Prebiotik ublažava zatvor i mijenja mikrobiotu

Odnos

Chu JR, Kang SY, Kim SE, Lee SJ, Lee YC, Sung MK. Prebiotik UG1601 ublažava događaje povezane sa zatvorom povezane s crijevnom mikrobiotom: randomizirano placebom kontrolirano intervencijsko ispitivanje.Svijet J Gastroenterol. 2019;25(40):6129-6144.

Cilj studija

Procijeniti učinkovitost specifičnog prebiotika (UG1601) na simptome blage konstipacije i sastav mikrobiote.

Nacrt

Randomizirano, dvostruko slijepo, placebom kontrolirano ispitivanje.

sudionik

Istraživači su podijelili 40 sudionika u intervencijsku skupinu ili placebo skupinu (n=20). Sudionici su se sastojali od 10 muškaraca (prosječna dob 25 godina; srednji indeks tjelesne mase (BMI) = 23,43) i 30 žena (prosječna dob 24 godine; srednji BMI = 21,33).

Kriteriji za uključivanje bili su 1 ili više od sljedećeg za više od 3 mjeseca i manje od 6 mjeseci:

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

Kriteriji za isključenje uključivali su prisutnost crijevne bolesti, povijest većih operacija, korištenje probiotika, prebiotika ili sinbiotika u posljednjem mjesecu i korištenje antibiotika tijekom 3 mjeseca prije ulaska u studiju. Studija je također isključila dobrovoljce koji su pušili, bili trudni ili dojili.

intervencija

Sudionici su primili ili prebiotik (UG1601) koji se sastojao od 61,5% inulina, 34,6% laktitola i 3,9% gela aloe vere, ili placebo identičnog izgleda koji je sadržavao maltodekstrin. Sudionici su uzimali 13 grama prebiotika ili placeba otopljenog u vodi dnevno tijekom 4 tjedna (istraživači nisu naveli doba dana).

Primarne mjere ishoda

Vremenske točke za prikupljanje podataka bile su početna vrijednost, 4 tjedna i 2 tjedna nakon intervencije (6 tjedana od početne vrijednosti). Sudionici su ispunjavali dnevnik hrane 3 dana u tjednu. Uzorci krvi i stolice prikupljeni su na početku i na kraju razdoblja intervencije (4 tjedna).

Pražnjenje crijeva oduvijek je bilo bitan dio dobrobiti, a ova studija pruža dodatne dokaze da je ono doista ključno za zdravlje.

Učestalost pražnjenja crijeva (BM) zabilježena je korištenjem ljestvice od 6 točaka koja se naziva ocjena učestalosti stolice (0-5): manje od 1 BM = 0 bodova na ljestvici; 1 do <2 BM tjedno = 1; 2 do <3 BM = 2; 3 do <4 BM = 3; 4 do <5 BM = 4; i 5 ili više BM za tjedan =5.

Procjena gastrointestinalnih (GI) simptoma

Sudionici su prijavili sljedeće parametre kao pogoršane, nepromijenjene ili poboljšane:

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

Istraživači su mjerili markere endotoksemije, uključujući lipopolisaharid (LPS) i njegov receptor, klaster diferencijacije 14 (CD14).

Također su odredili koncentracije 3 glavne masne kiseline kratkog lanca (SCFA) acetata, propionata i butirata koristeći standardnu ​​plinsku kromatografiju-masenu spektrometriju. Istraživači su odredili relativnu brojnost bakterija koje proizvode SCFA koristeći 11 reprezentativnih bakterija:

• 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)

Ključni uvidi

Rezultat učestalosti stolice poboljšao se s oba prebiotika (P=0,001) i placebo (P=0,002) skupine nakon 4 tjedna intervencije u usporedbi s početnom vrijednošću. Iako je skupina koja je primala prebiotike imala manje GI simptoma, to nije dosegnulo statistički značaj između skupina.

Koncentracija LPS-a u serumu i koncentracija CD14 smanjile su se u obje skupine tijekom 4-tjedne studije, ali su dosegnute samo u skupini koja je primala prebiotike (LPS,P<0,001; CD14,P=0,012). Smanjenje LPS-a također je bilo značajno veće u skupini koja je primala prebiotike u usporedbi sa smanjenjem u skupini koja je primala placebo (P<0,001).

Koncentracije SCFA nisu se razlikovale između dvije skupine nakon 4 tjedna. Jedina bakterijska vrsta koja se značajno povećala bila je vrsta koja proizvodi butiratR. hominis(što se povećalo za 15,3%) nakon 4 tjedna kod onih koji su primali prebiotik. Ovo povećanje bilo je značajno veće od onog u placebo skupini (P=0,045).

Od 20 sudionika u skupini koja je primala prebiotike, 12 ih se smatralo "reaktorima", definirani kao oni koji su iskusili smanjenje vremena evakuacije i čija se koncentracija CD14 u serumu smanjila za >10%. Analiza podskupina onih koji su odgovorili u usporedbi s onima koji nisu odgovorili otkrila je mnoge razlike u manjim svojtama između skupina, kao što su: B. smanjenje deblaFirmicutes(P=0,031), klasaClostridia(P=0,058) i redClostridia(P=0,058) i povećava se kod nekoliko drugih bakterija uključujućiPrevotella stercorea,Bacteroides plebeiusiBacteroides stercoris.

Implikacije u praksi

U ovoj studiji došlo je do mjerljivih promjena u mikrobioti i učestalosti pražnjenja crijeva nakon samo 4 tjedna dodavanja topivih vlakana. Promjena u radu crijeva s 13 grama dodatnih vlakana možda neće biti iznenađujuća za praktičare. Neto učinak češćih evakuacija i pomaka mikrobne populacije smanjio je endotoksemiju (tj. LPS i njegov receptor, CD14, u cirkulaciji). Ovaj rezultat je najfascinantniji aspekt studije. Smanjenje endotoksemije vjerojatno će imati učinke u cijelom tijelu. Pražnjenje crijeva oduvijek je bilo bitan dio dobrobiti, a ova studija pruža dodatne dokaze da je ono doista ključno za zdravlje.

Lipopolisaharidi (LPS), koji su sastavni dio staničnih membrana gram-negativnih bakterija, često su sinonimi za endotoksine. Nakon što su bakterije oštećene (tj. lizirane), LPS se prepoznaje kao molekula povezana s patogenom odgovorna za pokretanje obrane domaćina od tih bakterija.¹Imunološki odgovor se stimulira kada se LPS veže za Toll-like receptore (TLR), klasu proteina koji izazivaju upalu. Kod bakterijskih infekcija potrebna je akutna upala kako bi se eliminirao uzročnik i eliminirala infekcija. Ovaj upalni proces izazvan LPS-om neophodan je kako bi nas zaštitio od infekcija gram-negativnim bakterijama, kao i od nekih gram-pozitivnih infekcija.²

Dakle, što se događa kada se LPS kronično nađe u cirkulaciji? Prisutnost endotoksina (tj. LPS) u krvi je definicija endotoksemije. Nije iznenađujuće da je LPS veći kada je učestalost mokrenja niža, zbog apsorpcije komponenti crijevnih bakterija, uključujući LPS, dok bakterije prolaze kroz svoj životni ciklus u crijevima. U studiji koja se trenutno razmatra, svaki sudionik koji je primio prebiotik imao je smanjenje cirkulirajućeg LPS-a. Je li promjena u bakterijskim vrstama u crijevima ili adsorpcija LPS-a na topiva vlakna dovela do smanjenja cirkulirajućeg LPS-a, pitanje je znanosti. Iz kliničke perspektive, ova kombinacija topivih vlakana postigla je željeni učinak, smanjujući endotoksemiju.

LPS je izuzetno pouzdan stimulator upalnog procesa, što sugerira njegova široka uporaba u eksperimentalnim životinjskim modelima sistemske upale. Kaskada je sljedeća: LPS veže TLR-4, koji je posrednik u aktivaciji NF-κB (pojačivač lakog lanca nuklearnog faktora kapa aktiviranih B stanica) i AP-1 (protein aktivatora 1), obje stanice glavne stanice. prekidači” koji dovode do ekspresije stotina gena uključenih u upalu.³U konačnici, citokini kao što su TNF-α (faktor nekroze tumora alfa), IL-1β (interleukin 1 beta) i IL-6 (interleukin 6) svi su pojačano regulirani kao dio upalnog procesa. Kada je LPS kontinuirano prisutan, upala postaje kronična, a kronična upala je u osnovi mnogih bolesti.

Ograničenje trenutne studije bilo je to što je trajanje bilo samo 4 tjedna. Ako promjene uočene u skupini koja je primala prebiotike potraju tijekom vremena i dođe do pretpostavljenog smanjenja sistemske upale, tada bi se moglo očekivati ​​da će se mnoga kronična upalna stanja riješiti. To može uključivati ​​uobičajene tegobe kao što je bol od osteoartritisa, kao i podmuklije (i bezbolne) procese kao što je ateroskleroza. Doista, slično dizajnirana studija koja uključuje mjere kvalitete života, ljestvice boli i dodatna laboratorijska mjerenja upale tijekom vremena mogla bi biti informativna.

Postoji jedno upozorenje za proizvod korišten u ovoj studiji. Sadržao je nešto više od 34% laktitola, šećernog alkohola koji se ponekad koristi kao zaslađivač. Inulin, koji je činio većinu prebiotika korištenih u ovoj studiji, je fruktan. Podskupina ljudi ne može tolerirati ove fermentabilne ugljikohidrate, kao što su: B. Osobe s prekomjernim rastom bakterija u tankom crijevu (SIBO) ili sindromom iritabilnog crijeva (IBS). Dok liječnici moraju biti oprezni s preporukom vlakana u ovoj populaciji, krajnji cilj je potpuna tolerancija na sve prebiotike kao dio zdrave, raznolike biljne prehrane. Tolerancija na fermentabilne ugljikohidrate, uključujući svu FODMAP hranu (fermentabilni oligo-, di-, monosaharidi i polioli), uvijek bi trebala biti cilj. Uklanjanje ili dugoročno izbjegavanje prebiotičke hrane, što bi moglo biti potrebno za ublažavanje akutnih crijevnih tegoba, ne bi se smjelo činiti dugoročno. Kao što sugerira ova studija i pokazuju klinička ispitivanja, konzumacija širokog spektra prebiotika/topivih vlakana ključna je za cjelokupno zdravlje i prevenciju bolesti.