Beoordeling van folaatabsorptie en -metabolisme in de dikke darm

Het vitaminefolaat is nodig voor het metabolisme van één koolstofatoom in processen zoals de synthese van aminozuren en nucleotiden. Omdat foliumzuur niet door zoogdieren kan worden gesynthetiseerd, moet het afkomstig zijn uit de voeding en voedingssupplementen of worden gegenereerd door bacteriesoorten die in de dikke darm aanwezig zijn. Er zijn een aantal bekende nadelige gezondheidseffecten geassocieerd met foliumzuurdeficiëntie bij mensen, waaronder aangeboren neurale buisdefecten bij pasgeborenen en colorectale kanker bij volwassenen. Er is voorgesteld dat de suprafysiologische folaatstatus ook schadelijk kan zijn, omdat het kan leiden tot veranderingen in de immuunfunctie en het maskeren van vitamine B12-tekort. Algemeen wordt aangenomen dat voedingsbronnen van foliumzuur voornamelijk in de dunne darm worden opgenomen, maar recent bewijs van ons team en anderen suggereert dat de dikke darm mogelijk een grotere rol speelt bij de opname van foliumzuur dan eerder werd aangenomen. Met name de hoeveelheid foliumzuur in de dikke darm, waarvan een groot deel wordt gegenereerd door het microbioom, kan de inname van foliumzuur uit natuurlijke bronnen via de voeding overschrijden. Er zijn een aantal hiaten in de kennis met betrekking tot de opname van foliumzuur in de dikke darm bij mensen. Het is niet bekend in welke mate folaatspecifieke transporters zoals proton-gekoppelde folaattransporter (PCFT) en gereduceerde folaatdrager (RFC) aanwezig zijn in de dikke darm van gezonde mensen. Tot op heden zijn de meeste onderzoeken die zijn uitgevoerd om de aanwezigheid van RFC en PCFT in colonocyten te identificeren, uitgevoerd met behulp van cellijnen of weefsel dat is geoogst van orgaandonoren. Voor zover wij weten, heeft geen enkele studie de mRNA- en eiwitconcentraties van zowel RFC als PCFT onderzocht die aanwezig zijn in humaan colonweefsel dat is verkregen als biopsieën. Het moet ook nog worden bepaald of de folaatstatus de RFC- en PCFT-expressie op het niveau van de dikke darm beïnvloedt. Ten tweede blijft het onduidelijk in welke mate de twee intestinale folaathydrolasen, glutamaatcarboxypeptidase II (GCPII) en γ-glutamylhydrolase (GGH) aanwezig zijn in het colonslijmvlies. Om een ​​beter begrip te krijgen van de fundamentele processen die betrokken zijn bij de opname van foliumzuur in de dikke darm van de mens, worden de volgende drie doelstellingen voorgesteld. Het primaire doel is om de impact van 0 en 400 µg aanvullend foliumzuur op de totale folaatconcentraties in het colonslijmvlies te evalueren door folaatspiegels te meten. De secundaire doelstellingen omvatten het evalueren van de impact van 0 en 400 µg aanvullend foliumzuur op de regulatie van PCFT en RFC in het ileum en de dikke darm door de expressie van mRNA-transcripten en eiwitten te beoordelen, en het bepalen van de mate waarin GCPII en GGH aanwezig zijn in de lumen van het ileum en colon door enzymactiviteit en expressie van mRNA-transcripten en eiwitten te kwantificeren. Om dit te bereiken zal een 16 weken durend longitudinaal open-label gerandomiseerd klinisch onderzoek worden uitgevoerd. Werving en screening vereisen drie afzonderlijke stappen, bestaande uit een eerste uitnodiging om deel te nemen, gevolgd door een telefonische screeningsessie om te bepalen of u in aanmerking komt en tot slot een persoonlijk studiebezoek bij aanvang van de studie voorafgaand aan de inschrijving voor de interventiefase van de studie. Eenmaal ingeschreven, zullen de deelnemers worden gevraagd om een ​​dieet te volgen met weinig synthetisch foliumzuur voor de duur van het onderzoek. Bij inschrijving worden proefpersonen gerandomiseerd om een ​​multivitaminesupplement en 0 of 400 µg foliumzuur te krijgen. Vervolgonderzoeksbezoeken zullen plaatsvinden in week 8 en week 16 waar antropometrische metingen, bloed- en karteldarmbiopten (alleen week 16) van het terminale ileum, blindedarm, stijgende karteldarm en dalende karteldarm zullen worden verzameld voor analyse. Tijdens het onderzoek worden gedurende 24 uur voedingsherinneringen verzameld om de inname van foliumzuur en calorieën te observeren. Plasma, foliumzuurspiegels in RBC en foliumzuurgehalte in het slijmvlies van de dikke darm zullen worden bepaald via een microbiële test. GCPII- en GGH-enzymactiviteit zullen worden bepaald volgens de methode van Krumdieck en Baugh met modificatie. PCFT- en RFC-expressie zullen worden bepaald via semi-kwantitatieve real-time PCR en eiwitmonsters zullen worden geëxtraheerd in een Western Blot-analyse met behulp van RIPA-lysis en extractiebuffer. De voorgestelde studie zal ons begrip van de fundamentele processen van folaatmetabolisme en absorptie in de dikke darm vergroten. De resultaten van deze studie kunnen helpen om de optimale inname van foliumzuur via de voeding vast te stellen, om te voldoen aan de behoeften van mensen, zonder de potentiële gezondheidsrisico's die verband houden met overmatige blootstelling aan foliumzuur.