Präbiotikum lindert Verstopfung und verändert die Mikrobiota

Bezug

Chu JR, Kang SY, Kim SE, Lee SJ, Lee YC, Sung MK. Das Präbiotikum UG1601 lindert verstopfungbedingte Ereignisse in Verbindung mit Darmmikrobiota: eine randomisierte placebokontrollierte Interventionsstudie. Welt J Gastroenterol. 2019;25(40):6129-6144.

Studienziel

Bewertung der Wirksamkeit eines spezifischen Präbiotikums (UG1601) bei Symptomen einer leichten Verstopfung und der Zusammensetzung der Mikrobiota.

Entwurf

Randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Studie.

Teilnehmer

Die Forscher teilten 40 Teilnehmer entweder in einen Interventionsarm oder einen Placeboarm (n=20) ein. Die Teilnehmer bestanden aus 10 Männern (mittleres Alter 25 Jahre; mittlerer Body-Mass-Index (BMI) = 23,43) und 30 Frauen (mittleres Alter 24 Jahre; mittlerer BMI = 21,33).

Einschlusskriterien waren 1 oder mehr der folgenden Punkte für mehr als 3 Monate und weniger als 6 Monate:

• Gefühl einer unvollständigen Evakuierung > 25 % der Zeit
• Stuhlfrequenz < 3 Mal pro Woche
• Pressen beim Stuhlgang > 25 % der Zeit

Zu den Ausschlusskriterien gehörten das Vorhandensein einer Darmerkrankung, größere Operationen in der Vorgeschichte, die Verwendung von Probiotika, Präbiotika oder Synbiotika innerhalb des letzten Monats und die Verwendung von Antibiotika während der 3 Monate vor Beginn der Studie. Die Studie schloss auch Freiwillige aus, die rauchten, schwanger waren oder stillten.

Intervention

Die Teilnehmer erhielten entweder ein Präbiotikum (UG1601), bestehend aus 61,5 % Inulin, 34,6 % Lactitol und 3,9 % Aloe-Vera-Gel, oder ein identisch aussehendes Placebo mit Maltodextrin. Die Teilnehmer nahmen 4 Wochen lang täglich 13 Gramm entweder des Präbiotikums oder des Placebos, aufgelöst in Wasser, ein (die Forscher gaben keine Tageszeit an).

Primäre Ergebnismessungen

Zeitpunkte für die Datenerhebung waren Baseline, 4 Wochen und 2 Wochen nach der Intervention (6 Wochen ab Baseline). Die Teilnehmer führten an 3 Tagen in der Woche ein Ernährungsprotokoll. Blut- und Stuhlproben wurden zu Studienbeginn und am Ende des Interventionszeitraums (4 Wochen) entnommen.

Stuhlgang war schon immer ein wesentlicher Bestandteil des Wohlbefindens, und diese Studie liefert weitere Beweise dafür, dass er tatsächlich von zentraler Bedeutung für die Gesundheit ist.

Die Häufigkeit des Stuhlgangs (BM) wurde anhand einer 6-Punkte-Skala erfasst, die als Stuhlfrequenz-Score (0–5) bezeichnet wird: weniger als 1 BM = 0 Punkte auf der Skala; 1 bis <2 BM pro Woche = 1; 2 bis < 3 BM = 2; 3 bis <4 BM = 3; 4 bis < 5 BM = 4; und 5 oder mehr BM für die Woche =5.

Beurteilung der gastrointestinalen (GI) Symptomatik

Die Teilnehmer gaben die folgenden Parameter als verschlechtert, unverändert oder verbessert an:

• Stuhlkonsistenz
• Gefühl der unvollständigen Entleerung
• Für die Evakuierung benötigte Zeit
• Blähung

Die Forscher maßen Marker für Endotoxämie, einschließlich Lipopolysaccharid (LPS) und seines Rezeptors, Differenzierungscluster 14 (CD14).

Sie bestimmten auch die Konzentrationen der 3 wichtigsten kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) Acetat, Propionat und Butyrat unter Verwendung von Standard-Gaschromatographie-Massenspektrometrie. Die Forscher bestimmten die relative Häufigkeit von SCFA-produzierenden Bakterien anhand von 11 repräsentativen Bakterien:

• Acetat produzierende Bakterien Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis (B. adolescentis), und Bifidobacterium catenulatum (B. catenulatum);
• Propionat produzierende Bakterien Prevotella ruminicola (P. ruminicola), Propionibacterium acidipropionici (P. acidipropionici), und Propionibacterium freudenreichii (P. freudenreichii);
• Butyrat-produzierende Bakterien Faecalibacterium prausnitzii (F. prausnitzii), Clostridium leptum (C. leptum), und Roseburia hominis (R. hominis);
• Präbiotika-empfindliche Bakterien Bifidobacterium lactis (B. lactis) und Lactobacillus acidophilus (L. acidophilus)

Wichtige Erkenntnisse

Der Stuhlhäufigkeits-Score verbesserte sich sowohl bei der präbiotischen (P=0,001) und das Placebo (P=0,002) Gruppen nach 4 Wochen Intervention im Vergleich zum Ausgangswert. Während die präbiotische Gruppe weniger GI-Symptome aufwies, erreichte dies keine statistische Signifikanz zwischen den Gruppen.

Die Serum-LPS-Konzentration sowie die CD14-Konzentration nahmen in beiden Gruppen über die 4-wöchige Studie ab, erreichten jedoch nur in der Präbiotika-Gruppe (LPS, P<0,001; CD14, P=0,012). Die Senkung des LPS war in der Präbiotika-Gruppe im Vergleich zur Senkung in der Placebo-Gruppe ebenfalls signifikant größer (P<0,001).

Die SCFA-Konzentration unterschied sich zwischen den beiden Gruppen nach 4 Wochen nicht. Die einzige Bakterienart, die signifikant zunahm, war die Butyrat-produzierende R. hominis (der um 15,3 % anstieg) nach 4 Wochen bei denjenigen, die das Präbiotikum erhielten. Dieser Anstieg war signifikant größer als der in der Placebogruppe (P=0,045).

Von den 20 Teilnehmern in der präbiotischen Gruppe wurden 12 als „Responder“ betrachtet, definiert als diejenigen, die eine Verkürzung ihrer Evakuierungszeit erlebten und deren Serum-CD14-Konzentration um > 10 % abnahm. Die Untergruppenanalyse der Responder im Vergleich zu den Nonrespondern ergab viele Unterschiede in untergeordneten Taxa zwischen den Gruppen, wie z. B. eine Abnahme des Stammes Firmicutes (P=0,031), die Klasse Clostridien (P=0,058) und die Reihenfolge Clostridien (P=0,058) und Erhöhungen bei mehreren anderen Bakterien, einschließlich Prevotella stercorea, Bacteroides plebeiusund Bacteroides stercoris.

Implikationen üben

In dieser Studie gab es messbare Veränderungen in der Mikrobiota und der Häufigkeit des Stuhlgangs nach nur 4 Wochen Nahrungsergänzung mit löslichen Ballaststoffen. Eine Veränderung der Darmfunktion mit 13 Gramm ergänzenden Ballaststoffen mag für Praktiker nicht überraschend sein. Der Nettoeffekt häufigerer Evakuierungen und mikrobieller Populationsverschiebungen verringerte die Endotoxämie (dh LPS und sein Rezeptor, CD14, im Kreislauf). Dieses Ergebnis ist der faszinierendste Aspekt der Studie. Eine Verringerung der Endotoxämie hat wahrscheinlich Auswirkungen auf den gesamten Körper. Stuhlgang war schon immer ein wesentlicher Bestandteil des Wohlbefindens, und diese Studie liefert weitere Beweise dafür, dass er tatsächlich von zentraler Bedeutung für die Gesundheit ist.

Lipopolysaccharide (LPS), die ein Bestandteil der Zellmembranen gramnegativer Bakterien sind, sind oft synonym mit Endotoxinen. Sobald die Bakterien geschädigt (dh lysiert) sind, wird LPS als ein Pathogen-assoziiertes Molekül erkannt, das für die Initiierung der Wirtsabwehr gegen diese Bakterien verantwortlich ist.¹ Die Immunantwort wird stimuliert, wenn LPS Toll-like-Rezeptoren (TLRs) bindet, eine Proteinklasse, die Entzündungen auslöst. Bei bakteriellen Infektionen ist eine akute Entzündung notwendig, um den Erreger zu beseitigen und die Infektion zu beseitigen. Dieser LPS-induzierte Entzündungsprozess ist notwendig, um uns vor Infektionen mit gramnegativen Bakterien sowie einigen grampositiven Infektionen zu schützen.²

Was passiert also, wenn LPS chronisch im Kreislauf gefunden wird? Das Vorhandensein von Endotoxinen (dh LPS) im Blut ist die Definition von Endotoxämie. Es überrascht nicht, dass LPS höher ist, wenn die Entleerungshäufigkeit niedriger ist, aufgrund der Absorption von Darmbakterienkomponenten, einschließlich LPS, während Bakterien ihren Lebenszyklus im Darm durchlaufen. In der derzeit überprüften Studie hatte jeder Teilnehmer, der das Präbiotikum erhielt, eine Abnahme seines zirkulierenden LPS. Ob es eine Verschiebung der Bakterienart im Darm oder die Adsorption von LPS an lösliche Ballaststoffe war, die zu einer Verringerung des zirkulierenden LPS führte, ist wissenschaftlich. Aus klinischer Sicht erzielte diese Kombination aus löslichen Ballaststoffen eine wünschenswerte Wirkung, die Verringerung der Endotoxämie.

LPS ist ein bemerkenswert zuverlässiger Stimulator des Entzündungsprozesses, wie durch seine umfangreiche Verwendung in Tierversuchsmodellen der systemischen Entzündung nahegelegt wird. Die Kaskade ist wie folgt: LPS bindet TLR-4, das der Vermittler bei der Aktivierung von NF-κB (Kappa-Leichtketten-Enhancer des Kernfaktors aktivierter B-Zellen) und AP-1 (Aktivatorprotein 1), beides Master-Zellzellen, ist. Schalter“, die zur Expression von Hunderten von Genen führen, die an Entzündungen beteiligt sind.³ Letztendlich werden Zytokine wie TNF-α (Tumornekrosefaktor Alpha), IL-1β (Interleukin 1 Beta) und IL-6 (Interleukin 6) alle als Teil des Entzündungsprozesses hochreguliert. Wenn LPS kontinuierlich vorhanden ist, wird die Entzündung chronisch, und eine chronische Entzündung liegt vielen Krankheitsprozessen zugrunde.

Eine Einschränkung der aktuellen Studie war, dass die Dauer nur 4 Wochen betrug. Wenn die in der präbiotischen Gruppe beobachteten Veränderungen im Laufe der Zeit anhalten und die angenommene Verringerung der systemischen Entzündung eintritt, dann würde man erwarten, dass viele chronische Entzündungszustände abklingen. Dazu können häufige Beschwerden wie Schmerzen durch Arthrose sowie heimtückischere (und schmerzlose) Prozesse wie Atherosklerose gehören. In der Tat könnte eine ähnlich konzipierte Studie, die Lebensqualitätsmessungen, Schmerzskalen und zusätzliche Labormessungen der Entzündung über einen längeren Zeitraum umfasst, aufschlussreich sein.

Es gibt 1 Vorbehalt zu dem in dieser Studie verwendeten Produkt. Es enthielt etwas mehr als 34 % Lactitol, einen Zuckeralkohol, der manchmal als Süßstoff verwendet wird. Inulin, das den Großteil des in dieser Studie verwendeten Präbiotikums ausmachte, ist ein Fruktan. Eine Untergruppe von Personen kann diese fermentierbaren Kohlenhydrate nicht vertragen, wie z. B. Personen mit bakterieller Überwucherung des Dünndarms (SIBO) oder Reizdarmsyndrom (IBS). Während Praktiker vorsichtig sein müssen, Ballaststoffe in dieser Bevölkerungsgruppe zu empfehlen, ist das ultimative Ziel eine vollständige Toleranz gegenüber allen Präbiotika als Teil einer gesunden, vielfältigen pflanzlichen Ernährung. Die Toleranz gegenüber fermentierbaren Kohlenhydraten, einschließlich aller FODMAP-Lebensmittel (fermentierbare Oligo-, Di-, Monosaccharide und Polyole), sollte immer das Ziel sein. Die Entfernung oder dauerhafte Vermeidung von präbiotischen Lebensmitteln, die zur Linderung akuter Darmbeschwerden erforderlich sein können, sollte nicht langfristig erfolgen. Wie diese Studie andeutet und klinische Studien belegen, ist die Einnahme eines breiten Spektrums an Präbiotika/löslichen Ballaststoffen für die allgemeine Gesundheit und die Prävention von Krankheiten unerlässlich.