Interaktionen mellan proteinintag, tarmmikrobiota och typ 2-diabetes hos personer med olika etnisk bakgrund (MICRODIET)

Sammanhang och motivering:

Det finns växande bevis för att tarmmikrobiotan är ett nyckelelement i patofysiologin för kardiometabola sjukdomar (CMD) som typ 2-diabetes (T2D). En hypotes är att tarmhärledda metaboliter (från kosten) har en viktig roll i värdens metabolism. Preliminära resultat visar att imidazolpropionat (ImP), en nedbrytningsprodukt av den essentiella aminosyran histidin, produceras av tarmmikrobiotan hos T2D-patienter, men inte av friska försökspersoner. Själva tarmmikrobiotan är starkt påverkad av kost och etnicitet. De flesta kostinterventionsstudier har dock fokuserat på fiberintagets roll och effekten av kostprotein på tarmmikrobiotans sammansättning och metabolitproduktion är inte välkänd. Dessutom har det visat sig att svaret på en dietintervention kan bero på baslinjens rikedom av tarmmikrobiom.

Huvudhypotes: Beroende på baslinjens sammansättning av tarmmikrobiom kan en minskning av proteinintaget minska den mikrobiella produktionen av metaboliter som ImP och förbättra värdens metabolism. Vi antar också att effekterna av en sådan intervention kan bero på den etniska bakgrunden.

Studera befolkning:

Individer med typ 2-diabetes (T2D), av kaukasiskt eller karibiskt ursprung, 120 patienter kommer att inkluderas totalt

Intervention:

Tilldelning efter randomisering till en av följande 2 dieter:

• HP-diet: kost med hög proteinhalt (High Protein, HP) med 30 % protein, 40 % kolhydrater och 30 % fett (som % av totalt energiintag)
• LP-diet: lågproteindiet (Low Protein, LP) med 10 % protein, 55 % kolhydrater och 35 % fett (som % av totalt energiintag) Matlådor anpassade till varje diet (HP eller LP färdiglagade måltider, HP eller LP bröd och snacks) kommer att ges till deltagarna under hela studien och når 40-50 % av deras ordinerade dagliga energiintag under 6 dagar i veckan.

Försökspersonerna måste föra matdagbok tre dagar i veckan och kommer också att ha veckokontakt med en dietist.

Besök:

- Inklusionsbesök V0 (max 1 månad före V1): Deltagare kommer först att rekryteras från diabetikerpopulationen i den franska kohorten av det europeiska projektet METACARDIS. Individer som är kvalificerade för studien screenas för inkludering.

Baslinjefenotypning utförs (metaboliska, inflammatoriska blodmarkörer, provtagning av avföring och oral mikrobiota, kroppssammansättning med DXA, frågeformulär)

- Randomiseringsbesök V1 (T0 - start av interventionen): Randomisering i 2 parallella grupper (diet med hög proteinhalt eller låg proteinhalt) kommer att stratifieras baserat på metagenomikrikedom (erhållen från Metacardis-resultat), ålder (< eller ≥ 60), kön, etnisk bakgrund (karibisk eller kaukasisk).

Måltidstoleranstest, antropometriska mätningar, mått på viloenergiförbrukning, en veckas CGMS, 24-timmars ureamätning utförs.

- Uppföljningsbesök V2 (T42 +/- 7 dagar): Mitt protokollbesök med antropometriska åtgärder, en veckas CGMS, 24-timmars ureaåtgärder, avföringsprovtagning.

- Slut på studiebesök V3 (T84 +/- 7 dagar): Fenotypning utförs (metaboliska, inflammatoriska blodmarkörer, provtagning av avföring och oral mikrobiota, kroppssammansättning med DXA, frågeformulär, måltidstoleranstest, antropometriska mätningar, mätning av viloenergiförbrukning, en veckas CGMS, 24-timmars ureamätning)

Statistisk analys:

Det finns inga flera hypoteser eftersom vår studie bara har ett primärt mål (AUC-deltat för den glykemiska exkursionen efter ett mixed meal tolerance test (MMT) mellan studiens början och 3 månader efter intervention). Problemet med typ 1-felet kommer alltså inte att uppstå.

Det primära effektmåttet kommer att analyseras för att jämföra förändringar i AUC för glykemisk avvikelse kontra kost (rik vs. lågt protein), baserat på initial metagenomisk rikedom (hög vs. låg) och etnicitet (kaukasisk vs. Karibien). AUC-förändringar efter dietintervention mellan de olika grupperna kommer att testas med hjälp av linjära regressionsmodeller för upprepade mätningar med justering för initiala nivåer. Effekten av dietsammansättningen inom grupperna kommer att testas med hjälp av Bonferronis post-hoc kovariansanalys (ANCOVA) analyser. För sekundära endpoints kommer samma metoder att användas för analys av postprandiala metaboliter (AUC, AUC, post-MMT variation). Skillnader i relativ förekomst av bakteriearter och funktionella moduler (genererade av metagenomisk sekvensering) och livskvalitetsfrågeformulär kommer också att analyseras av undergrupper med hjälp av uni/multivariata analyser. Korrelationer kommer att sökas mellan förändringar i biokliniska variabler och förändringar i mätningar av olika metaboliter.

Finansiering:

• European Program (Join Program Initiative, JPI HDHL / ERA-NET cofund HDHL-INTIMIC, -Edition 2017) genom National Agency for Research (ANR)
• Leducq Foundation (Research Grant 17CVD01 med titeln "Gut Microbiome as a Target for the Treatment of Cardiometabolic Diseases").
• K Santé Society tillhandahåller måltider för studien.
• Nutrisens Society tillhandahåller mellanmål för studien.