La tempistica dell'effetto del consumo del pasto principale sul microbiota intestinale e sull'ospite (TIMC)

Questo studio sarà un RCT cross-over in aperto in adulti sani. I partecipanti adulti sani (>18 anni) saranno reclutati dalla comunità per mezzo di un volantino pubblicitario (vedi documento di supporto associato-"Volantino pubblicitario") e passaparola. Il ricercatore organizzerà un incontro con coloro che esprimono interesse per lo studio. Il ricercatore raccoglierà informazioni demografiche (ad es. età e sesso) e chiedere ai soggetti se soffrono di qualche malattia acuta o cronica (definita come malattia che richiede visite regolari ai servizi sanitari) (vedi documento di supporto associato - "Questionario sulla salute"). Se soffrono di una malattia cronica saranno esclusi. Altri criteri di esclusione includono storia di precedenti interventi chirurgici intestinali importanti, peso instabile, uso di antibiotici o steroidi negli ultimi 3 mesi. I partecipanti saranno informati sullo studio presso Human Nutrition, New Lister Building, Glasgow Royal Infirmary o presso le principali aree sociali del campus dell'Università di Glasgow (ad es. Gilchrist). Nessun bambino sarà reclutato. I soggetti che hanno espresso interesse per lo studio ma non sono idonei a partecipare saranno riconosciuti e riceveranno una spiegazione del motivo per cui sono stati esclusi.

Dopo il consenso informato scritto, i partecipanti saranno assegnati in modo casuale ai gruppi di intervento utilizzando la funzione "rand ()" di MS Excel. Le donne inizieranno il loro intervento nella stessa fase del loro ciclo mestruale per evitare l'effetto dei cambiamenti ormonali sull'esito dello studio.

Interventi dietetici: ai partecipanti verrà chiesto di intraprendere due diete sperimentali. I due interventi dietetici sono identici con l'unica differenza che è la tempistica del consumo del pasto principale (cena e pranzo). I partecipanti seguiranno ogni dieta per un periodo di una settimana con un periodo di sospensione di tre settimane tra i due interventi. Il periodo di wash-out mira a riportare le caratteristiche del microbiota intestinale ai livelli basali. La dieta fornirà il fabbisogno energetico medio dei partecipanti (Dipartimento della Salute) e mira a mantenere stabile il peso dei partecipanti durante il periodo di studio. Tutti gli aspetti dietetici dello studio saranno progettati e supervisionati dai dietisti/nutrizionisti qualificati, che sono membri del gruppo di ricerca. Ai partecipanti verrà fornito un elenco di pasti e spuntini tra cui scegliere (vedere il documento di supporto associato - "Preferenze dell'elenco degli alimenti"). Tutti i pasti saranno forniti gratuitamente ai partecipanti. I pasti saranno ordinati online dai ricercatori, utilizzando l'Hub dell'Università di Glasgow, e saranno consegnati alla residenza dei partecipanti dal personale del supermercato. Verranno misurati peso e altezza.

Settimana 1 I partecipanti seguiranno una dieta strutturata contenente pasti a loro scelta per una settimana. I partecipanti selezioneranno questi pasti da un elenco che il ricercatore fornirà loro. L'orario del pasto sarà specificato e i partecipanti dovranno completare i pasti entro 25±5 minuti. Ai partecipanti verranno fornite istruzioni scritte su come seguire la dieta (vedere il documento di supporto associato - "Foglio di istruzioni" e "Calendario di studio del partecipante"). I partecipanti forniranno tutti i campioni fecali prodotti durante i giorni da mezzogiorno del giorno 5 a mezzogiorno del giorno 8. I campioni di sangue a digiuno (6 ml) e di urina verranno raccolti il ​​giorno dopo la fine dell'intervento della settimana 1 (es. giorno 8). Questi saranno raccolti presso il laboratorio di nutrizione umana, presso il New Lister Building, Glasgow Royal Infirmary. Le misurazioni di peso e altezza verranno ripetute.

Settimana 2, 3 e 4 Durante il periodo di wash out, i partecipanti seguiranno la loro dieta abituale e non avrà luogo alcun intervento di ricerca.

Settimana 5 Questa sarà la replica dell'intervento dietetico e la raccolta del campione alla settimana 1. L'unica differenza è che il pranzo della settimana 1 passerà alle cene della settimana 5.

Conformità alla dieta: nel corso delle due diete sperimentali la conformità verrà monitorata chiedendo ai partecipanti di completare una "lista di controllo" con la dieta prescritta (vedere il documento di supporto associato-"Questionario sulla conformità"). Una gentile chiamata o SMS di promemoria verrà inviata ai partecipanti ogni 3 giorni per aumentare la motivazione e il rispetto delle diete dei partecipanti.

Raccolta e analisi dei campioni: i campioni di feci e urine fresche saranno raccolti come descritto sopra. Le principali misurazioni dei risultati saranno: a) cambiamenti nella composizione del microbiota intestinale basati sul sequenziamento dell'amplicone del gene rRNA 16S e metagenomica shotgun, b) cambiamenti nella capacità funzionale batterica (metagenomica shotgun dell'intero genoma) e metabolomica urinaria/fecale, c) cambiamenti nella metaboliti (acidi grassi a catena corta, solfuro, ammoniaca, lattato, succinato, etanolo). I lipidi nel sangue, gli ormoni dell'appetito, le adipochine ei marcatori infiammatori saranno misurati utilizzando i kit ELISA. I campioni di feci saranno raccolti dalle case dei partecipanti o consegnati al laboratorio tramite taxi prepagato.

Analisi dettagliata: il DNA genomico verrà estratto dai campioni fecali utilizzando saggi sviluppati internamente. Il campione sarà testato per la purezza su gel di agarosio all'1% e la concentrazione di acidi nucleici sarà misurata con Nanodrop. L'amplificazione della regione V4 del gene 16S rRNA sarà eseguita in house utilizzando PCR e codici a barre High Fidelity Mastermix e Golay. Il campione raggruppato verrà inviato all'Università di Birmingham per il sequenziamento pair-end da 250 bp su MiSeq. I dati saranno analizzati dal Dr Gerasimidis PDRA in Bioinfomatica. Allo stesso modo misure di SCFA saranno eseguite in estratti eterei acidificati mediante gascromatografia equipaggiata con un rivelatore FID. La quantificazione sarà eseguita rispetto a standard autentici. Altri metaboliti batterici e marcatori cardiovascolari saranno analizzati con saggi coloremetrici ed enzimatici e kit ELISA disponibili in commercio come riportato in precedenza. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28318688 e https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26119811

Calcolo della potenza: è impossibile effettuare un calcolo accurato della potenza a causa della mancanza di dati del pilota. Sulla base di uno studio simile per una differenza media di 5,4 μmol/g di acetato fecale (DS=5) e 80% di potenza, sono richiesti 20 partecipanti. Il calcolo del potere sarà rivisto dopo il reclutamento e il completamento dello studio dei primi 7 partecipanti.