Tarmmikrobiom og depression

Vores overordnede hypotese er, at specifikke tarmmikrobiom eller tarmafledte metabolitter er forbundet med depression i pwMS. Mekanistisk antager efterforskerne yderligere, at depression i pwMS er relateret til nedsat overflod af tarmbakterier med GABA-producerende aktiviteter og/eller med antiinflammatoriske egenskaber.

MÅL 1. For at bestemme, om tilstedeværelsen af ​​depression i pwMS er forbundet med specifikke tarmmikrobiom, tarmafledte metabolitter eller perifere blodimmunprofiler.

Efterforskerne vil udføre et tværsnitsstudie i klinisk stabile pwMS rekrutteret på John L. Trotter MS Center. Efterforskerne vil evaluere tilstedeværelsen af ​​depression ved hjælp af livskvalitet ved neurologiske lidelser (Neuro-Qol) depressionsskalaen, en af ​​de 13 skalaer i Neuro-Qol, der for nylig er udviklet af NIH ved hjælp af moderne psykometriske teknikker og valideret i pwMS. I alt 120 pwMS vil blive rekrutteret: 60 med og 60 uden depression baseret på Neuro-Qol depressionsskalaen. Ved studiebesøget vil hver deltager blive bedt om at give en afføringsprøve til mikrobiomanalyser og en blodprøve til immunfænotypning af perifert blod. Potentielle konfoundere vil blive indsamlet og behandlet som kovariater i analyserne. Disse omfatter: 1) invaliditetsgrad (EDSS); 2) behandling med antidepressiva og DMT'er; 3) en 4-dages maddagbog til evaluering af kostsammensætning; 4) efterforskerens syn og højde til at beregne BMI; 5) træthed; 6) niveau af fysisk aktivitet; 7) søvnkvalitet.

MÅL 1A. For at bestemme, om depression vil korrelere med specifikke tarmmikrobiom eller tarm-afledte metabolitter profiler i pwMS.

Afføringsprøver vil blive behandlet til mikrobiom-sekventering og metabolomkarakterisering.

MÅL 1B. For at bestemme, om depression vil korrelere med en specifik perifer blod immun-inflammatorisk profil i pwMS.

En perifer blodprøve vil blive indhentet fra hver deltager for at udføre: 1) perifert blod immuncellefænotypning for at karakterisere de vigtigste immuncelleundergrupper og deres aktivering; 2) intracellulær cytokinproduktion for at studere cytokinproduktionsprofiler for blodlymfocytter og monocytter.

MÅL 2. At kvantificere GABA-produktion i pwMS med eller uden depression og bestemme tarmmikrobiom-immunsysteminteraktion in vitro.

I dette mål vil efterforskerne udføre funktionelle undersøgelser for at evaluere potentialet af tarmmikrobiota fra pwMS med eller uden depression til at producere GABA og til at modulere immun-inflammatoriske responser.

MÅL 2A. For at kvantificere GABA-niveauer i hel afføring, specifikke afføringsbakterieisolater og blod fra pwMS med eller uden depression.

Efterforskerne vil evaluere GABA-niveauer i afføring og blod fra pwMS. Derudover vil efterforskerne måle GABA-produktion af Bacteroides ssp isoleret fra tarmmikrobiotaen af ​​pwMS.

Mål 2B. At evaluere virkningerne af hel afføring og specifikke bakteriearter fra pwMS på blodets immuncellefænotype og cytokinproduktion.

Efterforskerne vil teste, hvordan hele tarmmikrobiom eller specifikke bakterier (identificeret i mål 1 som forbundet med depression i pwMS) kan modulere immuncellefunktionen. Perifere blodmononukleære celler (PBMC) fra raske donorer vil blive dyrket i konditioneringsmedier fra hel afføring eller bakterier af interesse isoleret fra pwMS. PBMC-fænotype og cytokinproduktion efter eksponering in vitro vil blive karakteriseret ved flowcytometri.