Prebiotisk lindrer forstoppelse og endrer mikrobiotaen

Forhold

Chu JR, Kang SY, Kim SE, Lee SJ, Lee YC, Sung MK. Den prebiotiske UG1601 lindrer forstoppelsesrelaterte hendelser assosiert med tarmmikrobiota: en randomisert placebokontrollert intervensjonsstudie.World J Gastroenterol. 2019;25(40):6129-6144.

Studiemål

For å evaluere effektiviteten til et spesifikt prebiotikum (UG1601) på symptomer på mild forstoppelse og mikrobiotasammensetning.

Utkast

Randomisert, dobbeltblind, placebokontrollert studie.

Deltager

Forskerne delte 40 deltakere inn i enten en intervensjonsarm eller en placeboarm (n=20). Deltakerne besto av 10 menn (gjennomsnittsalder 25 år; gjennomsnittlig kroppsmasseindeks (BMI) = 23,43) og 30 kvinner (gjennomsnittsalder 24 år; gjennomsnittlig BMI = 21,33).

Inklusjonskriterier var 1 eller flere av følgende i mer enn 3 måneder og mindre enn 6 måneder:

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

Eksklusjonskriterier inkluderte tilstedeværelse av tarmsykdom, historie med større operasjoner, bruk av probiotika, prebiotika eller synbiotika i løpet av den siste måneden, og bruk av antibiotika i løpet av de 3 månedene før studiestart. Studien ekskluderte også frivillige som røykte, var gravide eller ammende.

innblanding

Deltakerne mottok enten et prebiotikum (UG1601) bestående av 61,5 % inulin, 34,6 % laktitol og 3,9 % aloe vera gel, eller en placebo med identisk utseende som inneholder maltodekstrin. Deltakerne tok 13 gram av enten prebiotika eller placebo oppløst i vann daglig i 4 uker (forskerne spesifiserte ikke tidspunktet på dagen).

Primære resultatmål

Tidspunkter for datainnsamling var baseline, 4 uker og 2 uker etter intervensjon (6 uker fra baseline). Deltakerne fullførte en matlogg 3 dager i uken. Blod- og avføringsprøver ble tatt ved baseline og ved slutten av intervensjonsperioden (4 uker).

Avføring har alltid vært en viktig del av velvære, og denne studien gir ytterligere bevis på at de faktisk er sentrale for helsen.

Tarmbevegelsesfrekvens (BM) ble registrert ved hjelp av en 6-punkts skala kalt avføringsfrekvensscore (0–5): mindre enn 1 BM = 0 poeng på skalaen; 1 til <2 BM per uke = 1; 2 til <3 BM = 2; 3 til <4 BM = 3; 4 til <5 BM = 4; og 5 eller flere BM for uken =5.

Vurdering av gastrointestinale (GI) symptomer

Deltakerne rapporterte følgende parametere som forverret, uendret eller forbedret:

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

Forskerne målte markører for endotoksemi, inkludert lipopolysakkarid (LPS) og dets reseptor, klynge av differensiering 14 (CD14).

De bestemte også konsentrasjonene av de tre store kortkjedede fettsyrene (SCFA) acetat, propionat og butyrat ved bruk av standard gasskromatografi-massespektrometri. Forskerne bestemte den relative overfloden av SCFA-produserende bakterier ved å bruke 11 representative bakterier:

• 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)

Nøkkelinnsikt

Avføringsfrekvensen ble forbedret med både prebiotika (P=0,001) og placebo (P=0,002) grupper etter 4 ukers intervensjon sammenlignet med baseline. Mens den prebiotiske gruppen hadde færre GI-symptomer, nådde ikke dette statistisk signifikans mellom gruppene.

Serum-LPS-konsentrasjonen og CD14-konsentrasjonen sank i begge grupper i løpet av den 4-ukers studien, men nådde bare i den prebiotiske gruppen (LPS,P<0,001; CD14,P= 0,012). Reduksjonen i LPS var også signifikant større i den prebiotiske gruppen sammenlignet med reduksjonen i placebogruppen (P<0,001).

SCFA-konsentrasjoner var ikke forskjellig mellom de to gruppene etter 4 uker. Den eneste bakteriearten som økte betydelig var den butyratproduserende artenR. hominis(som økte med 15,3%) etter 4 uker hos de som fikk prebiotika. Denne økningen var betydelig større enn i placebogruppen (P= 0,045).

Av de 20 deltakerne i den prebiotiske gruppen ble 12 ansett som "responderere", definert som de som opplevde en reduksjon i evakueringstiden og hvis serum-CD14-konsentrasjon sank med >10 %. Undergruppeanalyse av respondere sammenlignet med ikke-respondere avslørte mange forskjeller i mindre taxa mellom grupper, slik som: B. en reduksjon i stammenFirmicutes(P=0,031), klassenClostridia(P=0,058) og rekkefølgenClostridia(P=0,058) og økninger i flere andre bakterier, inkludertPrevotella stercorea,Bacteroides plebeiusogBacteroides stercoris.

Implikasjoner for praksis

I denne studien var det målbare endringer i mikrobiota og tarmbevegelsesfrekvens etter bare 4 uker med tilskudd av løselig fiber. En endring i tarmfunksjonen med 13 gram ekstra fiber er kanskje ikke overraskende for utøvere. Nettoeffekten av hyppigere evakueringer og mikrobielle populasjonsskifter reduserte endotoksemi (dvs. LPS og dets reseptor, CD14, i sirkulasjonen). Dette resultatet er det mest fascinerende aspektet ved studien. En reduksjon i endotoksemi vil sannsynligvis ha effekter i hele kroppen. Avføring har alltid vært en viktig del av velvære, og denne studien gir ytterligere bevis på at de faktisk er sentrale for helsen.

Lipopolysakkarider (LPS), som er en komponent i cellemembranene til gramnegative bakterier, er ofte synonyme med endotoksiner. Når bakteriene er skadet (dvs. lysert), anerkjennes LPS som et patogenassosiert molekyl som er ansvarlig for å starte vertsforsvar mot disse bakteriene.¹Immunresponsen stimuleres når LPS binder toll-lignende reseptorer (TLR), en klasse av proteiner som utløser betennelse. Ved bakterielle infeksjoner er akutt betennelse nødvendig for å eliminere patogenet og eliminere infeksjonen. Denne LPS-induserte inflammatoriske prosessen er nødvendig for å beskytte oss mot infeksjoner med gram-negative bakterier samt noen gram-positive infeksjoner.²

Så hva skjer når LPS blir funnet kronisk i sirkulasjonen? Tilstedeværelsen av endotoksiner (dvs. LPS) i blodet er definisjonen på endotoksemi. Ikke overraskende er LPS høyere når tømmefrekvensen er lavere, på grunn av absorpsjon av tarmbakteriekomponenter, inkludert LPS, når bakterier går gjennom livssyklusen i tarmen. I studien som for øyeblikket er under vurdering, hadde hver deltaker som fikk prebiotika en reduksjon i sirkulerende LPS. Om det var et skifte i bakteriearten i tarmen eller adsorpsjonen av LPS til løselig fiber som førte til en reduksjon i sirkulerende LPS er en vitenskapssak. Fra et klinisk perspektiv oppnådde denne kombinasjonen av løselig fiber en ønskelig effekt, og reduserte endotoksemi.

LPS er en bemerkelsesverdig pålitelig stimulator av den inflammatoriske prosessen, som antydet av dens omfattende bruk i eksperimentelle dyremodeller av systemisk betennelse. Kaskaden er som følger: LPS binder TLR-4, som er mediatoren i aktiveringen av NF-KB (kjernefaktor kappa lettkjedeforsterker av aktiverte B-celler) og AP-1 (aktivatorprotein 1), begge mastercelleceller. brytere" som fører til ekspresjon av hundrevis av gener involvert i betennelse.³Til syvende og sist blir cytokiner som TNF-α (tumornekrosefaktor alfa), IL-1β (interleukin 1 beta) og IL-6 (interleukin 6) alle oppregulert som en del av den inflammatoriske prosessen. Når LPS er kontinuerlig tilstede, blir betennelsen kronisk, og kronisk betennelse ligger til grunn for mange sykdomsprosesser.

En begrensning ved den nåværende studien var at varigheten bare var 4 uker. Hvis endringene som er observert i den prebiotiske gruppen vedvarer over tid og den antatte reduksjonen i systemisk betennelse oppstår, vil man forvente at mange kroniske betennelsestilstander går over. Disse kan inkludere vanlige plager som smerter fra slitasjegikt, samt mer lumske (og smertefrie) prosesser som åreforkalkning. Faktisk kan en tilsvarende utformet studie som inkluderer livskvalitetsmål, smerteskalaer og ytterligere laboratoriemål for betennelse over tid være informativ.

Det er 1 forbehold til produktet brukt i denne studien. Den inneholdt litt over 34 % laktitol, en sukkeralkohol som noen ganger brukes som søtningsmiddel. Inulin, som utgjorde størstedelen av prebiotikaet som ble brukt i denne studien, er et fruktan. En undergruppe av mennesker kan ikke tolerere disse fermenterbare karbohydratene, slik som: B. Personer med bakteriell overvekst av tynntarm (SIBO) eller irritabel tarmsyndrom (IBS). Mens utøvere må være forsiktige med å anbefale fiber i denne populasjonen, er det endelige målet fullstendig toleranse for alle prebiotika som en del av et sunt, variert plantebasert kosthold. Toleranse for fermenterbare karbohydrater, inkludert all FODMAP-mat (fermenterbare oligo-, di-, monosakkarider og polyoler), bør alltid være målet. Fjerning eller langsiktig unngåelse av prebiotisk mat, som kan være nødvendig for å lindre akutt tarmproblemer, bør ikke gjøres på lang sikt. Som denne studien antyder og kliniske studier viser, er inntak av et bredt spekter av prebiotika/løselig fiber avgjørende for generell helse og sykdomsforebygging.