Coorte di fibra lussemburghese (Lux-FiCo)

Le nazioni industrializzate tendono a consumare meno fibre alimentari e, in molte nazioni con una dieta di tipo occidentale, il consumo medio è la metà dell'assunzione giornaliera raccomandata di 25-38 g/giorno. La fibra alimentare è una componente importante di una dieta sana perché aumenta la massa fecale e la lassazione, abbassa il colesterolo e regola i livelli di glucosio nel sangue. La connessione tra basso apporto di fibre e malattia può risiedere nel microbiota intestinale, i trilioni di microrganismi commensali che abitano il tratto gastrointestinale. I batteri presenti nell'intestino sono responsabili di una serie di funzioni che supportano la salute umana, inclusa la conversione delle fibre non digeribili dell'ospite in acidi grassi a catena corta (SCFA), che forniscono energia alle cellule del colon, supportano la produzione di muco e modulano il sistema immunitario.

I ricercatori hanno recentemente studiato gli effetti di una dieta priva di fibre in un modello murino gnotobiotico con una comunità microbica sintetica di 14 membri, dimostrando che i batteri che degradano il muco superano i batteri che degradano le fibre, causando la degradazione dello strato di muco del colon. Un membro di questa comunità sintetica, Akkermansia muciniphila, è un batterio commensale che si trova in abbondanza relativa dell'1-4% nell'intestino umano e si nutre specificamente delle mucine secrete dall'ospite. Tuttavia, questo batterio è significativamente arricchito nell'intestino dei pazienti con sclerosi multipla e cancro del colon-retto, suggerendo che le sue capacità mucolitiche possono svolgere un ruolo in queste malattie. Uno spostamento microbico verso l'arricchimento dei batteri mucolitici potrebbe essere un importante precursore delle malattie legate all'intestino. Mentre gli studi osservazionali hanno identificato un minor rischio di malattie dell'intestino irritabile (IBD) nelle persone che consumano diete ricche di fibre, frutta e verdura, nessuno studio ha indagato esplicitamente gli effetti della fibra sulla capacità funzionale del microbioma intestinale umano nel contesto degli effetti sul microbioma che degrada il muco. Sulla base del nostro lavoro pubblicato sui topi, per il progetto in corso, i ricercatori ipotizzano che la carenza di fibre alimentari negli esseri umani promuova l'aumento delle attività dei batteri che degradano il muco, riducendo così il rivestimento del muco nell'intestino. Gli investigatori richiedono l'adescamento della pompa per avviare questo progetto pilota, poiché genererà set di dati fondamentali per informare numerosi studi di follow-up.

Pertanto, l'attuale progetto cerca di tradurre i risultati dai modelli murini agli esseri umani, utilizzando uno studio incrociato tra adulti sani. I partecipanti verranno assegnati in modo casuale a un primo intervento dietetico a basso o alto contenuto di fibre e quindi, dopo un periodo di washout inteso a invertire eventuali cambiamenti di composizione, passeranno al secondo tipo di dieta. Le diete saranno valutate da un nutrizionista per garantire che differiscano nel contenuto di fibre, ma siano comparabili in termini di contenuto calorico e di macronutrienti. La quantità mirata di assunzione di fibre alimentari dai pasti di prova ad alto contenuto di fibre sarà di circa 30 g/giorno in più rispetto alla dieta a basso contenuto di fibre. Oltre alle registrazioni dietetiche, gli investigatori somministreranno questionari, otterranno misure cliniche di base (pressione sanguigna, peso, altezza, circonferenza vita/coscia), raccoglieranno campioni di sangue per test immunologici e raccoglieranno campioni di feci prima e alla fine di ogni intervento dietetico per sequenziamento e profilazione funzionale delle comunità batteriche.

Gli investigatori recluteranno volontari sani per partecipare a uno studio di dieta controllata con disegno crossover 2x2. Dopo la consultazione statistica, i ricercatori concludono che gli investigatori richiedono una dimensione del campione di n = 15 in ciascun gruppo di sequenza (una dimensione totale del campione di N = 30) per avere una potenza dell'87,5% per rilevare una differenza di -0,5 nelle medie per la diversità alfa (Shannon index) nelle due condizioni dietetiche. I volontari che soddisfano tutti i criteri di inclusione ed esclusione verranno assegnati in modo casuale a un intervento dietetico ad alto o basso contenuto di fibre e quindi, dopo un periodo di sospensione di una settimana, riceveranno il secondo tipo di dieta. I pasti ad alto e basso contenuto di fibre contenenti una varietà di tipi di fibre saranno serviti ai partecipanti in un punto di consegna designato (casa o posto di lavoro) per una settimana al fine di ridurre la varianza nell'assunzione di fibre, aumentare l'aderenza alla dieta e massimizzare la conoscenza di il contenuto nutrizionale nella dieta dei partecipanti. Gli interventi dietetici nutrizionalmente bilanciati sono progettati da un dietista qualificato presso SERVIOR in collaborazione con il team di studio LIH e forniti da Paul Eischen Traiteur, un servizio di catering partner. Ai partecipanti a entrambi gli interventi dietetici verranno somministrati integratori multivitaminici per garantire ulteriormente che ricevano vitamine e minerali essenziali.

Durante la visita di riferimento, il nostro team lavorerà con gli infermieri del Centro di indagine clinica ed epidemiologica (CIEC, diretto dalla dott.ssa Manon Gantenbein) per raccogliere dati demografici, antropometria, storia della prima infanzia, storia medica familiare, modelli dietetici dettagliati e campioni biologici (sangue, urina e feci). I partecipanti utilizzeranno un diario del partecipante per registrare la loro dieta durante lo studio sotto forma di richiami alimentari giornalieri di 24 ore, ad eccezione di cibi o bevande forniti durante gli interventi dietetici. Dopo ogni periodo di intervento, verrà impiegato un periodo di sospensione di una settimana per invertire eventuali cambiamenti verificatisi a causa della dieta.

A metà di ogni intervento e periodo di washout, gli investigatori somministreranno un breve sondaggio contenente domande rilevanti per il nostro obiettivo di ricerca. In ciascuna di queste visite, gli infermieri del CIEC raccoglieranno campioni biologici e misure antropometriche. Ai partecipanti verrà inoltre chiesto di lasciare un campione di feci per i prossimi due giorni. Tutti i dati dei partecipanti saranno pseudonimizzati quando esportati dall'applicazione Research Electronic Data Capture (REDCap) per l'analisi e saranno gestiti in conformità con il Regolamento generale sulla protezione dei dati (GDPR). Lo studio ha ottenuto l'approvazione etica dal Ministero della Salute lussemburghese (Ref# 835x38895) e dal Comité National d'Ethique de Recherche (CNER; Ref# 201911/03).