Verlichting van metabole endotoxemie bij volwassenen met metabool syndroom met melkvetbolletjesmembraan

Achtergrond en hypothese:

Ons preklinisch bewijs toont aan dat fosfolipidenrijk melkvetbolletjesmembraan (MFGM) lipopolysaccharide-geïnduceerde verhogingen van de darmpermeabiliteit en pro-inflammatoire cytokines verzwakt. MFGM verzwakt ook ontstekingen in combinatie met een prebiotische en/of antimicrobiële activiteit die de samenstelling van de microbiota moduleert. Onze centrale hypothese is dat MFGM-verrijkte zuivelmelk in vergelijking met een gematchte melkdrank met sojalecithine (controle) de metabole endotoxemie vermindert en de glucosetolerantie verbetert bij volwassenen met het metabool syndroom (MetS) door de integriteit van de darmbarrière te vergroten in combinatie met het verlichten van darmdysbiose en ontsteking.

Studie ontwerp:

De onderzoekers zullen mannelijke en vrouwelijke MetS-volwassenen (n = 24; 18-65 jaar) inschrijven om een ​​2-armige, dubbelblinde, gerandomiseerde gecontroleerde, cross-over studie te voltooien. Ze worden gerandomiseerd in blokken van 4 eenheden om gedurende 14 dagen een gecontroleerd dieet te krijgen met zuivelmelk (3,5% vet; 3 porties/d) verrijkt met MFGM-afgeleide fosfolipiden of een bijpassende zuivelmelk die in plaats daarvan kokos- en palmolie bevat (controle). De onderzoekers zullen tijdens elke studieperiode alle voedingsmiddelen verstrekken om gewichtsbehoud te garanderen en de homogeniteit van darm- en gastheerreacties te vergroten.

Onderwerpen:

Deelnemers worden geworven uit Columbus, OH gebied. Deelnemers zonder voorgeschiedenis van lever- of hart- en vaatziekten of kanker zullen worden ingeschreven. Ze hebben ≥3 vastgestelde criteria voor MetS: i) glucose (100-126 mg/dL), ii) middelomtrek (>89 of >102 cm voor F/M), iii) HDL-C (<50 of <40 mg/dL in F/M), iv) TG >150 mg/dL, en iv) bloeddruk >130/85 mmHg. Belangrijke uitsluitingscriteria zijn onder meer: ​​onstabiele lichaamsmassa (± 2 kg ten opzichte van voorgaande 3 maanden) vegetariër; voedselallergieën of lactose-intolerantie; gebruiker van voedingssupplementen of probiotica (in de afgelopen 1 maand); zwangerschap, borstvoeding, veranderingen in anticonceptie (binnen 6 maanden); eventuele gastro-intestinale stoornissen; chronische diarree; roker; teveel alcohol (>2 drankjes/dag); overmatige aerobe inspanning (>7 u/week); recent gebruik van antibiotica of ontstekingsremmers; bloeddruk >140/90 mmHg.

Dieetcontrole:

De ingreep wordt uitgevoerd in de Human Nutrition Metabolic Kitchen onder auspiciën van een geregistreerde diëtist (PI Bruno). Bij elke interventie van 2 weken wordt het dieet van de deelnemers streng gecontroleerd. Alle voedingsmiddelen worden om de 3-4 dagen bereid, verpakt en verstrekt om te zorgen voor gewichtsbehoud (d.w.z. eucalorisch) dieet. Om de naleving te beoordelen, zullen deelnemers MFGM/kokosnoot/palmolie-melkflessen terugbrengen om te tellen en eventuele niet-opgegeten voedselporties voor gewogen meting. Melkdranken zullen ook worden geformuleerd om para-aminobenzoëzuur (PABA; 80 mg/melkportie) te bevatten. Spot-urinemonsters zullen 4 keer worden verzameld tijdens elke onderzoeksarm die samenvalt met het moment waarop deelnemers testvoedsel oppakken. Urinaire PABA zal worden gemeten door middel van spectrofotometrie. Los hiervan houden deelnemers ook voedsellogboeken bij om eventuele voedingsafwijkingen te documenteren. Diëten zullen worden gestandaardiseerd op 50-60% van de energie uit koolhydraten met een lage vezelinname (~15 g/dag), vergelijkbaar met de Amerikaanse diëten om mogelijke maskering van de voordelen van MFGM, 15-20% uit eiwitten en 25-30% te voorkomen. % van vet. Belangrijk is dat, afgezien van de testdranken die worden verstrekt als onderdeel van het eucalorische dieet, diëten anders geen significante hoeveelheden zuivelproducten, gefermenteerde producten en probiotica bevatten om verwarrende effecten te voorkomen.

Afmetingen:

Antropometrie en bloeddruk worden beoordeeld op dag 0, 7 en 14. Voorafgaand aan (dag 0), op dag 7 en na elke arm van 2 weken (dag 14), zal een nuchter bloedmonster worden afgenomen om serum-endotoxine en metabolische chemie te beoordelen (glucose, insuline, lipiden (triglyceride, totaal en HDL-cholesterol) en TLR4/NFKB-afhankelijke genen van geïsoleerde perifere mononucleaire bloedcellen (PBMC's). Er zal een ademmonster worden verzameld om de correlatieanalyse van plasmametabole biomarkers te beoordelen. Na de interventie van 2 weken, van fecale monsters verzameld op dag 13, zullen de onderzoekers de samenstelling en functie van de microbiota, SCFA's en intestinale ontstekingsmarkers (calprotectine, myeloperoxidase) beoordelen. Gedurende deze periode zullen de deelnemers ook de dagelijkse kenmerken van de ontlasting registreren met behulp van een 7-punts Bristol-ontlastingsschaal. Op dag 14 krijgen deelnemers in nuchtere toestand een maaltijduitdaging met een hoog vetgehalte en een hoog glucosegehalte om translocatie van endotoxinen uit de darm op te wekken. Met intervallen van 30 minuten gedurende 3 uur zullen de onderzoekers de circulerende endotoxine, glucose en insuline evalueren; TLR4/NFκB-afhankelijke genen zullen worden beoordeeld aan de hand van PMBC's op 0 uur en 3 uur. Darmpermeabiliteitssondes zullen samen met de testmaaltijduitdaging worden toegediend en er zal 24-uurs urine worden verzameld om de integriteit van de darmbarrière te beoordelen. Deelnemers ondergaan vervolgens een wash-out van 2 weken voordat ze de alternatieve behandeling krijgen en alle procedures op identieke wijze voltooien.