微生物叢、メタボローム、栄養: 個別の栄養を実現する「人工知能」の方法 (PN-AI-21)

過敏性腸症候群 (IBS) は慢性的な腸疾患であり、その発生率と有病率が高いため、重大な医療問題となっています(3-7)。 IBS は一般人口の 7 ～ 15% に影響を与えています(6, 7)。 女性では2倍の頻度であり(8)、50歳未満の患者でより頻繁に診断されます(9)。 それは、病態生理学的メカニズムが完全には明らかではない機能性胃腸症状の再発エピソードを特徴とします(10)。 最も一般的な症状には、腹痛、膨満感、便秘、下痢などがあります(10)。 IBS は生活の質に悪影響を及ぼし、医療資源に多大な負担を与えます(11、12)。 臨床表現型と同様に、この症候群の根底にある病態生理学的メカニズムは不均一であり、完全には理解されていません(13)。 しかし、IBS は胃腸の運動性の変化、内臓過敏症、軽度の炎症、微生物叢の変化、および食品成分の組み合わせによって引き起こされる可能性があるという証拠があります(14-17)。 IBS の症状は多様であり、時間の経過とともに大きく変動するため、主な症状のみを対象とする広範囲の薬理学的治療が使用されることがよくあります。したがって、複数の症状が存在する場合、施される治療は不十分であることがよくあります。 これにより、治療の選択肢として食事療法の使用が研究されるようになりました。

最近、IBS における機能性腸症状の管理において、発酵性オリゴ糖、二糖、単糖、ポリオール (FODMAP) の食事制限が研究されています。 食事指導または摂食プロトコルのいずれかを使用して、IBS患者における低FODMAP食の臨床効果を検証する非対照試験および対照試験の数が増加しています。 非対照試験および非盲検対照試験では、IBS患者の症状反応率が85%もの高さであることが示唆されています(18)。 同様に、症状に対する有益な効果が盲検ランダム化対照試験で報告されています(19-22)。 低FODMAP食や複数の食品を除外する食事の潜在的な欠点は、栄養不足のリスクであり、これは除外された食品が栄養豊富な場合に特に当てはまります。 低FODMAP食では、多くの食品グループにわたって選択した食品を代替する必要があるため、栄養素、特に炭水化物、繊維、鉄分、ビタミンB群、カルシウムの摂取が不十分になる可能性があります。 食事療法の実施に関連するもう 1 つの潜在的な安全性懸念は、胃腸微生物叢への影響に関連しており、これは IBS の病因に関与しており (23)、腹痛、不安、うつ病などの IBS の臨床症状と関連している (24)。 、25）。 そこで、IBS患者のマイクロバイオームとメタボロームを評価し、AIツールを通じて統合データのデータセットを作成することを提案します。 さらに、発酵産物をベースにした低FOODMAP食がIBS患者のマイクロバイオームとメタボロームに及ぼす影響を判定することを目指しています。 これらの評価により、群間で患者の栄養不足と介入前後の一般的な生活の質を評価し、IBS 患者の生活の質を向上させる個別化された治療法を開発することが可能になります。

低FODMAPs食は、腸内微生物叢の組成の大幅な変化と全体的な栄養状態の低下による副作用の悪化を引き起こす可能性のあるいくつかの食品の除去による制限を特に伴います。 プロバイオティクスはこの副作用を改善するのに有益な効果があるようですが、その機能の仕組みはまだあまり知られていません。 広範囲の IBS 患者に対してどの株が最も効果的であるか、また単独の株が最も効果があるのか​​、複数の株の組み合わせが最も効果があるのか​​については、まだ解明されていないことが多くあります。 これは、マイクロバイオームの多様性に関する IBS 患者間の個人差がプロバイオティクス療法の有効性に影響を与える可能性があるかどうかという疑問につながります。 したがって、私たちのアプローチでは、病気の制御と予防の両方のための新しい治療手段となり得る、個別化された栄養を通じて宿主と微生物叢の相互作用を再構築することを提案します。 具体的には、以前に発酵させた食品を補った食事が患者の状態に有益であると私たちは考えています。 この発酵はラクトバチルス・パラカゼイ株CNCM I-5220を用いて制御され実行されます。 縦断的研究を通じて、ベースライン（1週間の低FODMAP食）での障害の程度と、1週間後および2週間後の微生物叢およびメタボロームに対する発酵食品の影響を評価できるようになります。 さらに、新しい効果的な治療選択肢を採用することで、公衆衛生システムに対する IBS 患者の高い再発率を低下させ、患者の生活の質を改善し、国家衛生システム (SSN) のコストを削減できる可能性があります。

主な目的は、ベースラインでの IBS 患者のエンテロタイプを評価し、低 FODMAP 食後の IBS 患者において発酵食品の補給がマイクロバイオームとメタボロームをどのように変化させるかを分析することです。

第二の目的として、IBS 症状に対する 2 つの異なる栄養学的アプローチの有効性と安全性を比較します。