Wpływ diety wysokobiałkowej na jelito grube u ludzi z nadwagą

Diety wysokobiałkowe są szeroko stosowane ze względu na ich działanie odchudzające. Diety te zwiększają ilość niestrawionego białka i peptydów docierających do jelita grubego. Mikrobiota wykorzystuje białka i peptydy jako substraty i wytwarza metabolity pochodzące z aminokwasów, takie jak krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, kwasy tłuszczowe o rozgałęzionych łańcuchach, mleczan, mrówczan, bursztynian, amon, siarkowodór i związki fenolowe. Wykazano, że niektóre z tych metabolitów są korzystne dla gospodarza, podczas gdy inne mogą być szkodliwe. Diety wysokobiałkowe mogą mieć różne działanie, niezależnie od tego, czy są oparte na białkach zwierzęcych, czy roślinnych, ponieważ te dwa rodzaje białek mają inny skład aminokwasowy i nieco inną strawność. Celem pracy jest ocena wpływu diety wysokobiałkowej (zwierzęcej vs roślinnej) w porównaniu z dietą izokaloryczną i normoproteiczną na poziom jelita grubego i metabolizm u ochotników z nadwagą. W pierwszej kolejności zostanie określony skład i aktywność mikrobiomu oraz metabolitów wytwarzanych w świetle jelita grubego. Następnie, aby ocenić wpływ testowanych diet na fizjologię błony śluzowej, w biopsjach odbytu zostanie przeanalizowana ekspresja genów, aw liniach komórkowych kolonocytów zostanie przebadana woda kałowa. Na koniec oceniony zostanie wpływ diety na metabolizm żywiciela.

Interwencja dietetyczna

Przed badaniem ochotnicy (n=42) sporządzą 3-dniowy zapis żywności, który zostanie wykorzystany przez dietetyka do obliczenia ich zwykłego spożycia energii. Badanie rozpocznie się 2-tygodniowym okresem normalizacji, podczas którego ochotnicy będą musieli jeść zgodnie z menu (ryc. 1). Dieta zapewni ochotnikowi jego zwykłe indywidualne spożycie energii; a białko, węglowodany i tłuszcze zapewnią odpowiednio 15, 50 i 35 % pobranej energii.

Pod koniec tego okresu standaryzacji ochotnicy zostaną losowo przydzieleni do 3 grup (n=14) na 3 tygodnie (okres interwencji) (ryc. 1). Ochotnicy z 3 grup będą stosować dietę z obniżonym spożyciem węglowodanów przyswajalnych (15% poboru energii), podczas gdy spożycie węglowodanów niestrawnych pozostanie niezmienione. Ochotnicy będą spożywać 3 razy dziennie suplement diety w proszku, który rozpuszczą w wodzie, a następnie wypiją. Dodatek ten zapewni im 15% zapotrzebowania energetycznego. Pierwsza grupa otrzyma dodatek kazeiny (białka zwierzęcego), dzięki czemu będzie miała dietę wysokobiałkową (białko, węglowodany i tłuszcz zapewnią odpowiednio 30, 35 i 35% pobranej energii). Druga grupa otrzyma suplement z białkiem sojowym (roślinnym), dzięki czemu będzie również spożywać dietę wysokobiałkową (białko, węglowodany i tłuszcz zapewnią odpowiednio 30, 35 i 35% pobranej energii). Trzecia grupa otrzyma dodatek maltodekstryny (strawne węglowodany, kontrola placebo), dzięki czemu będzie spożywać dietę normoproteinową, podobną pod względem składu makroskładników do diety standaryzacyjnej (białko, węglowodany i tłuszcz zapewnią odpowiednio 15, 50 i 35% energii) wlot). Suplement diety będzie podawany w protokole podwójnie ślepej próby. Nie będzie ograniczeń energetycznych między okresami standaryzacji i interwencji.

Protokół kliniczny

Codziennie wolontariusze będą mierzyć swoją masę ciała i rejestrować spożycie żywności oraz aktywność fizyczną. Raz w tygodniu będą mieli rozmowę telefoniczną z dietetykiem, aby zapewnić przestrzeganie diety (ryc. 2).

Pod koniec okresu normalizacji, 13 dni po rozpoczęciu badania (D13), ochotnicy będą zbierać próbki moczu z 24 godzin. Próbki kału będą pobierane od wieczora D13 do rana D14. Chłodziarka zostanie dostarczona wolontariuszowi do przechowywania i transportu próbek. Po całonocnym poście, rano D14, ochotnicy przyjdą do szpitala i przyniosą swoje próbki, które zostaną natychmiast przygotowane do przechowywania. Pobrane zostaną próbki krwi. Następnie zostaną odzyskane biopsje odbytu. Co tydzień w okresie interwencji pobierane będą próbki moczu i krwi (D21, D28, D35). Pod koniec okresu interwencji biopsje z odbytnicy zostaną odzyskane (D35). Masa ciała i ciśnienie krwi będą mierzone podczas każdej wizyty.

Analizy Wszystkie mierzone parametry zostaną wyrażone w odniesieniu do linii bazowej.

Spożycie zostanie ocenione przez dietetyka na podstawie dokumentacji żywieniowej.

Próbki kału

• Skład i funkcje mikrobiomu
• Skład metabolitów luminalnych
• pH, osmolarność, zawartość wody
• Test wody w kale na komórkach HT-29 (kolonocytach) pod kątem oddychania mitochondrialnego, proliferacji, genotoksyczności, cytotoksyczności, ekspresji genów

mocz

• Oznaczenie mocznika i kreatyniny (marker spożycia białka do weryfikacji przestrzegania diety)
• Metabolomika

Krew

• Parametry kliniczne (cholesterol całkowity, cholesterol LDL i HDL, nieestryfikowane kwasy tłuszczowe, trójglicerydy, glikemia, insulinemia)
• Metabolomika

Biopsje odbytu

• Analizy transkryptomiczne