Effekten av kosten på gasproduktion och evakuering i tarmen hos friska försökspersoner och flatulenta patienter

Bakgrund Vissa patienter klagar över överdriven evakuering, vilket kan bli socialt handikappande (Azpiroz F & Malagelada J-R, 2005). Men fysiologin och patofysiologin för flatulens är fortfarande dåligt förstådd (Azpiroz F & Levitt DG, 2009).

Gas som evakueras av anus har sitt ursprung i stort sett i tjocktarmen, där oabsorberade måltidsrester fermenteras av kolonbakterier (Anderson et al., 1981; Levitt et al., 1987; Flourie et al., 1988). Det har faktiskt visat sig att vissa livsmedelskomponenter ofullständigt absorberas i tunntarmen och kommer in i tjocktarmen (Wolever & Robb, 1992;Grimble, 1989;Steggerda FR, 1968;Wagner et al., 1977;Steggerda F.R. & Dimmick, 19666. ;Stone-Dorshow & Levitt, 1987;Wursch et al., 1989) och att andra intraluminala substrat stör absorptionen av näringsämnen (Boibin M et al., 1998;Hamberg et al., 1989;Brugge & Rosenfeld, 1987; et al., 1986; Layer et al., 1986). Följaktligen bestäms volymen av gasproduktion och anal evakuering av två huvudfaktorer: kosten, särskilt mängden fermenterbara rester, och den individuella sammansättningen av kolonmikrofloran. Inom ämnen varierar gasproduktionen i förhållande till kosten (Steggerda FR, 1968;Kirk, 1949). Det finns emellertid en stor interindividuell variation, och gasevakuering hos försökspersoner som hålls på en liknande diet kan skilja sig väsentligt.

Det har visat sig att friska försökspersoner på en normal diet innehållande 200 g bönor evakuerar 705 ml gas per 24 timmar, medan dietgasevakueringen med en fiber var 214 ml (Tomlin et al., 1991). Hos friska försökspersoner är frekvensen av gasevakuering varierande, vanligtvis cirka 10 evakuering per dag (Furne & Levitt, 1996). Baserat på observationer av en patient som passerade stora mängder gasbildning, utarbetades en klassificering av livsmedel beroende på deras gasproduktionskapacitet (Sutalf LO & Levitt MD, 1979). Få studier om specifika livsmedel har senare lagts till för att komplettera denna information (Wolever & Robb, 1992;Wagner et al., 1977;Hickey C et al., 1972). Det finns dock ingen systematisk undersökning av omfattningen av gasevakuering hos friska försökspersoner och hos försökspersoner som klagar över flatulens under basala förhållanden och som svar på en högflatulogen diet.

Procedurer Rekryteringsenkät Ett frågeformulär kommer att användas för att utvärdera gasevakuering, tarmvanor och funktionella tarmsymtom.

Daglig mätning av antalet analgasevakueringar och symtom Antalet gasevakueringar per anus kommer att mätas med hjälp av en händelsemarkör under dagtid. I slutet av dagen kommer följande parametrar att registreras på ett frågeformulär: obehag relaterat till flatulens och utvärdering av bukbesvär/smärta (med 0-10 analoga skalor); antalet tarmrörelser och form (med hjälp av Bristol-skalan; (Heaton & O'Donnell, 1994) och gastrointestinalt välbefinnande (tillfredsställelse/missnöje med en 10-gradig skala graderad från +5 till -5).

Analys av kolonfloran Tarmflorans sammansättning kommer att utvärderas genom att mäta florasammansättningen i avföring. Försökspersonerna kommer att förses med två avföringssatser (vardera innehåller två vägda provtagningsrör innehållande RNA-syntesstabiliseringsbuffertar (RNA later, Ambion), varav en är en reserv) i vilka de kommer att ge ett litet prov av sin avföring (minst 30 g) ). Efter att ha blandat avföringen med bufferten i det medföljande röret, kommer försökspersonerna att förvara rören i lådan hemma tills de nästa besök på sjukhuset, där de kommer att centrifugeras vid 12000 rpm i 5 minuter, supernatanten tas bort och fekal pellets förvaras vid -80oC i Gastroenterologiska forskningsenheten. Prover kommer att transporteras till Danone Research, Frankrike där de kommer att analyseras för sammansättning av tarmflora (bakterier).

Med hjälp av molekylärbaserade metoder kommer koncentrationen av dominanta och vissa subdominanta bakteriegrupper i tarmfloran att mätas. Dessa inkluderar bakterier som tillhör grupperna Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, Fusobacteria, Proteobacteria, Euryarcheota.

Kontinuerlig registrering av analgasevakuering Deltagarna kommer att studeras i laboratoriet. Efter en vanlig frukost kommer rektalgas att samlas upp via en rektalkanyl. Analgas kommer att samlas upp via en läcksäker uppsamlingsledning med lågt motstånd, med hjälp av en barostat och volymen kommer att registreras kontinuerligt i antingen 3 eller 8 timmar (se studiedesign). Sammansättningen av den insamlade gasen kommer att analyseras.

När försökspersonerna har placerats i sängen kommer ett bälte som inte sträcker sig, 48 mm brett, med en metrisk skala att justeras runt buken med hjälp av två elastiska band. Alla omkretsförändringar kommer att mätas medan försökspersonerna andas avslappnat, och kommer att refereras till mittpunkten av andningsförskjutningar.

Ett graderat frågeformulär kommer att användas för att mäta intensiteten och typen av upplevda förnimmelser, och ett anatomiskt frågeformulär för att mäta lokaliseringen och förlängningen av de upplevda förnimmelserna. Det graderade frågeformuläret innehåller fem visuella analoga skalor graderade från 0 (ingen perception) till 6 (smärta), speciellt för poängsättning: a) känsla av ökat buktryck, b) känsla av bukutspänd, c) kolik/mullrande känsla, d) punktering /stickande känsla, respektive d) annan typ av känsla (som specificeras av deltagaren i frågeformuläret). Frågeformuläret innehåller ytterligare två skalor för poängsättning av känsla av svår evakuering av gas per anus respektive rapningar, som kommer att analyseras separat. Försökspersonerna kommer att bli ombedda att poängsätta alla upplevda sensationer (en eller flera upplevda samtidigt) på skalan. Det anatomiska frågeformuläret innehåller ett diagram över buken indelad i nio regioner motsvarande epigastrium, periumbilical area, hypogastrium, både hypokondrier, flanker och ileal fossae. Försökspersonerna kommer att instrueras att markera den plats, d.v.s. bukregion(er) eller extraabdominal, där förnimmelserna uppfattas.

Segmentell gasfördelning i tarmen Hos patienter som klagar över uppblåsthet kommer en CT-skanning av buken att göras. Denna skanning kommer att användas för att utesluta organiska störningar. Dessutom, med hjälp av ett originalprogram, kommer abdominal morfo-volumetrisk analys att utföras för att mäta gasvolymer i olika tarmar. Alla kvinnliga deltagare med fertil ålder kommer att genomgå ett uringraviditetstest 24 timmar före skanningen.

Hyperflatulogen dietutmaning Under 3 dagar kommer deltagarna att uppmanas att konsumera en diet rik på fermenterbara rester för att öka deras gasproduktionshastighet.

Lågflatulogen diet I slutet av studien kommer patienterna att få en diet med låg resthalt i 7 dagar; detta kommer att ge en indikation på det potentiellt förväntade svaret på behandlingen.

Arbetsplan Varje ämne kommer att delta i följande besök; det första rekryteringsbesöket kommer att utföras av den behandlande läkaren på polikliniken, och resten, inklusive de fysiologiska mätningarna i Matsmältningssystemets forskningsenhet; Datortomografi kommer att utföras på radiologiavdelningen.

Besök 1. Rekrytering: inträdesfrågeformulär. Besök 2. Före basalperioden: instruktioner, informerat samtycke och leverans av händelsemarkör, frågeformulär och material för fekal provtagning.

Besök 3. Sista dagen i basalfasen. Kontinuerlig registrering av analgasevakuering. Leverans av kostinstruktioner (högflatulogen kost) och frågeformulär. Hos 8 patienter kommer även segmentell gasdistribution att mätas under basalfasen.

Besök 4. Sista dagen i utmaningsfasen. Kontinuerlig registrering av analgasevakuering. CT för utvärdering av segmentell gasfördelning i tarmen. Endast till patienter: leverans av kostinstruktioner (lågflatulogen kost) och frågeformulär.

Besök 5. Sista dagen av korrigeringsfasen. Endast för patienter: insamling av data och material.