A randomized double-blind cross-over trial to study the effects of resistant starch prebiotic in chronic kidney disease (ReSPECKD).

BACKGROUND: Chronic kidney disease (CKD) is associated with a reduced quality of life and an increased risk of kidney failure, cardiovascular events, and all-cause mortality. Accumulation of nitrogen-based uremic toxins leads to worsening of symptoms in individuals with CKD. Many uremic toxins, such as indoxyl and p-cresol sulphate, are produced exclusively by the gut microbiome through the proteolytic digestion of aromatic amino acids. Strategies to reduce the production of these toxins by the gut microbiome in individuals with CKD may lessen symptom burden and delay the onset of dialysis. One such strategy is to change the overall metabolism of the gut microbiome so that less uremic toxins are produced. This can be accomplished by manipulating the energy source available to the microbiome. Fermentable carbohydrates which reach the gut microbiome, like resistant starch (RS), have been shown to inhibit or reduce bacterial amino acid metabolism. This study aims to investigate the effects of resistant potato starch (RPS) as a prebiotic in individuals with CKD before the onset of dialysis. METHODS: This is a double-blind, randomized two-period crossover trial. Thirty-six eligible participants will consent to follow a 26-week study regimen. Participants will receive 2 sachets per day containing either 15 g of RPS (MSPrebiotic, resistant potato starch treatment) or 15 g cornstarch (Amioca TF, digestible starch control). Changes in blood uremic toxins will be investigated as the primary outcome. Secondary outcomes include the effect of RPS consumption on symptoms, quality of life and abundance, and diversity and functionality of the gut microbiome. DISCUSSION: This randomized trial will provide further insight into whether the consumption of RPS as a prebiotic will reduce uremic toxins and symptoms in individuals who have CKD. TRIAL REGISTRATION: ClinicalTrials.gov NCT04961164 . Registered on 14 July 2021.

The Effects of Resistant Starch Consumption in Adult Patients With Chronic Kidney Disease: A Systematic Review.

Background: Resistant starches (RSs) are not digested by human digestive enzymes and pass through the upper digestive tract to become substrates for colonic bacteria. Resistant starch supplementation has shown promising results in altering the microbiota of animal models of chronic kidney disease (CKD). Resistant starch consumption may influence the production of uremic toxins in CKD. Objective: To conduct a systematic review to determine whether the consumption of RS reduces the progression of kidney disease in adult patients with CKD. Design: We included randomized controlled trials comparing RS supplementation to placebo, no treatment, or standard care. Cochrane Central, Embase, MEDLINE, Web of Science, and CINAHL databases were searched. There was no limitation on publication date, but only English manuscripts were included. The search was conducted in July 2020. Patients: Adult outpatient populations with CKD, using any recognized diagnostic criteria. Measurements: The primary outcome was change in glomerular filtration rate (GFR) from baseline through the end of the trial in patients not on dialysis; secondary outcomes included change in uremic toxin concentrations (p-cresol/p-cresyl sulfate [p-CS], indoxyl sulfate [IS]) and inflammatory markers (tumor necrosis factor alpha [TNF-α], C-reactive protein [CRP], interleukin 6 [IL-6]) from baseline through the end of the trial, and changes in self-reported symptom scores. Methods: The Cochrane Collaboration Risk of Bias tool was used to assess risk of bias in included studies. The systematic review results are reported following the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analysis guidelines. Results: We identified 4 unique studies, reported in 9 publications that met our inclusion criteria, including a total of 215 enrolled participants. Results were calculated using data from the longest reported follow-up time. The primary outcome of changes in kidney function markers was only studied in 1 trial; this trial reported an increase in creatinine and a decrease in blood urea nitrogen; no changes in GFR were reported. A review of the secondary outcomes showed an overall decline in IS, TNF-α, and IL-6, in RS groups, but with mixed results in p-CS and CRP/high-sensitivity CRP. Safety data showed that RS was well tolerated with no reports of excessive side effects. Limitations: We determined a meta-analysis was not feasible due to clinical heterogeneity between study populations and differences in reported outcomes in the included studies. Conclusion: There is limited and inconsistent evidence on the impact of RS in adult patients with CKD. Further research is needed to determine the safety and efficacy of RS supplementation in this population.

Contexte: Les amidons résistants ne sont pas dégradés par les enzymes digestives humaines; ils traversent le tube digestif supérieur et deviennent des substrats pour les bactéries du côlon. La supplémentation en amidons résistants a montré des résultats prometteurs dans la modification du microbiote chez les modèles animaux d'insuffisance rénale chronique (IRC). Dans ce contexte, la consommation d'amidons résistants pourrait avoir une incidence sur la production de toxines urémiques. Objectif: Procéder à une revue systématique afin de déterminer si la consommation d'amidons résistants limite la progression de la maladie chez les adultes atteints d'IRC. Conception de l'étude: Ont été inclus les essais contrôlés randomisés qui comparaient la supplémentation en amidons résistants à un placebo, à l'absence de traitement ou aux soins courants. La recherche a été effectuée en juillet 2020 dans les bases de données Cochrane Central, Embase, Medline, Web of Science et CINAHL. La date de publication n'était pas limitée, mais seuls les articles rédigés en anglais ont été inclus. Sujets: Des adultes atteints d'IRC et suivis en ambulatoire, selon tout critère de diagnostic reconnu. Mesures: Le principal critère d'évaluation était un changement dans le taux de filtration glomérulaire entre le début et la fin de l'essai chez les patients non dialysés. Les résultats secondaires comprenaient un changement, entre le début et la fin de l'essai, dans les concentrations de toxines urémiques (sulfate de p-crésol/crésyle, sulfate d'indoxyle) et de marqueurs d'inflammation (TNFα, CRP, IL-6), ainsi que dans les scores de symptômes auto-déclarés. Méthodologie: L'outil de Risque de Biais de la Collaboration Cochrane a été utilisé pour évaluer le risque de biais dans les études incluses. Les résultats de la revue systématique sont présentés conformément aux directives PRISMA. Résultats: Quatre études uniques, présentées dans neuf publications et portant sur un total de 215 patients, répondaient à nos critères d'inclusion. Les résultats ont été calculés à partir des données de la plus longue période de suivi rapportée. Un seul de ces essais avait examiné le critère principal d'évaluation, soit un changement dans les marqueurs de la fonction rénale. On y rapportait une augmentation du taux de créatinine et une diminution du taux de l'urée dans le sang. Aucun changement dans le débit de filtration glomérulaire n'avait été signalé. Un examen des résultats secondaires a révélé une diminution globale du sulfate d'indoxyle, du TNF alpha et d'IL-6 dans les groupes de patients qui prenaient des suppléments d'amidon résistants, mais des résultats mitigés en ce qui concerne les taux de p-CS et de CRP/hsCRP. Les données de sécurité montraient que les amidons résistants étaient bien tolérés, aucun effet secondaire important n'ayant été rapporté. Limites: Une méta-analyse n'était pas réalisable en raison de l'hétérogénéité clinique entre les populations étudiées et des différences dans les résultats rapportés dans les études incluses. Conclusion: Les données sur les effets d'une supplémentation en amidons résistants chez les adultes atteints d'IRC sont limitées et manquent d'uniformité. D'autres recherches examinant la sécurité et l'efficacité d'une supplémentation en amidons résistants dans cette population sont nécessaires.