Abstract

fundal

A crescut interesul în utilizarea unei diete sărace în oligozaharide fermentabile, dizaharide, monozaharide și polioli (FODMAPs) pentru tratamentul sindromului intestinului iritabil (IBS), o boală gastrointestinală funcțională. În timp ce studiile au indicat faptul că această dietă poate fi eficientă la reducerea simptomelor, este o dietă restrictivă, iar pacienților le poate fi dificil să găsească produse FODMAP scăzute pentru a-și satisface nevoile de nutrienți. Obiectivul principal al acestui studiu a fost de a evalua toleranța gastrointestinală (GI) a trei suplimente nutritive orale (ONS) scăzute FODMAP la adulți sănătoși.

Metode

Un studiu crossover controlat randomizat dublu-orb a fost efectuat la 21 de adulți sănătoși (19-32 ani). Subiecții la post au consumat unul din cele patru tratamente la fiecare vizită, cu o perioadă de spălare de o săptămână între vizite. Fiecare participant a primit toate tratamentele. Tratamentele au inclus trei formule FODMAP ONS reduse (A, B și C), precum și un control pozitiv constând din 5 g fructooligozaharide (FOS) amestecate în lapte fără lactoză. Hidrogenul respirației a fost măsurat la momentul inițial, 1, 2, 3 și 4 ore după consumul tratamentului. Chestionarele subiective ale simptomelor GI au fost completate la momentul inițial, 0,5, 1, 1,5, 2, 3, 4, 12, 24 și 48 de ore după consumul tratamentului. Concentrațiile medii de hidrogen din respirație și zona corectată de bază de sub curbă pentru ambele simptome de hidrogen de respirație și GI au fost analizate și comparate între tratamente. Semnificația a fost determinată la P

fundal

Sindromul intestinului iritabil (IBS) este o tulburare funcțională gastro-intestinală (GI) predominantă, care afectează 11,2% dintre persoanele din întreaga lume [1]. Boala prezintă diverse simptome gastrointestinale, inclusiv dureri abdominale și modificări ale consistenței și frecvenței scaunului [2]. În timp ce există multe medicamente și terapii pentru tratarea simptomelor IBS, în prezent nu există nicio vindecare [3]. Recent, cercetările clinice s-au concentrat asupra dietei ca tratament pentru IBS, deoarece alimentele pot fi legate de exprimarea simptomelor la mulți pacienți [4]. Dietele sărace în oligozaharide fermentabile, dizaharide, monozaharide și polioli (FODMAP) sunt opțiuni de tratament recomandate în Australia și Regatul Unit pentru a gestiona simptomele IBS [5, 6]. FODMAP-urile nu sunt ușor absorbite în intestinul subțire, provocând ca fluidul să fie tras în lumenul intestinal, iar carbohidrații rămași să fie fermentați în colon, provocând producția de gaze [7]. Prin eliminarea carbohidraților cu aceste proprietăți din dietă, pacienții observă adesea o reducere a simptomelor. Halmos și colab. a raportat o ameliorare a simptomelor semnificativă clinic la 70% dintre participanții la IBS în timp ce urmau o dietă scăzută FODMAP [8].

În timp ce studiile anterioare au evaluat efectele formulelor de nutriție enterală cu conținut variabil de FODMAP [11,12,13], niciun studiu anterior nu a examinat toleranța gastrointestinală acută a băuturilor ONS care au fost formulate a fi scăzute în FODMAP. Prin urmare, în acest studiu pilot, scopul nostru a fost de a examina toleranța gastrointestinală a trei ONS reduse formulate cu FODMAP (A, B și C) la 21 de subiecți umani sănătoși. Am comparat cele trei FODMAP ONS scăzute cu un control izocaloric, pozitiv, constând din lapte fără lactoză amestecat cu 5 g de fructooligozaharide. Am emis ipoteza că consumul de FODMAP ONS scăzut ar produce un răspuns mai mic de hidrogen în respirație comparativ cu controlul pozitiv. În plus, am emis ipoteza că rapoartele subiective ale simptomelor gastrointestinale ar fi mai mici în urma consumului de suplimente scăzute de FODMAP comparativ cu controlul pozitiv.

Metode

Design de studiu

Studiul a fost revizuit și aprobat de către Universitatea din Minnesota Institutional Review Board, Comitetul subiecților umani. Protocolul pentru acest studiu a fost înregistrat pe ClinicalTrials.gov în ianuarie 2016 (ID-ul studiilor clinice: NCT02667184). Proiectarea studiului a fost un studiu randomizat, controlat, încrucișat, cu 21 de subiecți (11 bărbați, 10 femei). Studiul a constat din patru vizite, evaluând efectele a trei ONS FODMAP scăzute și un control pozitiv, cu o perioadă de șapte zile de spălare între fiecare vizită. Participanții au primit fiecare dintre cele patru tratamente o singură dată. Tratamentele au fost randomizate, codificate și orbite atât pentru participanți, cât și pentru cercetători. Codurile de tratament nu au fost dezvăluite decât după analiza statistică.

Subiecte

Subiecții au fost recrutați prin pliante afișate în jurul campusului Universității din Minnesota din Saint Paul și Minneapolis. Înainte de înscriere, persoanele interesate au fost examinate pentru a stabili dacă îndeplinește toate criteriile de eligibilitate. Participanții eligibili au avut vârste cuprinse între 18 și 65 de ani, cu un IMC între 18,5 și 29 kg/m2, cu capacitatea de a furniza consimțământul scris, informat, după revizuirea protocolului de studiu și a procedurilor. Criteriile de excludere au inclus utilizarea de clisme, laxative, inhibitori ai pompei de protoni sau antibiotice în ultimele 3 luni, istoricul afecțiunilor gastro-intestinale trecute sau actuale, consum ridicat de fibre, utilizarea produselor din tutun și omiterea regulată a micului dejun și/sau a prânzului. Solicitanții cu fluctuații recente de greutate de peste 10 kilograme, alergii cunoscute la orice ingrediente din tratamente sau participarea recentă la un alt studiu de intervenție dietetică au fost excluși. Subiecții care îndeplinesc toate criteriile de includere și excludere au fost înscriși în studiu. Consimțământul informat a fost obținut de la fiecare participant înainte de începerea studiului.

Tratamente

Am testat trei băuturi ONS diferite care au fost formulate pentru a avea o concentrație scăzută de FODMAP, formulele A, B și C. Fiecare dintre formulele FODMAP scăzute conține mai puțin de 0,5 g FODMAPS pe porție (8 oz). Băutura de control pozitiv a fost 8 oz de lapte integral fără lactoză, cu 5 g de fructooligozaharide (FOS) și 2,7 g de zaharoză adăugate pentru a se potrivi pentru calorii. Dimensiunea de servire a fost determinată pe baza mărimii tipice de servire a băuturilor ONS. FOS este o fibră prebiotică care se adaugă în mod obișnuit la formulele enterale pentru beneficii putative ale GI [14, 15]. Controlul pozitiv a conținut o doză cunoscută de FODMAP de 5 g, depășind limita zilnică recomandată de FODMAP (3 g) (Tabelul 1).

Suplimentele cu conținut scăzut de FODMAP conțin 3 g de fibre, provenite din gumă guar parțial hidrolizată și gumă de salcâm. Aceste fibre sunt fermentate lent și s-au dovedit a fi bine tolerate în studiile clinice [16, 17]. S-a demonstrat că consumul zilnic de gumă guar parțial hidrolizată îmbunătățește simptomele GI la pacienții cu IBS [18].

Teste de respirație cu hidrogen

Carbohidrații care nu sunt absorbiți de tractul gastrointestinal sunt fermentați de bacterii din tractul gastrointestinal. Procesul de fermentare are ca rezultat producerea de hidrogen ca un produs secundar, care este apoi absorbit de intestin, transferat prin sânge în plămâni unde este expirat. Aproximativ 15-30% din populație conține Methanobrevibacter smithii, un microorganism care transformă hidrogenul în metan, care ar fi apoi absorbit și expirat [19]. Testele de respirație cu hidrogen măsoară hidrogenul și metanul expirat din plămâni pentru a cuantifica cantitatea de fermentație care se produce în intestin [20]. O creștere a hidrogenului respirației de 20 ppm este în general indicativă a inducerii simptomelor [21].

Participanții au fost instruiți să respire într-o pungă de colectare a respirației și 20 ml de aer expirator final au fost îndepărtați și testați. Probele au fost analizate utilizând sistemul Quintron GaSampler (Quintron Instruments, Milwaukee, WI). Probele au fost analizate în ceea ce privește conținutul de hidrogen și metan în duplicat și mediat pentru a îmbunătăți precizia.

Chestionare de simptome gastrointestinale

Toleranța GI a celor patru băuturi a fost stabilită prin completarea continuă a chestionarelor de simptome GI. Bonnema și colab. au observat simptome gastrointestinale raportate la participanții sănătoși pe o perioadă de două zile după un tratament cu oligozaharide [22]. Din acest motiv, am instruit participanții să completeze chestionare ale simptomelor GI timp de 48 de ore după consumul tratamentului. Am folosit o versiune modificată a chestionarului de simptome GI validat de Bocenschen și colab. [23]. Participanții au fost rugați să evalueze intensitatea sau frecvența percepută a simptomelor lor. Simptomele măsurate au inclus gaze sau balonare, greață, flatulență, diaree sau scaune libere, constipație, zumzet gastro-intestinal și crampe gastro-intestinale. Participanții ar putea raporta fiecare simptom ca fiind nici unul, ușor, moderat, destul de mult, sever, foarte sever sau insuportabil. Scorurile simptomelor pentru fiecare perioadă de timp au fost adăugate pentru a crea un scor simptom compozit GI.

Proceduri de studiu

Înainte de prima vizită, subiecții înscriși au primit instrucțiuni pentru a urma o dietă săracă în fibre și pentru a evita alcoolii din zahăr și alte surse de FODMAP, cum ar fi mere, pere etc. timp de 24 de ore înainte de fiecare vizită. Participanții au fost rugați, de asemenea, să evite exercițiile fizice excesive în timpul celor 24 de ore anterioare fiecărei vizite de testare. Participanții au fost instruiți să înceapă postul la ora 19:00 noaptea dinaintea vizitei de testare, să nu mănânce sau să bea altceva decât apă înainte de a ajunge la unitatea de testare.

Tratamentele au fost orbite atât pentru anchetatori, cât și pentru subiecți. Ordinea de tratament a fost atribuită aleatoriu de cercetarea statistică. Tratamentele au fost porționate în cupe opace cu capace și paie de către un cercetător fără alt rol în studiu pentru a ascunde diferențele vizuale dintre tratamente de la cercetători și participanți.

La sosirea în centrul de cercetare, subiecții au finalizat primul test de respirație și chestionarul GI la momentul inițial, înainte de consumul tratamentului. Subiecților li s-a administrat apoi băutura de tratament și li s-a recomandat să consume întreaga porție în decurs de 10 minute. Chestionare GI subiective suplimentare au fost completate la următoarele momente de timp: 30, 60, 120, 180 și 240 min, precum și la 12, 24 și 48 h după consumul băuturii testate. Hidrogenul respirației a fost măsurat la 60, 120, 180 și 240 de minute după ingestia tratamentelor. Participanții au putut să se întoarcă să părăsească instalația de testare și să continue rutina zilnică normală după finalizarea măsurării de 240 de minute a hidrogenului respirației. Participanții au fost programați pentru trei vizite de întoarcere cu cel puțin o săptămână distanță. Aceleași proceduri au fost repetate la fiecare vizită.

analize statistice

Simptomele GI subiective și hidrogenul respirației au fost exprimate ca o schimbare față de valoarea inițială și vor fi comparate utilizând o zonă corectată de bază sub curbă (ASC). Măsurile de hidrogen respirație au fost, de asemenea, comparate la fiecare moment individual. Analiza variației măsurilor repetate (ANOVA) a fost efectuată pentru a evalua dacă mijloacele au fost semnificativ diferite între cele patru tratamente. Dacă testul F general a fost semnificativ, s-au efectuat comparații perechi pentru a evalua care mijloace diferă de ce alte mijloace. P-valorile pentru comparații în perechi au fost ajustate cu ajustarea Tukey-Kramer pentru a ține cont de comparații multiple. Toată analiza a fost efectuată utilizând software-ul de analiză statistică (versiunea 9.3, SAS Institute Inc., Cary, NC). O față-verso p-valoare

Rezultate

Demografia subiectului

Douăzeci și doi de subiecți (11 bărbați, 11 femei) au fost recrutați și înscriși în studiu. Un subiect de sex feminin a fost abandonat din studiu după prima vizită din cauza inițierii antibioticelor. Cei 21 de subiecți care au finalizat studiul și au fost incluși în analiza statistică au avut o vârstă medie de 21,9 ± 3,7 ani și un IMC mediu de 23,3 ± 2,4 kg/m 2 .

Teste de respirație cu hidrogen

Nu a existat nicio diferență în măsurătorile inițiale ale hidrogenului respirației între tratamente (P = 0,86). Nivelurile inițiale ale hidrogenului respirației pentru toate tratamentele au fost crescute, sugerând că plumbul în dietă a restricționat insuficient carbohidrații fermentabili înainte de vizitele de studiu. Niciunul dintre cele trei FODMAP ONS reduse nu a produs o creștere a producției de hidrogen respirație în cele patru ore după consum. Cu toate acestea, controlul pozitiv a produs o creștere a hidrogenului respirației de 9 ppm inițial până la vârf (Fig. 1). ASC hidrogenul respirației a fost statistic diferit între controlul pozitiv și FOMDAP B scăzut (10,6 vs -15,6 respectiv) și controlul pozitiv și FODMAP C scăzut (10,6 vs -17,26) formule după comparații perechiP = 0,040 și respectiv 0,026). În plus, nivelul mediu de hidrogen al respirației a fost statistic diferit între controlul pozitiv și fiecare dintre cele trei FODMAP ONS scăzute la trei și patru ore după consum (Tabelul 2).

toleranță

Răspunsul la hidrogenul respirației după consumul de băuturi scăzute FODMAP ONS și controlul pozitiv la adulții sănătoși

Chestionare de simptome gastrointestinale

Niciun simptom nu a fost raportat ca fiind „sever”, „foarte sever” sau „insuportabil” de către oricare dintre participanții care urmează oricare dintre tratamente. În general, fiecare dintre băuturile tratate a fost bine tolerată de către participanții sănătoși. Nu au existat diferențe semnificative în răspunsurile ASC ale oricăruia dintre simptomele măsurate individual sau scorul simptomului GI compozit între tratamente. Diferențele în măsurile ASC au fost analizate atât la primele patru ore după consum, cât și la 48 de ore după consum (Tabelul 3).

Discuţie

Lipsa unui răspuns pozitiv la hidrogenul respirației în urma consumului de FODMAP ONS scăzut demonstrează că aceste produse nu sunt fermentate rapid în colon. A existat o diferență semnificativă în concentrația de hidrogen respirație la 3 și 4 ore post-consum între fiecare dintre cele trei formule FODMAP scăzute și controlul pozitiv. Această constatare era de așteptat deoarece ONS au fost formulate cu ingrediente despre care se știe că sunt bine tolerate și ușor digerabile, în timp ce controlul pozitiv a fost făcut cu FOS o fibră prebiotică rapid fermentabilă. Controlul pozitiv a produs un răspuns pozitiv la hidrogenul respirației în perioada de timp de patru ore; cu toate acestea, creșterea cu 9 ppm (valoarea inițială până la vârf) nu a fost suficient de mare pentru a provoca un răspuns simptomatic la participanții sănătoși. Bonnema și colab. au observat rezultate similare la furnizarea de fibre subiecților sănătoși, deoarece doza de 5 g de FOS nu a provocat simptome GI semnificativ mai mari comparativ cu martorul [22]. În timp ce sa demonstrat că o doză de 10 g de FOS produce simptome gastrointestinale la persoanele sănătoase, o doză de 5 g a fost o doză mai realistă pentru un ONS tipic [22].

Acest studiu a fost realizat la subiecți umani sănătoși, spre deosebire de subiecții care suferă de IBS. În timp ce concluziile acestui studiu oferă o perspectivă asupra efectelor toleranței gastrointestinale a acestor formule scăzute FODMAP fără efecte confundante din tulburările gastro-intestinale, nu explică efectele suplimentelor la persoanele cu IBS. Constatări publicate de Magge și colab. sugerează că persoanele sănătoase și persoanele cu IBS au răspunsuri similare cu hidrogen în respirație la dietele FODMAP scăzute și ridicate [24]. Nivelurile de hidrogen respirație au rămas scăzute după consumul de alimente FODMAP scăzute și au crescut după consumul de alimente FODMAP ridicate în ambele grupuri. Creșterea hidrogenului respirației după consumul de produse FODMAP ridicate a fost mai exagerată la persoanele cu IBS [24]. Mai mult, în timp ce indivizii sănătoși nu au avut nicio diferență în simptomele GI, participanții cu IBS au raportat mai multe simptome GI după dieta ridicată FODMAP [24]. Pe baza acestor constatări raportate, am anticipa că formulele FODMAP reduse ar fi bine tolerate la persoanele cu IBS, deși acest studiu ar trebui repetat într-o populație IBS pentru a confirma.

Din păcate, perioada de timp de patru ore folosită pentru a măsura răspunsul la hidrogen al respirației din tratamente nu a fost suficientă pentru a vedea un vârf definit pentru controlul pozitiv. Ca rezultat, efectul deplin al controlului pozitiv asupra hidrogenului respirației este încă necunoscut. Cu toate acestea, diferența distinctă de răspuns între băuturile FODMAP scăzute și băuturile FODMAP ridicate este încă evidentă. În plus, un tratament de control al apei ar fi permis o comparație între diferitele tratamente la o stare de post continuată. Cu toate acestea, acest lucru ar fi necesitat un repaus de 16 ore pentru participanți, care ar putea avea alte efecte neintenționate asupra simptomelor gastro-intestinale.

O altă limitare a acestui studiu a fost nivelul ridicat de bază al hidrogenului respirației de bază observat pe parcursul studiului. Deși subiecții au fost rugați să urmeze o dietă cu conținut scăzut de fibre, cu conținut scăzut de poliol în ziua precedentă și să postească timp de 12 ore înainte de fiecare vizită, acest lucru nu a fost complet eficient în atingerea unui nivel scăzut de bază al hidrogenului în respirație. Studiile viitoare ar trebui să ia în considerare oferirea unei diete scăzute de FODMAP participanților în zilele anterioare vizitelor de studiu pentru a îmbunătăți aceste măsuri de bază. Nu au existat diferențe semnificative în măsurile inițiale între tratamente, iar măsurarea ASC a fost corectată pentru măsurile inițiale, astfel încât această limitare a avut probabil un impact redus asupra constatărilor generale ale acestui studiu. Acest studiu nu a testat participanții pentru a asigura recrutarea subiecților producători de hidrogen. Aceasta este o altă limitare a acestui studiu și ar trebui corectată în cercetările viitoare.

Deoarece aceste băuturi au un conținut scăzut de FODMAP, acestea ar putea fi încorporate în dieta unei persoane care urmează faza de eliminare a dietei scăzute de FODMAP. Această fază poate fi restrictivă, iar indivizii se pot lupta să găsească gustări FODMAP reduse gata de consum pe care să le poarte cu ele. ONS sunt, de asemenea, utilizate pentru pacienții incapabili să-și satisfacă nevoile nutriționale numai cu alimente. Pacienții care suferă de IBS sau cei care au alte sensibilități digestive pot beneficia de utilizarea unui FODMAP ONS scăzut în perioadele de aport inadecvat de calorii sau când dieta este foarte limitată.

Concluzie

În general, cele trei formule FODMAP scăzute au fost bine tolerate de subiecții umani sănătoși, dovadă fiind lipsa unei producții crescute de hidrogen în respirație și absența simptomelor GI raportate de subiect. Acest studiu oferă dovezi care să susțină utilizarea unui FODMAP ONS scăzut ca opțiune pentru persoanele care urmează o dietă FODMAP scăzută. Ar trebui efectuate mai multe cercetări în viitor, utilizând participanții cu IBS pentru a evalua toleranța ONS FODMAP scăzut în populația de interes.