Badanie potwierdzające słuszność koncepcji; Wpływ kapsułkowanej mieszanki składników odżywczych na aktywację hamulca jelita krętego

Otyłość i zarządzanie wagą Na całym świecie częstość występowania nadwagi i otyłości gwałtownie wzrasta, co ma negatywny wpływ na zdrowie i koszty opieki zdrowotnej. Skuteczność obecnie dostępnych metod leczenia jest stosunkowo ograniczona w perspektywie długoterminowej. Jak dotąd okazało się, że interwencja chirurgiczna jest jedyną strategią długoterminowego przezwyciężenia poważnej otyłości. Ponadto w niedawnej metaanalizie stwierdzono, że same suplementy diety i ćwiczenia fizyczne nie przyczyniają się do poprawy utraty wagi po dietach ograniczających kalorie. Dlatego ważne jest opracowanie nowych skutecznych strategii indukujących utratę wagi lub pomagających w utrzymaniu wagi po utracie wagi. Obiecującym mechanizmem zarządzania wagą jest aktywacja tak zwanego „hamulca jelita krętego”. Hamulec jelita krętego Hamulec jelita krętego odnosi się do jelitowego mechanizmu sprzężenia zwrotnego, który jest wyzwalany przez składniki odżywcze w określonym miejscu w jelicie cienkim, powodując nie tylko modulację wydzielania i motoryki przewodu pokarmowego, ale także przyjmowanie pokarmu i głód. Hamulec jelita krętego może być aktywowany przez wlew niestrawionego lipidu do jelita krętego, a ostatnio stwierdzono, że wlew sacharozy i kazeiny do jelita krętego hamuje przyjmowanie pokarmu w takim samym stopniu, jak ekwiwalentna ilość lipidów8. Oprócz zmniejszenia ilości przyjmowanych pokarmów stwierdzono wzrost uczucia sytości i spadek uczucia głodu. Ponieważ aktywacja hamulca jelita krętego wydaje się być obiecującym celem strategii kontroli masy ciała, należy zastosować alternatywne techniki dostarczania składników odżywczych. W kilku badaniach zbadano wpływ infuzji składników odżywczych na wszystkie regiony jelita cienkiego. Jednak we wszystkich badaniach stosowano cewniki do żywienia jelitowego w celu podania składników odżywczych bezpośrednio do pożądanej części jelita cienkiego. Aby zbadać wpływ długoterminowej aktywacji hamulca jelita krętego u osób z nadwagą, należy wybrać inne podejście do dostarczania składników odżywczych. Alternatywą dla dystalnego dostarczania składników odżywczych do jelita cienkiego przez cewniki żywieniowe jest kapsułkowanie składników odżywczych. Kapsułkowanie może służyć do dostarczania składników odżywczych do określonego miejsca w jelitach. Dzięki kapsułkowaniu składniki odżywcze są pokryte/otoczone jadalną powłoką. Ta powłoka jest zdefiniowana jako cienka warstwa jadalnego materiału nałożona na powierzchnię składników odżywczych. Stanowi to barierę przed trawieniem w żołądku i proksymalnych odcinkach jelita cienkiego. Porównywalne podejścia były już stosowane do dostarczania leków w określonym miejscu. Dwa przykłady systemów zdolnych do dostarczania leków do regionu krętniczo-okrężniczego to system ColoPulse opisany przez Schellekensa i in. (2010) oraz system dostarczania do jelita krętego i okrężnicy opisany przez Varuma i in. (2013). Obie metody opracowano w celu przyspieszenia uwalniania leku w regionie krętniczo-okrężniczym i wykorzystują specyficzne powłoki polimerowe Eudragit®. Dostosowanie tych powłok polimerowych skutkuje podawaniem bardziej proksymalnym (jelito kręte). Jednak te techniki zostały opracowane do dostarczania leków. Aby aktywować hamulec jelita krętego, zaleca się stosowanie aplikacji całkowicie przeznaczonej do kontaktu z żywnością. Innym podejściem spożywczym do dostarczania składników odżywczych do dystalnej części jelita cienkiego jest mikrokapsułkowanie. Ta technika mikrokapsułkowania zostanie wykorzystana w niniejszym badaniu do dostarczenia mieszaniny składników odżywczych składającej się głównie z sacharozy (60%), kazeiny (30%) w otoczce białka serwatkowego (10%) do dystalnego odcinka jelita cienkiego. Metoda dostarczania opatentowana przez AnaBio Technologies Ltd. (http://www.AnaBio.ie/) zawiera składnik aktywny, zamknięty w matrycy białkowej korzystnie z białka serwatki. Mechanizm, dzięki któremu ich technika dostarcza substancję czynną do preferowanej lokalizacji w jelicie, opiera się na pH, porowatości powierzchni mikrokulek i reakcji na określone enzymy. Te trzy parametry są wykorzystywane do zaprojektowania kulek mikrokapsułkujących w celu dostarczenia składnika aktywnego do preferowanej lokalizacji jelitowej (np. dwunastnica, jelito czcze lub jelito kręte). Ponadto rozmiar mikrokuleczek jest ważny dla czasu pasażu jelitowego. AnaBio wykorzystuje dane zebrane z badań na ludziach i zwierzętach, aby powiązać rozmiar mikrokulek z czasem pasażu jelitowego, objętością dawki i cechami fizjologicznymi. Rozmiar mikrokulek (zakres mikronów) można wybrać na podstawie grupy populacji i wymaganego czasu przejścia, średni stosowany rozmiar to 150 mikronów. Zaletą tych małych cząstek jest to, że można je mieszać z produktem spożywczym. Stosunek składników aktywnych do otoczkowanej matrycy białkowej wynosi 95:5%. Oznacza to, że jeśli sacharoza zostanie kapsułkowana, 95% mikrokuleczek to czysta sacharoza, a 5% to białko serwatkowe. Z naszych wcześniejszych badań wiemy8, że wlew z 13 gramami sacharozy jest w stanie aktywować hamulec jelita krętego. W niniejszym badaniu użyjemy mieszaniny kapsułkowanych mikrocząstek sacharozy (60%) i kapsułkowanych mikrocząstek kazeiny (30%) w celu symulacji składu małej mieszanki węglowodanów i bogatego w białko posiłku. Skuteczność dostarczania do jelita cienkiego Firma AnaBio dostarczyła danych (których nie można udostępniać ze względu na zastosowania IP) z czterech badań in vivo, z których 3 były badaniami na ludziach, a 1 na świniach. W tych badaniach zbadano skuteczność sposobu ich dostarczania. Na podstawie tych badań można wywnioskować, że technika mikrokapsułkowania białka serwatki jest specyficzną metodą dostarczania do jelita, specyficzną dla jelita krętego (2 badania na ludziach i 1 badanie na świni) lub jelita czczego (1 badanie na ludziach). Obecne badanie W niniejszym badaniu zostanie zbadany wpływ 6-tygodniowej aktywacji hamulca jelita krętego na masę ciała, BMI i obwód talii. Przypuszcza się, że 6-tygodniowa aktywacja hamulca jelita krętego poprzez dostarczenie kapsułkowanej mieszanki składników odżywczych do dystalnej części jelita cienkiego skutkuje zmniejszeniem masy ciała. Zostanie to zbadane poprzez codzienne spożywanie kapsułkowanej mieszanki składników odżywczych (np. 60% sacharozy i 30% kazeiny zamknięte w 10% białka serwatki) dostarczane do dystalnej części jelita cienkiego (aktywne) lub żołądka (placebo) przed obiadem i kolacją przez 6 tygodni w randomizowanym, podwójnie ślepym, równoległym badaniu kontrolowanym placebo. Zostanie to zbadane w drugiej fazie badania (faza 2). Przed interwencją, dniem 1 i 2 badania (SD1 i SD2), środkowym (SD4) i po (SD5) okresie interwencji zostanie oceniona skuteczność zmniejszenia spożycia pokarmu (>68 kcal). Nie wiadomo, czy hamowanie jelita krętego zostanie aktywowane przez kapsułkowaną mieszaninę składników odżywczych dostarczoną do dystalnej części jelita cienkiego (aktywna) w takim samym stopniu, jak aktywacja hamowania jelita krętego przez infuzję sacharozy i kazeiny w jelicie krętym. Dlatego zbadamy skuteczność aktywacji hamulca jelita krętego po spożyciu kapsułkowanej mieszanki składników odżywczych przy przyjmowaniu pokarmu ad libitum. Zostanie to zrobione w pierwszej fazie badania (faza 1). Przed interwencją skuteczność zostanie przetestowana w randomizowanym, kontrolowanym placebo projekcie naprzemiennym. U każdego badanego badana będzie różnica w przyjmowaniu pokarmu ad libitum po spożyciu substancji aktywnej lub placebo. Jeśli aktywna kapsułkowana mieszanka składników odżywczych nie spowoduje zmniejszenia spożycia pokarmu, interwencja nie zostanie rozpoczęta.