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The Importance of the Gut Microbiota in Body Weight Control and Insulin Sensitivity (ANTIBIOTICS)

8 de setembro de 2020 atualizado por: Maastricht University Medical Center

The Effect of the Knock Down of Gut Microbiota by Antibiotics on Parameters of Body Weight Control and Insulin Sensitivity

BACKGROUND: The relation between gut microbiota and obesity originates from animal studies, showing that the change of gut microbiota can induce changes in both insulin resistance and body composition. In addition, these studies have shown changes in gut permeability inducing a pro-inflammatory state, changes in adipose tissue function and inflammation, effects on energy harvesting and metabolism, skeletal muscle fatty acid partitioning and fat oxidation. Human data is lacking, although several studies suggested that the composition of the gut microbiota differs between lean and obese, and between diabetic and non-diabetic individuals.

OBJECTIVE: To provide insight in the physiological significance and underlying mechanisms involved in the relation between gut microbiota, energy balance and insulin sensitivity in overweight men with impaired glucose homeostasis.

Visão geral do estudo

Descrição detalhada

The view on the putative significance of gut microbiota in metabolism emerged from animal studies. Bäcked et al. showed that germ free mice had 40% less body fat compared to conventionally raised mice. Transplantation of a cecum-derived microbial community of conventional mice into germ free mice, resulted in a significant increase of body weight and insulin resistance within 2 weeks. Application of metagenomic techniques in leptin-deficient ob/ob mice showed a different proportion of bacteria belonging when compared to lean, wild-type or heterozygous mice, with a greater representation of Firmicutes and fewer Bacteroidetes. This obese gut microbiome showed an enrichment in genes involved in energy extraction from food, less energy left over in the faeces and higher contents of the short-chain fatty acids (SCFAs) propionate, acetate and butyrate in the cecum.

Furthermore, microbiota composition may alter gut permeability, and may play a role in the development of metabolic endotoxemia (inflammation) and related impairments in glucose metabolism. In addition, the gut microbiota may determine AMP-activated protein kinase (AMPK) levels in muscle and liver, thereby affecting fatty acid oxidation (substrate metabolism) and fat storage. However, underlying mechanisms are not completely understood.

Therefore, researchers within the Top Institute Food and Nutrition (TIFN) have designed a multidisciplinary project ('Microbiota, energy balance and metabolism'), to fill the unmet gap between gut microbiota and human energy metabolism. The current protocol is designed to clarify the role of the gut microbiota in host energy metabolism and insulin sensitivity, with the main focus on underlying mechanisms.

Tipo de estudo

Intervencional

Inscrição (Real)

57

Estágio

  • Não aplicável

Contactos e Locais

Esta seção fornece os detalhes de contato para aqueles que conduzem o estudo e informações sobre onde este estudo está sendo realizado.

Locais de estudo

      • Maastricht, Holanda
        • Maastricht University

Critérios de participação

Os pesquisadores procuram pessoas que se encaixem em uma determinada descrição, chamada de critérios de elegibilidade. Alguns exemplos desses critérios são a condição geral de saúde de uma pessoa ou tratamentos anteriores.

Critérios de elegibilidade

Idades elegíveis para estudo

35 anos a 70 anos (Adulto, Adulto mais velho)

Aceita Voluntários Saudáveis

Não

Gêneros Elegíveis para o Estudo

Macho

Descrição

Inclusion Criteria:

  • male
  • 35-70 years
  • caucasian
  • overweight/obese (BMI 25-35 kg/m2)
  • insulin resistant (Homeostasis Model of Assessment - Insulin Resistance (HOMA_IR) > 2.2)
  • impaired glucose tolerance (IGT: 2h plasma glucose during 75g Oral Glucose Tolerance Test(OGTT) 7.8-11.1 mmol/l) and/or impaired fasting glucose (plasma glucose ≥ 5.6 mmol/l)
  • body weight stable for at least three months (±3 kg)

Exclusion Criteria:

  • known allergic reaction to vancomycin, teicoplanin, amoxicillin and other β-lactam antibiotics (penicillins and cefalosporins) or related antibiotics
  • diabetes mellitus
  • hearing disorders
  • cardiovascular disease
  • kidney disease
  • gastrointestinal disease
  • cancer
  • asthma or bronchitis
  • liver malfunction
  • major illness with a life expectancy < 5 years
  • diseases affecting glucose tolerance (e.g. pheochromocytoma, Cushing's syndrome, acromegaly), - - use of antibiotics in the past 3 months
  • plans to lose weight and participation in organized sports activities for >3 hours per week
  • The use of β-blockers, lipid lowering-drugs, glucose-lowering agents (including all sulfonylureas, biguanides, α-glucosidase inhibitors, thiazolidinediones, repaglinide, nateglinide and insulin), anti-oxidants or chronic corticosteroids treatment (> 7 consecutive days of treatment)

Plano de estudo

Esta seção fornece detalhes do plano de estudo, incluindo como o estudo é projetado e o que o estudo está medindo.

Como o estudo é projetado?

Detalhes do projeto

  • Finalidade Principal: Ciência básica
  • Alocação: Randomizado
  • Modelo Intervencional: Atribuição Paralela
  • Mascaramento: Triplo

Armas e Intervenções

Grupo de Participantes / Braço
Intervenção / Tratamento
Comparador de Placebo: Placebo
No intervention: Placebo 3x2 capsules per day during 7 consecutive days.
Experimental: Treatment Antibiotics: Amoxicillin
Experimental: Amoxicillin (broad spectrum antibiotics) 1500 mg/day (3x2 capsules of 250 mg) during 7 consecutive days.
Experimental: Treatment Antibiotics: Vancomycin
Experimental: Vancomycin (small spectrum antibiotics) 1500mg/day (3x2 capsules of 250 mg) during 7 consecutive days
Outros nomes:
  • Vancocina CP 250

O que o estudo está medindo?

Medidas de resultados primários

Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
Insulin sensitivity
Prazo: up to two weeks
Before and after the intervention, insulin sensitivity will be measured by using the hyperinsulinemic-euglycemic clamp technique including a glucose tracer to accurately quantify glucose fluxes at the whole body level. Glucose and Insulin levels will be determined.
up to two weeks

Medidas de resultados secundários

Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
Fatty Acid Handling in the muscle
Prazo: up to two weeks
Because skeletal muscle is responsible for almost 80% of insulin-stimulated glucose disposal, and comprises up to 40% of total body mass, it can be considered to be a major tissue in the etiology of insulin resistance. Therefore, it is important to study the role of skeletal muscle substrate metabolism (fatty acid handling)in the context of this study. Fatty acids, glycerol, triacylglycerol and labelled palmitate in the chylomicron fraction will be measured.
up to two weeks
Markers of inflammation
Prazo: up to two weeks
Low-grade inflammation seems to contribute to insulin resistance in obese insulin resistant subjects. Therefore, muscle and adipose tissue expression/secretion of inflammatory molecules (i.e. TNFα, IL-6) will be measured.
up to two weeks
Energy expenditure
Prazo: up to two weeks
Indirect calorimetry measurements will be done to determine energy expenditure (O2 and CO2). While the gut microbiota plays an important role in nutrient metabolism and energy extraction from the diet, the determination of energy expenditure and energy content in faeces will provide important insight into the role of the gut microbiota in body weight regulation.
up to two weeks
Microbiota composition and energy content in faecal samples
Prazo: up to two weeks
The composition of bacteria in the gut will be determined before and after intervention to link the composition to the primary and other secondary parameters. The energy content in the faeces will provide insight in the energy extraction capacity of the bacteria present.
up to two weeks
Gut wall permeability
Prazo: up to two weeks
A proposed hypothesis is that gut permeability plays an important role in the induction of inflammation in obese insulin resistant subjects. A multi-sugar whole gut permeability assay will be performed.
up to two weeks

Colaboradores e Investigadores

É aqui que você encontrará pessoas e organizações envolvidas com este estudo.

Investigadores

  • Investigador principal: Ellen E Blaak, Prof.Dr., Maastricht University

Publicações e links úteis

A pessoa responsável por inserir informações sobre o estudo fornece voluntariamente essas publicações. Estes podem ser sobre qualquer coisa relacionada ao estudo.

Datas de registro do estudo

Essas datas acompanham o progresso do registro do estudo e os envios de resumo dos resultados para ClinicalTrials.gov. Os registros do estudo e os resultados relatados são revisados ​​pela National Library of Medicine (NLM) para garantir que atendam aos padrões específicos de controle de qualidade antes de serem publicados no site público.

Datas Principais do Estudo

Início do estudo

1 de abril de 2012

Conclusão Primária (Real)

1 de outubro de 2014

Conclusão do estudo (Real)

1 de novembro de 2014

Datas de inscrição no estudo

Enviado pela primeira vez

22 de outubro de 2012

Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ

15 de setembro de 2014

Primeira postagem (Estimativa)

16 de setembro de 2014

Atualizações de registro de estudo

Última Atualização Postada (Real)

10 de setembro de 2020

Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade

8 de setembro de 2020

Última verificação

1 de setembro de 2020

Mais Informações

Essas informações foram obtidas diretamente do site clinicaltrials.gov sem nenhuma alteração. Se você tiver alguma solicitação para alterar, remover ou atualizar os detalhes do seu estudo, entre em contato com register@clinicaltrials.gov. Assim que uma alteração for implementada em clinicaltrials.gov, ela também será atualizada automaticamente em nosso site .

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