Wpływ czasu spożycia głównego posiłku na mikroflorę jelitową i żywiciela (TIMC)

To badanie będzie otwartym, krzyżowym RCT z udziałem zdrowych osób dorosłych. Zdrowi dorośli (>18 lat) uczestnicy będą rekrutowani ze społeczności za pomocą ulotki reklamowej (patrz powiązany dokument uzupełniający – „Ulotka reklamowa”) i ustnie. Badacz umówi się na spotkanie z osobami zainteresowanymi badaniem. Badacz będzie zbierał informacje demograficzne (m.in. wieku i płci) i zapytać badanych, czy cierpią na jakąkolwiek ostrą lub przewlekłą chorobę (zdefiniowaną jako choroba wymagająca regularnych wizyt w placówkach służby zdrowia) (patrz powiązany dokument uzupełniający – „Kwestionariusz zdrowotny”). Jeśli cierpią na przewlekłą chorobę, zostaną wykluczeni. Inne kryteria wykluczające to przebyte poważne operacje jelit, niestabilna waga, stosowanie antybiotyków lub sterydów w ciągu ostatnich 3 miesięcy. Uczestnicy zostaną poinformowani o badaniu w Human Nutrition, New Lister Building, Glasgow Royal Infirmary lub w głównych obszarach społecznych kampusu University of Glasgow (np. Gilchrist). Żadne dzieci nie będą rekrutowane. Osoby, które wyraziły zainteresowanie badaniem, ale nie kwalifikują się do udziału, zostaną potwierdzone i otrzymają wyjaśnienie, dlaczego zostały wykluczone.

Po wyrażeniu świadomej pisemnej zgody uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do grup interwencyjnych przy użyciu funkcji MS Excel „rand()”. Kobiety rozpoczną interwencję w tej samej fazie cyklu miesiączkowego, aby uniknąć wpływu zmian hormonalnych na wyniki badania.

Interwencje dietetyczne: Uczestnicy zostaną poproszeni o zastosowanie dwóch eksperymentalnych diet. Te dwie interwencje dietetyczne są identyczne, a jedyną różnicą jest czas spożycia głównego posiłku (kolacji i obiadu). Uczestnicy będą przestrzegać każdej diety przez okres jednego tygodnia z trzytygodniowym okresem wymywania między dwiema interwencjami. Okres wypłukiwania ma na celu przywrócenie charakterystyki mikroflory jelitowej do poziomu wyjściowego. Dieta zapewni średnie zapotrzebowanie energetyczne uczestników (Wydział Zdrowia) i ma na celu utrzymanie stałej wagi uczestników w okresie badania. Wszystkie dietetyczne aspekty badania zostaną zaprojektowane i nadzorowane przez wykwalifikowanych dietetyków/dietetyków, którzy są członkami zespołu badawczego. Uczestnicy otrzymają listę posiłków i przekąsek do wyboru (patrz powiązany dokument uzupełniający - „Preferencje listy żywności”). Wszystkie posiłki będą zapewnione uczestnikom bezpłatnie. Posiłki będą zamawiane online przez naukowców za pośrednictwem University of Glasgow Hub i będą dostarczane do domów uczestników przez personel supermarketu. Waga i wzrost zostaną zmierzone.

Tydzień 1 Uczestnicy będą przestrzegać ustrukturyzowanej diety zawierającej wybrane przez siebie posiłki przez tydzień. Uczestnicy będą wybierać te posiłki z listy, którą dostarczy im badacz. Czas posiłku zostanie określony, a uczestnicy będą musieli zakończyć posiłek w ciągu 25 ± 5 minut. Uczestnicy otrzymają pisemne instrukcje, jak przestrzegać diety (patrz powiązany dokument uzupełniający - „Arkusz instrukcji” i „Kalendarz badania uczestnika”). Uczestnicy dostarczą wszystkie próbki kału wyprodukowane w dniach od południa dnia 5 do południa dnia 8. Próbki krwi na czczo (6 ml) i moczu zostaną pobrane następnego dnia po zakończeniu interwencji w tygodniu 1 (tj. dzień 8). Zostaną one zebrane w laboratorium Żywienia Człowieka w New Lister Building, Glasgow Royal Infirmary. Pomiary masy i wzrostu będą powtarzane.

Tydzień 2, 3 i 4 W okresie wypłukiwania uczestnicy będą przestrzegać swojej zwykłej diety i nie będą miały miejsca żadne interwencje badawcze.

Tydzień 5 Będzie to powtórzenie interwencji dietetycznej i pobrania próbki w Tygodniu 1. Jedyna różnica polega na tym, że lunch z tygodnia 1 zostanie zamieniony na kolacje w tygodniu 5.

Przestrzeganie diety: W trakcie dwóch diet eksperymentalnych przestrzeganie będzie monitorowane poprzez poproszenie uczestników o wypełnienie „listy kontrolnej” z zaleconą dietą (patrz powiązany dokument uzupełniający – „Kwestionariusz zgodności”). Delikatne przypomnienie telefoniczne lub sms będzie wysyłane do uczestników co 3 dni, aby zwiększyć ich motywację i przestrzeganie diety.

Pobieranie i analiza próbek: Świeże próbki kału i moczu będą pobierane w sposób opisany powyżej. Głównymi pomiarami wyników będą: a) zmiany składu mikroflory jelitowej na podstawie sekwencjonowania amplikonu genu 16S rRNA i metagenomiki strzelby, b) zmiany zdolności funkcjonalnej bakterii (metagenomika strzelby całego genomu) i metabolomiki moczu/kału, c) zmiany docelowych bakterii metabolity (krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, siarczki, amoniak, mleczan, bursztynian, etanol). Tłuszcze we krwi, hormony apetytu, adipokiny i markery stanu zapalnego będą mierzone za pomocą zestawów ELISA. Próbki kału będą pobierane z domów uczestników lub dostarczane do laboratorium opłaconą z góry taksówką.

Szczegółowa analiza: DNA genomowe zostanie wyekstrahowane z próbek kału przy użyciu opracowanych przez nas testów. Próbka zostanie zbadana pod kątem czystości na 1% żelu agarozowym, a stężenie kwasów nukleinowych zostanie zmierzone za pomocą Nanodrop. Amplifikacja regionu V4 genu 16S rRNA zostanie przeprowadzona we własnym zakresie przy użyciu PCR i High Fidelity Mastermix oraz kodów kreskowych Golay. Zbiorcza próbka zostanie wysłana do University of Birmingham w celu sekwencjonowania końcówek pary 250 bp na MiSeq. Dane zostaną przeanalizowane przez dr Gerasimidis PDRA z Bioinfomatics. Analogicznie przeprowadzone zostaną pomiary SCFA w zakwaszonych ekstraktach eterowych metodą chromatografii gazowej wyposażonej w detektor FID. Kwantyfikacja zostanie przeprowadzona na podstawie autentycznych standardów. Inne metabolity bakteryjne i markery sercowo-naczyniowe będą badane za pomocą testów kolorymetrycznych i enzymatycznych oraz dostępnych w handlu zestawów ELISA, jak to opisano wcześniej. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28318688 i https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26119811

Obliczanie mocy: Dokładne obliczenie mocy jest niemożliwe z powodu braku danych pilota. W oparciu o podobne badanie dla średniej różnicy 5,4 μmol/g octanu kału (SD=5) i 80% mocy, wymaganych jest 20 uczestników. Obliczenia mocy zostaną zweryfikowane po rekrutacji i zakończeniu badania pierwszych 7 uczestników.