Effetto della dieta sulla produzione di gas intestinale e sull'evacuazione in soggetti sani e pazienti flatulenti

Sfondo Alcuni pazienti lamentano un'evacuazione eccessiva, che può diventare socialmente invalidante (Azpiroz F & Malagelada J-R, 2005). Tuttavia, la fisiologia e la fisiopatologia della flatulenza rimane poco conosciuta (Azpiroz F & Levitt DG, 2009).

Il gas evacuato dall'ano ha origine in gran parte nel colon, dove i residui di farina non assorbiti vengono fermentati dai batteri del colon (Anderson et al., 1981;Levitt et al., 1987;Flourie et al., 1988). Infatti, è stato dimostrato che alcuni componenti del cibo vengono assorbiti in modo incompleto nel piccolo intestino ed entrano nel colon (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) e che altri substrati intraluminali interferiscono con l'assorbimento dei nutrienti (Boibin M et al., 1998;Hamberg et al., 1989;Brugge & Rosenfeld, 1987;Taylor et al., 1986; Layer et al., 1986). Pertanto, il volume della produzione di gas e dell'evacuazione anale è determinato da due fattori principali: la dieta, in particolare la quantità di residui fermentescibili, e la composizione individuale della microflora del colon. All'interno dei soggetti, la produzione di gas varia in relazione alla dieta (Steggerda FR, 1968; Kirk, 1949). Tuttavia, esiste una grande variabilità interindividuale e l'evacuazione dei gas in soggetti mantenuti con una dieta simile può differire in modo sostanziale.

È stato dimostrato che soggetti sani con una dieta normale contenente 200 g di fagioli evacuano 705 ml di gas ogni 24 ore, mentre con una fibra l'evacuazione di gas della dieta era di 214 ml (Tomlin et al., 1991). Nei soggetti sani la frequenza dell'evacuazione dei gas è variabile, solitamente intorno alle 10 evacuazioni al giorno (Furne & Levitt, 1996). Sulla base di osservazioni su un paziente che presentava grandi quantità di flatulenza, è stata elaborata una classificazione degli alimenti in base alla loro capacità di produzione di gas (Sutalf LO & Levitt MD, 1979). Pochi studi su alimenti specifici sono stati successivamente aggiunti per integrare queste informazioni (Wolever & Robb, 1992; Wagner et al., 1977; Hickey C et al., 1972). Tuttavia, non esiste un'indagine sistematica sull'intervallo di evacuazione dei gas in soggetti sani e in soggetti che lamentano flatulenza in condizioni basali e in risposta a una dieta ad alto contenuto di flatulenza.

Procedure Questionario di reclutamento Verrà utilizzato un questionario per valutare l'evacuazione dei gas, l'abitudine intestinale e i sintomi intestinali funzionali.

Misurazione giornaliera del numero di evacuazioni e sintomi di gas anale Il numero di evacuazioni di gas per ano sarà misurato utilizzando un indicatore di eventi durante il giorno. Al termine della giornata verranno registrati su un questionario i seguenti parametri: disagio legato alla flatulenza e valutazione del fastidio/dolore addominale (utilizzando scale analogiche 0-10); il numero di movimenti intestinali e la forma (utilizzando la scala di Bristol; (Heaton & O'Donnell, 1994) e il benessere gastrointestinale (soddisfazione/insoddisfazione utilizzando una scala a 10 punti graduata da +5 a -5).

Analisi della flora del colon La composizione della flora intestinale sarà valutata misurando la composizione della flora nelle feci. Ai soggetti verranno forniti due kit di raccolta delle feci (ciascuno contenente due provette di campionamento pesate contenenti tamponi di stabilizzazione della sintesi dell'RNA (RNA later, Ambion), uno dei quali è di riserva) in cui forniranno un piccolo campione delle loro feci (almeno 30 g ). Dopo aver mescolato le feci con il tampone nella provetta fornita, i soggetti conserveranno le provette nella scatola a casa fino alla prossima visita in ospedale, dove saranno centrifugate a 12000 giri/min per 5 minuti, il surnatante rimosso e il pellet fecale conservato a -80°C presso l'Unità di Ricerca di Gastroenterologia. I campioni saranno trasportati a Danone Research, in Francia, dove saranno analizzati per la composizione della flora intestinale (batteri).

Utilizzando metodi molecolari, sarà misurata la concentrazione dei gruppi batterici dominanti e di alcuni sub-dominanti della flora intestinale. Questi includono batteri che appartengono ai gruppi Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, Fusobacteria, Proteobacteria, Euryarcheota.

Registrazione continua dell'evacuazione del gas anale I partecipanti saranno studiati in laboratorio. Dopo una colazione standard, il gas rettale verrà raccolto tramite una cannula rettale. Il gas anale verrà raccolto tramite una linea di raccolta a tenuta stagna ea bassa resistenza, utilizzando un barostato e il volume verrà registrato continuamente per 3 o 8 ore (vedere il disegno dello studio). Sarà analizzata la composizione del gas raccolto.

Una volta posizionati i soggetti a letto, una cintura non elastica, larga 48 mm, con scala metrica verrà regolata attorno all'addome mediante due elastici. Tutti i cambiamenti di circonferenza saranno misurati mentre i soggetti respirano rilassati e saranno riferiti al punto medio degli spostamenti respiratori.

Verrà utilizzato un questionario graduato per misurare l'intensità e il tipo di sensazioni percepite e un questionario anatomico per misurare la localizzazione e l'estensione delle sensazioni percepite. Il questionario graduato include cinque scale analogiche visive classificate da 0 (nessuna percezione) a 6 (dolore), specifiche per il punteggio: a) sensazione di aumento della pressione addominale, b) sensazione di distensione addominale, c) sensazione di coliche/brontolio, d) puntura /sensazione di bruciore, e d) altro tipo di sensazione (che deve essere specificata dal partecipante nel questionario), rispettivamente. Il questionario include due ulteriori scale per valutare rispettivamente la sensazione di difficile evacuazione del gas per l'ano e l'eruttazione, che verranno analizzate separatamente. Ai soggetti verrà chiesto di segnare qualsiasi sensazione percepita (una o più percepite simultaneamente) sulla bilancia. Il questionario anatomico incorpora un diagramma dell'addome suddiviso in nove regioni corrispondenti a epigastrio, area periombelicale, ipogastrio, entrambi gli ipocondri, i fianchi e la fossa ileale. I soggetti verranno istruiti a contrassegnare la posizione, ovvero la regione o le regioni addominali o extraaddominali, in cui vengono percepite le sensazioni.

Distribuzione segmentale del gas nell'intestino Nei pazienti che lamentano gonfiore, verrà eseguita una TAC addominale. Questa scansione verrà utilizzata per escludere disturbi organici. Inoltre, utilizzando un programma originale, verrà eseguita l'analisi morfo-volumetrica addominale per misurare i volumi di gas nei vari intestini. Tutte le partecipanti di sesso femminile in età fertile verranno sottoposte a un test di gravidanza sulle urine 24 ore prima della scansione.

Sfida di dieta iperflatulogenica Per 3 giorni ai partecipanti verrà chiesto di consumare una dieta ricca di residui fermentescibili per aumentare il tasso di produzione di gas.

Dieta a basso contenuto di flatulenza Alla fine dello studio, i pazienti verranno sottoposti a una dieta a basso residuo per 7 giorni; ciò fornirà un'indicazione della risposta potenzialmente attesa al trattamento.

Piano di lavoro Ciascun soggetto parteciperà alle seguenti visite; la prima visita di reclutamento sarà eseguita dal medico curante in ambulatorio, e il resto, comprese le misurazioni fisiologiche nell'Unità di ricerca sull'apparato digerente; L'imaging TC verrà eseguito presso il Dipartimento di Radiologia.

Visita 1. Reclutamento: questionari di ingresso. Visita 2. Prima del periodo basale: istruzioni, consenso informato e consegna di marker di eventi, questionari e materiale per il campionamento fecale.

Visita 3. Ultimo giorno della fase basale. Registrazione continua dell'evacuazione del gas anale. Consegna di istruzioni dietetiche (dieta iperflatulogenica) e questionari. In 8 pazienti verrà misurata anche la distribuzione segmentale dei gas durante la fase basale.

Visita 4. Ultimo giorno della fase sfida. Registrazione continua dell'evacuazione del gas anale. CT per la valutazione della distribuzione del gas segmentale nell'intestino. Solo nei pazienti: consegna di istruzioni dietetiche (dieta ipoflatulogenica) e questionari.

Visita 5. Ultimo giorno della fase di correzione. Solo nei pazienti: raccolta di dati e materiali.