Kombinacje krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych w odbytnicy oraz metabolizm substratów i energii

Mikroflora jelitowa jest coraz częściej uznawana za ważny czynnik dystrybucji tłuszczu, wrażliwości na insulinę oraz metabolizmu glukozy i lipidów. W związku z tym mikroflora jelitowa może odgrywać ważną rolę w rozwoju otyłości i cukrzycy typu 2. Rola krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych pochodzenia jelitowego (SCFA), których powstawanie jest wspomagane przez mikrobiologiczną fermentację błonnika, jest nadal kontrowersyjna. Jedno z badań wykazało, że wzrost tworzenia SCFA stymulował pozyskiwanie energii z diety, z późniejszym przyrostem masy ciała. Natomiast suplementacja węglowodanów niefermentujących, która prowadzi do wzrostu tworzenia SCFA, miała korzystny wpływ na kontrolę masy ciała i wrażliwość na insulinę. Warto zauważyć, że badanie wykazało, że suplementacja maślanem u myszy zapobiega otyłości wywołanej dietą i insulinooporności. W chwili obecnej nasze zrozumienie wpływu SCFA na metabolizm człowieka (w jelicie lub układowo) jest nadal ograniczone. Jednak w świetle oświadczeń zdrowotnych niektórych błonników pokarmowych (prebiotyków) kluczowe znaczenie ma szczegółowy obraz fizjologii metabolizmu SCFA człowieka i jego interakcji z mikrobiomem. Stawiamy hipotezę, że zróżnicowana dostępność SCFA wpływa na metabolizm człowieka w różny sposób. Aby ustalić, czy podawanie doodbytnicze SCFA jest dobrym modelem do badania efektów metabolicznych SCFA, najpierw przeprowadziliśmy badanie pilotażowe (METC 11-3-079). W tym badaniu pilotażowym ustaliliśmy, czy podawanie doodbytnicze octanu sodu ma taki sam wpływ na metabolizm substratu i energii w porównaniu z podawaniem proksymalnym. Nasze wyniki wskazują, że pierwszorzędowy parametr końcowy, utlenianie tłuszczu, uległ istotnej zmianie w warunkach poabsorpcyjnych, gdy octan sodu w stężeniu 180 mM podawano w dystalnej części okrężnicy. W przeciwieństwie do tego, nie zaobserwowano wpływu na wydatek energetyczny lub utlenianie substratu, gdy octan sodu był podawany w proksymalnej części okrężnicy. W konsekwencji dystalna część okrężnicy wydaje się być dobrym modelem do określenia wpływu SCFA pochodzących z jelit na ludzki substrat i metabolizm energetyczny. Dlatego w tym badaniu będziemy podawać SCFA doodbytniczo, stosując lewatywy. Zdrowym ochotnikom płci męskiej z nadwagą będziemy podawać różne kombinacje SCFA i badać wpływ na metabolizm. Niniejsze badanie jest ważną częścią projektu TIFN dotyczącego zdrowia przewodu pokarmowego (GH003 WP 1.2), który zapewni lepszy wgląd w to, w jaki sposób zwiększona dostępność korzystnej mieszanki SCFA może służyć jako podstawa racjonalnych strategii żywieniowych w zapobieganiu i leczeniu otyłości i typu 2 cukrzyca. Aby uzyskać racjonalne strategie żywieniowe, kolejnym krokiem w tym projekcie TIFN będzie skupienie się na składnikach dietetycznych modulujących mikroflorę jelitową, a następnie produkcję SCFA.