Wpływ dwóch interwencji dietetycznych na nietolerancję węglowodanów prostych

Jest to prospektywne badanie krzyżowe. Uczestnicy, którzy spełniają kryteria włączenia do badania, zostaną losowo przydzieleni do określonej interwencji dietetycznej: niska zawartość FODMAP przez okres 3 tygodni lub ograniczona zawartość cukru przez 3 tygodnie. Po początkowej fazie badania uczestnicy przejdą 3-tygodniową przerwę, po której nastąpi przejście do drugiej fazy diety.

Każdy uczestnik zostanie losowo przydzielony do grupy stosującej dietę o niskiej zawartości FODMAP (LFD) lub grupy stosującej dietę o niskiej zawartości cukru (LAS) na 3 tygodnie. Wszyscy uczestnicy zostaną przydzieleni do interwencji żywieniowej składającej się z 2 godzinnych sesji doradczych (przed i po rozpoczęciu diety) oraz jednej 30-minutowej sesji telefonicznej w 1. i 2. tygodniu interwencji dla obu grup dietetycznych. Makroelementy nie będą ograniczane, a obie diety stosowane w badaniu będą stosowane ad libitum. Interwencje dietetyczne będą obejmowały 24-godzinne wycofanie pożywienia i wypełnienie Kwestionariusza Wszechstronnej Oceny Odżywienia, a także kompleksową edukację na temat przypisanej diety.

Badacze będą pobierać próbki kału przed interwencją i po każdej interwencji dietetycznej, aby ocenić początkowy skład mikrobiomu, a także zmiany po interwencji. Dane dotyczące objawów będą zbierane za pośrednictwem łącza do ankiety internetowej składającej się z kwestionariuszy dotyczących bólu brzucha. Środki dla dziecka i rodzica będą wymagane w momencie włączenia do badania i na końcu każdej fazy diety.

Badania na zwierzętach wskazują, że mikrobiom dostosowuje się do wzrostu puli węglowodanów w diecie. Trudno jest uchwycić tę zmianę u ludzi, ponieważ zmiana mikrobiomu może nie być widoczna w postaci rzeczywistej zmiany w niektórych szczepach, ale w wyniku dostosowania genomu. Badacze proponują podejście metagenomiczne w połączeniu z metabolomiką w celu identyfikacji końcowych produktów mikrobiomu obecnych w wyniku zmian w spożyciu węglowodanów w diecie poprzez eliminację z diety.

Badacze scharakteryzują zmiany w składzie metagenomicznym w odpowiedzi na zmiany w diecie, stosując metody wieloczynnikowe i modele liniowych efektów mieszanych. Aby odpowiedzieć na naszą hipotezę, że FODMAP i diety o niskiej zawartości cukru będą miały podobny wpływ na zawartość genów drobnoustrojów, badacze porównają zmiany metagenomiczne w porównaniu z dietą wyjściową, korzystając z modeli wieloczynnikowych kontrolujących podmiot, wiek, płeć, kolejność diety i potencjalne czynniki zakłócające w badaniu PerMANOVA oraz analizy redundancji oparte na odległości. Badacze będą mieli 95% mocy wykrywania średnich zmian w profilach metabolicznych pomiędzy grupami dietetycznymi (D Cohena = 0,520). Badacze wykorzystają modele liniowe o mieszanym efekcie do pomiaru wzbogacenia określonych szlaków metabolicznych i zmian w określonych metabolitach wynikających z diety w czasie, kontrolując jednocześnie pacjenta, wiek, płeć, kolejność diety, objawy i potencjalne czynniki zakłócające. W tym projekcie powtarzanych pomiarów będziemy mieli 95% mocy do wykrycia małego lub średniego wpływu diety na dany metabolit (D Cohena = 0,371). Procedura Benhaminiego-Hochberga zostanie zastosowana w celu zmniejszenia współczynnika fałszywych odkryć podczas przeprowadzania wielu testów (Yoav i wsp.). Interesująca jest także analiza współzmienności zawartości genów drobnoustrojów i profili metabolicznych. Badacze zastosują jakościowe metody genetyczne szacowania macierzy kowariancji, aby określić, w jaki sposób można przewidzieć profile metabolitów na podstawie zawartości metagenomicznej.