Prova di studio concettuale; L'effetto di una miscela di nutrienti incapsulati sull'attivazione del freno ileale

Obesità e gestione del peso In tutto il mondo l'incidenza del sovrappeso e dell'obesità è in rapido aumento con un impatto negativo sulla salute e sui costi sanitari. L'efficacia dei trattamenti attualmente disponibili è relativamente limitata a lungo termine. Finora, l'intervento chirurgico ha dimostrato di essere l'unica strategia per superare l'obesità grave a lungo termine. Inoltre, in una recente meta-analisi si è concluso che gli integratori alimentari e l'esercizio fisico da soli non contribuiscono a migliorare la perdita di peso dopo diete a restrizione calorica. Pertanto, è importante sviluppare nuove strategie efficaci che inducano la perdita di peso o aiutino il mantenimento del peso dopo la perdita di peso. Un meccanismo promettente per la gestione del peso consiste nell'attivare il cosiddetto "freno ileale". Freno ileale Il freno ileale si riferisce a un meccanismo di feedback intestinale che viene attivato dai nutrienti in una posizione specifica nell'intestino tenue, con conseguente modulazione non solo delle secrezioni e della motilità gastrointestinale, ma anche dell'assunzione di cibo e della fame. Il freno ileale può essere attivato dall'infusione ileale di lipidi non digeriti e recentemente è stato scoperto che l'infusione ileale di saccarosio e caseina sopprime l'assunzione di cibo nella stessa misura della quantità equicalorica di lipidi8. Oltre alla riduzione dell'assunzione di cibo, è stato riscontrato un aumento del senso di sazietà e una diminuzione della fame. Poiché l'attivazione del freno ileale sembra essere un obiettivo promettente per le strategie di gestione del peso, è necessario utilizzare tecniche alternative di somministrazione dei nutrienti. Diversi studi hanno studiato gli effetti dell'infusione di nutrienti in tutte le regioni dell'intestino tenue. Tuttavia, tutti gli studi hanno utilizzato cateteri per l'alimentazione intestinale per infondere i nutrienti direttamente nella parte desiderata dell'intestino tenue. Al fine di studiare l'effetto dell'attivazione del freno ileale a lungo termine negli individui in sovrappeso, è necessario scegliere un approccio diverso per la consegna dei nutrienti. Un'alternativa per l'erogazione di nutrienti nell'intestino tenue distale tramite cateteri di alimentazione è l'incapsulamento dei nutrienti. L'incapsulamento può essere utilizzato per fornire sostanze nutritive a una specifica posizione intestinale. Per incapsulamento, i nutrienti sono coperti/circondati da un rivestimento commestibile. Questo rivestimento è definito come un sottile strato di materiale commestibile applicato sulla superficie dei nutrienti. Ciò fornisce una barriera contro la digestione nello stomaco e nelle parti prossimali dell'intestino tenue. Approcci comparabili sono già stati utilizzati per la somministrazione di farmaci sito-specifica. Due esempi di sistemi in grado di veicolare farmaci nella regione ileo-colonica sono il sistema ColoPulse descritto da Schellekens et al. (2010) e il sistema di rilascio ileo-colonico descritto da Varum et al. (2013). Entrambi i metodi sono inventati per accelerare il rilascio di farmaci nella regione ileo-colonica e utilizzano specifici rivestimenti polimerici Eudragit®. La regolazione di questi rivestimenti polimerici si traduce in un rilascio più prossimale (ileo). Tuttavia queste tecniche sono state sviluppate per la somministrazione di farmaci. Per attivare il freno ileale è preferibile utilizzare un'applicazione completamente alimentare. Un altro approccio alimentare per fornire sostanze nutritive all'intestino tenue distale è la microincapsulazione. Questa tecnica di microincapsulazione verrà utilizzata nel presente studio per fornire una miscela di nutrienti costituita principalmente da saccarosio (60%) e caseina (30%) in un involucro di proteine ​​del siero di latte (10%) nell'intestino tenue distale. Il metodo di consegna brevettato da AnaBio Technologies Ltd. (http://www.AnaBio.ie/) comprende un componente attivo, incapsulato all'interno di una matrice proteica di preferibilmente proteine ​​del siero di latte. Il meccanismo con cui la loro tecnica fornisce l'attivo alla posizione intestinale preferita si basa sul pH, sulla porosità superficiale delle microsfere e sulla reazione a specifici enzimi. Questi tre parametri vengono utilizzati per progettare le sfere di microincapsulazione per fornire l'ingrediente attivo nella posizione intestinale preferita (ad es. duodeno, digiuno o ileo). Inoltre la dimensione delle microsfere è importante per il tempo di transito intestinale. AnaBio utilizza i dati raccolti da studi sull'uomo e sugli animali per mettere in relazione la dimensione delle microsfere con il tempo di transito intestinale, il volume della dose e le caratteristiche fisiologiche. La dimensione delle microsfere (gamma di micron) può essere scelta in base al gruppo di popolazione e al tempo di transito richiesto, una dimensione media utilizzata è di 150 micron. Il vantaggio di queste piccole particelle è che le particelle possono essere mescolate con un prodotto alimentare. Il rapporto attivo: matrice proteica incapsulata è 95: 5%. Ciò significa che se il saccarosio viene incapsulato, il 95% della microsfera è saccarosio puro e il 5% è proteina del siero di latte. Sappiamo da nostre precedenti ricerche8 che l'infusione con 13 grammi di saccarosio è in grado di attivare il freno ileale. Per il presente studio utilizzeremo una miscela di microbattiti di saccarosio incapsulato (60%) e microbattiti di caseina incapsulata (30%) per simulare la composizione di un piccolo pasto misto ricco di carboidrati e proteine. Efficacia del rilascio nell'intestino tenue AnaBio ha fornito i dati (che non possono essere condivisi a causa delle applicazioni IP) di quattro studi in vivo di cui 3 erano studi sull'uomo e 1 studio sui suini. In questi studi è stata studiata l'efficacia del loro metodo di somministrazione. Da questi studi si può concludere che la tecnica di microincapsulamento delle proteine ​​del siero di latte è un metodo di somministrazione intestinale specifico per l'ileo (2 studi sull'uomo e 1 studio sui maiali) o il digiuno (1 studio sull'uomo). Studio attuale Nel presente studio sarà studiato l'effetto dell'attivazione del freno ileale per 6 settimane sul peso corporeo, l'indice di massa corporea e la circonferenza della vita. Si ipotizza che l'attivazione del freno ileale per 6 settimane mediante la somministrazione di una miscela di nutrienti incapsulati nell'intestino tenue distale si traduca in una riduzione del peso corporeo. Questo sarà studiato mediante l'ingestione giornaliera di una miscela di nutrienti incapsulati (ad es. 60% di saccarosio e 30% di caseina incapsulati nel 10% di proteine ​​del siero di latte) somministrati nell'intestino tenue distale (attivo) o nello stomaco (placebo) prima di pranzo e cena per 6 settimane in uno studio randomizzato, in doppio cieco, parallelo, controllato con placebo. Questo sarà studiato nella seconda fase dello studio (fase 2). Pre-intervento, studio giorno 1 e 2 (SD1 e SD2), medio (SD4) e post (SD5) periodo di intervento verrà valutata l'efficacia della riduzione dell'assunzione di cibo (>68 kcal). Non è noto se il freno ileale sarà attivato dalla miscela nutritiva incapsulata erogata all'intestino tenue distale (attiva) con la stessa entità dell'attivazione del freno ileale mediante infusione di saccarosio ileale e caseina. Pertanto, studieremo l'efficacia dell'attivazione del freno ileale dell'ingestione della miscela di nutrienti incapsulata sull'assunzione di cibo ad libitum. Ciò avverrà nella prima fase dello studio (fase 1). Prima dell'intervento l'efficacia sarà testata in un disegno incrociato controllato con placebo randomizzato. All'interno di ogni soggetto sarà studiata la differenza nell'assunzione di cibo ad libitum dopo l'ingestione di attivo o placebo. Se la miscela di nutrienti attivi incapsulati non comporta una riduzione dell'assunzione di cibo, l'intervento non avrà inizio.