Fibre alimentari e sazietà nei pazienti bariatrici (FIBAR)

L'obesità ha raggiunto proporzioni epidemiche in tutto il mondo. L'unica opzione di trattamento efficace attualmente disponibile è la chirurgia bariatrica, con la procedura gold standard, il bypass gastrico Roux-en-Y (RYGB), che si traduce in una perdita di peso in eccesso drammatica e prolungata del 60-75% e spesso in un rapido miglioramento del diabete di tipo 2 mellito (DMT2). L'incomparabile efficacia della chirurgia bariatrica nel trattamento dell'obesità apre una prospettiva completamente nuova per lo sviluppo di farmaci anti-obesità e suggerisce che il tratto gastrointestinale (GI) è molto più importante nel controllo dell'alimentazione e dell'omeostasi energetica di quanto si pensasse in precedenza. Sono stati identificati meccanismi gastrointestinali chiave per inibire il mangiare: 1) distensione gastrica con conseguente attivazione dei meccanorecettori e segnalazione del cervello dell'intestino neurale e 2) rilevamento dei nutrienti dell'intestino tenue con conseguente secrezione di peptidi di sazietà come CCK, GLP-1 e PYY.

Un'implicazione completamente nuova dell'importanza del tratto gastrointestinale nel controllo dell'alimentazione e del peso corporeo è il ruolo dell'intestino crasso e del microbioma intestinale, nonché dei suoi prodotti metabolici. Che il microbioma intestinale può avere potenti effetti sull'alimentazione e sul peso corporeo è stato riconosciuto per la prima volta in esperimenti di riferimento con topi privi di germi che sono diventati obesi quando sono stati inoculati con microbiota da topi o esseri umani obesi, mentre sono rimasti magri quando il microbiota è stato trapiantato da topi magri.

Gli esatti meccanismi che collegano il microbioma intestinale al controllo dell'alimentazione e dell'omeostasi energetica rimangono tuttavia in gran parte inesplorati. Un suggerimento per lo sviluppo dell'obesità è che il microbioma "obeso" può avere una maggiore capacità di estrarre energia dalla stessa dieta rispetto a un microbioma "magro". Infatti, gli acidi grassi a catena corta (SCFA) formati attraverso la fermentazione batterica di carboidrati non digeribili possono fornire energia aggiuntiva all'ospite (circa il 10% dell'energia totale dalla dieta). Tuttavia, se questa sia la causa principale dello sviluppo dell'obesità rimane controverso perché gli SCFA stimolano anche la secrezione di leptina, GLP-1 e PYY e, quindi, attivano meccanismi di inibizione alimentare. Perché in condizioni fisiologiche, un pasto impiegherà circa 6 ore o più (a seconda della composizione del pasto e della variabilità interindividuale del transito intestinale) per raggiungere l'intestino crasso in modo che i componenti fermentabili del pasto possano essere metabolizzati in SCFA, il contributo di SCFA in effetti acuti di inibizione alimentare sono stati messi in dubbio negli esseri umani. I pazienti bariatrici forniscono un modello ideale per studiare questo meccanismo. Sulla base delle alterazioni anatomiche durante la chirurgia RYGB che determinano un transito dei nutrienti molto più veloce verso l'intestino crasso, si può ipotizzare che una produzione più rapida e più pronunciata di SCFA contribuisca ai marcati effetti acuti di inibizione alimentare osservati dopo l'intervento chirurgico. Inoltre, i pazienti RYGB hanno una piccola sacca gastrica circa il 2% delle dimensioni di uno stomaco normale non operato, con conseguente distensione precoce dopo l'ingestione di cibo. L'effetto di una maggiore distensione dello stomaco e il suo contributo agli effetti complessivi sul comportamento alimentare e sulla perdita di peso non sono stati valutati, per quanto ne sappiamo. Le fibre alimentari forniscono un intervento nutrizionale ideale per studiare gli effetti inibitori dell'alimentazione alla base della chirurgia RYGB. 1) Le fibre ad alta viscosità come il beta glucano dell'avena ritardano lo svuotamento gastrico e, quindi, possono contribuire all'effetto alimentare attraverso un aumento della distensione gastrica. 2) Le fibre fermentescibili non viscose come l'inulina o i frutto-oligossachidi (FOS) sono altamente fermentate in SCFA nell'intestino crasso dopo l'ingestione e quindi possono partecipare all'effetto alimentare attraverso l'attivazione dei recettori SCFA e il rilascio di ormoni della sazietà.

L'obiettivo primario in entrambi gli studi A e B è valutare l'effetto di una fibra alimentare viscosa e fermentescibile sull'alimentazione ad libitum in pazienti patologicamente obesi prima e 6 mesi dopo l'intervento chirurgico RYGB.

Inoltre, nello studio pilota nello studio B, l'obiettivo primario è il decorso temporale della fermentazione dell'intestino crasso indotta dalle fibre.

Gli obiettivi secondari in entrambi gli studi A e B sono studiare l'effetto di una fibra alimentare viscosa e fermentescibile sull'appetito percepito, la produzione di SCFA, l'idrogeno espirato (come marcatore della fermentazione dell'intestino crasso), la secrezione di ormoni della sazietà gastrointestinale e la glicemia in pazienti patologicamente obesi prima e 6 mesi dopo la chirurgia RYGB.

La misura primaria dell'esito dello studio in entrambi gli studi A e B è l'assunzione di macronutrienti e cibo (grammi e kcal consumati) durante il pasto a buffet ad libitum, nonché il tempo per completare il pasto.

Inoltre, nello studio pilota nello studio B, la misura primaria dell'esito dello studio è l'idrogeno espirato e le concentrazioni plasmatiche di SCFA.

Le misure di esito secondario in entrambi gli studi A e B sono 1) Valutazioni dell'appetito (scale analogiche visive convalidate, VAS) tra cui fame, pienezza, sete, desiderio di mangiare e quantità di cibo desiderata da mangiare. 2) Concentrazioni plasmatiche di SCFA (propionato, acetato, butirrato). 3) Idrogeno nell'alito (come marcatore della fermentazione dell'intestino crasso) 4) Concentrazioni plasmatiche di ormoni gastrointestinali (grelina, CCK, GLP-1, PYY e potenzialmente altri ormoni intestinali ancora da identificare). 4) Concentrazioni plasmatiche di insulina e glucagone e glicemia.

Studio cross-over randomizzato, in singolo cieco su 24 soggetti umani patologicamente obesi sottoposti a RYGB (studio A, n=12; studio B, n=12). Lo studio B include anche un ulteriore studio pilota su 6 pazienti patologicamente obesi prima e 6 mesi dopo l'intervento chirurgico RYGB. Pertanto, il numero totale di soggetti incluso lo studio pilota è 30.