Wpływ FODMAP na zapalenie błony śluzowej u pacjentów z IBS

Do 15% dorosłych w społeczeństwie zachodnim cierpi na zespół jelita drażliwego (IBS) i jest to druga najczęstsza przyczyna absencji w miejscu pracy, po przeziębieniu. Ta propozycja odnosi się do krytycznych luk w wiedzy w naszym rozumieniu mechanizmów IBS. Jakie czynniki środowiskowe powodują, że objawy bólu chronicznie nasilają się i zanikają? Podstawową obserwacją jest to, że ponad 70% pacjentów z IBS zgłasza, że ​​posiłki wywołują ból brzucha i biegunkę. Dlatego zbadaliśmy wpływ diety o niskiej zawartości fermentujących oligo, di, monosacharydów i polioli (FODMAP), ponieważ nawet 50-70% pacjentów z IBS zgłosiło poprawę objawów na tej diecie (McIntosh i in. 2016; Halmos i in. 2014). Stwierdziliśmy, że objawy, zwłaszcza ból, uległy znacznej poprawie u pacjentów z IBS na diecie o niskiej zawartości FODMAP w porównaniu z dietą o wysokiej zawartości FODMAP. Co więcej, w podgrupie pacjentów znaleźliśmy dowody na to, że FODMAP aktywują jelitowe komórki tuczne, główne źródło proteaz i histaminy, a ich ekspresja wydaje się być związana z objawami IBS, chociaż pozostaje to do udowodnienia. Zatem ta dieta stanowi użyteczne narzędzie kliniczne do stymulowania aktywności proteaz i badania ich działania. Sensytyzacja (modulacja mechanizmów wewnątrzkomórkowych prowadząca do nadmiernego wyładowania potencjału czynnościowego w odpowiedzi na dany bodziec) neuronów nocyceptywnych zwojów korzeni grzbietowych (DRG) przez mediatory tkankowe jest podstawowym mechanizmem leżącym u podstaw nieprawidłowej sygnalizacji bólu. Mamy również przekonujące dowody na temat ludzkich pacjentów z IBS, że rodzina proteaz jest kluczowymi mediatorami leżącymi u podstaw innej krytycznej luki w wiedzy, którą zidentyfikowaliśmy, tj. które mediatory tkankowe mogą prowadzić do trwałego i wzmocnionego bólu brzucha. My i inni stwierdziliśmy, że te proteazy są podwyższone w tkankach IBS i że uwrażliwiają neurony DRG – podstawowe neurony czuciowe unerwiające okrężnicę. W oparciu o te odkrycia, naszym celem jest przetestowanie nadrzędnej hipotezy, że dieta może wywoływać nawracające objawy w IBS poprzez aktywację proteaz tkankowych, które powodują przesadny ból poprzez sygnalizację nocyceptywnych neuronów DRG. Powtarzająca się ekspozycja na takie składniki diety i wynikająca z niej sygnalizacja proteazowa jest ważną przyczyną nasilania się i zanikania objawów w miarę upływu czasu. Dlatego naszym celem jest scharakteryzowanie związku określonej interwencji dietetycznej z aktywnością proteazy u pacjentów z IBS.

Będzie to prospektywne badanie porównujące wpływ FODMAP o niskiej i wysokiej zawartości FODMAP na objawy i wpływ proteazy na pobudliwość nocyceptywnych neuronów DRG. Przeanalizujemy metabolom moczu jako drugorzędną miarę mediatorów komórek tucznych (tj. histamina i proteazy). Będziemy również zbierać kał do ewentualnej przyszłej analizy mikrobiomu jako interakcji mikrobiomów dietetycznych (tj. fermentacja FODMAP) może przewidywać wielkość odpowiedzi. Badanie zostanie przeprowadzone w klinikach gastroenterologicznych i pracowni endoskopowej Hotelu Dieu Hospital w Kingston, Ontario. To badanie będzie obejmowało następujące cztery okresy: „wyjściowy”, „wstępny”, „dieta o wysokiej zawartości FODMAP” i „dieta o niskiej zawartości FODMAP”. Uczestnicy zostaną poddani wstępnej ocenie za pomocą kwestionariuszy dotyczących danych demograficznych, objawów IBS (kwestionariusz oceny nasilenia objawów IBS), diety, a także kwestionariusza dotyczącego parametrów psychologicznych. Szczegółowy kwestionariusz dotyczący diety uczestników zostanie przeprowadzony na początku badania. Wyjściowe biopsje błony śluzowej okrężnicy zostaną uzyskane za pomocą ograniczonej elastycznej sigmoidoskopii. Wyjściowy skład mikroflory kału zostanie przeanalizowany przez profilowanie genu 16S rRNA. Stężenia kalprotektyny w kale zostaną uzyskane z próbek kału. Metabolom moczu i krwi będzie analizowany na początku badania, również przy użyciu spektrometrii mas. Zostaną one powtórzone 3 tygodnie później w okresie docierania, aby ocenić, czy te pomiary są stabilne w czasie, czy nie. Ten okres docierania będzie trwał 3 tygodnie. Po zakończeniu okresu wstępnego pacjenci zostaną poproszeni o spożywanie diety o wysokiej zawartości FODMAP przez 3 tygodnie. Wszystkie testy przeprowadzane na początku iw okresie docierania zostaną przeprowadzone po raz trzeci. Uczestnicy spotkają się z badaczami i otrzymają wskazówki dietetyczne, w tym materiały informacyjne przedstawiające produkty, które należy jeść i których należy unikać. Dietetyk będzie intensywnie zaangażowany w ten proces, aby upewnić się, że instrukcje są odpowiednie i dokładne. Przez pozostałą część badania pacjenci nie będą mogli przyjmować antybiotyków ani suplementów błonnika. Po 3-tygodniowym okresie diety high FODMAP uczestnicy ponownie spotkają się z dietetykiem w celu uzyskania instrukcji, jak stosować dietę low FODMAP. Po 3 tygodniach stosowania diety low FODMAP wszystkie podstawowe testy zostaną wykonane po raz czwarty. Zamierzamy zarejestrować 20 pacjentów. Opierając się na 70% wskaźniku odpowiedzi na dietę low FODMAP (Halmos et al. 2014) oraz na naszym doświadczeniu z poprzednich badań, liczba ta powinna być odpowiednia.

Informujemy, że biopsje pobrane podczas sigmoidoskopii będą przetwarzane w HDH na supernatanty, a następnie zamrażane do późniejszych badań elektrofizjologicznych w Zakładzie Chorób Przewodu Pokarmowego (GIDRU) KGH.