Prebióticos e dieta para reduzir intestino "permeável" em parentes de primeiro grau de pacientes com doença de Crohn

1. Fundo:

   A doença de Crohn (DC) é uma inflamação intestinal crônica, afetando aproximadamente 130.000 canadenses. Sua incidência e prevalência estão aumentando em todo o mundo. A etiologia da doença é desconhecida; no entanto, acredita-se que sua patogênese seja mediada por bactérias intestinais comensais, afetadas por fatores ambientais em um hospedeiro geneticamente suscetível. Está bem estabelecido que a suscetibilidade à DC tem um forte componente genético, com até 12% dos pacientes apresentando história familiar de doença inflamatória intestinal (DII). Estudos de associação ampla do genoma (GWAS) identificaram mais de 230 polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) associados à DII. No entanto, os SNPs associados ao risco parecem ser responsáveis ​​por apenas uma parte da hereditariedade observada da DII, já que muitos indivíduos saudáveis ​​e parentes de pacientes com doença de Crohn que carregam esses alelos de risco nunca desenvolvem a doença.

   O microbioma intestinal, que também está implicado na patogênese da DC, também tem um certo grau de herança. Até um terço das bactérias intestinais são hereditárias, aumentando a possibilidade de variantes genéticas específicas do hospedeiro moldarem a variabilidade individual nos perfis microbianos. Um estudo com 582 indivíduos saudáveis ​​​​descobriu que um alto risco genético para DII estava associado a uma diminuição na abundância relativa da Roseburia produtora de butirato. A dieta de forma independente pode afetar o microbioma intestinal a curto e longo prazo. Estudos de base populacional em DII indicam forte associação de alta ingestão de gorduras totais, ácidos graxos poliinsaturados n-6 (PUFAs) e carnes com risco aumentado de DII, enquanto a alta ingestão de frutas e vegetais diminui esse risco. Estudos em animais descreveram os mecanismos subjacentes à patogênese de dietas ricas em gordura na colite, incluindo diminuição da área das células de Paneth e menor produção de peptídeos antimicrobianos pelas células de Paneth no intestino delgado; número reduzido de células caliciformes e mucina menos secretada pelas células caliciformes no intestino delgado; níveis reduzidos de proteínas de junções apertadas como ocludina no íleo, ainda ilustrado pelo aumento da permeabilidade do intestino delgado; aumento da secreção de IL-6 no cólon; e, finalmente, abundância expandida de patobiontes, como Atopobium e Proteobacteria nas fezes. Esses dados sugerem que uma dieta rica em gordura (como exemplo da dieta ocidental) tem efeito significativo na imunidade intestinal e na função de barreira, juntamente com a indução de disbiose e expansão de patobiontes que podem, finalmente, predispor ao desenvolvimento de doença inflamatória intestinal.

   Os PUFAs N-6 foram identificados como um fator de risco para DII. Os canadenses atualmente consomem 5-10% de energia dietética de n-6 PUFA, devido ao aumento do consumo de óleos vegetais recomendados pelo Guia Alimentar do Canadá. Enquanto isso, o consumo de n-3 PUFAs (ácido docosahexaenóico e ácido eicosapentaenóico) com ações anti-inflamatórias representa apenas 0,15% da energia dietética. Ambos os PUFAs n-6 e n-3 são precursores de eicosanóides que regulam a inflamação, mas em meios polarizadores. Os PUFAs N-6 promovem a produção de prostaglandinas pró-inflamatórias da série 2 (como prostaglandina E2, PGE2), tromboxanos e leucotrienos da série 4 e também colite murina exacerbada em vários modelos. Em contraste, n-3 PUFAs têm propriedades anti-inflamatórias que levam à série 3 PGE, série 5 leucotrienos e resolvinas, que reduzem a translocação de mediadores inflamatórios para o local da lesão. No entanto, estudos clínicos mostraram resultados conflitantes sobre o uso de óleo de peixe como fonte de n-3 PUFAs na DII. Anteriormente, foi demonstrado que o óleo de peixe pode causar enriquecimento com patobiontes intestinais e piorar a mortalidade durante a colite infecciosa em camundongos quando adicionado à dieta rica em n-6 PUFA, mas não se combinado com outros ácidos graxos, revelando a importância da dieta de fundo. Portanto, uma dieta com n-6 PUFA reduzido, mas maior ingestão de fibras, é considerada protetora na DII.

   O aumento da permeabilidade do intestino delgado ou o chamado "intestino permeável" tem sido associado a muitas condições crônicas como obesidade, diabetes tipo 2 e DII. O aumento da permeabilidade intestinal também é um dos potenciais fatores de risco patogenéticos para DC identificados em até 20% de nossa população de estudo longitudinal de 10 anos de parentes saudáveis ​​de primeiro grau (FDR) de pacientes com doença de Crohn. Além disso, certas dietas, como dietas com alto teor de gordura, alto teor de glicose ou alto teor de frutose, também podem causar disfunção da barreira e aumentar a permeabilidade intestinal, aumentando assim o risco de desenvolver endotoxemia metabólica e inflamação intestinal crônica. Em contraste, a redução da permeabilidade do intestino delgado atenua a colite experimental. Esses achados sugerem que a redução da permeabilidade intestinal pode reduzir os fatores de risco que levam ao desenvolvimento de DC em FDR de pacientes com DC.

   Estudos conduzidos com modelos animais e voluntários saudáveis ​​descreveram redução da permeabilidade intestinal após o consumo de β-frutanos. No entanto, a eficácia dos prebióticos na DII experimental também depende da composição da dieta de base. Recentemente, descobrimos que o efeito protetor dos β-frutanos na colite de rato HLA-B27 é modulado pela ingestão de n-6 e n-3 PUFAs. Esses dados destacam que os prebióticos do tipo β-frutano são benéficos, mas também sugerem que a composição lipídica da dieta de fundo pode modular os resultados clínicos. Como a maioria dos canadenses consome uma dieta rica em n-6 / baixa em n-3 PUFAs, propomos que uma combinação de ácidos graxos, incluindo n-3 PUFAs, supere o efeito dos n-6 PUFAs nos β-frutanos e (ainda mais) melhore a resposta clínica.

2. Hipótese e Objetivos do Estudo:

Com base na eficácia dos β-frutanos na redução da permeabilidade intestinal e na regulação da imunidade intestinal mostrada em modelos experimentais e estudos clínicos com participantes saudáveis, bem como no efeito da dieta no microbioma intestinal, no desenvolvimento de colite e na atividade prebiótica, hipotetizamos que os β-frutanos em combinação com dieta rica em n-3 PUFAs/baixa n-6 PUFAs (semelhante a uma dieta mediterrânea) pode reduzir a permeabilidade do intestino delgado e prevenir a inflamação intestinal crônica em FDR de pacientes com DC, associada a um melhor metabolismo da microbiota intestinal.

Para cumprir esta hipótese propõem-se os seguintes objetivos:

1. Avaliar se a administração oral de β-frutanos e mudanças na dieta podem melhorar a permeabilidade do intestino delgado (medida pela excreção urinária de lactulose e manitol) naqueles FDRs com permeabilidade anormal.
2. Avaliar quais mecanismos protetores estão associados às alterações de permeabilidade, como alterações na zonulina circulante, peptídeo semelhante ao glucagon 2 (GLP-2) e endotoxina plasmática, bem como alterações na composição da microbiota intestinal e na produção de ácidos graxos de cadeia curta.
3. Design de estudo:

Os participantes (parentes de primeiro grau de pacientes com DC; 40 no total) serão randomizados para receber β-frutanos (dose diária de 12 gramas de Prebiotin®, inulina enriquecida com oligofrutose na proporção de 1:1, equivalente a Orafti®Synergy1, fornecido por Jackson GI Médico), ou placebo (maltodextrina digerível, dose diária de 5 gramas, isocalórico a 12 g/dia de Prebiotin®), bem como intervenção dietética. A fim de controlar a ingestão de n-3 e n-6 PUFAs, os participantes receberão aconselhamento nutricional por um nutricionista registrado. O padrão de dieta mediterrânea (MDP) (também chamado abaixo de "dieta com baixo n-6 PUFA") com aumento de n-3 PUFA, ácidos graxos saturados (SFA) e ácidos graxos monoinsaturados (MUFA) e redução da ingestão de alimentos n-6 PUFAs será adotada como dieta adequada com baixo n-6 PUFA. Os participantes que não forem designados para "dieta com baixo n-6 PUFA" serão aconselhados a seguir as recomendações do Guia Alimentar do Canadá ("dieta de controle"). Assim, este estudo controlado por placebo envolverá 2 grupos de intervenção com 20 participantes em cada braço: 1) Prebiotina + "Dieta com baixo n-6 PUFA"; 2) Placebo + Dieta de Controle

A permeabilidade intestinal será avaliada pela relação lactulose/manitol (nas semanas 0 e 6), bem como marcadores soro/plasma para permeabilidade intestinal, incluindo zonulina, peptídeo semelhante ao glucagona 2 (GLP-2) e lipopolissacarídeos (LPS) (semanas 0 e 6). Também estudaremos o efeito do produto prebiótico e da dieta na composição e atividade da microbiota fecal (como ácidos graxos fecais de cadeia curta e ácidos biliares) (semanas 0 e 6). Também será dada atenção à segurança e tolerabilidade desses prebióticos em FDR usando questionários relacionados a eventos adversos/dispepsia e hábitos gastrointestinais (semanas 0, 3 e 6).

Como a dieta também faz parte do estudo de intervenção e acredita-se que desempenhe um papel na permeabilidade intestinal e na atividade prebiótica, todos os participantes receberão aconselhamento dietético e deverão aderir à dieta recomendada. A ingestão dietética de longo prazo se correlaciona com a taxa de bactérias no indivíduo, por isso é importante quantificar isso antes da intervenção dietética. Os participantes preencherão a versão on-line do Canadian Diet History Questionnaire II (C-DHQ II), que é um questionário de frequência alimentar para avaliar sua dieta pré-estudo (dieta habitual) no último ano. Para avaliar a adesão às dietas, os participantes preencherão a adaptação canadense do Automated Self-Administered 24 horas (ASA24-Canada-2016), que é um recordatório alimentar de 24 horas validado. O nutricionista da pesquisa revisará os recalls e fornecerá feedback aos participantes com base nos resultados - a fim de apoiar as mudanças nas dietas. Além disso, os participantes completarão a pontuação de serviço dietético mediterrâneo (MDSS). O MDSS é um instrumento validado usado para medir a adesão ao MDP com base no consumo de porções de alimentos e grupos de alimentos. O ASA-24 e o MDSS serão concluídos em 0, 3 e 6 semanas do estudo.

O estudo terá a duração de 6 semanas a partir da linha de base, onde os participantes do estudo receberão tratamento com prebióticos ou placebo (maltodextrina), além de aconselhamento e intervenção dietética.

A ingestão oral de inulina enriquecida com oligofrutose em um modelo de rato com colite, bem como em pacientes com colite ulcerosa (CU), foi capaz de aumentar as bifidobactérias fecais e aumentar as bactérias produtoras de butirato potencialmente protetoras e sua produção de butirato no cólon e alterar a produção de citocinas no cólon para favorecer um perfil mais anti-inflamatório. No presente estudo proposto, avaliaremos se essas alterações da microbiota impulsionadas por prebióticos e dieta também estarão associadas à redução da permeabilidade do intestino delgado na população saudável em risco de desenvolvimento de DC. Portanto, mediremos a permeabilidade do intestino delgado no início e no final do estudo, bem como coletaremos amostras de fezes, sangue/soro e urina durante o estudo.

O aumento da permeabilidade do intestino delgado também pode ser causado por alguns medicamentos amplamente utilizados, como anti-inflamatórios não esteróides (AINEs), incluindo aspirina e ibuprofeno. Praticamente todos os estudos concordam que todos os AINEs convencionais aumentam a permeabilidade intestinal no ser humano dentro de 24 horas após a ingestão e que isso é igualmente evidente quando são tomados a longo prazo. Para controlar esse fator de confusão, excluiremos indivíduos que tomam AINEs diariamente. Além disso, solicitaremos aos participantes que parem de tomar AINEs 1 semana antes do teste de permeabilidade de triagem.