Luksemburska Kohorta Włókna (Lux-FiCo)

Kraje uprzemysłowione zwykle spożywają mniej błonnika pokarmowego, aw wielu krajach stosujących dietę w stylu zachodnim średnie spożycie stanowi połowę zalecanego dziennego spożycia 25-38 g/dzień. Błonnik pokarmowy jest ważnym składnikiem zdrowej diety, ponieważ zwiększa objętość kału i jego wypróżnienia, obniża poziom cholesterolu i reguluje poziom glukozy we krwi. Związek między niskim spożyciem błonnika a chorobami może leżeć w mikroflorze jelitowej, trylionach mikroorganizmów komensalnych, które zamieszkują przewód pokarmowy. Bakterie znajdujące się w jelitach są odpowiedzialne za szereg funkcji wspierających zdrowie człowieka, w tym za konwersję niestrawnych dla gospodarza włókien w krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA), które dostarczają energii komórkom okrężnicy, wspomagają produkcję śluzu i modulują układ odpornościowy.

Badacze zbadali ostatnio wpływ diety bez błonnika w modelu myszy gnotobiotycznej z 14-osobową syntetyczną społecznością drobnoustrojów, wykazując, że bakterie rozkładające śluz konkurują z bakteriami rozkładającymi błonnik, powodując degradację warstwy śluzu okrężnicy. Jeden członek tej syntetycznej społeczności, Akkermansia muciniphila, jest bakterią komensalną występującą w ludzkich jelitach w 1-4% względnej liczebności i żywi się specyficznie mucynami wydzielanymi przez żywiciela. Jednak ta bakteria jest znacznie wzbogacona w jelitach pacjentów ze stwardnieniem rozsianym i rakiem jelita grubego, co sugeruje, że jej zdolności mukolityczne mogą odgrywać rolę w tych chorobach. Mikrobiologiczne przesunięcie w kierunku wzbogacenia bakterii mukolitycznych może być ważnym prekursorem chorób jelitowych. Chociaż badania obserwacyjne wykazały mniejsze ryzyko wystąpienia chorób jelita drażliwego (IBD) u osób, które spożywają dietę bogatą w błonnik, owoce i warzywa, żadne badanie nie zbadało jednoznacznie wpływu błonnika na zdolność funkcjonalną mikrobiomu jelitowego człowieka w kontekście wpływu na mikrobiom rozkładający śluz. Opierając się na naszych opublikowanych badaniach na myszach, w ramach obecnego projektu badacze postawili hipotezę, że niedobór błonnika pokarmowego u ludzi sprzyja zwiększonej aktywności bakterii rozkładających śluz, zmniejszając w ten sposób wyściółkę śluzu w jelicie. Badacze proszą o zalewanie pompy, aby zainicjować ten projekt pilotażowy, ponieważ wygeneruje on podstawowe zbiory danych, które będą stanowić podstawę do licznych badań uzupełniających.

W związku z tym obecny projekt ma na celu przełożenie wyników z modeli mysich na ludzi, wykorzystując krzyżowe badanie wśród zdrowych osób dorosłych. Uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do pierwszej interwencji dietetycznej o niskiej lub wysokiej zawartości błonnika, a następnie, po okresie wymywania mającym na celu odwrócenie wszelkich zmian w składzie, przestawieni na drugi rodzaj diety. Diety zostaną ocenione przez dietetyka, aby upewnić się, że różnią się zawartością błonnika, ale są porównywalne pod względem kaloryczności i zawartości makroskładników. Docelowa ilość błonnika pokarmowego z posiłków testowych o wysokiej zawartości błonnika będzie o około 30 g/d większa niż w przypadku diety o niskiej zawartości błonnika. Oprócz dokumentacji żywieniowej badacze przeprowadzą ankiety, uzyskają podstawowe pomiary kliniczne (ciśnienie krwi, wagę, wzrost, obwód talii/uda), pobiorą próbki krwi do testów immunologicznych oraz pobiorą próbki kału przed i po zakończeniu każdej interwencji dietetycznej dla sekwencjonowanie i profilowanie funkcjonalne społeczności bakteryjnych.

Badacze zrekrutują zdrowych ochotników do udziału w badaniu krzyżowym 2x2 z kontrolowaną dietą. Po konsultacji statystycznej badacze doszli do wniosku, że badacze wymagają wielkości próby n=15 w każdej grupie sekwencji (całkowita wielkość próby N=30), aby mieć 87,5% mocy do wykrycia różnicy -0,5 w średnich dla różnorodności alfa (Shannon indeks) w dwóch warunkach dietetycznych. Ochotnicy, którzy spełnią wszystkie kryteria włączenia i wyłączenia, zostaną losowo przydzieleni do interwencji dietetycznej o wysokiej lub niskiej zawartości błonnika, a następnie, po tygodniowym okresie wymywania, otrzymają drugi rodzaj diety. Posiłki o wysokiej i niskiej zawartości błonnika, zawierające różne rodzaje błonnika, będą podawane uczestnikom w wyznaczonym miejscu (w domu lub miejscu pracy) przez tydzień w celu zmniejszenia różnic w spożyciu błonnika, zwiększenia przestrzegania diety i zmaksymalizowania wiedzy na temat zawartość składników odżywczych w diecie uczestników. Zbilansowane pod względem odżywczym interwencje dietetyczne są opracowywane przez wykwalifikowanego dietetyka w SERVIOR we współpracy z zespołem badawczym LIH i dostarczane przez Paula Eischen Traiteur, partnerską firmę cateringową. Uczestnicy obu interwencji dietetycznych otrzymają suplementy multiwitaminowe, aby dodatkowo zapewnić im niezbędne witaminy i minerały.

Podczas wizyty wyjściowej nasz zespół będzie współpracował z pielęgniarkami z Centrum Badań Klinicznych i Epidemiologicznych (CIEC, kierowany przez dr Manon Gantenbein) w celu zebrania danych demograficznych, antropometrii, historii wczesnego życia, wywiadu rodzinnego, szczegółowych wzorców żywieniowych i próbek biologicznych (krew, mocz i kał). Uczestnicy będą korzystać z dziennika uczestnika, aby rejestrować swoją dietę w trakcie badania w formie codziennych 24-godzinnych przypomnień o żywności, z wyjątkiem żywności lub napojów dostarczanych podczas interwencji dietetycznych. Po każdym okresie interwencji zostanie zastosowany tygodniowy okres wymywania, aby odwrócić wszelkie zmiany, które nastąpiły w wyniku diety.

W połowie każdego okresu interwencji i wymywania badacze przeprowadzą krótką ankietę zawierającą pytania istotne dla naszego celu badawczego. Podczas każdej z tych wizyt pielęgniarki CIEC pobiorą próbki biologiczne i dokonają pomiarów antropometrycznych. Uczestnicy zostaną również poproszeni o oddanie próbki kału przez następne dwa dni. Wszystkie dane uczestników zostaną opatrzone pseudonimem podczas eksportu z aplikacji Research Electronic Data Capture (REDCap) do analizy i będą przetwarzane zgodnie z ogólnym rozporządzeniem o ochronie danych (RODO). Badanie uzyskało aprobatę etyczną luksemburskiego Ministerstwa Zdrowia (Ref# 835x38895) oraz Comité National d'Ethique de Recherche (CNER; Ref# 201911/03).