Effect van dieet op darmgasproductie en -evacuatie bij gezonde proefpersonen en winderige patiënten

Achtergrond Sommige patiënten klagen over overmatige evacuatie, wat sociaal invaliderend kan worden (Azpiroz F & Malagelada J-R, 2005). De fysiologie en pathofysiologie van flatulentie blijft echter slecht begrepen (Azpiroz F & Levitt DG, 2009).

Gas dat door de anus wordt afgevoerd, vindt grotendeels zijn oorsprong in de dikke darm, waar niet-geabsorbeerde maaltijdresten worden gefermenteerd door darmbacteriën (Anderson et al., 1981;Levitt et al., 1987;Flourie et al., 1988). Het is inderdaad aangetoond dat sommige voedselcomponenten onvolledig worden geabsorbeerd in de dunne darm en in de dikke darm terechtkomen (Wolever & Robb, 1992;Grimble, 1989;Steggerda FR, 1968;Wagner et al., 1977;Steggerda F.R. & Dimmick, 1966 ;Stone-Dorshow & Levitt, 1987;Wursch et al., 1989) en dat andere intraluminale substraten de opname van voedingsstoffen verstoren (Boibin M et al., 1998;Hamberg et al., 1989;Brugge & Rosenfeld, 1987;Taylor et al., 1986; Layer et al., 1986). Het volume van de gasproductie en anale evacuatie wordt dus bepaald door twee hoofdfactoren: het dieet, met name de hoeveelheid fermenteerbare residuen, en de individuele samenstelling van de microflora in de dikke darm. Binnen proefpersonen varieert de gasproductie in relatie tot het dieet (Steggerda FR, 1968;Kirk, 1949). Er is echter een grote interindividuele variabiliteit en de gasafvoer bij proefpersonen die op een vergelijkbaar dieet worden gehouden, kan aanzienlijk verschillen.

Het is aangetoond dat gezonde proefpersonen met een normaal dieet met 200 g bonen 705 ml gas per 24 uur afvoeren, terwijl met een vezel de dieetgasafvoer 214 ml was (Tomlin et al., 1991). Bij gezonde proefpersonen is de frequentie van gasevacuatie variabel, meestal rond de 10 evacuaties per dag (Furne & Levitt, 1996). Gebaseerd op observaties van een patiënt die grote hoeveelheden flatus had, werd een classificatie van voedingsmiddelen opgesteld op basis van hun vermogen om gas te produceren (Sutalf LO & Levitt MD, 1979). Er zijn later maar weinig studies over specifieke voedingsmiddelen toegevoegd om deze informatie aan te vullen (Wolever & Robb, 1992;Wagner et al., 1977;Hickey C et al., 1972). Er is echter geen systematisch onderzoek naar het bereik van gasafvoer bij gezonde proefpersonen en bij proefpersonen die klagen over winderigheid onder basale omstandigheden en als reactie op een hoog-flatulogeen dieet.

Procedures Wervingsvragenlijst Er zal een vragenlijst worden gebruikt om gasafvoer, stoelgang en functionele darmsymptomen te evalueren.

Dagelijkse meting van het aantal anale gasafvoeren en symptomen Het aantal gasafvoeren per anus wordt overdag gemeten met behulp van een event marker. Aan het eind van de dag worden de volgende parameters genoteerd op een vragenlijst: ongemak gerelateerd aan winderigheid en evaluatie van buikpijn/abdominaal ongemak (met behulp van 0-10 analoge schalen); het aantal stoelgangen en vorm (gebruikmakend van de Bristol-schaal; (Heaton & O'Donnell, 1994) en gastro-intestinaal welbevinden (tevredenheid/ontevredenheid met behulp van een 10-puntsschaal van +5 tot -5).

Analyse van de darmflora De samenstelling van de darmflora wordt geëvalueerd door de samenstelling van de darmflora in de ontlasting te meten. Proefpersonen krijgen twee sets voor het verzamelen van ontlasting (elk met twee gewogen monsterbuisjes met RNA-synthesestabilisatiebuffers (later RNA, Ambion), waarvan er één een reserve is) waarin ze een klein monster van hun ontlasting zullen geven (minstens 30 g ). Na het mengen van de ontlasting met de buffer in het bijgeleverde buisje, bewaren proefpersonen de buisjes thuis in de doos tot hun volgende bezoek aan het ziekenhuis, waar het gedurende 5 minuten bij 12.000 rpm wordt gecentrifugeerd, supernatant wordt verwijderd en fecale pellet wordt bewaard bij -80oC in de onderzoekseenheid gastro-enterologie. Monsters worden vervoerd naar Danone Research, Frankrijk, waar ze worden geanalyseerd op samenstelling van de darmflora (bacteriën).

Met behulp van moleculaire methodes zal de concentratie van dominante en enkele subdominante bacteriegroepen van de darmflora worden gemeten. Deze omvatten bacteriën die behoren tot Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, Fusobacteria, Proteobacteria, Euryarcheota-groepen.

Continue opname van anale gasevacuatie Deelnemers worden bestudeerd in het laboratorium. Na een standaardontbijt wordt rectaal gas opgevangen via een rectale canule. Anale gassen worden opgevangen via een lekvrije verzamellijn met lage weerstand, met behulp van een barostaat en het volume wordt gedurende 3 of 8 uur continu geregistreerd (zie onderzoeksopzet). De samenstelling van het opgevangen gas wordt geanalyseerd.

Zodra de proefpersonen in bed liggen, wordt een niet-rekbare riem van 48 mm breed met een metrische schaal door middel van twee elastische banden rond de buik aangepast. Alle omtrekveranderingen worden gemeten terwijl de proefpersonen ontspannen ademen, en er wordt verwezen naar het middelpunt van de ademhalingsverplaatsingen.

Een gegradeerde vragenlijst zal worden gebruikt om de intensiteit en het soort waargenomen gewaarwordingen te meten, en een anatomische vragenlijst om de locatie en uitbreiding van de waargenomen gewaarwordingen te meten. De gegradeerde vragenlijst bevat vijf visuele analoge schalen, gesorteerd van 0 (geen waarneming) tot 6 (pijn), specifiek voor het scoren van: a) gevoel van verhoogde buikdruk, b) gevoel van opgezette buik, c) gevoel van koliek/rommelend gevoel, d) punctie /stekend gevoel, en d) respectievelijk ander type gevoel (door de deelnemer in de vragenlijst te specificeren). De vragenlijst bevat twee aanvullende schalen voor respectievelijk het gevoel van moeilijke evacuatie van gas per anus en boeren, die afzonderlijk zullen worden geanalyseerd. Onderwerpen wordt gevraagd om elke waargenomen sensatie (een of meer gelijktijdig waargenomen) op de schaal te scoren. De anatomische vragenlijst bevat een diagram van de buik verdeeld in negen gebieden die overeenkomen met overbuikheid, periumbilicaal gebied, hypogastrium, beide hypochondrie, flanken en ileale fossae. Onderwerpen zullen worden geïnstrueerd om de locatie te markeren, d.w.z. buikgebied (en) of extraabdominaal, waar de gewaarwordingen worden waargenomen.

Segmentale gasverdeling in de darm Bij patiënten die klagen over een opgeblazen gevoel, wordt een CT-scan van de buik gemaakt. Deze scan wordt gebruikt om organische afwijkingen uit te sluiten. Bovendien zal met behulp van een origineel programma een abdominale morfo-volumetrische analyse worden uitgevoerd om gasvolumes in verschillende darmen te meten. Alle vrouwelijke deelnemers die zwanger kunnen worden, ondergaan 24 uur voorafgaand aan de scan een urine-zwangerschapstest.

Hyperflatulogene dieetuitdaging Gedurende 3 dagen wordt de deelnemers gevraagd een dieet te volgen dat rijk is aan fermenteerbare residuen om hun gasproductie te verhogen.

Dieet met een laag flatulogeengehalte Aan het einde van het onderzoek krijgen de patiënten gedurende 7 dagen een dieet met weinig residu; dit geeft een indicatie van de mogelijk verwachte respons op de behandeling.

Werkplan Elk onderwerp zal de volgende bezoeken bijwonen; het eerste wervingsbezoek wordt uitgevoerd door de behandelend arts in de polikliniek, en de rest, inclusief de fysiologische metingen in de Digestive System Research Unit; CT-beeldvorming vindt plaats op de afdeling Radiologie.

Bezoek 1. Werving: vragenlijsten voor deelname. Bezoek 2. Vóór de basale periode: instructies, geïnformeerde toestemming en aflevering van gebeurtenismarkering, vragenlijsten en materiaal voor fecale bemonstering.

Bezoek 3. Laatste dag basale fase. Continue opname van anale gasevacuatie. Levering van dieetinstructies (hoog-flatulogeen dieet) en vragenlijsten. Bij 8 patiënten zal ook de segmentale gasdistributie worden gemeten tijdens de basale fase.

Bezoek 4. Laatste dag van de uitdagingsfase. Continue opname van anale gasevacuatie. CT voor evaluatie van segmentale gasdistributie in de darm. Alleen bij patiënten: bezorging van dieetinstructies (laag-flatulogene voeding) en vragenlijsten.

Bezoek 5. Laatste dag correctiefase. Alleen bij patiënten: verzameling van gegevens en materialen.