Endetarms-kortkjedede fettsyrekombinasjoner og substrat- og energimetabolisme

Tarmmikrobiota blir stadig mer anerkjent som en viktig faktor i fettdistribusjon, insulinfølsomhet og glukose- og lipidmetabolisme. Følgelig kan tarmmikrobiotaen spille en viktig rolle i utviklingen av fedme og type 2 diabetes mellitus. Rollen til tarmavledede kortkjedede fettsyrer (SCFA), hvis dannelse forsterkes av mikrobiell gjæring av fiber, er fortsatt kontroversiell. En studie fant at en økning i dannelsen av SCFA stimulerte energiutvinning fra kostholdet, med påfølgende vektøkning. I motsetning til dette hadde tilskudd av ikke-fermenterbare karbohydrater, som fører til en økning i SCFA-dannelse, gunstige effekter på kroppsvektkontroll og insulinfølsomhet. En studie viste at butyrattilskudd hos mus forhindret diett-indusert fedme og insulinresistens. På det nåværende tidspunkt er vår forståelse av effekten av SCFA på menneskelig metabolisme (i tarm eller systemisk) fortsatt begrenset. Likevel, i lys av helsepåstandene til visse kostfibre (prebiotika), er et detaljert bilde av fysiologien til menneskelig SCFA-metabolisme og dets interaksjon med mikrobiomet av sentral betydning. Vi antar at den differensielle tilgjengeligheten av SCFA påvirker menneskelig metabolisme annerledes. For å avgjøre om rektal administrering av SCFA er en god modell for å studere de metabolske effektene av SCFA har vi først utført en pilotstudie (METC 11-3-079). I denne pilotstudien har vi bestemt om rektal administrering av natriumacetat har samme effekt på substrat og energimetabolisme sammenlignet med proksimal administrering. Resultatene våre indikerer at den primære utfallsparameteren fettoksidasjon ble betydelig endret under post-absorptive forhold, da natriumacetat i en konsentrasjon på 180 mM ble administrert i den distale delen av tykktarmen. Derimot ble det ikke sett noen effekt på energiforbruk eller substratoksidasjon når natriumacetat ble administrert i den proksimale tykktarmen. Følgelig ser den distale delen av tykktarmen ut til å være en god modell for å bestemme effekter av tarm-avledet SCFA på det menneskelige substratet og energimetabolismen. Derfor vil vi i denne studien administrere SCFA rektalt ved å bruke klyster. Vi vil administrere ulike kombinasjoner av SCFA til friske, overvektige mannlige frivillige og undersøke effekter på metabolisme. Denne studien er en viktig del av et Gastrointestinal Health TIFN-prosjekt (GH003 WP 1.2), som vil gi mer innsikt i hvordan økt tilgjengelighet av en gunstig SCFA-blanding kan tjene som grunnlag for rasjonelle ernæringsstrategier i forebygging og behandling av fedme og type 2 diabetes mellitus. For å oppnå rasjonelle ernæringsstrategier, vil et neste trinn i dette TIFN-prosjektet fokusere på kostholdsingredienser som modulerer tarmmikrobiota og påfølgende SCFA-produksjon.