Combinazioni di acidi grassi a catena corta rettale e metabolismo del substrato e dell'energia

Il microbiota intestinale viene sempre più riconosciuto come un fattore importante nella distribuzione del grasso, nella sensibilità all'insulina e nel metabolismo del glucosio e dei lipidi. Di conseguenza, il microbiota intestinale potrebbe svolgere un ruolo importante nello sviluppo dell'obesità e del diabete mellito di tipo 2. Il ruolo degli acidi grassi a catena corta derivati ​​dall'intestino (SCFA), la cui formazione è potenziata dalla fermentazione microbica delle fibre, è ancora controverso. Uno studio ha rilevato che un aumento della formazione di SCFA ha stimolato l'estrazione di energia dalla dieta, con conseguente aumento di peso. Al contrario, l'integrazione di carboidrati non fermentabili, che porta ad un aumento della formazione di SCFA, ha avuto effetti benefici sul controllo del peso corporeo e sulla sensibilità all'insulina. Da notare, uno studio ha dimostrato che l'integrazione di butirrato nei topi ha prevenuto l'obesità indotta dalla dieta e l'insulino-resistenza. Al momento, la nostra comprensione degli effetti degli SCFA sul metabolismo umano (a livello intestinale o sistemico) è ancora limitata. Tuttavia, alla luce delle indicazioni sulla salute di alcune fibre alimentari (prebiotici), è di fondamentale importanza un quadro dettagliato della fisiologia del metabolismo degli SCFA umani e della sua interazione con il microbioma. Ipotizziamo che la disponibilità differenziale di SCFA influisca in modo diverso sul metabolismo umano. Per determinare se la somministrazione rettale di SCFA è un buon modello per studiare gli effetti metabolici di SCFA abbiamo prima eseguito uno studio pilota (METC 11-3-079). In questo studio pilota abbiamo determinato se la somministrazione rettale di acetato di sodio ha gli stessi effetti sul substrato e sul metabolismo energetico rispetto alla somministrazione prossimale. I nostri risultati indicano che il parametro di esito primario dell'ossidazione dei grassi è stato significativamente modificato durante le condizioni post-assorbimento, quando è stato somministrato acetato di sodio in una concentrazione di 180 mM nella parte distale del colon. Al contrario, non è stato osservato alcun effetto sul dispendio energetico o sull'ossidazione del substrato quando l'acetato di sodio è stato somministrato nel colon prossimale. Di conseguenza, la parte distale del colon sembra essere un buon modello per determinare gli effetti degli SCFA di origine intestinale sul substrato umano e sul metabolismo energetico. Pertanto, in questo studio somministreremo gli SCFA per via rettale utilizzando clisteri. Somministreremo diverse combinazioni di SCFA a volontari maschi sani e in sovrappeso ed esamineremo gli effetti sul metabolismo. Questo studio è una parte importante di un progetto TIFN sulla salute gastrointestinale (GH003 WP 1.2), che fornirà maggiori informazioni su come una maggiore disponibilità di una miscela benefica di SCFA potrebbe servire come base per strategie nutrizionali razionali nella prevenzione e nel trattamento dell'obesità e del tipo 2 diabete mellito. Per ottenere strategie nutrizionali razionali, un passo successivo in questo progetto TIFN si concentrerà sugli ingredienti dietetici che modulano il microbiota intestinale e la successiva produzione di SCFA.