Probiotika a mikrobiom: Klinická intervenční studie pro úzkost a depresi

Účel

Lidský mikrobiom, také známý jako mikroflóra, se skládá z bakteriálních kolonií těla. Ačkoli jsou bakterie běžně spojovány s nemocemi, existují dobré bakterie známé jako probiotické bakterie, které přirozeně rostou v mikrobiomu lidského střeva. Probiotické bakterie jsou živé mikroorganismy a skládají se z přibližně 400 různých bakteriálních kmenů, které podporují život v jejich hostitelském organismu. Střevní mikrobiom, také známý jako střevní flóra, hraje roli v normálním lidském vývoji, trávení, tělesné hmotnosti, výživě a regulaci imunitního systému, kromě toho, že ovlivňuje různé neurologické funkce. Bylo zjištěno, že environmentální faktory včetně antibiotik, nemocí, stresu a stravy mohou změnit mikrobiom jednotlivce prostřednictvím svých účinků na probiotické bakterie umístěné ve střevní mikroflóře.

Ačkoli probiotické bakterie rostou přirozeně v lidském střevě, získávání střevního mikrobiomu se u každého jedince liší v závislosti na různých faktorech, včetně způsobu porodu a rané diety. Výzkum naznačuje, že k prvnímu vystavení novorozenců bakteriím ak získání prvních složek jejich mikrobiomu dochází během porodu. Kojenci získávají bakterie své matky, když procházejí vaginálním kanálem během porodu. Výzkumy ukazují, že z tohoto důvodu mají děti narozené císařským řezem méně rozmanitý mikrobiom (Dominguez-Bello, Costello, Contreras, Magris, Hidalgo, Fierer, & Knight, 2010). Výzkum také naznačuje, že kojenci po narození nadále získávají svůj střevní mikrobiom v prvních dvou letech života pod vlivem dietní výživy. Například ve studii šesti kojených a šesti kojenců krmených umělou výživou měli ti, kteří konzumovali speciálně obohacenou výživu obsahující jak prebiotika (látky vyživující probiotika), tak různé probiotické bakterie, mnohem rozmanitější střevní flóru než ti, kteří dostávaly mateřské mléko (Harmsen, Wildeboer-Veloo, Raangs, Wagendorp, Klijn, Bindels, & Welling, 2000). Vezměte prosím na vědomí, že tato studie nepopírá výhody mateřského mléka a byla určena k posouzení účinku zvýšených koncentrací prebiotik a probiotik v kojenecké výživě, která byla chemicky podobná mateřskému mléku.

Protože probiotické bakterie jsou získávány přirozeně ze zdrojů životního prostředí a kromě toho, že normálně rostou v lidském těle, je pro člověka bezpečné konzumovat probiotika. Kromě toho organizace Health Canada označila probiotika za přírodní produkt pro zdraví (NHP) bezpečný pro lidskou spotřebu. Běžné potraviny, které denně jíme, obsahují probiotické bakterie, které obohacují naši střevní flóru. Například jogurt a sýr obsahují probiotické bakterie. V poslední době došlo mezi výzkumníky k prudkému nárůstu zájmu o probiotika, protože se zvyšují pozitivní účinky probiotik na střevní mikrobiom a uznání jejich velkého terapeutického potenciálu pro širokou škálu stavů.

Mikrobiom a fyzické zdraví

Výzkum ukázal, že probiotické bakteriální kmeny, jako jsou Bifidobacteria a Lactobacilli, pomáhají při léčbě syndromu dráždivého tračníku a dalších gastrointestinálních a střevních onemocnění tím, že inhibují kolonizaci a růst bakterií, které způsobují onemocnění. Kromě toho se předpokládá, že střevní mikrobiom hraje nedílnou roli při regulaci zdravého fungování imunitního systému. Fungování imunitního systému je udržováno homeostatickými vztahy s mikrobiomem, který zase hraje roli ve vývoji lymfoidních tkání a imunitního systému (Hooper, Littman, & Macpherson, 2012). Nerovnováha střevní mikroflóry je spojována se zhoršenou imunitní reakcí.

Mikrobiom a duševní zdraví

Mikrobiom je spojován s různými stavy duševního zdraví. Vědci toto spojení nazvali „osa střeva a mozku“ (Forsythe, Sudo, Dinan, Taylor a Bienenstock, 2010). Bylo zjištěno, že bakterie ve střevě produkují GABA a serotonin, ačkoli přesný mechanismus, kterým tyto gastrointestinální neurotransmitery ovlivňují fungování mozku, není v tuto chvíli znám. Narušení mikrobiomu však bylo spojeno s autismem, stejně jako s úzkostnými a depresivními poruchami.

Nerovnováha ve střevní flóře jako důsledek časného užívání antibiotik se například také podílela na rozvoji autismu. Bylo prokázáno, že probiotika pomáhají při léčbě autistických symptomů tím, že podporují růst prospěšných bakterií a inhibují růst škodlivých bakterií. Vědci identifikovali přemnožení určitých kmenů Clostridia, které produkují kyselinu propionovou ve střevech autistických dětí. Kyselina propionová je neurotoxin, který prochází hematoencefalickou bariérou a mohl by narušit normální vývoj mozku v raném dětství (Parracho, Gibson, Knott, Bosscher, Kleerebezem, & McCartney, 2010).

Poruchy ve vývoji normální mikroflóry byly také spojeny se změnami reaktivity na stres, které pokračují do pozdějšího života. Například různé metabolické dráhy, jako jsou ty, které zahrnují žlučové kyseliny a syntetizátory steroidních hormonů, které jsou nezbytné pro tělesné funkce, závisí na zdravém mikrobiomu (Antunes, Han, Ferreira, Lolic, Borchers a Finlay, 2011). Výzkumy ukazují, že užívání antibiotik v raném věku vede ke snížení střevní flóry a diverzity a může se podílet na vyvolání fyziologického stavu bdělosti, podobného rysu známému jako „citlivost na úzkost“. Citlivost na úzkost se týká tendence některých jedinců nepřetržitě monitorovat svůj fyziologický stav a nesprávně interpretovat normální fluktuace homeostázy jako život ohrožující události. Ve studiích na zvířatech vede konzumace probiotik ke snížení úzkostného chování a také ke změnám v GABA receptorech, které zprostředkovávají hormony související se stresem (Bravo, Forsythe, Chew, Escaravage, Savignac, Dinan, Bienenstock a Cryan, 2011). Příznivé účinky střevní mikroflóry na stres a úzkost byly také prokázány při srovnání bezmikrobních myší (tj. myší bez mikrobiomu) a myší s bohatou střevní mikroflórou. Myši s bohatou střevní mikroflórou vykazují menší reaktivitu vůči stresu než myši bez mikrobů.

Aktuální návrh

Navrhovaný projekt bude zkoumat účinky probiotik na úzkost a související psychologické a fyziologické faktory u lidí. Terapeutický potenciál probiotik pro snížení úzkosti a dalších faktorů spojených s narušeným mikrobiomem bude hodnocen ve dvojitě zaslepeném placebovém křížovém designu. Na základě dosavadních zjištění výzkumu se předpokládá, že probiotika sníží úzkostné a depresivní symptomy.

Metodologie

Sedmdesát pět mužských a ženských účastníků starších 18 let bude rekrutováno prostřednictvím inzerátů umístěných na různých místech v oblasti Wolfville, stejně jako místních novin a stránek sociálních médií, jako je Facebook. Online reklamy včetně odkazu na webovou stránku obsahující informace o způsobilosti ke studiu a požadavcích (http://www.probioticstudy.com) budou zveřejněny na facebookových skupinách různých organizací ve Wolfville, včetně Inner Sun Yoga Center, Wolfville Farmer's Market a komunitní rady EOS Fine Foods, a také v místních novinách, jako je Grapevine a Advertiser (viz Příloha A). Informační brožury budou distribuovány do Valley Regional Hospital, Eastern Kings Memorial Health Center a Mud Creek Medical Co-op Ltd. k vystavení v jejich čekárnách (viz příloha B). V oblasti Wolfville budou také umístěny reklamní plakáty (včetně komunitní rady Acadia Athletic Complex, komunitní desky Wolfville Shopper's Drug Mart a Wolfville Post Office) s vytahovacími kartami obsahujícími adresu URL webové stránky pro stránku s informacemi o studii (viz příloha C). E-mail pro všechny zaměstnance bude také zaslán zaměstnancům Acadia University zaměřeným na neakademická povolání pro nábor (viz Příloha D).

Protože existuje omezený výzkum na účastnících mladších 18 let, musí být účastníkům alespoň 18 let. Účastníci musí také bydlet v dojezdové vzdálenosti od Wolfville, Nova Scotia, mít možnost přijet do Wolfville na schůzky s výzkumníky a mít platnou e-mailovou adresu. Vylučující kritéria pro účast zahrnují povolání související s akademickou činností, včetně univerzitního/vysokoškolského profesora nebo studenta (aby se předešlo efektům kohorty souvisejícím se specifickými výkyvy podmínek spojených s vysokým stresem během akademického semestru); mít HIV/AIDS; v současné době podstupuje chemoterapii; s diagnostikovaným závažným metabolickým, imunitním nebo zažívacím problémem, včetně rakoviny, Croneovy choroby nebo ulcerózní kolitidy, roztroušené sklerózy, lupusu, Addisonovy choroby nebo jiné formy adrenální nedostatečnosti; v současné době užívá léky na úzkost; užívání probiotických kapslí; užívání antibiotik; nebo s jiným závažným onemocněním.

Jakmile potenciální účastníci zkontrolují informace na webových stránkách studie a uvedou, že se chtějí zúčastnit, budou přesměrováni na stránku informovaného souhlasu. Zaškrtnutím políčka a kliknutím na „Odeslat“ na stránce informovaného souhlasu online vyjádří svůj souhlas s účastí a budou přesměrováni na demografický dotazník (viz Příloha E). Dotazník bude obsahovat otázky týkající se zdraví účastníků, anamnézy a potravin, které konzumují. Všechna data shromážděná online během této studie budou uložena na kanadském serveru, aby se předešlo problémům se zákonem Patriot Act spojeným s daty uloženými na serverech v USA. Výzkumník naplánuje schůzky s účastníky, kteří dají online souhlas k účasti.

Studie bude probíhat po dobu 22 týdnů, během nichž budou účastníci konzumovat perorální probiotikum po dobu 10 týdnů a placebo (inertní látka bez terapeutického účinku) po dobu 10 týdnů, s dvoutýdenním vymývacím obdobím. . Účastníci dostanou buď probiotika nebo placebo po dobu prvních deseti týdnů a druhé po dobu 10 týdnů. Účastník ani výzkumník podávající probiotika a placebo nebudou vědět, které z nich účastník užívá. Protože se jedná o dvojitě zaslepený design, pouze vedoucí, Dr. Susan Potterová, bude zasvěcena do experimentálního stavu účastníků. Vedoucí náhodně přiřadí účastníkům buď placebo nebo probiotický stav.

Probiotika použitá v této studii budou organická probiotika 7 kmenů 20 miliard za gram zakoupená od společnosti Prescribed For Life. Jedná se o přírodní organický probiotický prášek včetně kmenů probiotických bakterií Acidophilus, Bifidum, Casei a Rhamnosus, 400 mg na kapsli. Placebo kapsle budou obsahovat 400 mg rýžové mouky. Každý účastník obdrží dvě lahvičky s pilulkami – jednu se 70 probiotickými kapslemi na deset týdnů a druhou se 70 kapslemi s placebem na deset týdnů. Tyto kapsle se užívají perorálně, jedna kapsle denně.

Výzkumník a supervizor naplánují schůzku s každým účastníkem, aby poskytli podrobné pokyny pro studii a získali informovaný souhlas s pokračováním každého účastníka ve studii (viz Příloha F a Příloha G). Při úvodní schůzce, desetitýdenní schůzce a závěrečné dvacetitýdenní schůzce účastníci vyplní stupnici deprese a stresu (DASS) a index citlivosti na úzkost (ASI). Účastníci dokončí tato měření třikrát během studijního období, aby výzkumníci mohli měřit změnu symptomů úzkosti a deprese ve třech časových bodech. Na každém z těchto setkání dostanou účastníci také svou lahvičku buď probiotických tobolek, nebo tobolek s placebem, které budou užívat po dobu 10 týdnů. Při své desetitýdenní schůzce dostanou účastníci také kopie DASS a ASI, které mají být vyplněny na konci studie (viz příloha H). Na třetí a poslední schůzku účastníci přinesou své vyplněné dotazníky a dostanou příležitost položit jakékoli dotazy týkající se studie a také vyplnit hlasovací lístek pro slosování o ceny. Pokud chtějí vědět, během kterých fází dostávali probiotické a placebo tobolky, bude jim sděleno, že po dokončení studie jim budou informace zaslány e-mailem.

Účastníci budou kontaktováni výzkumným pracovníkem třetí a šestý den každé fáze (probiotika a placebo) prostřednictvím e-mailu, aby se přihlásili a odpověděli na případné otázky (viz Příloha I). Účastníci budou požádáni o vyplnění krátkého dotazníku jednou za dva týdny během studijního období, jehož vyplnění by nemělo trvat déle než 5 minut (viz Příloha J a Příloha K), aby zmapovali jakékoli změny úzkosti a/nebo fyzického zdraví, např. stejně jako udržovat komunikační linky otevřené v případě jakýchkoliv otázek.

Souhlas

Účastníci vyplní dva formuláře souhlasu, jeden online před sběrem demografických a identifikačních informací a jeden před zahájením probiotické fáze studie (viz příloha E, resp. příloha G).

Podvádění a hlášení

Ačkoli to není technicky klam, účastníci budou dostávat buď placebo nebo probiotika po dobu deseti týdnů v období studie, ale nebude jim řečeno, které z těchto dvou dostávají, ačkoli budou informováni, že jim to nebude řečeno. Po dokončení studie bude účastníkům, kteří chtějí vědět, sděleno, které z těchto dvou (probiotika nebo placebo) dostávali během každého desetitýdenního období. Účastníci také dostanou příležitost, aby výzkumník odpověděl na všechny své otázky, a těm, kteří si přejí obdržet kopii výsledků, jim bude po dokončení studie zaslán e-mail.

Rizika a přínosy

Probiotika jsou dobré bakterie, které přirozeně rostou v lidském střevě. K dnešnímu dni nejsou publikována žádná rizika spojená s konzumací probiotik. Nicméně účastníci budou kontaktováni dvakrát během prvního týdne každé fáze (probiotika a placebo), aby se zajistilo, že nebudou mít žádné nežádoucí vedlejší účinky. Kromě toho budou účastníci každé dva týdny během studie předkládat aktuální informace o svém fyzickém a duševním zdraví a kromě toho budou vyzváni, aby kontaktovali výzkumné pracovníky, pokud budou mít během období studie nějaké obavy.

Je možné, že účastníci si mohou být díky účasti v tomto výzkumném projektu lépe vědomi jakýchkoli úzkostných nebo depresivních příznaků, které zažívají, a v důsledku zvýšené účasti mohou zaznamenat nárůst emocionálního stresu. K řešení těchto problémů budou účastníkům poskytnuty konkrétní kontaktní informace na poskytovatele služeb duševního zdraví v oblasti Wolfville.

Přestože přímý přínos pro účastníky je v tomto bodě nejistý, je možné, že u nich dojde ke snížení úzkostných a/nebo depresivních symptomů a je docela pravděpodobné, že v důsledku toho zaznamenají snížení jakýchkoli fyziologických symptomů souvisejících se střevem. užíváním probiotik. Dokud nebude studie dokončena, bude nemožné určit, zda nějaké zlepšení symptomů lze připsat probiotické intervenci.

Důvěrnost

Po celou dobu bude zachována důvěrnost. Jakmile budou zařazeni do studie, bude každému účastníkovi přiděleno jedinečné číslo kódu, které bude použito ve všech dotaznících a dalších údajích. Jména účastníků se nebudou objevovat ve spojení s žádnými údaji kromě úvodního online dotazníku. Jakmile budou potenciální účastníci kontaktováni ohledně jejich účasti v intervenční fázi studie, data online dotazníku budou ze serveru odstraněna a jména budou nahrazena číselnými kódy. Hlavní seznam čísel kódů a jmen bude uchováván v souboru chráněném heslem v samostatné složce na heslem chráněném počítači výzkumníka.

Zabezpečení dat: Všechny papírové dotazníky budou uloženy v uzamčené kartotéce v uzamčené kanceláři. Všechny elektronické datové soubory budou uloženy na heslem chráněném počítači. Vzhledem k tomu, že tato oblast výzkumu je relativně nová, budou údaje uchovávány po neomezenou dobu, protože mohou pomoci při orientaci budoucích studií.