Modulering av tarmmikrobiomet ved en høyproteindiett (HPD)

En høyproteindiett har i prekliniske gnagermodeller og kliniske studier vist seg å være en effektiv fedmebehandling som er assosiert med større tap av kroppsvekt og fettmasse og økt metthetsfølelse sammenlignet med isokaloriske standardproteindietter. Mekanismene for denne responsen har imidlertid ikke blitt fullstendig belyst. Forskerne demonstrerte nylig i en gnagermodell at et proteinrikt kosthold induserer endringer i tarmmikrobiomet, inkludert en oppblomstring av Akkermansia muciniphila, en mikrobe som er rapportert å ha en anti-fedmeeffekt. Basert på disse foreløpige studiene, antar etterforskerne at en høyproteindiett induserer endringer i tarmmikrobiomet som medierer dens kliniske effekt for fedme.

Mer enn tre fjerdedeler av veteraner er overvektige eller overvektige, noe som gjør fedme til et folkehelseproblem av enorm betydning for det medisinske systemet i VA. Resultatene av den foreslåtte studien vil gi innsikt i de spesifikke mikrobene som driver den kliniske responsen på en høyproteindiett og kan identifisere kandidater mot fedmemikrober som kan videreutvikles til nye mikrobielle terapeutiske midler. Mer generelt vil det å etablere en mikrobiomavhengig mekanisme for effekten av en diettintervensjon være et gjennombrudd i etterforskernes forståelse av fedmebehandling. Det ville bane vei for større skala kliniske og translasjonsstudier som undersøker mikrobiotaens rolle i andre dietter og for utvikling av mikrobielle terapeutika brukt alene eller i kombinasjon med diettintervensjon for å behandle overvektige veteraner.

For å undersøke rollen til tarmmikrobiomet i å formidle effekten av et proteinrikt kosthold, vil etterforskerne studere 216 overvektige og overvektige veteraner (BMI 27) som vil bli randomisert 1:1 til isokalorisk høyt protein (30%) eller normalt protein ( 15 %) 1500 kaloridietter i 16 uker ved bruk av eksisterende klinisk infrastruktur ved West Los Angeles VA Medical Center etablert for en nylig avsluttet klinisk utprøving av en diett med høyt proteininnhold. I mål 1 vil effekten av en høyproteindiett på sammensetningen og funksjonen til tarmmikrobiomet bli vurdert ved 16S rRNA-sekvensering, hagle-metagenomikk og metabolomikk. I mål 2 vil bioinformatikkanalyse bli utført for å identifisere fekale mikrober, bakteriegener og metabolitter som er assosiert med vekttap, redusert kroppsfett, redusert leversteatose, endrede lipidprofiler, redusert hemoglobin A1c, redusert høysensitiv C-reaktivt protein, økt metthetsfølelse, og sirkulerende nivåer av hormoner som påvirker metthetsfølelsen (leptin, ghrelin-glukagon, glukagonlignende peptid-1, peptid YY).