Luxemburgs vezelcohort (Lux-FiCo)

Geïndustrialiseerde landen hebben de neiging om minder voedingsvezels te consumeren en in veel landen met een westers dieet is de gemiddelde consumptie de helft van de aanbevolen dagelijkse inname van 25-38 g/dag. Voedingsvezels zijn een belangrijk onderdeel van een gezond voedingspatroon omdat het de fecale ophoping en laxatie verhoogt, het cholesterol verlaagt en de bloedglucosespiegel reguleert. Het verband tussen een lage vezelinname en ziekte ligt mogelijk bij de darmmicrobiota, de biljoenen commensale micro-organismen die het maagdarmkanaal bewonen. Bacteriën die in de darm worden aangetroffen, zijn verantwoordelijk voor een reeks functies die de menselijke gezondheid ondersteunen, waaronder de omzetting van door de gastheer onverteerbare vezels in vetzuren met een korte keten (SCFA's), die energie leveren aan coloncellen, de slijmproductie ondersteunen en het immuunsysteem moduleren.

De onderzoekers hebben onlangs de effecten van een vezelvrij dieet onderzocht in een gnotobiotisch muismodel met een synthetische microbiële gemeenschap van 14 leden, waaruit blijkt dat slijmafbrekende bacteriën de vezelafbrekende bacteriën overtreffen, waardoor de slijmlaag in de dikke darm afbreekt. Een lid van deze synthetische gemeenschap, Akkermansia muciniphila, is een commensale bacterie die in relatieve overvloed van 1-4% in de menselijke darm wordt aangetroffen en zich specifiek voedt met de door de gastheer uitgescheiden mucinen. Deze bacterie is echter aanzienlijk verrijkt in de darmen van patiënten met multiple sclerose en colorectale kanker, wat suggereert dat zijn mucolytische eigenschappen mogelijk een rol spelen bij deze ziekten. Een microbiële verschuiving naar verrijking van mucolytische bacteriën zou een belangrijke voorloper kunnen zijn van darmgerelateerde ziekten. Terwijl observationele studies een lager risico op prikkelbare darmziekten (IBD) hebben vastgesteld bij mensen die vezelrijke voeding, fruit en groenten consumeren, heeft geen enkele studie expliciet de effecten van vezels op de functionele capaciteit van het menselijke darmmicrobioom in de context onderzocht. effecten op het slijmafbrekende microbioom. Op basis van ons gepubliceerde werk bij muizen veronderstellen de onderzoekers voor het huidige project dat een tekort aan voedingsvezels bij mensen verhoogde activiteiten van slijmafbrekende bacteriën bevordert, waardoor de slijmlaag in de darm wordt verminderd. De onderzoekers vragen pomppriming om dit proefproject te starten, omdat het fundamentele datasets zal genereren om tal van vervolgonderzoeken te ondersteunen.

Het huidige project probeert dus bevindingen van muismodellen te vertalen naar mensen, met behulp van een cross-over studie onder gezonde volwassenen. Deelnemers worden willekeurig toegewezen aan een eerste dieetinterventie met weinig of veel vezels en vervolgens, na een wash-outperiode die bedoeld is om eventuele veranderingen in de samenstelling ongedaan te maken, overgeschakeld naar het tweede dieettype. De diëten worden beoordeeld door een voedingsdeskundige om ervoor te zorgen dat ze verschillen in vezelgehalte, maar vergelijkbaar zijn in termen van calorische en macronutriënten. De beoogde hoeveelheid voedingsvezels van de vezelrijke testmaaltijden zal ongeveer 30 g/d meer zijn dan het vezelarme dieet. Naast de voedingsgegevens, zullen de onderzoekers vragenlijsten afnemen, basis klinische metingen verkrijgen (bloeddruk, gewicht, lengte, taille-/dijomtrek), bloedmonsters verzamelen voor immunologische tests en ontlastingsmonsters verzamelen vóór en aan het einde van elke dieetinterventie voor sequencing en functionele profilering van bacteriële gemeenschappen.

De onderzoekers zullen gezonde vrijwilligers rekruteren om deel te nemen aan een 2x2 cross-over design studie met gecontroleerd dieet. Na statistisch overleg concluderen de onderzoekers dat de onderzoekers een steekproefomvang van n=15 in elke sequentiegroep (een totale steekproefomvang van N=30) nodig hebben om 87,5% power te hebben om een ​​-0,5 verschil in gemiddelden voor alfa-diversiteit te detecteren (Shannon index) onder de twee dieetvoorwaarden. Vrijwilligers die aan alle in- en uitsluitingscriteria voldoen, worden willekeurig toegewezen aan een vezelrijke of vezelarme dieetinterventie en krijgen vervolgens, na een wash-outperiode van een week, het tweede dieettype. Maaltijden met een hoog en laag vezelgehalte die een verscheidenheid aan vezelsoorten bevatten, worden gedurende een week aan de deelnemers geserveerd op een aangewezen afleverlocatie (thuis of op het werk) om de variatie in vezelinname te verminderen, de naleving van het dieet te vergroten en de kennis van de voedingswaarde in het dieet van de deelnemers. Uitgebalanceerde voedingsinterventies worden ontworpen door een gekwalificeerde diëtist bij SERVIOR in samenwerking met het LIH-studieteam en geleverd door Paul Eischen Traiteur, een partnercateringdienst. Deelnemers aan beide dieetinterventies krijgen multivitaminesupplementen om ervoor te zorgen dat ze essentiële vitamines en mineralen binnenkrijgen.

Tijdens het basisbezoek zal ons team samenwerken met verpleegkundigen van het Clinical and Epidemiological Investigation Centre (CIEC, geleid door Dr. Manon Gantenbein) om demografische gegevens, antropometrie, vroege levensgeschiedenis, medische familiegeschiedenis, gedetailleerde voedingspatronen en biologische monsters te verzamelen (bloed, urine en ontlasting). Deelnemers zullen een deelnemersdagboek gebruiken om hun dieet tijdens het onderzoek bij te houden in de vorm van dagelijkse 24-uurs voedselherinneringen, behalve voor voedsel of dranken die tijdens de dieetinterventies worden verstrekt. Na elke interventieperiode zal een wash-outperiode van een week worden gebruikt om eventuele veranderingen als gevolg van het dieet ongedaan te maken.

Halverwege elke interventie- en wash-outperiode zullen de onderzoekers een korte enquête afnemen met vragen die relevant zijn voor ons onderzoeksdoel. Bij elk van deze bezoeken verzamelen CIEC-verpleegkundigen biologische monsters en antropometrische metingen. Deelnemers wordt ook gevraagd om de komende twee dagen een ontlastingsmonster af te geven. Alle deelnemersgegevens worden gepseudonimiseerd wanneer ze worden geëxporteerd vanuit de Research Electronic Data Capture-applicatie (REDCap) voor analyse en worden behandeld in overeenstemming met de Algemene Verordening Gegevensbescherming (AVG). De studie is ethisch goedgekeurd door het Luxemburgse Ministerie van Volksgezondheid (Ref# 835x38895) en door Comité National d'Ethique de Recherche (CNER; Ref# 201911/03).