Effect van vezelsupplementen op de reactie op de uitdaging van gemengde maaltijden

Het darmmicrobioom is uitgebreid betrokken als een orgaan dat betrokken is bij verschillende fysiologische processen zoals het metabolisme van voedingsstoffen en geneesmiddelen, microbiële bescherming en immunomodulatie. Het darmmicrobioom voedt het immuunsysteem van de gastheer, bevordert de homeostase en beschermt tegen systemische ontstekingen, onder andere door de productie van korteketenvetzuren (SCFA's). Een veranderd microbioom is ook betrokken bij het induceren van laaggradige systemische ontsteking door translocatie van bacterieel lipopolysaccharide (LPS) door de darmwand. Bovendien produceert het darmmicrobioom trimethylamine (TMA), dat bij oxidatie tot trimethylamine N-oxide (TMAO) wordt gedocumenteerd als een indicator van endotheeldisfunctie en cardiovasculair gezondheidsrisico. Het doel van de huidige studie is om de relatie tussen het darmmicrobioom, homeostase, immuniteit en gezondheid verder te verduidelijken. Dit zal worden bereikt door de introductie van een interventie waarvan bekend is dat deze de eigenschappen van het darmmicrobioom en de voedingsvezels verandert, en door het effect ervan op het darmmicrobioom enerzijds en de reactie op metabolische uitdaging anderzijds te meten.

Van vezelmengsels bestaande uit onverteerbare koolhydraten is aangetoond dat ze de samenstelling en functie van het darmmicrobioom veranderen. Vezel functioneert als een substraat voor fermentatie, creëert SCFA's en als voedselbron voor bacteriële commensalen die als heilzaam worden beschouwd. Vezels kunnen dus de balans van microbiële soorten in de darm verschuiven naar nuttige commensalen en weg van potentiële ziekteverwekkers. Bovendien kunnen deze veranderingen in samenstelling en functie van het microbioom mogelijk de integriteit van de darmwand, de TMA-productie en verschillende andere processen beïnvloeden, waardoor ze een effect hebben op laaggradige ontsteking, cardiovasculaire en metabolische gezondheid. Het darmmicrobioom kan worden geanalyseerd met behulp van 16s RNA-sequencing, waarbij de relatieve overvloed van verschillende bacteriesoorten wordt gekwantificeerd, en door SCFA's in menselijk plasma te meten, waardoor hun productie door bacteriën in de darm wordt gekwantificeerd. In deze studie zullen we een derde methode integreren om het darmmicrobioom te meten. Het I-screen, ontwikkeld door TNO, is een platform waarop de samenstelling van het in vivo microbioom kan worden nagebootst in een in vitro systeem, waardoor experimentele analyse van de effecten van verbindingen en ingrediënten op het microbioom mogelijk is. Met deze methode kunnen de processen en omstandigheden die van invloed zijn op de samenstelling van het microbioom nader worden beoordeeld, waardoor mogelijk specifieke relaties tussen interventie en de samenstelling van het microbioom worden verduidelijkt.

De huidige studie heeft tot doel de effecten van deze microbioommodulatie te beoordelen door de respons op een metabole uitdaging te evalueren, gekwantificeerd door meting van een metabolisch en inflammatoir biomarkerpaneel om een ​​samengesteld resultaat te creëren dat 'veerkracht' wordt genoemd. Deze fenotypische flexibiliteitstest (PhenFlex, PFT), bestaande uit een gemengde maaltijd met eiwit, vet en glucose, induceert een systemische respons die bij analyse een gevoelige beoordeling van subtiele gezondheidsvoordelen bij verder gezonde proefpersonen mogelijk maakt. Resultaten van de PFT worden gepresenteerd als een samenstelling van meerdere biomarkers gegroepeerd op fysiologische processen zoals ontsteking en levermetabolisme, waardoor de 'assen' van een 'gezondheidsruimte' ontstaan. Eerder onderzoek toont aan dat geselecteerde voedingsproducten ontstekingsprocessen, oxidatieve stress en metabolisme beïnvloeden, gebaseerd op dynamische reacties na vetbelasting. Ander onderzoek heeft aangetoond dat het challenge-testconcept eerder niet-geïdentificeerde correlaties tussen specifieke voedingsstoffen en gezondheidsgerelateerde processen kan onthullen, en dat verminderde fenotypische flexibiliteit, zoals gemeten door PFT, kan worden gebruikt om mensen te identificeren die baat kunnen hebben bij gezondheidsinterventies. Ten slotte konden onderzoekers in een onderzoek met vrijwilligers met volkoren tarweproducten een positief effect aantonen op diverse samengestelde markers van veerkracht, waaronder lichte ontsteking, na 12 weken van uitwisseling van geraffineerde tarwe voor volkoren tarweconsumptie.

Door het effect van onze interventie op het darmmicrobioom te meten met verschillende hulpmiddelen, en door het uitdagingsconcept te gebruiken voor het kwantificeren van gezondheid, is deze studie goed gepositioneerd om inzicht te geven in de specifieke mechanismen van interactie tussen microbioom en gastheer, en om nieuwe evidence-based manieren om de gezondheid te verbeteren.