Modulering av tarmmikrobiomet genom en proteinrik diet (HPD)

En proteinrik kost har i prekliniska gnagarmodeller och kliniska prövningar visat sig vara en effektiv fetmabehandling som är förknippad med större förlust av kroppsvikt och fettmassa och ökad mättnad jämfört med isokaloriska standardproteindieter. Mekanismerna för detta svar har dock inte helt klarlagts. Utredarna visade nyligen i en gnagarmodell att en proteinrik diet inducerar förändringar i tarmmikrobiomet inklusive en blomning av Akkermansia muciniphila, en mikrob som rapporteras ha en anti-fetma effekt. Baserat på dessa preliminära studier, antar utredarna att en proteinrik diet inducerar förändringar i tarmmikrobiomet som förmedlar dess kliniska effekt för fetma.

Mer än tre fjärdedelar av veteranerna är överviktiga eller feta, vilket gör fetma till ett folkhälsoproblem av enorm betydelse för VA:s medicinska system. Resultaten av den föreslagna studien kommer att ge insikt i de specifika mikrober som driver det kliniska svaret på en proteinrik kost och kan identifiera kandidatmikrober mot fetma som skulle kunna vidareutvecklas till nya mikrobiella terapier. Mer allmänt skulle fastställandet av en mikrobiomberoende mekanism för effektiviteten av en kostintervention vara ett genombrott i utredarnas förståelse för behandling av fetma. Det skulle bana väg för större kliniska och translationella studier som undersöker mikrobiotans roll i andra dieter och för utvecklingen av mikrobiella terapier som används ensamma eller i kombination med dietintervention för att behandla feta veteraner.

För att undersöka tarmmikrobiomets roll för att förmedla effekten av en proteinrik diet, kommer forskarna att studera 216 överviktiga och feta veteraner (BMI 27) som kommer att randomiseras 1:1 till isokaloriskt högt protein (30%) eller normalt protein ( 15%) 1500-kaloridieter under 16 veckor med användning av befintlig klinisk infrastruktur vid West Los Angeles VA Medical Center etablerad för en nyligen avslutad klinisk prövning av en proteinrik diet. I mål 1 kommer effekten av en proteinrik kost på tarmmikrobiomets sammansättning och funktion att bedömas genom 16S rRNA-sekvensering, hagelgevärsmetagenomik och metabolomik. I mål 2 kommer bioinformatikanalys att utföras för att identifiera fekala mikrober, bakteriegener och metaboliter som är associerade med viktminskning, minskat kroppsfett, minskad leversteatos, förändrade lipidprofiler, minskat hemoglobin A1c, minskat högkänsligt C-reaktivt protein, ökad mättnad och cirkulerande nivåer av hormoner som påverkar mättnad (leptin, ghrelin-glukagon, glukagonliknande peptid-1, peptid YY).