Variabilitet i mikrobiell respons på kostfiber (TRIUMPH)

Fiberjäsning i tjocktarmen producerar kortkedjiga fettsyror (SCFA) och förändrar den mikrobiella sammansättningen och aktiviteten. Dessa effekter kan vara mekanismer som kopplar en fiberrik kost till förbättrad hälsa. Olika människor kan dock reagera olika på kostfiber och variationen i tidiga, kostinducerade SCFA-koncentrationsförändringar har inte fastställts. Denna brist på grundläggande förståelse för individuella mönster av mikrobiell SCFA-produktion begränsar avsevärt ansträngningar inom området Precision Nutrition utformade för att rikta koststrategier för att förbättra hälsan och föra fram livsstilsbehandlingar inom hälso- och sjukvården i framtiden. I detta projekt är den centrala hypotesen att de mekanismer genom vilka kostfiber ger metabola fördelar inkluderar en direkt fysisk effekt för att förbättra fastande glukos och lipider och en effekt relaterad till ökad SCFA-koncentration. Det här är idéerna som testas i denna studie.

Genom att använda fibrer som härrör från ärter i en tvåveckors utfodringsintervention, kommer mål 1 att kvantifiera variationen i högfiberinducerad förändring i mikrobiell sammansättning och SCFA-produktion genom att specifikt testa hypotesen att efter framgångsrik koloskopi tarmförberedelse, variabilitet i minskningen av mikrobiella arter kommer att vara mycket små, medan återpopulation efter en standardiserad fiberrik kost kommer att kännetecknas av större skillnader mellan individer med avseende på mängden bifidobakterier och förhållandet Firmicutes/Bacteroidetes.

Mål 2 kommer att kvantifiera omfattningen av fasteförändringar i glukos och lipider efter den kortsiktiga, fiberrika matningsperioden och identifiera prediktiva kandidatfaktorer (SCFA, BMI, kön, startglukosnivå) för dessa förändringar genom att testa hypotesen att en tvåa -vecka kommer fiberrik kost att resultera i lägre plasmaglykemi och triglycerider. Deltagare (n=30) som har genomgått en hälso-screening koloskopi (HSC) matas med en fiberrik kost i 14 dagar. Avföringsprover tas före koloskopin och dag 1, 7 och 14 efter koloskopin vid fiberrik matning. På dag 1 och 14 besöker försökspersonen den kliniska enheten för en fastande blodtagning (för mätning av glukos, lipider och plasma SCFA), undersökningar och frågeformulär.

En kontrollarm kommer också att ingå som en del av denna studie. Syftet med kontrollarmen är att kvantifiera variationen i mikrobiell sammansättning och produktion av SCFA från en ad libitum-diet av deltagare. Istället för att ge en fiberrik kost, kommer återuppbyggnaden av tarmmikrobiomet att observeras när deltagarna äter en diet som de själva väljer. En serie matjournaler och fekala prover kommer att samlas in före och efter proceduren. Figur 2 visar protokollet för denna arm. Matjournaler kommer att samlas in: pre-procedur, dag 0 (procedurdag), 1, 2, 4, 7, 10, 13. Fekaluppsamling kommer att samlas in: pre-procedur, 3, 5, 8, 11, 14. Denna arm kommer inte att inkludera blodinsamlingen eller DEXA-skanningen.