Tarmmikrobiota, kortkjedede fettsyrer og fett på tvers av den epidemiologiske overgangen

Målet med denne studien er å definere assosiasjoner mellom tarmmikrobiota, kortkjedede fettsyrer (SCFAs) og fedme i populasjoner som spenner over den epidemiologiske overgangen, og utforske mekanismer som gjør disse faktorene uavhengig og kollektivt til å påvirke utviklingen av fedme. Tarmmikrobiotaen og SCFA-er har vært assosiert med fedme, men årsaksmekanismene er ukjente, det samme er de individuelle fedmeeffektene av de individuelle SCFA-ene (butyrat, acetat og propionat). Eksisterende studier er begrenset av motstridende funn, små utvalgsstørrelser, begrensede og upresise målinger av fedme, og mangel på detaljerte kostholds- og andre miljøeksponeringer/mediatorer. Etterforskerne foreslår å overvinne disse utfordringene ved å utnytte en eksisterende kohort av fem forskjellige, veldefinerte populasjoner fra Modeling the Epidemiologic Transition Study (METS, R01-DK080763). METS består av en kohort på 2500 voksne med afrikansk opprinnelse, som lever i 5 tydelig forskjellige miljøer; Ghana, Sør-Afrika, Jamaica, Seychellene og USA, og som har blitt fulgt siden 2010. Våre foreløpige data tyder på at mens forskjeller i tarmmikrobiota og SCFA-er eksisterer på tvers av steder, eksisterer lignende forhold på tvers av stedene for tarmmikrobiota / SCFAs fetteffekter. I tillegg til årlige helsemålinger; etterforskerne foreslår å måle tarmmikrobiota og avførings-SCFA hos alle deltakere (2500) i løpet av det første året av den nåværende studien, og dermed gi en av de største populasjonsbaserte studiene til tarmmikrobiota til dags dato. Vi vil dele vår kohort på 2500 individer i 2 sett: (1) et testsett med 1000 deltakere for å utforske hvilke tarmmikroorganismer og avførings-SCFAer som er assosiert med fett; (2) et valideringssett med 1500 deltakere for uavhengig å verifisere biomarkørene identifisert i testsettet, og dermed minimere falske korrelasjoner på grunn av et stort antall funksjoner (f.eks. bakteriell taxa). Etterforskerne vil følge alle 2500 deltakerne i 3 år for å vurdere endringer i vekt og fett, ved å bruke Bayesian Kernel Machine Regression-modellering for å utforske om endringer kan forutsies av tarmmikrobiota og SCFA-faktorer. Til slutt, ved hjelp av en kausal mediasjonsanalyse, vil etterforskerne identifisere den direkte og indirekte effekten av enkelt og/eller kumulativ tarmmikrobiota på fett som formidlet av SCFA. Etterforskerne vil dermed utnytte en eksisterende, omfattende godt beskrevet kohort av voksne av afrikansk opprinnelse, med betydelig variasjon som et resultat av de utbredte geografiske fordelingene, og derfor variasjon i de miljømessige kovariateksponeringene. Den foreslåtte studien vil betydelig fremme forståelsen av rollen tarmmikrobiota og SCFA-er spiller i utviklingen av fedme og gi nye fedmeterapeutiske mål rettet mot SCFA-er som produserer funksjoner i tarmmikrobiotaen.