Niereffecten van mediterraan dieet en eiwitarm dieet met ketozuren op fysiologische intestinale mibrobiota bij CKD (MEDIKA)

Achtergrond: Bij CKD wordt het biochemische milieu van het maagdarmkanaal (GI) veranderd door verschillende mechanismen, die de samenstelling en functie van de darmmicrobiota beïnvloeden. Naast het uitoefenen van metabolische functies, beïnvloedt de microbiota de algemene gezonde status. Het verteert voedsel voornamelijk door middel van saccharolytisch of proteolytisch katabolisme, met een prevalentie van de eerste in gezonde toestand. Integendeel, bij CKD wordt dysbiose met de prevalentie van de laatste waargenomen.

In deze setting resulteren een vermindering van de glomerulaire filtratiesnelheid en een toename van de ureumspiegels in een zware instroom in het maagdarmkanaal. Hier wordt ureum spontaan en/of door microbiële urease gehydrolyseerd, waarbij ammoniak vrijkomt, dat gemakkelijk wordt omgezet in ammoniumhydroxide. Dit laatste verhoogt de GI-pH, wat irritatie van de slijmvliezen, enterocolitis en veranderingen in de samenstelling van de microbiota veroorzaakt. Dit draagt ​​bij tot verergering van ontstekingen en ziekteprogressie: de microbiota is inderdaad geïdentificeerd als de primaire bron van verschillende bekende en nog niet geïdentificeerde vluchtige organische stoffen (VOS), waaronder enkele van de belangrijkste uremische toxines.

Sommige gunstige effecten die zijn waargenomen in onderzoeken met een eiwitarm dieet aangevuld met ketozuren bij CKD kunnen niet alleen worden verklaard door de verminderde eiwitinname. De hypothese van de onderzoekers is dat ketozuren directe beschermende effecten kunnen hebben op de progressie van nierbeschadiging, door geïnduceerde modificaties in het biochemische milieu van de darm en in de samenstelling van de microbiota.

Evenzo kan het mediterrane dieet met zijn vezelvoorraad bijdragen aan het herstel van de darmmicrobiota-balans.

Hypothese:

De eerste hypothese voorziet een gunstig effect van KD op het balanceren van de microbiota en een afname van microbieel afgeleide uremische toxines bij CKD-patiënten, door KD-geïnduceerde ureumreductie. De tweede voorziet in directe effecten van MD op de samenstelling van de darmmicrobiota met een toename van beschermende soorten en een afname van de productie van uremische toxines.

De studie zal de effecten evalueren van drie verschillende voedingsregimes, die als volgt zijn samengesteld:

FD bevat 1 g/lg/dag eiwit, plantaardig eiwit 15-20 g/dag;

• MD bevat 0,7-0,8 g/lg/dag eiwit, plantaardig eiwit 40-50 g/dag;
• KD bevat 0,3-0,5 g/lg/dag eiwit, dierlijk eiwit nul g/dag, plantaardig eiwit 30-40 g/dag, plus ketozuren van 0,05 g/lg/dag.

Specifiek doel:

1. Om de effecten van een mediterraan dieet (MD) en een eiwitarm dieet aangevuld met ketozuren (KD) op de samenstelling van de microbiota te evalueren
2. Om de effecten van KD en MD op microbieel afgeleide VOC-niveaus (reeds geïdentificeerde en nog niet-geïdentificeerde uremische toxines) te evalueren door metabolomics
3. Om de effecten van KD of MD op nierfunctieparameters, uremie, inflammatoire en voedingsstatus te evalueren

Experimenteel ontwerp Doel 1:

De ontworpen studie zal experimenteel, gerandomiseerd, cross-over zijn. Het zal worden uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki (IV Aanpassing) en zal ter goedkeuring worden voorgelegd aan de lokale Ethische Commissie; schriftelijke toestemming zal worden verkregen van alle proefpersonen. Er zullen 60 patiënten met chronische nierziekte stadia 3b-4 (MDRD-formule) worden ingeschreven, volgens de inclusie- en exclusiecriteria (zie hieronder).

Experimenteel ontwerp Doel 2:

Untarget metabolomische analyse zal worden uitgevoerd op feces- en urinemonsters die zijn verzameld op dezelfde tijdstippen als beschreven in doel 1 van de experimentele opzet voor VOS- (GC-MS/MS) en niet-VOC-profilering (LC-MS/MS). Sera die op dezelfde tijdstippen worden verzameld, zullen ook worden geanalyseerd door middel van untarget metabolomic voor niet-VOC-profilering en door target metabolomic om de reeds bekende uremische toxines te kwantificeren, namelijk indoxylsulfaat en p-cresylsulfaat, en potentiële metabolietbiomarkers gevonden door het untarget-experiment.

Experimenteel ontwerp Doel 3:

Bovendien ondergaat elke patiënt elke drie maanden een medisch onderzoek, met evaluatie van: bloeddruk en voedingstoestand. Bovendien zal elke patiënt op dezelfde tijdstippen van doel 1 (T0, T3, T9, T12 en T18 maanden vanaf het begin van het onderzoek) bloed- en urinemonsters verstrekken, zowel voor routinematige als experimentele analyse.