Intervento delle fibre sul microbiota intestinale nei bambini con sindrome di Prader-Willi

Sfondo: La sindrome di Prader-Willi (PWS) è la causa sindromica più comune di obesità. Gli individui con PWS sperimentano tipicamente un aumento di peso eccessivo e una grave iperfagia con compulsività alimentare nella prima infanzia, che spesso porta allo sviluppo di obesità e complicanze metaboliche. La patogenesi dell'iperfagia e del progressivo aumento di peso nella PWS è lungi dall'essere compresa, e quindi sono ancora in fase di sviluppo interventi efficaci. Prove emergenti indicano un importante contributo eziologico del microbiota intestinale disbiotico all'iperfagia, all'obesità e alle anomalie metaboliche associate alla PWS, implicando un obiettivo potenzialmente efficace per il controllo dell'appetito e l'alleviamento dell'obesità nella PWS. Il potenziale terapeutico della manipolazione del microbiota intestinale attraverso la dieta è stato scarsamente valutato nella PWS; sono assolutamente necessarie valutazioni più complete.

Obiettivi specifici: 1) valutare gli effetti di un intervento di fibra alimentare di 3 settimane sul microbiota intestinale, sull'iperfagia e sul profilo metabolico nei bambini con PWS; 2) determinare se i cambiamenti nella composizione e funzione microbica intestinale siano correlati con i cambiamenti nel grado di iperfagia, ormoni metabolici, sensibilità all'insulina, marcatori infiammatori e metaboliti implicati nelle malattie cardiometaboliche.

Approccio metodologico: in un disegno trasversale, 20 bambini con PWS di età compresa tra 5 e 17 anni saranno reclutati dallo Stollery Children's Hospital, Edmonton. I partecipanti idonei avranno valori normali di tiroxina libera e ormone stimolante la tiroide (endogeno o con sostituzione della tiroxina), nonché peso corporeo stabile e dose di ormone della crescita. I bambini con altre malattie clinicamente significative (diabete mellito, malattia infiammatoria cronica intestinale, malattie epatiche o renali croniche gravi) o l'uso recente di farmaci noti per influenzare il peso corporeo e il microbiota intestinale (farmaci sperimentali, antibiotici, integratori prebiotici e/o probiotici) lo faranno essere escluso. I partecipanti verranno assegnati in modo casuale a consumare 35 g di miscela di fibre supplementari/giorno (oligofruttosio, maltodestrina resistente, gomma di acacia, cibi integrali e amido resistente di tipo II) o una dose equicalorica di 17,6 g di maltodestrina placebo/giorno (GLOBE® Plus 10 DE Maltodestrina 100200; Ingredion) per 3 sett. Questo sarà seguito da un periodo di washout di 4 settimane e da un trattamento alternativo per altre 3 settimane. Verranno raccolti campioni fecali per analizzare la composizione del microbiota intestinale (utilizzando il sequenziamento dei tag dell'acido ribonucleico ribosomiale 16S [rRNA]) e la funzione (metaboliti prodotti dal microbiota: SCFA e acidi biliari). La composizione del microbiota sarà caratterizzata a livello di phylum e genere, e le sequenze saranno raggruppate in unità tassonomiche operative per calcolare l'alfa-diversità (mediante l'indice di Shannon). Verranno utilizzati campioni di sangue a digiuno per misurare gli ormoni correlati all'appetito e i marcatori metabolici e infiammatori. Verrà utilizzato un questionario sull'iperfagia specifico per PWS convalidato per valutare i comportamenti legati al cibo dei partecipanti. Verrà somministrato un registro dietetico di 3 giorni che include domande sull'attività fisica per la valutazione dell'assunzione di macro e micronutrienti e della qualità della dieta, nonché del livello di attività fisica dei partecipanti. Inoltre, saranno ottenuti dati antropometrici (peso corporeo, altezza e circonferenza della vita [WC]) per tenere traccia dei cambiamenti.

Esiti: 1) Esito primario: variazione del punteggio dell'iperfagia; 2) Esiti secondari: Cambiamenti in: a. Composizione e funzione microbica fecale; b. Ormoni (grelina acilata, PYY, GLP-1, adiponectina e leptina; c. Marcatori metabolici e infiammatori (glucosio, insulina, lipidi, AST, ALT, hs-CRP); d. Profilo metabolomico (aminoacidi, chetoacidi a catena ramificata, acilcarnitine, ceramidi, TMAO, colina e betaina); ed e. peso corporeo, altezza e WC.

Risultati: 1) la fattibilità dell'utilizzo di un intervento in fibra per ridurre l'iperfagia e migliorare il metabolismo e l'infiammazione attraverso cambiamenti benefici nel microbiota nei bambini con PWS; 2) la particolare composizione microbica e i profili funzionali associati al miglioramento metabolico e/o alla perdita di peso possono aiutare nel futuro sviluppo di terapie prebiotiche mirate ai microbi. I risultati di questo studio saranno utilizzati per guidare la progettazione di strategie di trattamento efficaci per ridurre l'iperfagia e migliorare la salute metabolica nei bambini con PWS.