- ICH GCP
- Register voor klinische proeven in de VS.
- Klinische proef NCT07505212
Effecten van Gallotannines op het Darmmicrobioom en Hoe Dit Ontstekingsmarkers Beïnvloedt bij Personen met Obesitas.
Onderzoek naar Tannine-Probiotica Interacties op Microbiële Samenstelling en Ontstekingsuitkomsten bij Obesitas
Het doel van dit klinische onderzoek is om te begrijpen hoe gallotanninerijke (GT-rijke) mango's de ontstekingsmarkers bij obese personen in vitro kunnen verminderen. De studie zal ook onderzoeken hoe gallotannines worden gemetaboliseerd in het darmmicrobioom. De belangrijkste vragen die het onderzoek wil beantwoorden zijn:
- Wat is de impact van GT-extract uit mango en Lactiplantibacillus pentosus-suppletie op inflammatoire biomarkers bij obese personen?
- Vertonen de combinatie van GT's en L. pentosus synergetische effecten bij het moduleren van specifieke microbiële taxa geassocieerd met obesitas en ontsteking in vergelijking met elke interventie afzonderlijk?
- Veroorzaakt genetische variatie onder obese personen het vermogen om gallotannines te metaboliseren? Onderzoekers zullen de effecten van GT-extract uit mangosap, een combinatie van GT-rijk extract en L. pentosus-probiotica-supplement op monsters (ontlasting) verstrekt door obese personen, vergelijken met monsters verstrekt door een slanke controlegroep om te zien of gallotannines en gallotannines + probiotica-suppletie ontsteking bij obesitas verminderen.
Deelnemers zullen
Worden ingedeeld in 4 behandelingsgroepen
- Alleen mangosap
- Mango + L. pentosus
- Alleen L. pentosus
- Controle (slanke personen)
- Eén keer tijdens de studie (week 1) het monsternameverzamelingscentrum bezoeken
Studie Overzicht
Toestand
Conditie
Gedetailleerde beschrijving
Inleiding Achtergrond Obesitas is een ernstige, veelvoorkomende en dure chronische ziekte, en volgens een rapport van het Center for Disease Control and Prevention leven meer dan 2 op de 5 volwassenen in de Verenigde Staten (VS) met obesitas. Het probleem van obesitas in de VS is een toenemende trend, aangezien rapporten hebben aangetoond dat de prevalentie van obesitas onder Amerikaanse volwassenen van 20 jaar en ouder van 2017 tot 2020 41,9% was, een stijging van 30,5% in 2000. Tegelijkertijd nam de prevalentie van ernstige obesitas ook toe van 4,7% tot 9,2%. Dit betekent dat meer dan 100 miljoen volwassenen in de VS leven met obesitas, terwijl meer dan 22 miljoen mensen leven met ernstige obesitas.
De belangrijkste oorzaak van obesitas is abnormale en overmatige ophoping van lipiden in vele organen en weefsels, vooral in het viscerale of abdominale gebied, inclusief wit vetweefsel (WAT), wat wordt aangeduid als abdominale obesitas. Talrijke belangrijke niet-overdraagbare ziekten, zoals diabetes mellitus, metabole dysfunctie-geassocieerde leververvetting (MAFLD), cardiovasculaire aandoeningen, hypertensie en nieraandoeningen, worden aanzienlijk beïnvloed door dit type obesitas. Een van de belangrijkste pathogenetische mechanismen bij obesitas wordt verondersteld gestoorde adipogenese te zijn, oftewel het proces van adipocytdifferentiatie.
Verhoogde oxidatieve stress en ontsteking zijn verdere kenmerken van ongezonde WAT-remodellering. Histologische kroonachtige structuren (CLSs) worden gevormd wanneer vergrote adipocyten chemokines vrijgeven die immuuncellen, voornamelijk macrofagen, aantrekken om de adipocyten te omringen. Door pro-inflammatoire regulatoren zoals nucleaire factor-kappa B (NF-κB) te activeren, wat op zijn beurt de productie van inflammatoire genen stimuleert en anti-inflammatoire regulatoren zoals interleukine 10 (IL10) overstemt, intensiveert dit mechanisme de hyperinflammatoire toestand. Bovendien kan door reactieve zuurstofspecies (ROS) geïnduceerde oxidatieve stress de antioxidantregulatie overstemmen, met name de door nucleaire factor erythroïde 2-gerelateerde factor 2 (NFE2L2/NRF2) gemedieerde expressie van antioxidantgenen.
Metabole problemen, zoals insulineresistentie, dyslipidemie en verstoorde adipogenese, worden veroorzaakt door zowel oxidatieve stress als ontsteking. Daarom kunnen methoden om adipocythypertrofie te voorkomen, adipogenese te verbeteren om normale adipocyten te creëren, schadelijke WAT-remodellering om te keren en oxidatieve stress en ontsteking te beperken effectieve manieren zijn om obesitas en metabool syndroom te bestrijden.
Het gebruik van voedingsinterventie voor obesitaspreventie en -beheer wordt al vele jaren toegepast en wordt door onderzoekers beschreven als fundamenteel. Het consumeren van maaltijden of natuurlijke producten, waaronder fruit en groenten, die een lage energiedichtheid en een hoog gehalte aan bioactieve chemicaliën hebben, wordt voorgesteld als een manier om obesitas en de daarmee samenhangende problemen te beheersen. Eetbare wilde vruchten en groenten uit verschillende gebieden staan bekend om hun verscheidenheid aan bioactieve stoffen, waaronder fenolen, die mogelijk ontstekingsremmende, antioxidant- en metaboolregulerende effecten hebben. Fruitextracten die flavonoïden en polyfenolen bevatten, zoals quercetine, catechine en rutine, hebben positieve effecten aangetoond op markers van metabole dysfunctie. In diermodellen van obesitas omvatten deze afname van adipocyten en macrofagen, lipideophoping, visceraal vetweefsel en markers van ontsteking en oxidatieve stress.
De hoge concentratie fenolische stoffen (zoals galluszuur, gallotannine, galloyl glycosiden en flavonoïden) in mango's (Mangifera indica L.) suggereert dat ze een sterk antioxidant- en ontstekingsremmend potentieel hebben, wat aangeeft dat polyfenolen afkomstig van mango's kunnen bijdragen aan de preventie van chronische ziekten die verband houden met obesitas. Mangoconsumptie verminderde obesitas en verbeterde het lipidenprofiel, de glucosetolerantie en de expressie van inflammatoire cytokines bij ratten die een vetrijk dieet kregen in preklinisch onderzoek. De vermindering van mitotische clonale groei, een cruciale fase in het begin van adipocytdifferentiatie, is hoogstwaarschijnlijk gekoppeld aan de remming van adipogenese door mangocxtracten, volgens een in vitro model met 3T3-L1 preadipocytcellen.
Humane klinische onderzoeken hebben ook aangetoond dat mangosuppletie de bloedglucose verlaagt bij obese mensen, personen met type 2 diabetes, en het lipidenprofiel en de antioxidantcapaciteit bij gezonde volwassenen verbetert. Bij mensen met overgewicht en hyperglykemie is aangetoond dat natuurlijke fytochemicaliën uit mangovruchten en hun metabolieten, zoals mangiferine, HDL-niveaus verhogen en triglyceriden- en vrije vetzureniveaus verlagen. Volgens deze resultaten hebben polyfenolen geëxtraheerd uit mango's sterke ontstekingsremmende en anti-lipogene eigenschappen die kunnen helpen bij het voorkomen van chronische aandoeningen die verband houden met obesitas.
Probleemstelling Wereldwijd is obesitas een epidemie geworden van gecompliceerde, multivariate metabole problemen die leiden tot een toename van de prevalentie van chronische aandoeningen zoals type 2 diabetes, hartaandoeningen en verschillende soorten kanker. Een veranderde darmmicrobiota-ecologie, of dysbiose, en een aanhoudende laaggradige ontstekingstoestand zijn belangrijke componenten van de pathofysiologie van obesitas. Verminderde populaties van gunstige bacteriën die korteketenvetzuren (SCFA's) produceren, een toename van pro-inflammatoire taxa en een afname van microbiële diversiteit zijn veelvoorkomende kenmerken van deze dysbiotische toestand, die allemaal kunnen bijdragen aan het in stand houden van metabole dysfunctie en systemische ontsteking. Om ontsteking te verminderen en de microbiële balans bij obese mensen te herstellen, is er toenemende interesse in het ontwikkelen van voedingsinterventies.
Polyfenolen staan bekend om hun ontstekingsremmende, antioxidant- en prebiotische eigenschappen, met name gallotannines (GT's), die aanwezig zijn in mango's. Na afbraak door darmmicro-organismen kunnen GT's mogelijk de groei van goede bacteriën bevorderen en de groei van slechte bacteriën remmen, hoewel de exacte effecten kunnen afhangen van de samenstelling van ieders individuele microbiota. Evenzo verbetert Lactiplantibacillus pentosus de integriteit van het darmslijmvlies en moduleert het de immuunfunctie, hoewel de effecten in isolatie vaak inconsistent zijn.
Lactiplantibacillus pentosus LPG1 (hierna LPG1 genoemd) is een fermentaat afkomstig van tafelolijfbiofilms dat probiotische eigenschappen heeft getoond in in vitro en in vivo (muizenmodel) onderzoeken. Deze stam bezit ontstekingsremmende en fytase-eigenschappen, kan cholesterolgehalten verlagen, remt door voedsel overgedragen infecties, hecht aan Caco-2-cellen en heeft geen hemolytische activiteit, naast andere kenmerken. Bovendien hebben klinische onderzoeken de veiligheid ervan bij mensen aangetoond. In dit opzicht heeft een recente studie ontdekt dat het L. pentosus LPG1-genoom geen antibioticaresistentie- en virulentiegenen bevat, terwijl het talrijke mogelijke gunstige bacteriën, bacteriocine, exopolysachariden, foliumzuurproductieclustergenen en spijsverteringsenzymen bevat die complexe koolhydraten zoals galactose, glycogeen, zetmeel, cellulose of xylan kunnen afbreken.
De probiotische capaciteit van Lactiplantibacillus-stammen is al bestudeerd in humane klinische onderzoeken. Kotani onderzocht of L. pentosus b240, oorspronkelijk geïsoleerd uit gefermenteerde theebladeren, de afscheiding van speekselimmunoglobuline A bij ouderen kon stimuleren. Wang onderzocht de impact van orale inname van Lactiplantibacillus pentosus Lp-8 op de samenstelling van de fecale microbiota. de Vos bestudeerde de effecten van orale inname van verschillende L. pentosus-stammen op de immunologische respons, terwijl Rudzki het effect van orale L. pentosus 299 op cognitieve vaardigheden bij depressieve patiënten onderzocht. Onlangs onderzocht Ahn de effecten van een L. pentosus-stam, geïsoleerd uit kimchi, op kinderen met allergeengevoelig atopisch eczeem en toonde verbeterde symptomen bij de deelnemers.
Hoewel het niet empirisch is onderzocht bij obese mensen, is de mogelijkheid van synergetische regulatie van metabolieten verkregen uit micro-organismen of verzwakking van inflammatoire indicatoren bijzonder intrigerend. Door de effecten van GT-extract, met of zonder L. pentosus-suppletie, op de darmmicrobiota en ontsteking bij obese volwassenen in vitro te beoordelen, beoogt deze pilotstudie deze kloof te dichten. De resultaten zullen toekomstige benaderingen in gepersonaliseerde voeding en obesitasbeheer begeleiden door inzicht te geven in of polyfenol-probiotica-combinaties meer gezondheidsvoordelen kunnen bieden dan enkelvoudige therapie.
Betekenis van de studie Chronische laaggradige ontsteking en verstoorde darmmicrobiota-ecologie worden nu begrepen als sleutelfactoren in de ontwikkeling en progressie van obesitas en gerelateerde metabole ziekten. De vooruitgang van obesitaspreventie- en behandelingsinspanningen hangt af van het effectieve beheer van deze onderling verbonden disfuncties. Een populair tropisch fruit, mango's (Mangifera indica L.) zijn bijzonder rijk aan gallotannines (GT's), een subklasse van hydrolyseerbare polyfenolen waarvan is aangetoond dat ze ontstekingsremmende, antioxidant-, metaboolregulerende en prebiotische eigenschappen hebben. Echter, de biotransformatie van GT's in opneembare, gezondheidsbevorderende metabolieten door darmmicroben is een belangrijke factor in hun bioactiviteit. De potentiële voordelen van polyfenolen afkomstig van mango's worden niet consistent bereikt in alle populaties omdat de microbiële samenstelling tussen individuen verschilt.
Suppletie met de goed gekarakteriseerde probiotische Lactiplantibacillus pentosus biedt een haalbare manier om de heterogeniteit in polyfenolmetabolisme aan te pakken. Deze probiotica kan helpen bij het afbreken van complexe fenolische chemicaliën zoals GT's, de integriteit van de darmbarrière verbeteren en immunologische responsen reguleren. L. pentosus kan samenwerken met GT's om de biobeschikbaarheid van gunstige metabolieten te verhogen en een positieve impact te hebben op de darmmicrobiota-ecologie. Dit zou dan thermogene en ontstekingsremmende effecten kunnen intensiveren, wat zich kan uiten in betere darmgezondheid, lagere niveaus van inflammatoire biomarkers en verbeterde metabole profielen, vooral bij obese mensen.
Deze ontdekking heeft belangrijke implicaties voor een aantal vakgebieden. Door een gecombineerde polyfenol-probiotica-benadering te beoordelen die is ontworpen om het gastheermetabolisme via de darmmicrobiota te veranderen, bevordert voedingswetenschap het groeiende veld van functionele voedingsmiddelen en nutraceuticals. Het biedt informatie om gepersonaliseerde dieettherapieën voor obesitas te ondersteunen op basis van microbiële samenstelling en individuele metabole respons, wat consistent is met de principes van precisievoeding. Vanuit het perspectief van de volksgezondheid kunnen de resultaten helpen bij het ontwikkelen van op voedsel gebaseerde, schaalbare methoden om het risico op chronische ziekten in kwetsbare groepen te verlagen. Obesitas blijft een significante risicofactor voor hart- en vaatziekten, type 2 diabetes en sommige soorten kanker. Daarom kan het vinden van natuurlijk afgeleide, cultureel geaccepteerde en gemakkelijk toegankelijke voedingsinterventies die metabole en inflammatoire uitkomsten verbeteren een economische manier zijn om ziekte te voorkomen en te beheersen, vooral in achtergestelde omgevingen.
Voor onderzoek naar chronische ziekten biedt het werk mechanistische inzichten in de rol van voedingspolyfenolen en probiotica bij het beïnvloeden van systemische ontsteking en metabole dysfunctie. Het kan helpen bij het begeleiden van toekomstige klinische onderzoeken gericht op het integreren van microbiom-gerichte behandelingen in standaardzorgmodellen voor obesitas en andere niet-overdraagbare ziekten. De studie heeft ook implicaties voor de fruit- en landbouwindustrie, met name bij het promoten van de functionele eigenschappen van mango's en andere polyfenolrijke vruchten. Indien succesvol zal deze studie de verkoopbaarheid van mango's als gezondheidsbevorderend voedsel vergroten, de vraag stimuleren en de ontwikkeling van polyfenol-verrijkte voedingsproducten aanmoedigen. Bovendien kunnen de bevindingen landbouwpraktijken informeren die gericht zijn op het verhogen van het gehalte aan bioactieve verbindingen in fruitgewassen.
Naast mango's legt deze studie de basis voor het onderzoeken van vergelijkbare interacties in andere polyfenolrijke vruchten, zoals sumak, waardoor de relevantie van het onderzoek wordt verbreed naar diverse culturele en geografische voedingssituaties. Op het gebied van microbiomonderzoek bevordert deze studie ons begrip van hoe voedingsbioactieve verbindingen interacteren met specifieke microbiële taxa om functionele metabolieten te produceren die de gezondheid van de gastheer beïnvloeden. Het verdiept ons begrip van microbiële diversiteit, SCFA-producerende bacteriën en ontstekingsgerelateerde microbiële routes bij obese mensen. Ten slotte draagt de studie bij aan educatieve en leerdoelen door een praktisch voorbeeld te bieden van translationeel voedingsonderzoek. Het combineert moleculaire voeding, microbiologie en gedragswetenschappen, waardoor het een uitstekende casestudy is voor het opleiden van studenten en professionals in interdisciplinaire volksgezondheid en biomedische wetenschappen. Het bevordert de systeemdenkbenadering die nodig is om complexe gezondheidsproblemen op te lossen met behulp van integrerende, op voedsel gebaseerde oplossingen.
Onderzoeksvragen
Om dit onderzoek te begeleiden, richt de studie zich op het begrijpen van hoe GT-extract uit mango en Lactiplantibacillus pentosus-suppletie de darmmicrobiota en ontsteking bij obese individuen beïnvloeden via de volgende vragen:
- Hoe beïnvloedt behandeling met GT's, met of zonder L. pentosus, de darmmicrobiële samenstelling bij volwassenen met obesitas?
- Wat is de impact van GT- en L. pentosus-suppletie op inflammatoire biomarkers bij obese individuen?
- Veroorzaakt genetische variatie tussen individuen met obesitas de metabolisering van gallotannines.
- Vertonen de combinatie van GT's en L. pentosus synergetische effecten bij het moduleren van specifieke microbiële taxa geassocieerd met obesitas en ontsteking in vergelijking met een van de interventies alleen?
Hypothese
- Er wordt verwacht dat er een omgekeerde correlatie is tussen body mass index (BMI) en plasmakoncentratie van GT's en metabolieten, evenals thermogene en ontstekingsremmende activiteiten.
- L. pentosus wordt verwacht de gunstige effecten van gallotannines te verhogen
Doel en doelstellingen Hoofddoel Het primaire doel van deze pilotstudie is om de effecten van gallotannines (GT's) uit mango, met of zonder suppletie van de probiotische L. pentosus, op de samenstelling van de darmmicrobiota en inflammatoire markers bij obese individuen in vitro te onderzoeken.
Specifieke doelstellingen
- De veranderingen in darmmicrobiotasamenstelling bij obese deelnemers evalueren na behandeling met GT-extract, met of zonder L. pentosus-suppletie.
- Het ontstekingsremmende potentieel van GT's en L. pentosus individueel en in combinatie beoordelen.
- Potentiële synergetische effecten tussen GT's en L. pentosus identificeren door microbiële diversiteit, abundantie van SCFA-producerende bacteriën en veranderingen in inflammatoire markers tussen interventiegroepen te vergelijken.
Rechtvaardiging Verstoorde darmmicrobiota-ecologie en chronische laaggradige ontsteking zijn nauw geassocieerd met obesitas, en beide spelen een rol in de ontwikkeling en progressie van metabole aandoeningen. Om obesitas effectief te beheersen, is het essentieel om deze onderling verbonden metabole abnormaliteiten aan te pakken. Mango's zijn een rijke bron van gallotannines (GT's), waarvan is aangetoond dat ze ontstekingsremmende, metaboolregulerende en prebiotische eigenschappen hebben. Echter, het vermogen van de gastheer om ze om te zetten in bioactieve derivaten - een vermogen dat varieert volgens de samenstelling van de darmmicrobiota - is cruciaal voor hun gezondheidsvoordelen.
Lactiplantibacillus pentosus probiotische suppletie biedt een sterke benadering om deze metabole beperking te overwinnen. Door de mucosale barrièrefunctie te verbeteren, immunologische responsen te reguleren en mogelijk te helpen bij polyfenolmetabolisme, heeft L. pentosus belofte getoond in het bevorderen van darmgezondheid. Daarom kan het combineren van deze probiotica met mango die rijk is aan GT de systemische blootstelling aan gunstige GT-metabolieten verhogen. Zoals waargenomen in plasma- en vetweefselmonsters, kan de gecombineerde werking van microbiële regulatie en verbeterde metabolietbiobeschikbaarheid meer opvallende thermogene en ontstekingsremmende effecten produceren, vooral bij obese mensen.
Ondanks de verwachte voordelen, is het belangrijk te erkennen dat eventuele veranderingen in ontsteking of metabolisme die worden waargenomen na inname van L. pentosus-supplementen mogelijk niet uitsluitend te wijten zijn aan verhoogde GT-metabolietniveaus. De probiotica zelf kan biologische effecten op zich hebben, zoals het modificeren van het immuunsysteem van de gastheer of direct concurreren met bacteriën die ontsteking veroorzaken. Daarom is het doel van deze studie om de functionele interacties tussen probiotische suppletie en GT-rijke maaltijden te onderzoeken in een praktische, integrerende setting, in plaats van GT-specifieke routes te identificeren.
Gezien de groeiende interesse in darmmicrobioom-gerichte therapieën en gepersonaliseerde voeding, is deze studie zowel noodzakelijk als tijdig. Het zal fundamentele informatie bieden over de manieren waarop interacties tussen polyfenolen en probiotica belangrijke metabole en inflammatoire markers beïnvloeden in de groepen met het hoogste risico op chronische ziekten. Uiteindelijk kunnen de resultaten voedingsaanbevelingen en supplementplannen beïnvloeden die zijn ontworpen om gezondheidsuitkomsten bij obese mensen te verbeteren met behulp van microbiobewuste technieken.
Methodologie Studieontwerp Deze studie is een humane klinische trial. Het studieontwerp is gerandomiseerd, dubbelblind, placebo-gecontroleerd. Deelnemers wordt gevraagd om humane monsters zoals speeksel, bloed en ontlasting te verstrekken. De studie is goedgekeurd door de Institutional Review Boards (IRB) van Prairie View A&M University (PVAMU) en Texas A&M University en zal worden geregistreerd op www.Clinicaltrials.gov.
Studiepopulatie In totaal zullen 20 vrijwilligers worden geworven voor deze studie, met 15 mensen die leven met obesitas als onderdeel van de interventiegroep, terwijl 5 slanke en gezonde individuen deel zullen uitmaken van de controlegroep. Voor de interventiegroep zullen de 15 vrijwilligers worden gerandomiseerd in 3 groepen, met n=5 deelnemers per groep. Werving zal worden gedaan door rekruteringsflyers te delen op belangrijke locaties zoals kruidenierswinkels, supermarkten, kerken, gemeenschapscentra en andere evenementencentra in Waller County en andere omliggende counties. Deelnemers zullen screeningvragen worden gesteld voordat ze worden gerekruteerd voor de studie.
Instrumenten Een reeks instrumenten zal worden gebruikt om nauwkeurige gegevensverzameling en -analyse te waarborgen. Buccale cellen zullen worden verzameld met Isohelix SK-1 DNA buccale swabs, en biologische monsters (plasma, urine en ontlasting) zullen worden opgeslagen bij -80ºC onder geschikte omstandigheden. Inflammatoire en metabole biomarkers zullen worden gemeten met behulp van een multiplex bead-based assay met analyse op het Luminex L200-systeem en xPONENT-software. Genotypering zal worden uitgevoerd met TaqMan-assays om geselecteerde SNP-varianten te detecteren. Microbioomprofielbepaling zal worden uitgevoerd door DNA-extractie met de Qiagen QIAamp DNA Stool Mini Kit, sequencing op Illumina-platforms (MiSeq of NovaSeq), en analyse met QIIME2, SILVA/Greengenes-databases, LEfSe en PICRUSt2. Chemische analyse van gallotanninemetabolieten zal worden uitgevoerd met behulp van HPLC-ESI-MSn op een Thermo Finnigan Altis triple quadrupool en HPLC-MS high-resolution ion trap. Ten slotte zullen ex vivo immuunassays het stimuleren van perifere bloedmononucleaire cellen met LPS omvatten, en cytokine-niveaus zullen worden gekwantificeerd met de xMAP Multiplex Assay.
Monstercollectie Plasma-monsters zullen worden verzameld op baseline, week 1 na een nacht vasten. Aliquots van plasma zullen onmiddellijk worden bereid nadat ze zijn verkregen en worden opgeslagen bij -80ºC tot analyse. Ontlasting zal worden verzameld wanneer beschikbaar en onmiddellijk anaeroob behandeld. Deelnemers zullen buccale celmonsters verzamelen op baseline met behulp van Isohelix SK-1 DNA buccale swabs en Isohelix gedroogde capsules.
Monsteranalyse Inflammatoire en metabole markers Bloedplasmonsters zullen worden geanalyseerd om niveaus van verschillende inflammatoire biomarkers te beoordelen. Deze zullen inflammatoire cytokines omvatten zoals interleukine-10 (IL-10), monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1); en de cardiovasculaire marker C-reactief proteïne (CRP). Alle metingen zullen worden uitgevoerd met behulp van een multiplex bead-based assay (Millipore, Billerica, MA).
Genotypering DNA en gegentypeerde specifieke loci zullen worden geëxtraheerd met behulp van TaqMan-genotyperingsassays om bi-allelische scoring van enkel-nucleotidepolymorfismen te bieden voor de volgende genen: fat mass and obesity-associated [FTO (rs9939609)] en fatty acid desaturase 1 [FADS1 (rs174546)].
Microbioomassay Microbieel DNA zal worden geëxtraheerd uit ontlastingmonsters met behulp van de Qiagen QIAamp DNA Stool Mini Kit. 16S rRNA-gen-sequencing (V3-V4-regio) zal worden uitgevoerd met behulp van het Illumina MiSeq-platform. Voor diepere analyse zal shotgun-metagenoomsequencing worden overwogen met behulp van het Illumina NovaSeq-platform. Sequencedata zal worden verwerkt met Quantitative Insights Into Microbial Ecology (QIIME)2. Taxonomische classificatie zal gebruik maken van de SILVA- of Greengenes-databases.
Diversiteitsindices:
- Alfa-diversiteit zal worden berekend met behulp van Shannon- en Chao1-indices.
- Bèta-diversiteit zal worden beoordeeld met behulp van Bray-Curtis- en UniFrac-afstanden.
Differentiële abundantieanalyse zal worden uitgevoerd met LEfSe, en voorspelde microbiële functies zullen worden afgeleid via Phylogenetic Investigation of Communities by Reconstruction of Unobserved States (PICRUSt2) met behulp van R studio.
Chemische analyse GT-metabolieten zullen worden geïsoleerd door eerst te centrifugeren om biomassa te verwijderen en vervolgens te extraheren met ethylacetaat met ethylgallaat als interne standaard. MS-parameters zullen worden geoptimaliseerd met behulp van standaarden van de voorspelde metabolieten wanneer beschikbaar voor de identificatie van ouder/dochterfragmenten met de hoogste intensiteit. Doelmetabolieten zullen worden gekwantificeerd met behulp van full scan, SRM (single ion) en MRM (multiple reaction monitoring) op een HPLC-ESI-MSn met behulp van een Thermo Finnigan Thermo Finnigan Altis triple quadrupool met interne standaarden. Niet-gerichte metabolieten of metabolieten met lage concentratie zullen worden geïdentificeerd/gekwantificeerd in het Texas A&M metabolomics core laboratorium met behulp van HPLC-MS high-resolution ion trap
Statistische analyse Alle statistische tests zullen worden uitgevoerd op het 0,05-niveau en zullen tweezijdig zijn. Gegevens zullen worden onderzocht op normaliteit, en alle niet-normale variabelen zullen worden log10-getransformeerd. Analyse zal worden gedaan op basis van intention-to-treat (ITT). ANOVA-techniek voor cross-over-ontwerpen en, indien nodig, aangevuld met equivalente Wilcoxon-rangtest. Absolute verandering vanaf baseline zal worden getest, en secundaire analyses zullen worden uitgevoerd op basis van de procentuele verandering vanaf baseline. De primaire uitkomst is de verandering in inflammatoire biomarkers in plasma, aangezien deze uitkomst van toepassing is op slanke en obese individuen. Alle andere onderzochte uitkomsten zullen worden behandeld als secundaire uitkomsten. Verdere secundaire analyse van behandeleffecten zal gebruik maken van de Analysis of Covariance op basis van patiëntbaselinekenmerken. We zullen de helft van de patiënten willekeurig toewijzen aan elk van de twee behandelingssequenties om een gebalanceerd experimenteel ontwerp te behouden. Block-randomisatie zal worden gedaan als gemengde bloknummers om randomisatie en balans in behandelingstoewijzing te beschermen, mogelijke vooroordelen te elimineren en blindering te behouden. Elk blok zal bestaan uit een individu.
Ethische overwegingen Ethische goedkeuring is aangevraagd en goedgekeurd door de institutional review board (IRB) van Texas A&M University en Prairie A&M University voordat wordt voortgegaan met werving en gegevensverzameling. Dit is belangrijk omdat deze studie menselijke proefpersonen betreft en het belangrijk is om hun rechten te beschermen en ook totale vertrouwelijkheid te handhaven. Om vertrouwelijkheid te handhaven, zal een toestemmingsformulier worden ondertekend door deelnemers die in aanmerking komen om deel te nemen aan de studie. Het toestemmingsformulier zal een overzicht van de studie bevatten, informatie over de deelnemer die zal worden verzameld en biologische monsters die zullen worden verzameld.
Studietype
Inschrijving (Geschat)
Fase
- Niet toepasbaar
Contacten en locaties
Studie Locaties
-
-
Texas
-
Prairie View, Texas, Verenigde Staten, 77446
- Collaborative Agricultural Research Center
-
-
Deelname Criteria
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
- Volwassen
Accepteert gezonde vrijwilligers
Beschrijving
Inclusiecriteria:
- Deelnemers zullen worden gescreend door een studie voordat ze worden opgenomen in de studie met behulp van de volgende inclusiecriteria. Deelnemers moeten magere of obese mannen of vrouwen zijn van 18-55 jaar, binnen de BMI-bereiken 18-24,9 kg/m² (mager) en 30-40 kg/m² (obees) zullen worden opgenomen. Deelnemers zullen worden gemeten op antropometrische parameters zoals lengte en gewicht om hun BMI te bevestigen voordat ze worden geregistreerd voor de studie.
Exclusiecriteria:
- Deelnemers met een voorgeschiedenis van acute hartgebeurtenissen, beroerte of kanker, terugkerende ziekenhuisopnames, medicamenteuze behandeling van genoemde aandoeningen binnen 6 maanden voor aanvang van de studie, misbruik van alcohol/stoffen, gebruik van medicatie tegen T2DM of verwante ziekten, roken > 1 pakje/week, toevallen (allen binnen de laatste 6 maanden) zullen worden uitgesloten van de studie.
- Deelnemers met een voorgeschiedenis van lever-, darm- of nierdisfunctie, zwangerschap of borstvoeding, allergie tegen GTs, mango's, voorgeschiedenis van hepatitis B, C of HIV, gebruik van systemische antibiotica binnen 1 maand voorafgaand aan de screening, deelname aan andere interventionele onderzoeksstudies, inname van kruidensupplementen.
Studie plan
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
- Primair doel: Behandeling
- Toewijzing: Gerandomiseerd
- Interventioneel model: Parallelle opdracht
- Masker: Verdrievoudigen
Wapens en interventies
Deelnemersgroep / Arm |
Interventie / Behandeling |
|---|---|
|
Placebo-vergelijker: Controlegroep
|
Deze interventie heeft geen behandeling toegevoegd om als controle te dienen voor de andere interventies.
|
|
Actieve vergelijker: GT-extract + Lactiplantibacillus pentosus arm
In deze groep zal de ontlastingsmonsters van vrijwilligers behandeld worden met GT-extract en L. pentosus.
|
Deze mango bevat veel polyfenolen, in het bijzonder hydrolysable tannines, die gemakkelijk worden afgebroken door microben in de dikke darm.
De gevormde metabolieten kunnen de darmmicrobioompopulatie verbeteren en ook de immuunrespons verbeteren.
Andere namen:
Lactiplantibacillus pentosus is een probiotische bacterie die de darmgezondheid kan bevorderen en mogelijk aanvullende voordelen heeft, zoals het verminderen van ontstekingen
|
|
Actieve vergelijker: Gallotannine-extract alleen van mango
In deze groep worden ontlastingsmonsters, verstrekt door vrijwilligers, alleen behandeld met GT-extract.
|
Deze mango bevat veel polyfenolen, in het bijzonder hydrolysable tannines, die gemakkelijk worden afgebroken door microben in de dikke darm.
De gevormde metabolieten kunnen de darmmicrobioompopulatie verbeteren en ook de immuunrespons verbeteren.
Andere namen:
|
|
Actieve vergelijker: Lactiplantibacillus pentosus supplementarm
In deze groep wordt de ontlastingsmonster van vrijwilligers alleen behandeld met L. pentosus.
|
Lactiplantibacillus pentosus is een probiotische bacterie die de darmgezondheid kan bevorderen en mogelijk aanvullende voordelen heeft, zoals het verminderen van ontstekingen
|
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Levels van GT metabolieten en korteketenvetzuren (SCFA's) en veranderingen in het darmmicrobioom met behulp van HPLC-ESI-MSⁿ en 16s rDNA sequencing, respectievelijk.
Tijdsspanne: Baseline (voor alle uitkomstmaten) Einde van de behandeling na 12 uur (in vitro-beoordeling)
|
GT-metabolieten en korteketenvetzuren (SCFA's) worden gekwantificeerd met HPLC-ESI-MSⁿ, een geavanceerde analytische techniek die scheiding van verbindingen, ionisatie en structurele karakterisatie integreert. In deze methode scheidt HPLC mengselcomponenten op basis van hun chemische eigenschappen, waarna elektrospray-ionisatie (ESI) analyten omzet in geladen ionen terwijl hun structuur behouden blijft. Deze ionen worden vervolgens onderworpen aan meerfasige massaspectrometrie (MSⁿ), waardoor opeenvolgende fragmentatie en gedetailleerde structurele identificatie van metabolieten mogelijk wordt. Veranderingen in de samenstelling van het darmmicrobioom worden beoordeeld met 16S rDNA-sequencing, een moleculaire techniek die bacteriën identificeert en karakteriseert op basis van het sterk geconserveerde 16S ribosomaal RNA-gen. Dit omvat DNA-extractie, PCR-amplificatie van het 16S rRNA-gen, sequencing van variabele regio's en vergelijking met referentiedatabases om microbiële diversiteit en samenstelling te bepalen. |
Baseline (voor alle uitkomstmaten) Einde van de behandeling na 12 uur (in vitro-beoordeling)
|
Medewerkers en onderzoekers
Sponsor
Onderzoekers
- Hoofdonderzoeker: Janet Antwi, Doctor of Philosophy, Prairie View A&M University
Publicaties en nuttige links
Algemene publicaties
- Hales CM, Carroll MD, Fryar CD, Ogden CL. Prevalence of Obesity and Severe Obesity Among Adults: United States, 2017-2018. NCHS Data Brief. 2020 Feb;(360):1-8.
- Partridge SR, Redfern J. Strategies to Engage Adolescents in Digital Health Interventions for Obesity Prevention and Management. Healthcare (Basel). 2018 Jun 21;6(3):70. doi: 10.3390/healthcare6030070.
- Allali I, Arnold JW, Roach J, Cadenas MB, Butz N, Hassan HM, Koci M, Ballou A, Mendoza M, Ali R, Azcarate-Peril MA. A comparison of sequencing platforms and bioinformatics pipelines for compositional analysis of the gut microbiome. BMC Microbiol. 2017 Sep 13;17(1):194. doi: 10.1186/s12866-017-1101-8.
- Kim H, Castellon-Chicas MJ, Arbizu S, Talcott ST, Drury NL, Smith S, Mertens-Talcott SU. Mango (Mangifera indica L.) Polyphenols: Anti-Inflammatory Intestinal Microbial Health Benefits, and Associated Mechanisms of Actions. Molecules. 2021 May 6;26(9):2732. doi: 10.3390/molecules26092732.
- Gayoso-Diz P, Otero-Gonzalez A, Rodriguez-Alvarez MX, Gude F, Garcia F, De Francisco A, Quintela AG. Insulin resistance (HOMA-IR) cut-off values and the metabolic syndrome in a general adult population: effect of gender and age: EPIRCE cross-sectional study. BMC Endocr Disord. 2013 Oct 16;13:47. doi: 10.1186/1472-6823-13-47.
- Longo M, Zatterale F, Naderi J, Parrillo L, Formisano P, Raciti GA, Beguinot F, Miele C. Adipose Tissue Dysfunction as Determinant of Obesity-Associated Metabolic Complications. Int J Mol Sci. 2019 May 13;20(9):2358. doi: 10.3390/ijms20092358.
- Dhawan D, Sharma S. Abdominal Obesity, Adipokines and Non-communicable Diseases. J Steroid Biochem Mol Biol. 2020 Oct;203:105737. doi: 10.1016/j.jsbmb.2020.105737. Epub 2020 Aug 18.
- Wang L, Athinarayanan S, Jiang G, Chalasani N, Zhang M, Liu W. Fatty acid desaturase 1 gene polymorphisms control human hepatic lipid composition. Hepatology. 2015 Jan;61(1):119-28. doi: 10.1002/hep.27373. Epub 2014 Dec 15.
- Vishvanath L, Gupta RK. Contribution of adipogenesis to healthy adipose tissue expansion in obesity. J Clin Invest. 2019 Oct 1;129(10):4022-4031. doi: 10.1172/JCI129191.
- Ruiz-Canizales J, Dominguez-Avila JA, Wall-Medrano A, Ayala-Zavala JF, Gonzalez-Cordova AF, Vallejo-Cordoba B, Salazar-Lopez NJ, Gonzalez-Aguilar GA. Fiber and phenolic compounds contribution to the hepatoprotective effects of mango diets in rats fed high cholesterol/sodium cholate. Phytother Res. 2019 Nov;33(11):2996-3007. doi: 10.1002/ptr.6479. Epub 2019 Aug 16.
- Pulido-Mateos EC, Lessard-Lord J, Guyonnet D, Desjardins Y, Roy D. Comprehensive analysis of the metabolic and genomic features of tannin transforming Lactiplantibacillus plantarum strains. Sci Rep. 2022 Dec 27;12(1):22406. doi: 10.1038/s41598-022-26005-4.
- Pett KD, Alex PG, Weisfuss C, Sandhu A, Burton-Freeman B, Edirisinghe I. Mango Consumption Is Associated with Increased Insulin Sensitivity in Participants with Overweight/Obesity and Chronic Low-Grade Inflammation. Nutrients. 2025 Jan 29;17(3):490. doi: 10.3390/nu17030490.
- Nouri M, Shateri Z, Faghih S. The relationship between intake of fruits, vegetables and dairy products with overweight and obesity in a large sample in Iran: Findings of STEPS 2016. Front Nutr. 2023 Jan 17;9:1082976. doi: 10.3389/fnut.2022.1082976. eCollection 2022.
- Muscolo A, Mariateresa O, Giulio T, Mariateresa R. Oxidative Stress: The Role of Antioxidant Phytochemicals in the Prevention and Treatment of Diseases. Int J Mol Sci. 2024 Mar 13;25(6):3264. doi: 10.3390/ijms25063264.
- Munkong, N., Ruxsanawet, K., Ariyabukalakorn, V., Mueangchang, W., Sangkham, S., Silangirn, P., Thim-uam, A., Naowaboot, J., Somparn, N., & Yoysungnoen, B. (2024). Hepatoprotective effects of Elaeagnus latifolia fruit extract against acetaminophen-induced hepatotoxicity in mice: Mechanistic insights. Journal of Functional Foods, 114, 106077. https://doi.org/10.1016/j.jff.2024.106077
- Molano L-AG, Vega-Abellaneda S, Manichanh C. GSR-DB: a manually curated and optimized taxonomical database for 16S rRNA amplicon analysis. mSystems. 2024 Feb 20;9(2):e0095023. doi: 10.1128/msystems.00950-23. Epub 2024 Jan 8.
- Metelcova T, Vankova M, Zamrazilova H, Hovhannisyan M, Stankova B, Tvrzicka E, Hill M, Hainer V, Vcelak J, Kunesova M. FADS1 gene polymorphism(s) and fatty acid composition of serum lipids in adolescents. Lipids. 2021 Sep;56(5):499-508. doi: 10.1002/lipd.12317. Epub 2021 Jun 30.
- Lin PC, Lin WT, Yeh YH, Wung SF. Transcription Factor 7-Like 2 (TCF7L2) rs7903146 Polymorphism as a Risk Factor for Gestational Diabetes Mellitus: A Meta-Analysis. PLoS One. 2016 Apr 8;11(4):e0153044. doi: 10.1371/journal.pone.0153044. eCollection 2016.
- Krenek KA, Barnes RC, Talcott ST. Phytochemical composition and effects of commercial enzymes on the hydrolysis of gallic acid glycosides in mango (Mangifera indica L. cv. 'Keitt') pulp. J Agric Food Chem. 2014 Oct 1;62(39):9515-21. doi: 10.1021/jf5031554. Epub 2014 Sep 18.
- Kim H, Banerjee N, Barnes RC, Pfent CM, Talcott ST, Dashwood RH, Mertens-Talcott SU. Mango polyphenolics reduce inflammation in intestinal colitis-involvement of the miR-126/PI3K/AKT/mTOR axis in vitro and in vivo. Mol Carcinog. 2017 Jan;56(1):197-207. doi: 10.1002/mc.22484. Epub 2016 Apr 6.
- Kawai T, Autieri MV, Scalia R. Adipose tissue inflammation and metabolic dysfunction in obesity. Am J Physiol Cell Physiol. 2021 Mar 1;320(3):C375-C391. doi: 10.1152/ajpcell.00379.2020. Epub 2020 Dec 23.
- Imran M, Arshad MS, Butt MS, Kwon JH, Arshad MU, Sultan MT. Mangiferin: a natural miracle bioactive compound against lifestyle related disorders. Lipids Health Dis. 2017 May 2;16(1):84. doi: 10.1186/s12944-017-0449-y.
- Hui L, DelMonte T, Ranade K. Genotyping using the TaqMan assay. Curr Protoc Hum Genet. 2008 Jan;Chapter 2:Unit 2.10. doi: 10.1002/0471142905.hg0210s56.
- Hu XJ, Su MR, Cao BW, Ou FB, Yin RX, Luo AD. Relationship between the methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) rs1801133 SNP and serum homocysteine levels of Zhuang hypertensive patients in the central region of Guangxi. Clin Hypertens. 2023 Oct 1;29(1):26. doi: 10.1186/s40885-023-00250-9.
- Hao, Y., Li, J., Wang, J., & Chen, Y. (2024). Mechanisms of Health Improvement by Lactiplantibacillus plantarum Based on Animal and Human Trials: A Review. Fermentation, 10(2), Article 2. https://doi.org/10.3390/fermentation10020073
- Hamza GM, Bergo VB, Mamaev S, Wojchowski DM, Toran P, Worsfold CR, Castaldi MP, Silva JC. Affinity-Bead Assisted Mass Spectrometry (Affi-BAMS): A Multiplexed Microarray Platform for Targeted Proteomics. Int J Mol Sci. 2020 Mar 16;21(6):2016. doi: 10.3390/ijms21062016.
- Gomes Natal DI, de Castro Moreira ME, Soares Miliao M, Dos Anjos Benjamin L, de Souza Dantas MI, Machado Rocha Ribeiro S, Stampini Duarte Martino H. Uba mango juices intake decreases adiposity and inflammation in high-fat diet-induced obese Wistar rats. Nutrition. 2016 Sep;32(9):1011-8. doi: 10.1016/j.nut.2016.02.008. Epub 2016 Mar 4.
- Fiedorova K, Radvansky M, Nemcova E, Grombirikova H, Bosak J, Cernochova M, Lexa M, Smajs D, Freiberger T. The Impact of DNA Extraction Methods on Stool Bacterial and Fungal Microbiota Community Recovery. Front Microbiol. 2019 Apr 17;10:821. doi: 10.3389/fmicb.2019.00821. eCollection 2019.
- Fang C, Kim H, Barnes RC, Talcott ST, Mertens-Talcott SU. Obesity-Associated Diseases Biomarkers Are Differently Modulated in Lean and Obese Individuals and Inversely Correlated to Plasma Polyphenolic Metabolites After 6 Weeks of Mango (Mangifera indica L.) Consumption. Mol Nutr Food Res. 2018 Jul;62(14):e1800129. doi: 10.1002/mnfr.201800129. Epub 2018 Jun 21.
- Bratosiewicz-Wasik J, Liberski PP, Peplonska B, Styczynska M, Smolen-Dzirba J, Cycon M, Wasik TJ. Regulatory region single nucleotide polymorphisms of the apolipoprotein E gene as risk factors for Alzheimer's disease. Neurosci Lett. 2018 Sep 25;684:86-90. doi: 10.1016/j.neulet.2018.07.010. Epub 2018 Jul 7.
- Bagheri S, Zolghadri S, Stanek A. Beneficial Effects of Anti-Inflammatory Diet in Modulating Gut Microbiota and Controlling Obesity. Nutrients. 2022 Sep 26;14(19):3985. doi: 10.3390/nu14193985.
- Antonio J, Knafo S, Kapoor R, Tartar JL. A fat mass and obesity-associated gene polymorphism influences fat mass in exercise-trained individuals. J Int Soc Sports Nutr. 2018 Aug 8;15(1):40. doi: 10.1186/s12970-018-0246-7.
- Al-Mnaser A, Dakheel M, Alkandari F, Woodward M. Polyphenolic phytochemicals as natural feed additives to control bacterial pathogens in the chicken gut. Arch Microbiol. 2022 Apr 12;204(5):253. doi: 10.1007/s00203-022-02862-5.
- Alkhatib A, Tsang C, Tiss A, Bahorun T, Arefanian H, Barake R, Khadir A, Tuomilehto J. Functional Foods and Lifestyle Approaches for Diabetes Prevention and Management. Nutrients. 2017 Dec 1;9(12):1310. doi: 10.3390/nu9121310.
- Na L, Zhang Q, Jiang S, Du S, Zhang W, Li Y, Sun C, Niu Y. Mangiferin supplementation improves serum lipid profiles in overweight patients with hyperlipidemia: a double-blind randomized controlled trial. Sci Rep. 2015 May 19;5:10344. doi: 10.1038/srep10344.
- Liu AL, Xie HJ, Xie HY, Liu J, Yin J, Hu JS, Peng CY. Association between fat mass and obesity associated (FTO) gene rs9939609 A/T polymorphism and polycystic ovary syndrome: a systematic review and meta-analysis. BMC Med Genet. 2017 Aug 21;18(1):89. doi: 10.1186/s12881-017-0452-1.
- Liao J, Guo J, Niu Y, Fang T, Wang F, Fan Y. Flavonoids from Lycium barbarum leaves attenuate obesity through modulating glycolipid levels, oxidative stress, and gut bacterial composition in high-fat diet-fed mice. Front Nutr. 2022 Jul 28;9:972794. doi: 10.3389/fnut.2022.972794. eCollection 2022.
- Holkem AT, Silva MPD, Favaro-Trindade CS. Probiotics and plant extracts: a promising synergy and delivery systems. Crit Rev Food Sci Nutr. 2023;63(28):9561-9579. doi: 10.1080/10408398.2022.2066623. Epub 2022 Apr 21.
Studie record data
Bestudeer belangrijke data
Studie start (Werkelijk)
Primaire voltooiing (Geschat)
Studie voltooiing (Geschat)
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
Eerst geplaatst (Werkelijk)
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (Werkelijk)
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
Laatst geverifieerd
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Trefwoorden
Aanvullende relevante MeSH-voorwaarden
Andere studie-ID-nummers
- 2024-011
- 2023 (Subsidie/contract van de Amerikaanse NIH: GRAMMY Museum Foundation)
- 2023-68015-40572 (Ander subsidie-/financieringsnummer: USDA NIFA)
Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)
Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?
Beschrijving IPD-plan
IPD-tijdsbestek voor delen
IPD-toegangscriteria voor delen
IPD delen Ondersteunend informatietype
- ICF
Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct
Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .