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Rewilding the Human Gut: Reintroduction of the Species Limosilactobacillus Reuteri

11 de setembro de 2024 atualizado por: University of Alberta

O intestino grosso abriga trilhões de micróbios, conhecidos como microbioma intestinal, que desempenham funções essenciais, como digerir alimentos e combater doenças. A diversidade de micróbios presentes em nosso microbioma intestinal é influenciada por fatores de estilo de vida, como padrões alimentares, uso de medicamentos e práticas de higiene. A pesquisa mostra que a diversidade do microbioma intestinal humano diminui à medida que as sociedades passam pela industrialização. Por exemplo, amostras fecais de habitantes rurais de Papua-Nova Guiné contêm 50 espécies microbianas adicionais, como Limosilactobacillus reuteri, não encontradas em pessoas que vivem nos Estados Unidos.

O que causou o desaparecimento de L. reuteri em países industrializados é atualmente desconhecido. No entanto, a dieta é um fator importante que influencia a composição do microbioma intestinal. Os carboidratos acessíveis à microbiota (MACs) são carboidratos não digeríveis que são uma fonte primária de energia para os micróbios intestinais. Os norte-americanos consomem muito menos desses carboidratos (que estão contidos em alimentos como feijão, inhame e alcachofra) do que os habitantes rurais de Papua-Nova Guiné.

O objetivo geral deste estudo de alimentação controlada é determinar se uma cepa de L. reuteri isolada da zona rural de Papua Nova Guiné pode ser estabelecida no intestino de canadenses quando tomada como probiótico juntamente com uma dieta do tipo não industrializada projetada para promover seu crescimento . Além disso, o estudo determinará:

(i) os efeitos fisiológicos e imunológicos de L. reuteri e da dieta do tipo não industrializado e (ii) os efeitos de L. reuteri e da dieta do tipo não industrializado na ecologia do microbioma intestinal.

Visão geral do estudo

Descrição detalhada

Agora há evidências consistentes de que a industrialização diminuiu substancialmente a diversidade bacteriana da microbiota intestinal (Segata, 2015), provavelmente devido a uma combinação de fatores como o uso de antibióticos, práticas clínicas modernas, saneamento e mudanças nos hábitos alimentares. No entanto, o único fator para o qual existe evidência empírica é o baixo teor de carboidratos acessíveis à microbiota (MACs) nas dietas ocidentais, que são carboidratos dietéticos indigeríveis que se tornam disponíveis para os micróbios que colonizam o intestino (Sonnerburg et al., 2015).

Trabalhos anteriores confirmaram a premissa geral de 'depleção do microbioma' ao demonstrar maior diversidade na microbiota fecal de indivíduos de tribos rurais em Papua Nova Guiné, que contém um adicional de 50 espécies completamente indetectáveis ​​nos norte-americanos (Martínez et al., 2015) . Uma espécie detectável em cada indivíduo de Papua Nova Guiné por sequenciamento de 16S rRNA, mas não em um único controle dos EUA, foi Limosilactobacillus reuteri (L. reuteri). Curiosamente, esta espécie, que também é usada como probiótico, foi regularmente detectada em humanos em estudos realizados por volta de 1960, mas é muito raramente encontrada em humanos contemporâneos, sugerindo um declínio recente da população de L. reuteri em ocidentais (Walter et al. , 2011). Mais importante ainda, L. reuteri é um membro da microbiota intestinal em muitas espécies de vertebrados e exerce benefícios para as funções imunológicas e desenvolvimento do hospedeiro, conforme demonstrado em várias publicações altamente citadas (Zelante et al. 2013; Buffington et al. 2016; Lamas et al. 2016; He et al. 2017).

Atualmente não está claro o que causou a queda na população de L. reuteri. No entanto, é provável devido à importância dos carboidratos não digeríveis que estão presentes em quantidades muito baixas nas dietas ocidentais, embora sejam abundantes na dieta dos habitantes rurais de Papua Nova Guiné, uma população que consome uma dieta predominantemente baseada em vegetais.

O objetivo deste estudo é demonstrar que uma espécie bacteriana dominante no microbioma não ocidentalizado pode ser “reintroduzida” no intestino de canadenses alimentados com uma dieta do tipo não industrializada projetada para promover o crescimento de bactérias intestinais. Este estudo também determinará como essa 'reintrodução' e a dieta do tipo não industrializado influenciam a função imune do hospedeiro e as interações metabólicas hospedeiro-dieta-microbioma, e explorarão as associações entre eles. Ele irá explorar ainda mais os efeitos do tratamento microbiano e da dieta na ecologia do microbioma intestinal. A hipótese central é que um isolado de L. reuteri, originário da zona rural de Papua Nova Guiné, pode se estabelecer no intestino de canadenses alimentados com uma dieta contendo carboidratos conhecidos por facilitar o crescimento desse micróbio. Também é hipotetizado que essa 'reintrodução' e o consumo da dieta do tipo não industrializado estarão associados a benefícios imunológicos e metabólicos para o hospedeiro. Para atingir esses objetivos, são propostos os seguintes objetivos:

  1. Realizar um teste em humanos para determinar se uma cepa de Limosilactobacillus reuteri isolada da zona rural de Papua Nova Guiné (PNG) pode ser estabelecida no intestino de canadenses saudáveis.
  2. Determinar se a colonização pode ser melhorada pela alimentação com uma dieta especificamente projetada para fornecer substratos de crescimento para L. reuteri.
  3. Determinar como o L. reuteri e a dieta do tipo não industrializado alteram o microbioma humano, o metaboloma, os pontos finais substitutos cardiometabólicos e os biomarcadores imunológicos da inflamação.

Este estudo estabelecerá se uma 'espécie perdida' de bactéria pode ser reintroduzida no intestino humano e pode fornecer uma visão mecanicista para informar como essa modulação dietética pode ser aplicada para reduzir o risco de doenças crônicas. Uma vez que a cepa de L. reuteri isolada da zona rural de Papua-Nova Guiné é funcionalmente diferente das cepas ocidentais, evidenciada por diferentes taxas de crescimento em substratos de MACs, este estudo identificará ainda cepas probióticas potenciais que anteriormente não eram caracterizadas devido à sua ausência geral no intestino industrializado microbioma.

Tipo de estudo

Intervencional

Inscrição (Real)

30

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

    • Alberta
      • Edmonton, Alberta, Canadá, T6G 2E1
        • University of Alberta

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

18 anos a 45 anos (Adulto)

Aceita Voluntários Saudáveis

Sim

Descrição

Critério de inclusão:

  • Indivíduos saudáveis ​​com índice de massa corporal entre 20-29,9 kg/m²
  • Ter pelo menos uma evacuação por dia
  • Disposto a consumir alimentos de estudo preparados (café da manhã, almoço, jantar, lanches) por um período de 3 semanas
  • Homens e mulheres na pré-menopausa, não grávidas ou não lactantes
  • Não vegetariano, não fumante e com consumo de álcool ≤8 drinques/semana e disposto a consumir 8 drinques por semana ou menos durante o curso do estudo.
  • Se consumir alimentos contendo probióticos, disposto a interromper a ingestão dos mesmos e substituir por alimentos não contendo probióticos

    -≤5 h/semana de exercício moderado-vigoroso.

  • Quantidade de L. reuteri na triagem de amostra fecal abaixo de 10^4 CFU/g

Critério de exclusão:

  • História de diabetes, doenças gastrointestinais agudas ou crônicas, condições ou história de intervenção cirúrgica gastrointestinal
  • tratamento antibiótico nos últimos 3 meses
  • uso de suplementos dietéticos (incluindo prebióticos e probióticos, suplementos/barras de fibras, enzimas digestivas/feijão) - se consumido, disposto a passar por um período de washout pré-intervenção de 4 semanas e permanecer livre de suplementos durante o estudo. Exceção: suplemento multivitamínico ou vitamina d (período de washout de 1 semana)
  • uso de medicamentos anti-hipertensivos, hipolipemiantes, antidiabéticos, anti-inflamatórios (ou seja, corticosteroides ou uso crônico de AINEs) ou laxantes
  • alergias ou intolerâncias alimentares conhecidas (incluindo alergia a laticínios ou intolerância à lactose)

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: Outro
  • Alocação: Randomizado
  • Modelo Intervencional: Atribuição cruzada
  • Mascaramento: Dobro

Armas e Intervenções

Grupo de Participantes / Braço
Intervenção / Tratamento
Experimental: L. reuteri PB-W1, início da dieta do tipo não industrializado
Os participantes receberão a dieta do tipo não industrializada por 3 semanas, seguida de um cruzamento para 3 semanas de consumo de sua dieta habitual após um período de washout de 3 semanas. Os participantes receberão uma dose única de cepa L. reuteri PB-W1 no dia 4 de cada período de dieta. A cepa L. reuteri PB-W1 será fornecida como uma solução potável (aproximadamente 2,25x10^10 células viáveis ​​serão fornecidas em 50 ml de água).
A cepa L. Reuteri PB-W1 será preparada de acordo com os procedimentos operacionais padronizados para preparar Limosilactobacillus reuteri em condições de qualidade alimentar
Outros nomes:
  • Probiótico
A dieta do tipo não industrializada será preparada em uma cozinha metabólica, com todas as refeições e lanches fornecidos aos participantes durante três semanas.
Outros nomes:
  • Dieta Controlada
Experimental: L. reuteri DSM20016T, início de dieta do tipo não industrializado
Os participantes receberão a dieta do tipo não industrializada por 3 semanas, seguida de um cruzamento para 3 semanas de consumo de sua dieta habitual após um período de washout de 3 semanas. Os participantes receberão uma dose única da cepa L. reuteri DSM20016T no dia 4 de cada período de dieta. A cepa L. reuteri DSM20016T será fornecida como uma solução potável (aproximadamente 2,25x10^10 células viáveis ​​serão fornecidas em 50 ml de água).
A dieta do tipo não industrializada será preparada em uma cozinha metabólica, com todas as refeições e lanches fornecidos aos participantes durante três semanas.
Outros nomes:
  • Dieta Controlada
A cepa L. Reuteri DSM20016T será preparada de acordo com os procedimentos operacionais padronizados para preparar Limosilactobacillus reuteri em condições de qualidade alimentar
Outros nomes:
  • Probiótico
Comparador de Placebo: Placebo, início de dieta do tipo não industrializado
Os participantes receberão a dieta do tipo não industrializada por 3 semanas, seguida de um cruzamento para 3 semanas de consumo de sua dieta habitual após um período de washout de 3 semanas. Os participantes receberão uma dose única de uma solução de placebo no dia 4 de cada período de dieta. A solução placebo será fornecida como uma solução potável (2 g de maltodextrina dissolvida em 50 ml de água em condições de qualidade alimentar).
A dieta do tipo não industrializada será preparada em uma cozinha metabólica, com todas as refeições e lanches fornecidos aos participantes durante três semanas.
Outros nomes:
  • Dieta Controlada
2 g de maltodextrina serão dissolvidos em 50 ml de água em condições de qualidade alimentar
Experimental: L. reuteri PB-W1, início da dieta habitual
Os participantes consumirão sua dieta habitual por 3 semanas, seguido de um cruzamento para 3 semanas de consumo da dieta do tipo não industrializada fornecida após um período de washout de 3 semanas. Os participantes receberão uma dose única de cepa L. reuteri PB-W1 no dia 4 de cada período de dieta. A cepa L. reuteri PB-W1 será fornecida como uma solução potável (aproximadamente 2,25x10^10 células viáveis ​​serão fornecidas em 50 ml de água).
A cepa L. Reuteri PB-W1 será preparada de acordo com os procedimentos operacionais padronizados para preparar Limosilactobacillus reuteri em condições de qualidade alimentar
Outros nomes:
  • Probiótico
A dieta do tipo não industrializada será preparada em uma cozinha metabólica, com todas as refeições e lanches fornecidos aos participantes durante três semanas.
Outros nomes:
  • Dieta Controlada
Experimental: L. reuteri DSM20016T, início da dieta habitual
Os participantes consumirão sua dieta habitual por 3 semanas, seguido de um cruzamento para 3 semanas de consumo da dieta do tipo não industrializada fornecida após um período de washout de 3 semanas. Os participantes receberão uma dose única da cepa L. reuteri DSM20016T no dia 4 de cada período de dieta. A cepa L. reuteri DSM20016T será fornecida como uma solução potável (aproximadamente 2,25x10^10 células viáveis ​​serão fornecidas em 50 ml de água).
A dieta do tipo não industrializada será preparada em uma cozinha metabólica, com todas as refeições e lanches fornecidos aos participantes durante três semanas.
Outros nomes:
  • Dieta Controlada
A cepa L. Reuteri DSM20016T será preparada de acordo com os procedimentos operacionais padronizados para preparar Limosilactobacillus reuteri em condições de qualidade alimentar
Outros nomes:
  • Probiótico
Comparador de Placebo: Placebo, início da dieta habitual
Os participantes consumirão sua dieta habitual por 3 semanas, seguido de um cruzamento para 3 semanas de consumo da dieta do tipo não industrializada fornecida após um período de washout de 3 semanas. Os participantes receberão uma dose única de uma solução de placebo no dia 4 de cada período de dieta. A solução placebo será fornecida como uma solução potável (2 g de maltodextrina dissolvida em 50 ml de água em condições de qualidade alimentar).
A dieta do tipo não industrializada será preparada em uma cozinha metabólica, com todas as refeições e lanches fornecidos aos participantes durante três semanas.
Outros nomes:
  • Dieta Controlada
2 g de maltodextrina serão dissolvidos em 50 ml de água em condições de qualidade alimentar

O que o estudo está medindo?

Medidas de resultados primários

Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
Estabelecimento de L. reuteri (cepas PB-W1 e DSM20016T) no intestino de indivíduos canadenses
Prazo: 21 dias
O principal resultado deste estudo é medir o estabelecimento de L. reuteri (cepas PB-W1 e DSM20016T) no intestino de indivíduos canadenses. Isso será medido por cultura bacteriana seletiva a partir de amostras fecais e quantificado por meio de PCR quantitativo usando primers específicos da espécie.
21 dias
Persistência aprimorada da colonização de L. reuteri (cepas PB-W1 e DSM20016T) após o consumo de dieta do tipo não industrializada projetada para fornecer substratos de crescimento para L. reuteri
Prazo: 21 dias
Mediremos se a persistência de L. reuteri no intestino de indivíduos canadenses é aumentada pelo consumo de uma dieta do tipo não industrializada especificamente projetada para fornecer substratos de crescimento (MACs) para L. reuteri. Isso será medido por cultura bacteriana seletiva a partir de amostras fecais e quantificado por meio de PCR quantitativo usando primers específicos da espécie.
21 dias

Medidas de resultados secundários

Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
Efeito das cepas de L. reuteri e da dieta do tipo não industrializado em desfechos substitutos cardiometabólicos: glicemia de jejum e painel lipídico.
Prazo: 21 dias
O plasma das amostras de sangue será analisado quanto a alterações na glicose, triglicerídeos, colesterol de lipoproteína de baixa densidade (LDL), colesterol de lipoproteína de alta densidade (HDL), colesterol não HDL e colesterol total (mmol/L).
21 dias
Efeito das cepas de L. reuteri e da dieta do tipo não industrializado nos desfechos substitutos cardiometabólicos: níveis de insulina em jejum.
Prazo: 21 dias
O plasma das amostras de sangue será analisado quanto a alterações na insulina (µIU/L).
21 dias
Efeito das cepas de L. reuteri e da dieta do tipo não industrializado nos desfechos substitutos cardiometabólicos: avaliação do modelo homeostático de resistência à insulina e índice quantitativo de verificação da sensibilidade à insulina.
Prazo: 21 dias
A avaliação do modelo homeostático de resistência à insulina e o índice quantitativo de verificação da sensibilidade à insulina serão calculados com base nos níveis de glicose e insulina em jejum.
21 dias
Efeito das cepas de L. reuteri e da dieta do tipo não industrializado nos desfechos substitutos cardiometabólicos: níveis de proteína C reativa em jejum.
Prazo: 21 dias
O plasma das amostras de sangue será analisado quanto a alterações na proteína C-reativa (mg/L).
21 dias
Efeito das cepas de L. reuteri e da dieta do tipo não industrializado nos desfechos substitutos cardiometabólicos: peso corporal.
Prazo: 21 dias
O peso corporal será medido em quilogramas.
21 dias
Efeito das cepas de L. reuteri e da dieta do tipo não industrializado no desfecho substituto da doença inflamatória intestinal: níveis fecais de calprotectina.
Prazo: 21 dias
Amostras fecais serão analisadas quanto a alterações na calprotectina (ng/mg).
21 dias
Efeito das cepas de L. reuteri e da dieta do tipo não industrializado em biomarcadores da função de barreira intestinal: proteína de ligação a lipopolissacarídeos.
Prazo: 21 dias
O plasma das amostras de sangue será analisado quanto a alterações na proteína de ligação do lipopolissacarídeo (µg/mL).
21 dias
Efeito das cepas de L. reuteri e da dieta do tipo não industrializado em biomarcadores da função de barreira intestinal: níveis fecais de zonulina.
Prazo: 21 dias
Amostras fecais serão analisadas quanto a alterações na zonulina (ng/mg).
21 dias
Efeito das cepas de L reuteri e da dieta do tipo não industrializado na composição do microbioma fecal.
Prazo: 4-21 dias
o As amostras fecais serão analisadas usando o sequenciamento de 16S rRNA para medir as mudanças no microbioma fecal nos níveis de filo, classe, ordem, família, gênero e variante de sequenciamento de amplicon. A composição do microbioma fecal também será analisada usando o sequenciamento completo do metagenoma para medir as mudanças nos níveis de filo, classe, ordem, família, gênero, espécie e compartimento do genoma em nível de espécie.
4-21 dias
Efeito das cepas de L reuteri e da dieta do tipo não industrializado na função do microbioma fecal: níveis de enzimas.
Prazo: 8 dias
Amostras fecais serão analisadas usando sequenciamento de metagenoma completo para medir mudanças nas enzimas codificadas pela microbiota intestinal.
8 dias
Efeito das cepas de L reuteri e da dieta do tipo não industrializado na função do microbioma fecal: níveis de ácidos graxos de cadeia curta.
Prazo: 8 e 21 dias
Ácidos graxos de cadeia curta (acetato, propionato, butirato, valerato) e ácidos graxos de cadeia ramificada (isovalerato, isobutirato) serão medidos em amostras fecais por cromatografia gasosa e espectrometria de massa (µmol/g).
8 e 21 dias
Efeito das cepas de L reuteri e da dieta do tipo não industrializado na função do microbioma fecal: pH.
Prazo: 8 e 21 dias
O pH fecal será medido usando um medidor de pH.
8 e 21 dias
Efeito de cepas de L. reuteri e dieta do tipo não industrializada sobre o metaboloma.
Prazo: 8 e 21 dias
O metaboloma plasmático será avaliado para determinar alterações em moléculas com funções imunológicas conhecidas, como derivados indólicos de triptofano e ácidos biliares após a intervenção. Isso será medido através da plataforma de espectrometria de massa de cromatografia líquida de marcação de isótopos químicos de alto desempenho.
8 e 21 dias
Efeito de cepas de L. reuteri e da dieta do tipo não industrializado na resposta imune do hospedeiro.
Prazo: 8 e 21 dias
As respostas imunes do hospedeiro serão medidas em amostras de sangue pela quantificação de IgA, citocinas selecionadas e fenotipagem de glóbulos brancos usando citometria de fluxo. Células mononucleares serão isoladas de sangue total em gradientes de ficoll e a capacidade das células de responder a desafios (peptidoglicano, fitohemaglutinina e lipopolissacarídeo) será determinada ex vivo.
8 e 21 dias
Efeito das cepas de L. reuteri e da dieta do tipo não industrializado sobre as mudanças no estado de humor psicológico.
Prazo: 21 dias
Mudanças no estado de humor individual serão medidas pelo questionário de perfil de estados de humor (pontuação entre -32 e 200; escores mais baixos indicam perfis de humor mais estáveis).
21 dias
Efeito de cepas de L. reuteri e da dieta do tipo não industrializada sobre alterações nos sintomas gastrointestinais.
Prazo: 21 dias
Alterações nos sintomas gastrointestinais individuais serão medidas por um questionário de sintomas gastrointestinais (pontuados em uma escala de 0-5; pontuações mais altas indicam mais sintomas).
21 dias

Colaboradores e Investigadores

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

Patrocinador

Investigadores

  • Investigador principal: Jens Walter, PhD, University College Cork
  • Investigador principal: Andrea Haqq, MD, University of Alberta

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.

Publicações Gerais

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 (Real)

21 de fevereiro de 2019

Conclusão Primária (Real)

31 de janeiro de 2020

Conclusão do estudo (Real)

31 de janeiro de 2020

Datas de inscrição no estudo

Enviado pela primeira vez

21 de novembro de 2017

Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ

9 de abril de 2018

Primeira postagem (Real)

18 de abril de 2018

Atualizações de registro de estudo

Última Atualização Postada (Real)

19 de setembro de 2024

Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade

11 de setembro de 2024

Última verificação

1 de maio de 2020

Mais Informações

Termos relacionados a este estudo

Palavras-chave

Outros números de identificação do estudo

  • Pro00077565

Plano para dados de participantes individuais (IPD)

Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?

SIM

Descrição do plano IPD

Serão compartilhados os dados individuais dos participantes que fundamentam os resultados relatados após a desidentificação (texto, tabelas, figuras e apêndices). Os dados serão disponibilizados por meio de um repositório de compartilhamento de dados seguro e protegido ao público.

Prazo de Compartilhamento de IPD

Imediatamente após a publicação, terminando 5 anos após a publicação.

Critérios de acesso de compartilhamento IPD

Qualquer pessoa que deseje acessar os dados pode fazê-lo para atingir os objetivos da proposta aprovada e para meta-análise de dados de participantes individuais.

Tipo de informação de suporte de compartilhamento de IPD

  • PROTOCOLO DE ESTUDO
  • SEIVA
  • ANALYTIC_CODE

Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo

Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA

Não

Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA

Não

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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