Kostfibre og metthet hos bariatriske pasienter (FIBAR)

Fedme har nådd epidemiske proporsjoner over hele verden. Det eneste effektive behandlingsalternativet som for øyeblikket er tilgjengelig er fedmekirurgi, med gullstandardprosedyren Roux-en-Y gastrisk bypass (RYGB), som resulterer i dramatisk og vedvarende overvektstap på 60-75 % og ofte umiddelbar bedring av type 2-diabetes mellitus (T2DM). Den enestående effekten av fedmekirurgi i fedmebehandling åpner et helt nytt perspektiv for utvikling av legemidler mot fedme, og antyder at mage-tarmkanalen (GI) er av mye større betydning for kontroll av spising og energihomeostase enn tidligere antatt. nøkkel GI-mekanismer har blitt identifisert for å hemme spising: 1) mageutvidelse som resulterer i aktivering av mekanoreseptorer og signalering av nevrale tarmhjerne, og 2) sensing av næringsstoffer i tynntarmen som resulterer i utskillelse av metningspeptider som CCK, GLP-1 og PYY.

En helt ny implikasjon av viktigheten av GI-kanalen i kontrollen av spising og kroppsvekt er rollen til tykktarmen og tarmmikrobiomet samt dets metabolske produkter. At tarmmikrobiomet kan ha potente effekter på spising og kroppsvekt ble først gjenkjent i landemerkeeksperimenter med bakteriefrie mus som ble overvektige når de ble inokulert med mikrobiota fra overvektige mus eller mennesker, mens de forble magre når mikrobiota ble transplantert fra magre mus.

De nøyaktige mekanismene som knytter tarmmikrobiomet til kontroll av spising og energihomeostase forblir imidlertid stort sett uutforsket. Et forslag til utvikling av fedme er at det "overvektige" mikrobiomet kan ha økt kapasitet til å trekke ut energi fra samme diett sammenlignet med et "mager" mikrobiom. Faktisk kan kortkjedede fettsyrer (SCFA) dannet gjennom bakteriell fermentering av ufordøyelige karbohydrater gi ekstra energi til verten (omtrent 10 % av den totale energien fra kosten). Hvorvidt dette er hovedårsaken til utvikling av fedme er fortsatt kontroversielt fordi SCFA også stimulerer sekresjonen av leptin, GLP-1 og PYY og dermed aktiverer spisehemmende mekanismer. Fordi under fysiologiske forhold vil et måltid ta omtrent 6 timer eller lenger (avhengig av måltidets sammensetning og interindividuell variasjon av tarmpassasjen) til det når tykktarmen slik at fermenterbare måltidskomponenter kan metaboliseres til SCFA, bidraget til SCFA i akutte spisehemmende effekter har blitt stilt spørsmål ved hos mennesker. Bariatriske pasienter gir en ideell modell for å studere denne mekanismen. Basert på de anatomiske endringene under RYGB-kirurgi som resulterer i en mye raskere næringsgjennomgang til tykktarmen, kan det antas at en raskere og mer uttalt produksjon av SCFA bidrar til de markerte akutte spisehemmende effektene som sees etter operasjonen. I tillegg har RYGB-pasienter en liten magepose omtrent 2 % av størrelsen på en normal, uoperert mage, noe som resulterer i tidlig oppblåsthet ved matinntak. Effekten av økt mageutvidelse og dens bidrag til de samlede effektene på spiseatferd og vekttap har ikke blitt evaluert, så vidt vi vet. Kostfibre gir en ideell ernæringsintervensjon for å studere de underliggende spisehemmende effektene av RYGB-kirurgi. 1) Høyt viskøse fibre som havreglukan forsinker magetømmingen og kan dermed bidra til spiseeffekten via en økning i mageutvidelse. 2) Ikke-viskøse, fermenterbare fibre som inulin eller frukto-oligosachider (FOS) er sterkt fermentert til SCFA i tykktarmen ved inntak, og kan dermed delta i spiseeffekten via aktivering av SCFA-reseptorer og frigjøring av metningshormoner.

Hovedmålet i både studie A og B er å evaluere effekten av en viskøs og fermenterbar kostfiber på ad libitum spising hos sykelig overvektige pasienter før og 6 måneder etter RYGB-operasjon.

I tillegg, i pilotstudien i studie B, er hovedmålet tidsforløpet for fiberindusert tykktarmsgjæring.

Sekundærmålene i både studie A og B er å studere effekten av en viskøs og fermenterbar kostfiber på oppfattet appetitt, produksjon av SCFA, pustehydrogen (som markør for tykktarmsgjæring), sekresjonen GI-metningshormoner og glykemi i sykelig overvektige pasienter før og 6 måneder etter RYGB-operasjon.

Det primære studieresultatmålet i både studie A og B er makronærings- og matinntak (gram og kcal spist) ved ad libitum buffémåltid samt tid til å fullføre måltidet.

I tillegg, i pilotstudien i studie B, er det primære studieresultatmålet pust-hydrogen og plasma SCFA-konsentrasjoner.

Sekundære utfallsmål i både studie A og B er 1) Appetittvurderinger (validerte visuelle analoge skalaer, VAS) inkludert sult, metthet, tørste, lyst til å spise og mengde mat man ønsker å spise. 2) Plasmakonsentrasjoner av SCFA (propionat, acetat, butyrat). 3) Pust hydrogen (som en markør for tykktarmsgjæring) 4) Plasmakonsentrasjoner av gastrointestinale hormoner (ghrelin, CCK, GLP-1, PYY og potensielt andre tarmhormoner som ennå ikke er identifisert). 4) Konsentrasjoner av plasmainsulin og glukagon og blodsukker.

Randomisert, enkeltblindet cross-over-forsøk med 24 sykelig overvektige mennesker som gjennomgikk RYGB (studie A, n=12; studie B, n=12). Studie B inkluderer også en ekstra pilotstudie på 6 sykelig overvektige pasienter før og 6 måneder etter RYGB-operasjon. Dermed er det totale antallet emner inkludert pilotstudien 30.