Effects of dietary intervention on gut microbiota and metabolic-nutritional profile of outpatients with non-alcoholic steatohepatitis: a randomized clinical trial

Abstract

Introduction: Modulation of the gut microbiota, through diet, emerges as a therapeutic possibility to improve health. Objective: To characterize the intestinal microbiota composition and the metabolic-nutritional profile in patients with non-alcoholic steatohepatitis, as well as the effects of dietary intervention on the aforementioned parameters. Methods: They are presented in two articles. In article 1 (cross-sectional study), partial data from 30 patients with NASH and article 2 (randomized, parallel, open-label study) were analyzed. 40 patients with NASH were allocated to two groups: DIET (individualized diet with 1,651.34 ± 263.25 kg / day, 47% carbohydrates, 28% lipids, 25% proteins and 30.3 ± 4.7 g / day of fiber plus nutritional orientation) and Control (CT - nutritional orientation). The groups were evaluated at baseline and after 3 months of intervention. The study was conducted at the University Hospital-UFJF. Hepatic histology, faecal collection (fecal microbiota), hydrogen and methane respiratory test (bacterial overgrowth in SBID), blood collection (hepatic biochemistry, glycemic and lipid profile), anthropometry, percentage evaluation of body fat and dietary intake. Results: Article 1: Association of fecal microbiota with clinical parameters and diet in nonalcoholic steatohepatitis The highest density of fecal microorganisms was Bacteroidetes [4.77 (3.61-5.81) x 108 cells g-1], which correlated positively with aspartate aminotransferase (p=0.008) and, negatively, with carbohydrate intake (p=0.021). Archaea positively correlated with total cholesterol (p=0.007); Acidobacteria, positively, with lobular inflammation (p = 0.024) and triacylglycerol (p=0.007), Verrucomicrobiales positively with BMI (p = 0.007), Proteobacteria, positively with polyunsaturated ingestion (p = 0.026). The Acidobacteria group was quantified for the first time in adults with NASH [1.57 (1.01-1.83) x 108 g-1 cells]. The results suggest that the intestinal microbiota is probably involved in the modulation of risk factors for NASH. The intervention in the DIET group reduced body weight, waist, percentage of fat, total cholesterol, triacylglycerols, glycemia, insulin, HOMA-IR and transaminases (p<0.05) in relation to baseline. However, the CT group did not present changes in the metabolic- 10 nutritional profile (p>0.05). There was no difference between the groups in the SIBO frequency at baseline (p = 0.723) and after 3 months (p = 0.327). The DIETA group increased total microorganisms (p=0.04), while the CT group reduced Bacteroidetes (p=0.04) and Verrucomicrobiales (p=0.02). The results suggest that exclusively dietary modifications contribute to the health promotion of patients with NASH and should form the basis of nutritional treatment for this condition.Introdução: A modulação da microbiota intestinal, por meio da dieta, emerge como uma possibilidade terapêutica para melhorar a saúde. Objetivo: Caracterizar a composição da microbiota intestinal e o perfil metabólico-nutricional em pacientes com esteato-hepatite não alcoólica, bem como os efeitos da intervenção dietética nos parâmetros supracitados. Métodos: Estão apresentados em dois artigos. No artigo 1 (estudo transversal) foram avaliados dados parciais de 30 pacientes com EHNA e no artigo 2 (estudo randomizado, paralelo, aberto) 40 pacientes com EHNA foram alocados em dois grupos: DIETA (dieta individualizada com 1.651,34 ± 263,25 kcal/dia, 47% carboidratos, 28% lipídeos, 25% proteínas e 30,3 ± 4,7g/dia de fibras mais orientação nutricional) e Controle (CT- orientação nutricional). Os grupos foram avaliados no tempo basal e após 3 meses de intervenção. O estudo foi realizado no Hospital Universitário-UFJF. Realizou-se análise da histologia hepática, coleta de fezes (microbiota fecal), teste respiratório de hidrogênio e metano (supercrescimento bacteriano no intestino delagado-SBID), coleta de sangue (bioquímica hepática, perfil glicêmico e lipídico), antropometria, avaliação do percentual de gordura corporal e do consumo dietético. Resultados: Artigo 1: Associação da microbiota fecal com parâmetros clínicos e dieta na esteato-hepatite não alcoólica – A maior densidade de microrganismos fecais foi Bacteroidetes [4,77 (3,61-5,81) x 108 células g-1], que se correlacionou positivamente com aspartato aminotransferase (p=0,008) e, negativamente, com ingestão de carboidratos (p=0,021). Archaea correlacionou positivamente com colesterol total (p=0,007); Acidobacteria, positivamente, com inflamação lobular (p=0,024) e triacilglicerol (p=0,007), Verrucomicrobiales, positivamente, com IMC (p=0,007), Proteobacteria, positivamente com ingestão de polinsaturados (p=0,026). O grupo Acidobacteria foi quantificado pela primeira vez em adultos com EHNA [1,57 (1,01-1,83) x 108 células g-1]. Os resultados sugerem que a microbiota intestinal provavelmente está envolvida na modulação dos fatores de risco para EHNA. Artigo 2: Efeitos da intervenção dietética na microbiota intestinal e perfil metabólico-nutricional de pacientes com esteato-hepatite não alcoólica: 8 um ensaio clínico randomizado –A intervenção no grupo DIETA reduziu peso corporal, cintura, percentual de gordura, colesterol total, triacilgliceróis, glicemia, insulina de jejum, HOMA-IR e transaminases (p0,05). Não houve diferença, entre os grupos, na frequência de SBID no basal (p=0,723) e após 3 meses (p=0,327). O grupo DIETA aumentou microrganismos totais (p=0,04), enquanto o grupo CT reduziu Bacteroidetes (p=0,04) e Verrucomicrobiales (p=0,02). Os resultados sugerem que modificações exclusivamente dietéticas contribuem para promoção da saúde de pacientes com EHNA e devem constituir a base do tratamento nutricional para esta condição