Tarmmikrobiota, kortkedjiga fettsyror och fett i den epidemiologiska övergången

Syftet med denna studie är att definiera samband mellan tarmmikrobiota, kortkedjiga fettsyror (SCFAs) och fetma i populationer som spänner över den epidemiologiska övergången, och utforska mekanismer genom vilka dessa faktorer oberoende och kollektivt kan påverka utvecklingen av fetma. Tarmmikrobiotan och SCFAs har associerats med fetma, men orsaksmekanismerna är okända, liksom de individuella obesogena effekterna av de individuella SCFAs (butyrat, acetat och propionat). Befintliga studier är, begränsade av motsägelsefulla fynd, små urvalsstorlekar, begränsade och oprecisa mätningar av fetma och brist på detaljerade kost- och andra miljöexponeringar/mediatorer. Utredarna föreslår att man ska övervinna dessa utmaningar genom att utnyttja en befintlig kohort av fem olika, väldefinierade populationer från Modeling the Epidemiologic Transition Study (METS, R01-DK080763). METS består av en kohort av 2 500 vuxna med afrikanskt ursprung, som lever i 5 distinkt olika miljöer; Ghana, Sydafrika, Jamaica, Seychellerna och USA, och som prospektivt har följts sedan 2010. Våra preliminära data tyder på att även om det finns skillnader mellan tarmmikrobiota och SCFAs mellan ställen, finns liknande samband över ställena för effekter på tarmmikrobiota/SCFAs fett. Förutom årliga hälsomätningar; utredarna föreslår att mäta tarmmikrobiota och avförings-SCFA hos alla deltagare (2500) under det första året av den aktuella studien, vilket ger en av de största populationsbaserade studierna av tarmmikrobiota hittills. Vi kommer att dela upp vår kohort på 2500 individer i 2 uppsättningar: (1) ett testset med 1000 deltagare för att utforska vilka tarmmikroorganismer och avförings-SCFAs som är associerade med fett; (2) en valideringsuppsättning med 1500 deltagare för att oberoende verifiera biomarkörerna som identifierats i testsetet, vilket minimerar falska korrelationer på grund av ett stort antal funktioner (t.ex. bakteriella taxa). Utredarna kommer att följa alla 2500 deltagare i 3 år för att bedöma vikt- och fettförändringar, med hjälp av Bayesian Kernel Machine Regression-modellering för att utforska om förändringar kan förutsägas av tarmmikrobiota och SCFA-faktorer. Slutligen, med hjälp av en kausal mediationsanalys, kommer utredarna att identifiera den direkta och indirekta effekten av enstaka och/eller kumulativa tarmmikrobiota på adipositet som medieras av SCFA. Utredarna kommer således att dra nytta av en existerande, utförligt välbeskriven kohort av vuxna av afrikanskt ursprung, med betydande variation som ett resultat av den utbredda geografiska fördelningen, och därför variationen i de miljömässiga samvariata exponeringarna. Den föreslagna studien kommer att avsevärt främja förståelsen av den roll tarmmikrobiota och SCFA spelar i utvecklingen av fetma och tillhandahålla nya fetmaterapeutiska mål riktade mot SCFAs som producerar egenskaper hos tarmmikrobiotan.