Mikrobiota jelitowa, krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe i otyłość w okresie przejściowym epidemiologicznym

Celem tego badania jest określenie powiązań między mikroflorą jelitową, krótkołańcuchowymi kwasami tłuszczowymi (SCFA) i otyłością w populacjach obejmujących okres przejściowy epidemiologiczny oraz zbadanie mechanizmów, dzięki którym czynniki te mogą niezależnie i zbiorowo wpływać na rozwój otyłości. Mikroflorę jelitową i SCFA powiązano z otyłością, jednak mechanizmy przyczynowe są nieznane, podobnie jak indywidualne skutki otyłości poszczególnych SCFA (maślan, octan i propionian). Istniejące badania są ograniczone sprzecznymi wynikami, małą liczebnością próbek, ograniczonymi i nieprecyzyjnymi pomiarami otyłości oraz brakiem szczegółowych informacji na temat narażenia/mediatorów w diecie i innych środowiskach. Badacze proponują przezwyciężenie tych wyzwań poprzez wykorzystanie istniejącej kohorty pięciu różnorodnych, dobrze zdefiniowanych populacji z badania Modeling the Epidemiologic Transition Study (METS, R01-DK080763). METS składa się z kohorty 2500 dorosłych pochodzenia afrykańskiego, żyjących w 5 wyraźnie różnych środowiskach; Ghanie, Republice Południowej Afryki, Jamajce, Seszelach i USA, których obserwację obserwuje się prospektywnie od 2010 r. Nasze wstępne dane sugerują, że chociaż w różnych ośrodkach istnieją różnice w zakresie mikroflory jelitowej i SCFA, podobne zależności istnieją w różnych ośrodkach pod względem wpływu mikroflory jelitowej/SCFA na otyłość. Oprócz corocznych pomiarów stanu zdrowia; badacze proponują pomiar mikroflory jelitowej i SCFA w kale u wszystkich uczestników (2500) w pierwszym roku bieżącego badania, co stanowi jedno z największych dotychczas badań populacyjnych mikroflory jelitowej. Podzielimy naszą kohortę składającą się z 2500 osób na 2 grupy: (1) grupę testową składającą się z 1000 uczestników w celu zbadania, które mikroorganizmy jelitowe i SCFA w kale są powiązane z otyłością; (2) zestaw walidacyjny składający się z 1500 uczestników w celu niezależnej weryfikacji biomarkerów zidentyfikowanych w zestawie testowym, minimalizując w ten sposób fałszywe korelacje wynikające z dużej liczby cech (np. taksonów bakteryjnych). Badacze będą obserwować wszystkich 2500 uczestników przez 3 lata, aby ocenić zmiany masy ciała i otyłości, wykorzystując model regresji Bayesa Kernel Machine w celu sprawdzenia, czy zmiany można przewidzieć na podstawie czynników mikroflory jelitowej i SCFA. Na koniec, korzystając z analizy mediacji przyczynowej, badacze zidentyfikują bezpośredni i pośredni wpływ pojedynczej i/lub skumulowanej mikroflory jelitowej na otyłość, w której pośredniczy SCFA. W ten sposób badacze wykorzystają istniejącą, obszernie dobrze opisaną kohortę dorosłych pochodzenia afrykańskiego, charakteryzującą się znaczną zmiennością wynikającą z szerokiego rozmieszczenia geograficznego, a co za tym idzie, zmienności współzmiennych narażenia środowiskowego. Proponowane badanie znacznie pogłębi wiedzę na temat roli, jaką mikroflora jelitowa i SCFA odgrywają w rozwoju otyłości i dostarczy nowych celów terapeutycznych dotyczących otyłości, ukierunkowanych na SCFA wytwarzające cechy mikroflory jelitowej.