppo dell’obesità. Il microbiota intestinale e gli SCFA sono stati associati all’obesità, ma i meccanismi causali sono sconosciuti, così come gli effetti obesogenici individuali dei singoli SCFA (butirrato, acetato e propionato). Gli studi esistenti sono, limitati da risultati contraddittori, da campioni di piccole dimensioni, misurazioni limitate e imprecise dell'obesità e dalla mancanza di esposizioni/mediatori dietetici dettagliati e di altri fattori ambientali. I ricercatori propongono di superare queste sfide sfruttando una coorte esistente di cinque popolazioni diverse e ben definite dallo studio Modeling the Epidemiologic Transition Study (METS, R01-DK080763). METS è composto da una coorte di 2.500 adulti di origine africana, che vivono in 5 ambienti nettamente diversi; Ghana, Sud Africa, Giamaica, Seychelles e Stati Uniti, seguiti in prospettiva dal 2010. I nostri dati preliminari suggeriscono che mentre esistono differenze tra microbiota intestinale e SCFA tra i siti, esistono relazioni simili tra i siti per gli effetti sull’adiposità del microbiota intestinale/SCFA. Oltre alle misurazioni sanitarie annuali; i ricercatori propongono di misurare il microbiota intestinale e gli SCFA nelle feci in tutti i partecipanti (2500) durante il primo anno di questo studio, fornendo così uno dei più grandi studi basati sulla popolazione del microbiota intestinale fino ad oggi. Divideremo la nostra coorte di 2500 individui in 2 gruppi: (1) un gruppo di test di 1000 partecipanti per esplorare quali microrganismi intestinali e SCFA fecali sono associati all'adiposità; (2) un set di validazione di 1500 partecipanti per verificare in modo indipendente i biomarcatori identificati nel set di test, riducendo così al minimo le correlazioni spurie dovute all'elevato numero di caratteristiche (ad esempio, taxa batterici). I ricercatori seguiranno tutti i 2500 partecipanti per 3 anni per valutare i cambiamenti di peso e adiposità, utilizzando il modello di regressione bayesiana della Kernel Machine per esplorare se i cambiamenti possono essere previsti dal microbiota intestinale e dai fattori SCFA. Infine, utilizzando un'analisi di mediazione causale, i ricercatori identificheranno l'effetto diretto e indiretto del microbiota intestinale singolo e/o cumulativo sull'adiposità mediato dagli SCFA. I ricercatori trarranno quindi vantaggio da una coorte esistente, ampiamente ben descritta, di adulti di origine africana, con una variabilità significativa come risultato delle diffuse distribuzioni geografiche, e quindi della variazione nelle esposizioni alle covariate ambientali. Lo studio proposto migliorerà sostanzialmente la comprensione del ruolo svolto dal microbiota intestinale e dagli SCFA nello sviluppo dell’obesità e fornirà nuovi bersagli terapeutici per l’obesità mirati agli SCFA che producono caratteristiche del microbiota intestinale.