Acceleration of Nutrient Emptying from the Stomach to the Small Bowel. A New Potential Mechanism to Decrease Caloric Intake in Humans

Abstract

La capacitat d’ingesta o sacietat i el seu control neuroendocrí són variables d'interès en la recerca en obesitat. No obstant això, el patró or actual per avaluar la sacietat mesura l'energia ingerida durant un bufet lliure. Això és car i difícil d'estandarditzar entre diferents laboratoris. Recentment, s'ha proposat mesurar la ingesta ad libitum amb una beguda nutritiva com a mètode més barat i senzill. Ambdos mètodes no han estat mai comparats. Així, el primer estudi d’aquesta tesi té com a objectiu comparar la capacitat d’ingesta i la resposta neuroendocrina postprandial, durant un bufet de menjar i amb una beguda nutritiva. Per provar això, es va demanar a voluntaris sans que fessin ambdues proves en dos dies diferents. Els resultats mostren una bona correlació de totes les variables mesurades per les dues proves i similars respostes neurohormonals postprandials. Per tant, les nostres dades donen suport a la utilització de la prova beguda en l’estudi de la fisiologia de la sacietat en humans. La sacietat és induïda quan els nutrients arriben l'intestí prim estimulant la secreció de diverses citoquines i pèptids que regulen la ingesta d'aliments, coneguts com factors de sacietat, a través de mecanismes neurohormonals. Dades prèvies del nostre grup suggerien que una arribada precoç de nutrients a l'intestí prim podia adelantar l’estat de sacietat a través de l’avançada secreció de factors de sacietat entèrics. Així, el segon estudi d’aquesta tesi tenia com a objectiu provar aquesta hipòtesi mitjançant l’acceleració farmacològica del buidament gàstric de nutrients a l'intestí prim. Usant la prova prèviament validada de la beguda nutritiva, hem demostrat que un augment en la velocitat de buidament gàstric indueix sacietat de forma precoç i, d'altra banda, una disminució significativa en la quantitat de calories ingerides. Això obre un nou i interessant camp d'estudi sobre la regulació de la ingesta i teràpies contra l'obesitat

Acute energy intake/satiation is an outcome of interest in obesity trials as it is its neuro-endocrine control. However, the gold standard to assess satiation measures energy intake during an ad libitum buffet-meal, which is expensive and difficult to standardize across laboratories. Recently, a nutrient drink test has been proposed as a more standardized, cheaper and easier method for measuring ad libitum energy intake. However, the latter has never been compared with the gold standard. Thus, in the first study of this thesis we aimed to compare energy intake and the neuro-endocrine postprandial response, during a free-buffet meal and the new nutrient-drink test. To test this we asked healthy volunteers to undergo both test on two different days. The results show a good correlation of all variables measured by the two tests and similar postprandial neuro-hormonal satiation responses. Hence, our data support the potential of the use of a simple nutrient drink test to study satiation/obesity physiology in humans. Satiation is induced when nutrients arrive to the small intestine stimulating secretion of several cytokines and peptides that regulate food intake, known as satiation factors, through neuro-hormonal mechanisms. Previous data from our group suggested us that a precocious arrival of nutrients to the small intestine might induce an earlier satiation state through precocious secretion of enteric satiation factors. Thus, in the second study of this thesis we aimed to prove this by pharmacologically accelerating gastric dumping of nutrients to the small bowel. Using the previously validated nutrient drink test we have demonstrated that an increase in gastric emptying rate induced satiation earlier and, moreover, a significant decrease in the amount of calories ingested. This opens up a new and interesting field of study on food intake regulation and obesity therapies.