Oś stres-otyłość: podejście metabolomiczne do spersonalizowanego odżywiania u nastolatków (FAME)

W WP1 badacze ocenią mechanizmy metaboliczne leżące u podstaw patologii otyłości u młodzieży, przy czym szczególne zainteresowanie będzie dotyczyło zaangażowania stresu emocjonalnego. W tym celu przeprowadzona zostanie podwójna strategia metabolomiki kału: ukierunkowane profilowanie i nieukierunkowane pobieranie odcisków palców. Głównym celem w tym zakresie jest metaboliczne rozróżnienie między nadwagą/otyłością a wagą prawidłową, a także ujawnienie osobliwości metabolicznych, które specyficznie odnoszą się do stresu emocjonalnego. Od nastolatków (w wieku od 11 do 17 lat) zostanie pobrany materiał kałowy, ślina i włosy. Przypisanie stanu stresu uczestnikowi będzie dokonywane post hoc na podstawie stężenia kortyzolu we włosach oraz wyników z kwestionariuszy psychologicznych. Próbki zostaną pobrane w domu i należy je zamrozić natychmiast po pobraniu. Próbki zostaną poddane analizie przy użyciu techniki zwanej metabolomiką, przy użyciu UHPLC-HRMS (Ultra-wysokosprawna chromatografia cieczowa w połączeniu ze spektrometrią mas o wysokiej rozdzielczości).

W WP2 badacze ocenią mikrobiom i dietę jako czynniki powodujące otyłość. Próbki kału zostaną poddane ekstrakcji DNA, a sekwencjonowanie całego metagenomu metodą shotgun zostanie przeprowadzone przy użyciu systemu Illumina HiSeq 2500 (odczyt sparowanych końców 151 bp; Novogene). W celu zebrania danych dotyczących zarówno długoterminowego, jak i krótkoterminowego spożycia diety, uczestnicy otrzymają FFQ i 24-godzinne przypomnienie.

Ostatecznie odkrycie sygnatur markerów metabolitów i wyjaśnienie szlaków mechanistycznych umożliwi stratyfikację otyłych nastolatków według stanu stresu emocjonalnego, składu mikrobiologicznego i preferencji żywieniowych.

W WP3 nowe dane z WP1/2 zostaną przełożone na spersonalizowane zalecenia dietetyczne. Badacze ocenią potencjał interwencji dietetycznych skupiających się na jakości składników odżywczych (nieo obniżonej zawartości energii) w zakresie bezpośredniego wpływu na oś stres-otyłość lub poprzez modulację mikroorganizmów jelitowych. Po uzyskaniu zgody etycznej do badania interwencji dietetycznej obejmie maksymalnie 20 osób, które zostały przydzielone do grupy z nadwagą/otyłością. W ramach naszej 3-miesięcznej interwencji spersonalizowanej, dla każdego uczestnika nasz dietetyk przygotuje osobne jadłospisy. W oparciu o WP1/2 i dowody z literatury, celem będą odpowiednie zmiany w składnikach odżywczych. W różnych momentach pobierane będą próbki kału, dzielone na porcje i umieszczane w biobanku w temperaturze -80°C. Próbki kału zostaną wykorzystane do analiz metabolomiki polarnej i lipidomiki oraz metasekwencjonowania mikrobiomu. Na początku i po 3-miesięcznej interwencji zostaną pobrane próbki krwi na czczo w celu oznaczenia biomarkerów klinicznych (glukozy, insuliny, cholesterolu, cytokin itp.). Ponadto kalorymetria pośrednia określi spoczynkowy wydatek energetyczny. Pomiary antropometryczne obejmują BMI, talię i procent tkanki tłuszczowej. Kwestionariusze dotyczą jedzenia emocjonalnego (DEBQ), sytości, aktywności fizycznej, snu i jakości życia (KINDL). Ochotnicy biorący udział w badaniu zostaną poproszeni o wypełnienie ankiety FFQ i 3-dniowego 24-godzinnego wywiadu w celu oceny nawyków żywieniowych przed badaniem.