De interactie tussen eiwitinname, darmmicrobiota en diabetes type 2 bij proefpersonen met verschillende etnische achtergronden (MICRODIET)

Context en rechtvaardiging:

Er zijn steeds meer aanwijzingen dat de darmmicrobiota een sleutelelement is in de pathofysiologie van cardiometabole ziekten (CMD) zoals diabetes type 2 (T2D). Een hypothese is dat van de darm afkomstige metabolieten (uit de voeding) een belangrijke rol spelen in het metabolisme van de gastheer. Voorlopige resultaten tonen aan dat imidazoolpropionaat (ImP), een afbraakproduct van het essentiële aminozuur histidine, wordt geproduceerd door de darmmicrobiota van T2D-patiënten, maar niet door gezonde proefpersonen. De darmmicrobiota zelf wordt sterk beïnvloed door voeding en etniciteit. De meeste voedingsinterventiestudies hebben zich echter gericht op de rol van vezelinname en het effect van voedingseiwitten op de samenstelling van de darmmicrobiota en de productie van metabolieten is niet goed bekend. Bovendien is aangetoond dat de respons op een voedingsinterventie kan afhangen van de rijkdom van het darmmicrobioom bij aanvang.

Hoofdhypothese: Afhankelijk van de basissamenstelling van het darmmicrobioom, zou een vermindering van de eiwitinname de microbiële productie van metabolieten zoals ImP kunnen verminderen en het metabolisme van de gastheer kunnen verbeteren. We veronderstellen ook dat de effecten van een dergelijke interventie kunnen afhangen van de etnische achtergrond.

Studiepopulatie:

Individuen met diabetes type 2 (T2D), van Kaukasische of Caribische afkomst, in totaal zullen 120 patiënten worden opgenomen

Interventie:

Toewijzing na randomisatie aan een van de volgende 2 diëten:

• HP dieet: eiwitrijk (High Protein, HP) dieet met 30% eiwit, 40% koolhydraten en 30% vet (als% van de totale energie-inname)
• LP dieet: eiwitarm dieet (Low Protein, LP) met 10% eiwit, 55% koolhydraten en 35% vet (als % van de totale energie-inname) Voedingsboxen aangepast aan elk dieet (HP of LP kant-en-klare maaltijden, HP of LP brood en snacks) zullen tijdens het onderzoek aan de deelnemers worden verstrekt om 40-50% van hun voorgeschreven dagelijkse energie-inname gedurende 6 dagen per week te bereiken.

De proefpersonen houden drie dagen per week een eetdagboek bij en hebben daarnaast wekelijks contact met een diëtist.

Bezoeken:

- Inclusiebezoek V0 (maximaal 1 maand voor V1): Deelnemers worden eerst geworven uit de diabetespopulatie van het Franse cohort van het Europese project METACARDIS. Personen die in aanmerking komen voor de studie worden gescreend voor opname.

Baseline fenotypering wordt uitgevoerd (metabolische, inflammatoire bloedmarkers, staalname van ontlasting en orale microbiota, lichaamssamenstelling door DXA, vragenlijsten)

- Randomisatiebezoek V1 (T0 - start van de interventie): Randomisatie in 2 parallelle groepen (eiwitrijk of eiwitarm dieet) zal worden gestratificeerd op basis van metagenomica-rijkdom (verkregen uit Metacardis-resultaten), leeftijd (< of ≥ 60), geslacht, etnische achtergrond (Caribisch of Kaukasisch).

Maaltijdtolerantietest, antropometrische maatregelen, meting van het energieverbruik in rust, CGMS van een week, 24-uurs urine-ureummeting worden uitgevoerd.

- Vervolgbezoek V2 (T42 +/- 7 dagen): Midprotocolbezoek met antropometrische metingen, CGMS van een week, 24-uurs urine-ureummetingen, ontlastingsafname.

- Einde van studiebezoek V3 (T84 +/- 7 dagen): Fenotypering wordt uitgevoerd (stofwisseling, inflammatoire bloedmarkers, staalname van ontlasting en orale microbiota, lichaamssamenstelling door DXA, vragenlijsten, maaltijdtolerantietest, antropometrische metingen, meting van het energieverbruik in rust, één week CGMS, 24-uurs urine-ureummeting)

Statistische analyse:

Er zijn geen meerdere hypothesen aangezien ons onderzoek slechts één primair doel heeft (AUC-delta van de glycemische excursie na een gemengde maaltijdtolerantietest (MMT) tussen het begin van het onderzoek en 3 maanden na de interventie). Het probleem van de type 1-fout zal zich dus niet voordoen.

Het primaire eindpunt zal worden geanalyseerd om veranderingen in de AUC voor glycemische excursie versus dieet (rijk vs. eiwitarm) te vergelijken, op basis van initiële metagenomische rijkheid (hoog vs. laag) en etniciteit (Kaukasisch vs. Caribisch gebied). AUC-veranderingen na dieetinterventie tussen de verschillende groepen zullen worden getest met behulp van lineaire regressiemodellen voor herhaalde metingen met aanpassing voor initiële niveaus. Het effect van de voedingssamenstelling binnen de groepen zal worden getest met behulp van Bonferroni's post-hoc covariantieanalyse (ANCOVA) analyses. Voor secundaire eindpunten zullen dezelfde benaderingen worden gebruikt voor de analyse van postprandiale metabolieten (AUC, AUC, post-MMT-variatie). Verschillen in relatieve abundantie van bacteriesoorten en functionele modules (gegenereerd door metagenomische sequencing) en vragenlijsten over levenskwaliteit zullen ook worden geanalyseerd door subgroepen met behulp van uni / multivariate analyses. Er zal gezocht worden naar correlaties tussen veranderingen in bioklinische variabelen en veranderingen in metingen van verschillende metabolieten.

Financiering:

• Europees programma (Join Program Initiative, JPI HDHL / ERA-NET cofund HDHL-INTIMIC, -editie 2017) via het National Agency for Research (ANR)
• Leducq Foundation (Research Grant 17CVD01 getiteld "Gut Microbiome as a Target for the Treatment of Cardiometabolic Diseases").
• K Santé Society zorgt voor maaltijden voor de studie.
• Nutrisens Society zorgt voor snacks voor de studie.