Interakcja między spożyciem białka, mikroflorą jelitową i cukrzycą typu 2 u osób o różnym pochodzeniu etnicznym (MICRODIET)

Kontekst i uzasadnienie:

Istnieje coraz więcej dowodów na to, że mikroflora jelitowa jest kluczowym elementem w patofizjologii chorób sercowo-metabolicznych (CMD), takich jak cukrzyca typu 2 (T2D). Jedna z hipotez głosi, że metabolity pochodzące z jelit (pochodzące z diety) odgrywają ważną rolę w metabolizmie gospodarza. Wstępne wyniki pokazują, że propionian imidazolu (ImP), produkt degradacji niezbędnego aminokwasu histydyny, jest wytwarzany przez mikroflorę jelitową pacjentów z T2D, ale nie osób zdrowych. Sama mikroflora jelitowa jest silnie uzależniona od diety i pochodzenia etnicznego. Jednak większość badań dotyczących interwencji dietetycznych koncentrowała się na roli spożycia błonnika, a wpływ białka w diecie na skład mikroflory jelitowej i produkcję metabolitów nie jest dobrze poznany. Ponadto wykazano, że odpowiedź na interwencję dietetyczną może zależeć od wyjściowego bogactwa mikrobiomu jelitowego.

Główna hipoteza: W zależności od wyjściowego składu mikrobiomu jelitowego, zmniejszenie spożycia białka może zmniejszyć mikrobiologiczną produkcję metabolitów, takich jak IMP, i poprawić metabolizm gospodarza. Stawiamy również hipotezę, że skutki takiej interwencji mogą zależeć od pochodzenia etnicznego.

Badana populacja:

Osoby z cukrzycą typu 2 (T2D), pochodzenia kaukaskiego lub karaibskiego, łącznie 120 pacjentów zostanie włączonych

Interwencja:

Przydział po randomizacji do jednej z 2 diet:

• Dieta HP: dieta wysokobiałkowa (High Protein, HP) zawierająca 30% białka, 40% węglowodanów i 30% tłuszczu (jako% całkowitego spożycia energii)
• Dieta LP: dieta niskobiałkowa (Low Protein, LP) z 10% białka, 55% węglowodanów i 35% tłuszczu (jako% całkowitego spożycia energii) Pudełka żywnościowe dostosowane do każdej diety (gotowane posiłki HP lub LP, HP lub LP pieczywo i przekąski) będą dostarczane uczestnikom przez cały okres badania, osiągając 40-50% zalecanego dziennego spożycia energii przez 6 dni w tygodniu.

Osoby badane są zobowiązane do prowadzenia dzienników żywieniowych przez trzy dni w tygodniu, a także będą miały cotygodniowy kontakt z dietetykiem.

Odwiedziny:

- Wizyta integracyjna V0 (maksymalnie 1 miesiąc przed V1): Uczestnicy zostaną najpierw zrekrutowani z populacji cukrzyków francuskiej kohorty europejskiego projektu METACARDIS. Osoby kwalifikujące się do badania są sprawdzane pod kątem włączenia.

Wykonywane jest podstawowe fenotypowanie (metaboliczne, zapalne markery krwi, pobieranie próbek kału i mikroflory jamy ustnej, skład ciała za pomocą DXA, kwestionariusze)

- Wizyta randomizacyjna V1 (T0 – początek interwencji): Randomizacja do 2 równoległych grup (dieta wysokobiałkowa lub niskobiałkowa) zostanie podzielona na warstwy w oparciu o bogactwo metagenomiki (uzyskane z wyników Metacardis), wiek (< lub ≥ 60), płeć, pochodzenie etniczne (Karaiby lub Kaukaz).

Wykonuje się test tolerancji posiłku, pomiary antropometryczne, pomiar spoczynkowego wydatku energetycznego, tydzień CGMS, pomiar mocznika w dobowej zbiórce moczu.

- Wizyta kontrolna V2 (T42 +/- 7 dni): Wizyta w połowie protokołu z pomiarami antropometrycznymi, tydzień CGMS, 24-godzinne pomiary mocznika w moczu, pobieranie próbek kału.

- Wizyta końcowa badania V3 (T84 +/- 7 dni): Wykonywane jest fenotypowanie (metaboliczne, zapalne markery krwi, pobieranie próbek kału i mikroflory jamy ustnej, skład ciała metodą DXA, kwestionariusze, test tolerancji posiłku, pomiary antropometryczne, pomiar spoczynkowego wydatku energetycznego, jeden tydzień CGMS, 24-godzinny pomiar mocznika w moczu)

Analiza statystyczna:

Nie ma wielu hipotez, ponieważ nasze badanie ma tylko jeden główny cel (AUC delta skoku glikemii po teście tolerancji posiłku mieszanego (MMT) między początkiem badania a 3 miesiącami po interwencji). Dzięki temu problem błędu typu 1 nie wystąpi.

Pierwszorzędowy punkt końcowy zostanie przeanalizowany w celu porównania zmian AUC dla wahań glikemii w porównaniu z dietą (bogata vs. niskobiałkowa), w oparciu o początkowe bogactwo metagenomiczne (wysokie vs. niskie) i pochodzenie etniczne (kaukaskie vs. karaibskie). Zmiany AUC po interwencji dietetycznej między różnymi grupami zostaną przetestowane przy użyciu modeli regresji liniowej dla powtarzanych pomiarów z dostosowaniem do poziomów początkowych. Wpływ składu diety w grupach zostanie przetestowany przy użyciu analizy kowariancji post-hoc Bonferroniego (ANCOVA). W przypadku drugorzędowych punktów końcowych te same podejścia zostaną zastosowane do analizy metabolitów poposiłkowych (AUC, AUC, zmienność po MMT). Różnice we względnej obfitości gatunków bakterii i modułów funkcjonalnych (wygenerowanych przez sekwencjonowanie metagenomiczne) oraz kwestionariusze jakości życia będą również analizowane przez podgrupy przy użyciu analiz jedno-/wielowymiarowych. Poszukiwane będą korelacje między zmianami zmiennych bioklinicznych a zmianami w pomiarach różnych metabolitów.

Finansowanie:

• Program Europejski (Join Program Initiative, JPI HDHL / ERA-NET cofund HDHL-INTIMIC, -edycja 2017) za pośrednictwem Narodowej Agencji Badań (ANR)
• Leducq Foundation (grant badawczy 17CVD01 zatytułowany „Mikrobiom jelitowy jako cel leczenia chorób kardiometabolicznych”).
• Towarzystwo K Santé zapewnia posiłki na potrzeby badania.
• Towarzystwo Nutrisens dostarcza przekąski do badania.