Combinaties van rectale vetzuren met korte ketens en substraat- en energiemetabolisme

De darmmicrobiota wordt steeds meer erkend als een belangrijke factor in de vetverdeling, de insulinegevoeligheid en het glucose- en vetmetabolisme. Dienovereenkomstig zou de darmmicrobiota een belangrijke rol kunnen spelen bij de ontwikkeling van obesitas en diabetes mellitus type 2. De rol van uit de darm afgeleide vetzuren met een korte keten (SCFA), waarvan de vorming wordt versterkt door microbiële fermentatie van vezels, is nog steeds controversieel. Een studie toonde aan dat een toename van de vorming van SCFA de energie-extractie uit de voeding stimuleerde, met daaropvolgende gewichtstoename. Daarentegen had suppletie van niet-fermenteerbare koolhydraten, die leiden tot een toename van SCFA-vorming, gunstige effecten op de controle van het lichaamsgewicht en de insulinegevoeligheid. Merk op dat een studie aantoonde dat suppletie met butyraat bij muizen door voeding veroorzaakte obesitas en insulineresistentie voorkwam. Op dit moment is ons begrip van de effecten van SCFA op het menselijke metabolisme (in de darm of systemisch) nog beperkt. Maar in het licht van de gezondheidsclaims van bepaalde voedingsvezels (prebiotica), is een gedetailleerd beeld van de fysiologie van het menselijk SCFA-metabolisme en de interactie ervan met het microbioom van cruciaal belang. We veronderstellen dat de differentiële beschikbaarheid van SCFA een andere invloed heeft op het menselijk metabolisme. Om te bepalen of rectale toediening van SCFA een goed model is om de metabole effecten van SCFA te bestuderen, hebben we eerst een pilotstudie uitgevoerd (METC 11-3-079). In deze pilotstudie hebben we vastgesteld of rectale toediening van natriumacetaat dezelfde effecten heeft op het substraat- en energiemetabolisme in vergelijking met proximale toediening. Onze resultaten geven aan dat de primaire uitkomstparameter vetoxidatie significant veranderde tijdens post-absorptieve omstandigheden, wanneer natriumacetaat in een concentratie van 180 mM werd toegediend in het distale deel van de dikke darm. Daarentegen werd geen effect op het energieverbruik of de oxidatie van het substraat waargenomen wanneer natriumacetaat werd toegediend in het proximale colon. Bijgevolg lijkt het distale deel van de dikke darm een ​​goed model te zijn om de effecten van SCFA uit de darm op het menselijk substraat en het energiemetabolisme te bepalen. Daarom zullen we in deze studie de SCFA rectaal toedienen door middel van klysma's. We zullen verschillende combinaties SCFA toedienen aan gezonde mannelijke vrijwilligers met overgewicht en de effecten op de stofwisseling onderzoeken. Deze studie is een belangrijk onderdeel van een Gastrointestinal Health TIFN-project (GH003 WP 1.2), dat meer inzicht zal geven in hoe verhoogde beschikbaarheid van een gunstig SCFA-mengsel kan dienen als basis voor rationele voedingsstrategieën bij de preventie en behandeling van obesitas en type 2 suikerziekte. Om tot rationele voedingsstrategieën te komen, zal een volgende stap in dit TIFN-project gericht zijn op voedingsingrediënten die de darmmicrobiota en de daaropvolgende SCFA-productie moduleren.