Léčba tributyyrinu u mírného Alzheimerova choroby: hodnocení účinků kyseliny butylové prostřednictvím střevního mozku (TRIM-GUT)

Experimentální: Tributyrin

Účastníci obdrží 1 kapsle denně po dobu 12 týdnů. Každá kapsle obsahuje 450 mg tributyrinů. Tobolky budou mít želatinový povlak. Na trhu jsou formulace k dispozici s dávkami v rozmezí 200 až 500 mg.

Doplněk stravy: Tributyrin

Účastníci obdrží 1 kapsle denně po dobu 12 týdnů. Každá kapsle obsahuje 450 mg tributyrinů. Tobolky budou mít želatinový povlak. Na trhu jsou formulace k dispozici s dávkami v rozmezí 200 až 500 mg.

Komparátor placeba: Placebo

Placebo bude sestávat z bramborového škrobu zapouzdřeného za stejných podmínek jako ty, které se používají pro tobolky Tributyrinu, což zajistí dostatečné oslepování studie. Správa placeba bude sledovat stejný protokol jako intervenční skupinu.

Jiný: Placebo

Placebo bude sestávat z bramborového škrobu zapouzdřeného za stejných podmínek jako ty, které se používají pro tobolky Tributyrinu, což zajistí adekvátní oslepení studie.

Kognitivní hodnocení Montreal (MOCA)

Pro kognitivní hodnocení bude použito montrealské kognitivní hodnocení (MOCA), což je široce uznávaný nástroj vyvinutý k identifikaci mírného kognitivního poškození. Ve srovnání s minimamentním stavovým vyšetřením (MMSE) vykazuje MOCA větší citlivost, zejména v raných stádiích AD, což umožňuje detekci deficitů v oblastech, jako je pozornost, paměť, jazyk, abstrakce a výkonné funkce

MOCA je hodnocena na stupnici od 0 do 30, kde vyšší skóre odráží vynikající kognitivní výkon. Skóre 26 nebo vyšší je obvykle považováno za normální rozmezí, zatímco nižší skóre naznačují různé úrovně kognitivního poškození.

Přesnost v úloze N-Back (pracovní paměť)

K posouzení pracovní paměti provedou účastníci úkol N-Back (ve své 3-4 verze úkolů) pomocí platformy PEBL (Psychology Experiment Building Language). Výkon bude měřen přesností, vypočteno jako procento správných odpovědí, přičemž vyšší procenta naznačuje lepší výkon pracovní paměti. Přesnost bude zaznamenána na stupnici od 0% do 100%.

Reakční doba v úkolu N-zpět (pracovní paměť)

Reakční doba účastníků během úkolu N-zpět bude měřena v milisekundách pomocí platformy PEBL. Kratší reakční doby obecně naznačují účinnější kognitivní zpracování.

Slovní paměť od Rey Test

Komplexní hodnocení neurokognitivních schopností bude provedeno pomocí neurokomputačních nástrojů prostřednictvím platformy PEBL (Psychology Experiment Building Language). Test REY, podávaný prostřednictvím PEBL, bude použit k vyhodnocení slovní paměti i vizuální paměti a poskytne integrované míru epizodické paměti. Skóre pro okamžité vyvolání se pohybuje od 0 do 15 a od 0 do 30 pro zpožděné vyvolání, přičemž vyšší skóre ukazuje lepší výkony verbální paměti.

Vizuální paměť od Rey Test

Komplexní hodnocení neurokognitivních schopností bude provedeno pomocí neurokomputačních nástrojů prostřednictvím platformy PEBL (Psychology Experiment Building Language). Test REY, podávaný prostřednictvím PEBL, bude použit k vyhodnocení slovní paměti i vizuální paměti a poskytne integrované míru epizodické paměti. Vizuální paměť: Test REY, aplikovaný prostřednictvím PEBL, posoudí okamžité stažení (skóre od 0 do 15) a zpožděné vyvolání (skóre od 0 do 30), přičemž vyšší skóre odráží lepší vizuální paměť.

Reakční doba v Stroopově testu (pozornost)

Pro provedení komplexního posouzení neurokognitivních schopností budou neurokomputační nástroje použity prostřednictvím platformy PEBL (Psychology Experiment Building Language), která nabízí řadu testů určených k měření různých aspektů poznání. Stroopový test bude použit k prozkoumání pozornosti, konkrétně schopnosti inhibovat automatické reakce a řídit pozornost v přítomnosti protichůdných podnětů. Reakční doba bude měřena reakční dobou (v milisekundách), přičemž kratší časy naznačují lepší kognitivní kontrolu.

Přesnost v Stroopově testu (pozornost)

Pro provedení komplexního posouzení neurokognitivních schopností budou neurokomputační nástroje použity prostřednictvím platformy PEBL (Psychology Experiment Building Language), která nabízí řadu testů určených k měření různých aspektů poznání. Přesnost, měřená testem Stroop, bude zaznamenána jako procento správných odpovědí v rozmezí od 0% do 100%, přičemž vyšší procenta odráží lepší výkon.

Doba dokončení v testu KEFS (kognitivní flexibilita)

Pro provedení komplexního posouzení neurokognitivních schopností budou neurokomputační nástroje použity prostřednictvím platformy PEBL (Psychology Experiment Building Language), která nabízí řadu testů určených k měření různých aspektů poznání. K posouzení kognitivní flexibility budou použity D-KEF, což měří schopnost přepínat mezi různými strategiemi a přizpůsobit se novým požadavkům. Doba dokončení podávaná prostřednictvím PEBL bude měřena doba dokončení (v sekundách), přičemž kratší časy naznačují lepší kognitivní flexibilitu.

Přesnost testu KEFS (kognitivní flexibilita)

Pro provedení komplexního posouzení neurokognitivních schopností budou neurokomputační nástroje použity prostřednictvím platformy PEBL (Psychology Experiment Building Language), která nabízí řadu testů určených k měření různých aspektů poznání. K posouzení kognitivní flexibility budou použity D-KEF, což měří schopnost přepínat mezi různými strategiemi a přizpůsobit se novým požadavkům. Zaznamená se přesnost měřená prostřednictvím D-KEF, přičemž vyšší přesnost odráží lepší kognitivní flexibilitu.

Přesnost v testu Go/No-Go (inhibice)

Pro provedení komplexního posouzení neurokognitivních schopností budou neurokomputační nástroje použity prostřednictvím platformy PEBL (Psychology Experiment Building Language), která nabízí řadu testů určených k měření různých aspektů poznání. Test GO/NO-GO vyhodnotí inhibici a měří schopnost kontrolovat impulzivní reakce na určité podněty. Přesnost bude měřena přesností (procento správných odpovědí), přičemž skóre se pohybuje od 0% do 100%. Vyšší hodnoty naznačují lepší kontrolu nad inhibicí.

Reakční doba v testu Go/No-Go (inhibice)

Pro provedení komplexního posouzení neurokognitivních schopností budou neurokomputační nástroje použity prostřednictvím platformy PEBL (Psychology Experiment Building Language), která nabízí řadu testů určených k měření různých aspektů poznání. Test GO/NO-GO vyhodnotí inhibici a měří schopnost kontrolovat impulzivní reakce na určité podněty. Reakční doba bude také hodnocena v testu Go/No-Go. Rychlejší reakce obvykle naznačují účinnější inhibici impulsů. Reakční doba se může lišit v závislosti na konkrétní verzi úlohy.

Výkonné funkce a impulzivitu

Pro provedení komplexního posouzení neurokognitivních schopností budou neurokomputační nástroje použity prostřednictvím platformy PEBL (Psychology Experiment Building Language), která nabízí řadu testů určených k měření různých aspektů poznání. Test hazardních her Cambridge (CGT) bude použit k posouzení rozhodovacího a riskantního chování a poskytne vhled do výkonných funkcí a impulzivity účastníků. Výkon je obecně hodnocen přesností (procento správných možností) a sklonem riskovat, kde větší přesnost naznačuje silnější rozhodovací schopnosti. Chování při provádění rizika se měří podle množství vsažených peněz, přičemž větší sázky naznačují vyšší tendenci riskovat.

Dotazník neuropsychiatrického inventáře (NPI-Q)

K získání komplexního porozumění klinickým projevům spojeným s mírným AD bude kromě zmíněných neurokognitivních nástrojů použit dotazník neuropsychiatrického inventáře (NPI-Q). Tento nástroj umožňuje identifikaci a posouzení závažnosti běžných neuropsychiatrických symptomů v této populaci, jako je agitace, deprese, úzkost, apatie a dezinhibované chování, jakož i úroveň tísně, které tyto příznaky způsobují pečovatelům. Závažnost každého příznaku je obvykle hodnocena na stupnici od 0 do 12, přičemž vyšší skóre ukazuje závažnější příznaky. Trápení pečovatele se měří na stupnici od 0 do 5, kde vyšší skóre odráží větší úzkost.

Složení střevní mikrobioty (16S rRNA genové sekvenování)

Pro prozkoumání vlivu suplementace tributyrinu na složení střevní mikrobioty bude sekvenování genů 16S rRNA provedeno na vzorcích fekálních od účastníků dříve, na konci suplementace a tři měsíce po jeho závěru. Celková bakteriální DNA z čerstvých vzorků stolice bude extrahována pomocí soupravy rychlé stolice DNA (Thermo Fisher Scientific, Kalifornie, USA). Gen 16S rRNA bude sekvenován pomocí univerzálních primerů (341F/806R) k cílení oblasti V3-V4 podle metod uvedených v předchozích studiích. Nezpracovaná data budou zpracována pomocí softwaru Qiime2 a další bioinformatická analýza bude provedena pomocí online platformy Microbiomeanalyst (https://www.microbiomeanalyst.ca). To bude zahrnovat hodnocení diverzity alfa a beta, základní mikrobiomové analýzy a náhodné modelování lesů.

Hladiny SCFA (acetátu, propionátu a butyrátu) ve stolici

Pro vyhodnocení, zda suplementace butyrátem podporuje zvýšené hladiny SCFA, budou měřeny hladiny acetátu, propionátu a butyrátu. Vzorky stolice budou odebrány před, po 12 měsících a tři měsíce po intervenci. Vzorky stolice budou odebrány v domácím prostředí pomocí zkumavek obsahujících stabilizační médium. Zkumavky budou hermeticky uzavřeny, aby se minimalizovalo riziko vypařování SCFA a zajistila se integrita vzorku. Hladiny SCFA budou kvantifikovány pomocí plynové chromatografie-hmotnostní spektrometrie (GC-MS) (Agilent Technologies). Jednotky měření SCFA budou vyjádřeny v μmol/g stolice.

Střevní permeabilita

Plazmatický protein ZO-1, klíčový protein těsných spojení, bude kvantifikován, neboť jeho snížení odráží ztrátu epiteliální struktury; snížená dostupnost butyrátu je známá tím, že downreguluje expresi ZO-1 a zvyšuje paracelulární permeabilitu. Jako doplněk tohoto strukturálního ukazatele bude měřen protein vázající lipopolysacharid (LBP) jako primární marker systémové expozice LPS střevního původu, představující kanonickou downstreamovou dráhu dysfunkce bariéry, která aktivuje signalizaci TLR4-NF-κB zapojenou do neuroimunitní aktivace související s AD. Střevní protein vázající mastné kyseliny 2 (I-FABP2) bude také hodnocen jako citlivý ukazatel integrity membrány enterocytů. Vzorky budou analyzovány pomocí ELISA souprav pro ZO-1 (Katalog: EEL211), pro LBP (Katalog: EH297RB) a pro I-FABP2 (Katalog: EHFABP2) od společnosti Thermo Fisher (Kalifornie, USA). Vzorky budou skladovány při -80°C až do analýzy. Hladiny proteinů budou měřeny v pg/mL.

Systémový zánět

Butyrát prokázal schopnost inhibovat prozánětlivé cytokiny, zároveň podporuje tvorbu protizánětlivých cytokinů a také snižuje markery oxidačního stresu. Hladiny cytokinů IL-1β, IL-6, TNF-α, IL-10. Krevní vzorky budou odebrány od účastníků za účelem vyhodnocení uvedených cytokinů na začátku studie, na konci 12týdenní intervence a tři měsíce po jejím ukončení pomocí ELISA souprav podle pokynů výrobce (Thermo Fisher, Kalifornie, USA). Krevní vzorky budou odebrány ve třech časových bodech. Po odběru vzorků budou odstředěny při 2000 x g po dobu 15 minut, získá se sérum a krevní vzorky budou skladovány při -80°C pro následnou analýzu. Hladiny cytokinů budou kvantifikovány v pg/mL.

Hladiny NfL v séru

Neurofilament light chain (NfL) bude hodnocen jako robustní ukazatel poranění axonů velkého průměru, který je běžně zvýšený v kontextech mikroglové aktivace a periferního zánětlivého signalizování. Plazmatické NfL bude kvantifikováno pomocí komerčních ELISA souprav podle pokynů výrobce (Katalog. pro NfL: BMS2362 od Thermo Fisher. Hladiny budou kvantifikovány v pg/mL.

Hladiny pTau217 v séru

Fosforylovaný tau na threoninu-217 (pTau217), nejkonkrétnější periferní marker časné tauopatie, poskytuje citlivý molekulární obraz abnormální aktivity τ-kinázy, která může být zhoršena chronickým systémovým zánětem. pTau217 bude kvantifikován pomocí komerčních ELISA souprav podle pokynů výrobce (katalogové číslo ab318936 od Abcam, Cambridge, Spojené království). Úrovně budou kvantifikovány v pg/mL.

Hladiny amyloidu v séru poměr 42/40

Poměr amyloid-β42/amyloid-β40 (Aβ42/40) bude kvantifikován jako ukazatel amyloidogenního zpracování, protože periferní změny vyvolané cytokiny mohou modulovat aktivitu γ- a β-sekretázy a tím ovlivňovat dynamiku amyloid-β. Poměr plazmatického Aβ42/40 bude kvantifikován pomocí komerčních ELISA souprav podle pokynů výrobce (katalogové č. pro Aβ40: KHB3481 a pro Aβ42: KHB3441 od Thermo Fisher, Kalifornie, USA). Hladiny budou měřeny v pg/ml.

Trvalá pozornost měřená CPT

Test kontinuálního výkonu (CPT), administrovaný prostřednictvím platformy PEBL, bude použit k posouzení trvalé pozornosti, bdělosti a inhibiční kontroly. Účastníci musí reagovat na cílové podněty a zároveň potlačovat reakce na necílové podněty. Výkon bude kvantifikován pomocí tří ukazatelů: (i) reakční doba (milisekundy), odrážející rychlost zpracování; (ii) chyby opomenutí (rozsah 0 až celkový počet cílových pokusů), indikující selhání v detekci cílů; a (iii) chyby spáchání (rozsah 0 až celkový počet necílových pokusů), odrážející impulzivní reakce na necílové podněty. Vyšší skóre opomenutí a spáchání značí horší trvalou pozornost a inhibiční kontrolu, zatímco rychlejší a stabilnější reakční doby odrážejí lepší výkon pozornosti.