Modulatie van het darmmicrobioom door een eiwitrijk dieet (HPD)

In preklinische knaagdiermodellen en klinische onderzoeken is aangetoond dat een eiwitrijk dieet een effectieve behandeling van obesitas is die gepaard gaat met een groter verlies van lichaamsgewicht en vetmassa en een grotere verzadiging in vergelijking met isocalorische standaard eiwitdiëten. De mechanismen van deze reactie zijn echter niet volledig opgehelderd. De onderzoekers hebben onlangs in een knaagdiermodel aangetoond dat een eiwitrijk dieet verschuivingen in het darmmicrobioom teweegbrengt, waaronder een bloei van Akkermansia muciniphila, een microbe die naar verluidt een anti-obesitas-effect heeft. Op basis van deze voorlopige studies veronderstellen de onderzoekers dat een eiwitrijk dieet veranderingen in het darmmicrobioom veroorzaakt die de klinische werkzaamheid ervan voor obesitas mediëren.

Meer dan driekwart van de veteranen heeft overgewicht of obesitas, waardoor obesitas een probleem voor de volksgezondheid is dat van enorm belang is voor het VA medische systeem. De resultaten van de voorgestelde studie zullen inzicht geven in de specifieke microben die de klinische respons op een eiwitrijk dieet bepalen en kunnen kandidaat-microben tegen obesitas identificeren die verder kunnen worden ontwikkeld tot nieuwe microbiële therapieën. Meer in het algemeen zou het vaststellen van een microbioom-afhankelijk mechanisme voor de werkzaamheid van een voedingsinterventie een doorbraak zijn in het begrip van de onderzoekers van de behandeling van obesitas. Het zou de weg vrijmaken voor grootschalige klinische en translationele studies die de rol van de microbiota in andere diëten onderzoeken en voor de ontwikkeling van microbiële therapieën die alleen of in combinatie met dieetinterventie worden gebruikt om zwaarlijvige veteranen te behandelen.

Om de rol van het darmmicrobioom bij het mediëren van het effect van een eiwitrijk dieet te onderzoeken, zullen de onderzoekers 216 veteranen met overgewicht en obesitas (BMI 27) bestuderen die 1:1 worden gerandomiseerd naar isocalorisch eiwitrijk (30%) of normaal eiwit ( 15%) diëten met 1500 calorieën gedurende 16 weken met behulp van de bestaande klinische infrastructuur in het West Los Angeles VA Medical Center, opgericht voor een onlangs voltooide klinische proef met een eiwitrijk dieet. In Aim 1 zal het effect van een eiwitrijk dieet op de samenstelling en functie van het darmmicrobioom worden beoordeeld door middel van 16S rRNA-sequencing, shotgun-metagenomics en metabolomics. In Aim 2 zal bio-informatica-analyse worden uitgevoerd om fecale microben, bacteriële genen en metabolieten te identificeren die geassocieerd zijn met gewichtsverlies, verminderd lichaamsvet, verminderde hepatische steatose, veranderde lipidenprofielen, verminderd hemoglobine A1c, verminderd hooggevoelig C-reactief proteïne, verhoogde verzadiging en circulerende niveaus van hormonen die de verzadiging beïnvloeden (leptine, ghreline glucagon, glucagon-achtig peptide-1, peptide YY).