Voedingsvezels en verzadiging bij bariatrische patiënten (FIBAR)

Obesitas heeft wereldwijd epidemische proporties aangenomen. De enige effectieve behandelingsoptie die momenteel beschikbaar is, is bariatrische chirurgie, met de gouden standaardprocedure, de Roux-en-Y maagbypass (RYGB), resulterend in een dramatisch en aanhoudend gewichtsverlies van 60-75% en vaak een snelle verbetering van diabetes type 2 mellitus (T2DM). De ongeëvenaarde doeltreffendheid van bariatrische chirurgie bij de behandeling van obesitas opent een geheel nieuw perspectief voor de ontwikkeling van anti-obesitasgeneesmiddelen en suggereert dat het maagdarmkanaal (GI) veel belangrijker is bij de controle van eten en energiehomeostase dan eerder werd gedacht.Twee Er zijn belangrijke gastro-intestinale mechanismen geïdentificeerd die het eten remmen: 1) uitzetting van de maag resulterend in activering van mechanoreceptoren en neurale hersensignalering in de darm, en 2) waarneming van voedingsstoffen in de dunne darm, resulterend in de afscheiding van verzadigingspeptiden zoals CCK, GLP-1 en PYY.

Een volledig nieuwe implicatie van het belang van het maagdarmkanaal bij de beheersing van eten en lichaamsgewicht is de rol van de dikke darm en het darmmicrobioom, evenals zijn metabolische producten. Dat het darmmicrobioom krachtige effecten kan hebben op eten en lichaamsgewicht werd voor het eerst herkend in baanbrekende experimenten met kiemvrije muizen die zwaarlijvig werden toen ze werden geïnoculeerd met microbiota van zwaarlijvige muizen of mensen, terwijl ze mager bleven toen microbiota werd getransplanteerd van magere muizen.

De exacte mechanismen die het darmmicrobioom koppelen aan de controle van eten en energiehomeostase blijven echter grotendeels onontgonnen. Een suggestie voor de ontwikkeling van obesitas is dat het 'zwaarlijvige' microbioom mogelijk een groter vermogen heeft om energie uit hetzelfde dieet te halen in vergelijking met een 'mager' microbioom. In feite kunnen vetzuren met een korte keten (SCFA), gevormd door bacteriële fermentatie van onverteerbare koolhydraten, extra energie leveren aan de gastheer (ongeveer 10% van de totale energie uit de voeding). Of dit de belangrijkste oorzaak is van de ontwikkeling van obesitas blijft echter controversieel omdat SCFA ook de secretie van leptine, GLP-1 en PYY stimuleert en zo eetremmende mechanismen activeert. Omdat onder fysiologische omstandigheden een maaltijd ongeveer 6 uur of langer duurt (afhankelijk van de samenstelling van de maaltijd en de interindividuele variabiliteit van de darmtransit) voordat deze de dikke darm bereikt, zodat fermenteerbare maaltijdcomponenten kunnen worden gemetaboliseerd tot SCFA, de bijdrage van SCFA aan acute eetremmende effecten zijn bij mensen in twijfel getrokken. Bariatrische patiënten bieden een ideaal model om dit mechanisme te bestuderen. Op basis van de anatomische veranderingen tijdens RYGB-chirurgie die resulteren in een veel snellere doorvoer van voedingsstoffen naar de dikke darm, kan worden verondersteld dat een snellere en meer uitgesproken productie van SCFA bijdraagt ​​aan de duidelijke acute eetremmende effecten zoals waargenomen na de operatie. Bovendien hebben RYGB-patiënten een kleine maagzak van ongeveer 2% van de grootte van een normale, niet-geopereerde maag, wat resulteert in een vroege uitzetting bij voedselinname. Het effect van een grotere opgezette maag en de bijdrage ervan aan de algehele effecten op eetgedrag en gewichtsverlies zijn voor zover ons bekend niet geëvalueerd. Voedingsvezels bieden een ideale voedingsinterventie om de onderliggende eetremmende effecten van RYGB-chirurgie te bestuderen. 1) Vezels met een hoge viscositeit, zoals beta-glucaan van haver, vertragen de maaglediging en kunnen dus bijdragen aan het eeteffect via een toename van de maagzwelling. 2) Niet-viskeuze, fermenteerbare vezels zoals inuline of fructo-oligossachiden (FOS) worden bij inname sterk gefermenteerd tot SCFA in de dikke darm en kunnen dus deelnemen aan het eeteffect via activering van SCFA-receptoren en het vrijkomen van verzadigingshormonen.

Het primaire doel van zowel onderzoek A als B is het evalueren van het effect van een stroperige en fermenteerbare voedingsvezel op ad libitum eten bij patiënten met morbide obesitas vóór en 6 maanden na een RYGB-operatie.

Daarnaast is in de pilotstudie in studie B het primaire doel het tijdsverloop van vezelgeïnduceerde fermentatie in de dikke darm.

De secundaire doelstellingen in zowel studie A als B zijn het bestuderen van het effect van een stroperige en fermenteerbare voedingsvezel op waargenomen eetlust, de productie van SCFA, ademwaterstof (als een marker van dikke darmfermentatie), de secretie van GI-verzadigingshormonen en glycemie in patiënten met morbide obesitas vóór en 6 maanden na een RYGB-operatie.

De primaire studie-uitkomstmaat in zowel onderzoek A als B is de inname van macronutriënten en voedsel (gram en kcal gegeten) bij de ad libitum buffetmaaltijd, evenals de tijd om de maaltijd te voltooien.

Bovendien is in de pilotstudie in studie B de primaire uitkomstmaat van de studie de concentraties waterstof in de adem en SCFA-plasmaconcentraties.

Secundaire uitkomstmaten in zowel onderzoek A als B zijn 1) Eetlustscores (gevalideerde visuele analoge schalen, VAS) inclusief honger, volheid, dorst, verlangen om te eten en gewenste hoeveelheid voedsel. 2) Plasmaconcentraties van SCFA (propionaat, acetaat, butyraat). 3) Adem waterstof (als een marker van dikke darmfermentatie) 4) Plasmaconcentraties van gastro-intestinale hormonen (ghreline, CCK, GLP-1, PYY en mogelijk andere, nog te identificeren darmhormonen). 4) Concentraties van plasma-insuline en glucagon en bloedglucose.

Gerandomiseerde, enkelblinde cross-over studie bij 24 mensen met morbide obesitas die RYGB ondergingen (onderzoek A, n=12; onderzoek B, n=12). Studie B omvat ook een aanvullende pilotstudie bij 6 patiënten met morbide obesitas vóór en 6 maanden na een RYGB-operatie. Het totale aantal proefpersonen inclusief de pilotstudie is dus 30.