Effect van FODMAP's op slijmvliesontsteking bij IBS-patiënten

Tot 15% van de volwassenen in de westerse samenleving lijdt aan het prikkelbare darm syndroom (PDS), en het is de tweede belangrijkste oorzaak, na verkoudheid, van arbeidsverzuim. Dit voorstel pakt kritieke kennislacunes aan in ons begrip van IBS-mechanismen. Welke omgevingstriggers zorgen ervoor dat pijnsymptomen chronisch toenemen en afnemen? Een fundamentele observatie is dat meer dan 70% van de IBS-patiënten melden dat maaltijden buikpijn en diarree veroorzaken. Daarom onderzochten we de effecten van een dieet met weinig fermenteerbare oligo-, di-, monosacchariden en polyolen (FODMAP's) omdat tot 50-70% PDS-patiënten verbeterde symptomen op dit dieet meldden (McIntosh et al 2016; Halmos et al 2014). We ontdekten dat de symptomen, met name pijn, aanzienlijk verbeterden bij IBS-patiënten met een laag FODMAP-dieet in vergelijking met een hoog FODMAP-dieet. Bovendien vonden we in een subgroep van patiënten bewijs dat FODMAP's intestinale mestcellen activeren, een belangrijke bron van proteasen en histamine, en hun expressie lijkt geassocieerd te zijn met IBS-symptomen, hoewel dit nog moet worden bewezen. Dit dieet biedt dus een nuttig klinisch hulpmiddel om protease-activiteit te stimuleren en hun acties te bestuderen. Sensibilisatie (modulatie van intracellulaire mechanismen die leiden tot overdreven actiepotentiaalontlading als reactie op een bepaalde stimulus) van nociceptieve neuronen van de dorsale wortelganglia (DRG) door weefselbemiddelaars is een fundamenteel mechanisme dat ten grondslag ligt aan abnormale pijnsignalering. We hebben ook overtuigend bewijs bij menselijke IBS-patiënten dat een familie van proteasen belangrijke bemiddelaars zijn die ten grondslag liggen aan een ander kritiek hiaat in de kennis dat we hebben geïdentificeerd, namelijk welke weefselbemiddelaars kunnen leiden tot aanhoudende en versterkte buikpijn. Wij en anderen ontdekten dat deze proteasen verhoogd zijn in IBS-weefsels en dat ze DRG-neuronen sensibiliseren - de primaire sensorische neuronen die de dikke darm innerveren. Op basis van deze bevindingen is ons doel om de overkoepelende hypothese te testen dat voeding terugkerende symptomen bij IBS kan veroorzaken door activering van weefselproteasen die overdreven pijn veroorzaken door te signaleren aan nociceptieve DRG-neuronen. Herhaalde blootstelling aan dergelijke voedingscomponenten en de resulterende proteasesignalering is een belangrijke oorzaak van het toenemen en afnemen van symptomen in de loop van de tijd. Ons doel is dus om de relatie van een specifieke voedingsinterventie met proteaseactiviteit bij IBS-patiënten te karakteriseren.

Dit wordt een prospectieve studie waarin het effect van low-FODMAP en high-FODMAP op symptomen en protease-effecten op de prikkelbaarheid van nociceptieve DRG-neuronen wordt vergeleken. We zullen het urinaire metaboloom analyseren als een secundaire maatstaf voor mestcelmediatoren (d.w.z. histamine en proteasen). We zullen ook ontlasting verzamelen voor mogelijke toekomstige microbioomanalyses aangezien interacties met het voedingsmicrobioom (d.w.z. fermentatie van de FODMAP's) kan de omvang van de respons voorspellen. De studie zal worden uitgevoerd in de gastro-enterologieklinieken en endoscopiesuite van Hotel Dieu Hospital in Kingston, Ontario. Dit onderzoek zal bestaan ​​uit de volgende vier tijdsperioden: "baseline", "inloop", "hoog FODMAP-dieet" en "laag FODMAP-dieet". Deelnemers ondergaan een nulmeting met vragenlijsten over demografie, IBS-symptomen (IBS-vragenlijst voor de ernst van symptomen), voeding en een vragenlijst met betrekking tot psychologische parameters. Een gedetailleerde vragenlijst met betrekking tot het dieet van de deelnemers zal bij aanvang worden toegediend. Baseline mucosale colonbiopten zullen worden verkregen met behulp van beperkte flexibele sigmoïdoscopie. Baseline ontlasting microbiota samenstelling zal worden geanalyseerd door 16S rRNA genprofilering. Fecale calprotectinespiegels worden verkregen uit ontlastingsmonsters. Urine- en bloedmetaboloom zullen bij baseline worden geanalyseerd, ook met behulp van massaspectrometrie. Deze worden 3 weken later tijdens een inloopperiode herhaald om te beoordelen of deze metingen stabiel zijn in de tijd of niet. Deze inloopperiode zal 3 weken duren. Na voltooiing van de inloopperiode wordt patiënten gevraagd om gedurende 3 weken een hoog FODMAP-dieet te volgen. Alle tests die bij baseline en tijdens de inloopperiode worden uitgevoerd, worden voor de derde keer uitgevoerd. Deelnemers zullen onderzoekers ontmoeten en voedingsadvies krijgen, inclusief een hand-out met voedsel om te eten en te vermijden. Een diëtist zal uitgebreid bij dit proces worden betrokken om ervoor te zorgen dat de instructies adequaat en nauwkeurig zijn. Gedurende de rest van het onderzoek kunnen patiënten geen antibiotica en vezelsupplementen gebruiken. Na de 3 weken durende high FODMAP-dieetperiode hebben de deelnemers opnieuw een afspraak met de diëtist om instructies te krijgen over het volgen van een low FODMAP-dieet. Na 3 weken op een laag FODMAP-dieet worden alle nulmetingen voor de vierde keer uitgevoerd. We mikken op 20 patiënten. Op basis van een responspercentage van 70% op een laag FODMAP-dieet (Halmos et al. 2014) en onze ervaring in eerdere onderzoeken, zou dit aantal voldoende moeten zijn.

Houd er rekening mee dat de biopsieën die bij sigmoïdoscopie zijn genomen, worden verwerkt bij HDH voor de supernatanten en vervolgens worden ingevroren voor later elektrofysiologisch onderzoek bij de Gastro-Intestinal Diseases Research Unit (GIDRU) bij KGH.