Effekt af en probiotisk formel i mild kognitiv svækkelse (PROBIOMIND)

I øjeblikket er antallet af tilfælde af Alzheimers sygdom (AD) ved at nå epidemiske proportioner. I Den Europæiske Union stiger forekomsten af ​​Alzheimers sygdom fra 2 % hos personer i alderen 65-69 til 22 % hos dem i alderen 85-89, og dette tal forventes at blive fordoblet på grund af befolkningens demografiske aldring i 2040, hvilket vil placere en en hidtil uset byrde på samfundet (Jané-Llopis & Gabilondo, 2008). Disse statistikker fremhæver det presserende behov for interventionsstrategier, der modvirker udviklingen af ​​sygdommen, især i de tidlige stadier af mild kognitiv svækkelse (MCI), og forsinker begyndelsen af ​​de mest invaliderende kliniske symptomer.

Som det er velkendt, er etiopatofysiologien af ​​kognitiv tilbagegang multifaktoriel, der involverer både ikke-modificerbare faktorer (f.eks. køn, genetik) og modificerbare (f.eks. livsstil). Blandt sidstnævnte er kostvaner af dårlig kvalitet, fysisk inaktivitet, rygning og ændrede søvnmønstre, som direkte påvirker nøglerisikofaktorer for kognitiv tilbagegang, såsom hypertension, hyperkolesterolæmi og fedme. Desuden har nyere undersøgelser observeret, at kost og andre livsstilsfaktorer ser ud til at have væsentlig indflydelse på sammensætningen af ​​tarmmikrobiotaen, som igen kan direkte påvirke tarm-hjerne-aksen og patogenesen af ​​demens (Kesika et al., 2021). Dette åbner døren til nye terapeutiske muligheder baseret på mikrobiota-modificerende strategier.

I denne sammenhæng er probiotika dukket op som et lovende alternativ til håndtering af kognitive lidelser på grund af deres evne til fordelagtigt at modulere tarmmikrobiotaen og dermed tarm-hjerne-aksen. Det er dog vigtigt at bemærke, at probiotiske egenskaber er stammespecifikke, hvilket betyder, at en given stamme skal undersøges grundigt, før sådanne egenskaber kan tilskrives (Hill et al., 2014).

Især tre probiotiske stammer har vist potentielle positive effekter på tarm-hjerne-aksemodulation og forstærkning af tarmbarriere i tidligere undersøgelser, hovedsageligt in vitro. Disse stammer er **L. brevis** CECT 7480, **L. plantarum** CECT 7485, og **L. plantarum** CECT 7481 (L. plantarum DR7™). Specifikt:

• L. brevis CECT 7480 har vist en høj kapacitet til GABA-produktion i in vitro eksperimentelle undersøgelser, såvel som bred antagonisme mod opportunistiske patogener (Bosch et al., 2012; Ferrés-Amat et al., 2020).
• L. plantarum CECT 7485 ser ud til at forbedre intestinal permeabilitet og modulere tarm-hjerne-aksen gennem øget acetylcholin (ACh) produktion og har vist antagonisme mod opportunistiske tarmpatogener (Perez et al., 2020).
• Derudover er L. plantarum CECT 7485 og L. brevis CECT 7480 for nylig blevet undersøgt i to kliniske forsøg relateret til stress, angst og depression, som viser gavnlige effekter (Denysov et al., 2023). Men til dato er disse stammer ikke blevet undersøgt i andre patologier, der påvirker centralnervesystemet (CNS) og kognition, såsom MCI i aldrende befolkninger.
• L. plantarum CECT 7481 (L. plantarum DR7™) har vist, i både in vitro-studier og kliniske forsøg, positive neuromodulerende virkninger gennem regulering af enzymer involveret i neurotransmitterveje såsom serotonin, kynurenin og noradrenalin. Metabolomiske analyser har også vist, at det øger ACh-niveauer. Endvidere blev der påvist signifikant lavere plasmakortisolniveauer (Chong et al., 2019) og reduktioner i oxidativt stress og plasmaperoxidation (Chong et al., 2019a) efter administration af L. plantarum D hos voksne. Ændringer i tarm-hjerne-aksebaner korrelerede med ændringer i tarmbakteriesammensætningen hos voksne (Liu et al., 2020). Klinisk evidens viste en positiv indvirkning af L. plantarum DR7 på stress og angst, samt forbedret kognitiv funktion som et sekundært resultat. Disse resultater blev imidlertid evalueret hos raske voksne, og dets anvendelse hos MCI-patienter kræver et specifikt klinisk forsøg for at validere dets virkninger.

I betragtning af vigtigheden af ​​neurotransmitterkredsløb involveret i MCI og AD (Solas et al., 2015), antager dette kliniske forsøg, at administration af et kosttilskud indeholdende kombinationen af ​​de tre førnævnte probiotiske stammer kan have et stort potentiale til at forbedre kognitiv funktion ved at forstærke tarmbarrieren, forhindrer tarmdysbiose og, vigtigst af alt, modulering af tarm-hjerne-aksen.

Det kliniske forsøg vil blive opdelt i to faser: Udvælgelsesfasen og den eksperimentelle fase.

Udvælgelsesfase Derudover opfylder de tre stammer sikkerhedskravene (verificeret in vitro, in vivo og i kliniske studier) og har QPS (Qualified Presumption of Safety) status fra EFSA, hvilket, hvis der findes positive resultater i det kliniske studie, ville lette den fremtidige kommercialisering af et kosttilskud rettet mod populationer med MCI for at hjælpe med at forhindre progression af kognitiv tilbagegang.

Personer, der er interesserede i at deltage i undersøgelsen, og som tidligere er blevet informeret om dens karakteristika på den geriatriske enhed på Hospital Clínico San Carlos og de tilknyttede samfundscentre (Moncloa og Chamartín), vil blive inviteret til det farmaceutiske fakultet på Complutense University of Madrid (besøg 0, V0) for at vurdere berettigelseskriterier gennem:

• Sygehistorie: Et semistruktureret klinisk interview med fokus på helbredsrelaterede data for at verificere opfyldelsen af ​​udvælgelseskriterier, herunder familiehistorie, medicinske behandlinger, neurologiske/psykiatriske sygdomme og andre tilstande (f.eks. kræft), historie med alkoholisme osv.
• Kognitive og funktionelle vurderingsspørgeskemaer til at verificere udvælgelseskriterierne: MoCA (Nasreddine et al., 2005), CDR (Morris, 1993) og (I)ADL.

Når berettigelsen er bekræftet, vil deltagerne få udleveret et patientinformationsark med detaljerede oplysninger om undersøgelsens design og funktioner. Den primære investigator vil også give et verbalt resumé af undersøgelsen. Efter at have besvaret eventuelle spørgsmål og sikret forståelse, vil de interesserede i at deltage underskrive den informerede samtykkeformular.

Derudover kan deltagere også vælge at give informeret samtykke til opbevaring af resterende biologiske prøver i det nationale biobankregister, i overensstemmelse med kongeligt dekret 1716/2011, som beskrevet i den informerede samtykkeerklæring.

Når informerede samtykker er underskrevet, modtager deltagerne følgende spørgeskemaer og materialer, som de skal udfylde og returnere ved deres næste besøg (V1):

• Spørgeskemaer til kostundersøgelser (Spørgeskema med madfrekvens, overholdelse af middelhavsdiæten)
• Beholder og instruktioner til opsamling af afføring
• Accelerometre og instruktioner

I slutningen af ​​V0 vil der blive planlagt aftaler for de forskellige tests, der skal udføres ved det indledende besøg (V1), som alle skal afsluttes inden for en maksimal periode på 7 dage:

• Tid til blodanalyse
• Tid til MR
• Tid til magnetoencefalografi og neuropsykologiske tests
• Aftale til livsstilsundersøgelsen, herunder indsamling af spørgeskemaer og materialer udleveret på V0, samt udlevering af retningslinjer.

EKSPERIMENTEL FASE

Efter udvælgelsesbesøget (V0) vil deltagerne begynde den 16-ugers interventionsperiode i forsøgsfasen af ​​undersøgelsen. I denne periode vil de deltage i følgende besøg:

Besøg 1 (V1 (indledende besøg i interventionsperioden)

Under dette besøg vil forskerne indsamle en række variabler til følgende undersøgelser (beskrevet i afsnit 7.2.4):

• KOGNITIV FUNKTIONSSTUDIE (Psykologisk Fakultet, UCM): Forskerholdets psykologer vil indsamle data relateret til kognitiv funktion:
• Magnetoencefalografi/EEG og MR vil blive udført.
• Ud over testene gennemført i V0 (MoCA og CDR), vil følgende test blive udført:
• Kognitiv reservevurdering
• Typiske kognitive funktionstests
• Funktionel kapacitetstest
• Psykiatriske symptomtests
• Vurdering af subjektive opfattelser af hukommelse, sprog og eksekutiv funktion falder
• Psykosociale parametertests
• BLODANALYSE (Partner Laboratory): En fastende blodprøve (minimum 8 timer) vil blive indsamlet for at bestemme relevante biokemiske parametre.
• MIKROBIOTA-UNDERSØGELSE (Fakultet for Farmaceutisk Institut, UCM): Afføringsprøver vil blive indsamlet for at bestemme sammensætningen af ​​tarmmikrobiota.
• LIVSSTILSTUDIE (Fakultet for Farmaceut, UCM): Forskere vil udføre følgende:
• Kostundersøgelse: Gennemgå spørgeskemaer indsendt under V0 (Food Frequency Questionnaire, Adherence to the Mediterranean Diet). De første 24-timers kosttilbagekaldelse vil blive gennemført, og deltagerne vil blive informeret om, at dette spørgeskema vil blive gentaget yderligere to gange via telefon inden for en uge.
• Antropometrisk undersøgelse: Kropsmålinger og sammensætning vil blive registreret.
• Fysisk aktivitetsundersøgelse: Fysisk aktivitet vil blive vurderet ved hjælp af et valideret spørgeskema og accelerometri.
• Undersøgelse af søvnvaner: Søvnkvalitet og kronotype vil blive evalueret ved hjælp af specifikke spørgeskemaer og accelerometri.
• Andre sundhedsindikatorer: Livskvalitet og vitale tegn vil blive målt.

Efter at have indsamlet variablerne fra disse undersøgelser, vil forskerne give deltagerne instruktioner i henhold til randomiseringslisten. Specifikt vil deltagerne blive instrueret i at tage en kapsel om dagen af ​​det tildelte produkt med morgenmad i de næste 16 uger. De vil også blive rådet til at opretholde deres sædvanlige kost og livsstil (fysisk aktivitet, søvn) i denne periode. Den nødvendige forsyning af kapsler vil blive leveret til at vare indtil det sidste besøg.

Endelig vil deltagerne modtage spørgeskemaer og materialer, der skal udfyldes og returneres ved det afsluttende besøg (V5):

• Spørgeskemaer til kostundersøgelser (Spørgeskema med madfrekvens, overholdelse af middelhavsdiæten)
• Beholder og instruktioner til opsamling af afføring
• Accelerometre og instruktioner
• Behandlingsadhærens og tolerancekontrolark
• Kontrolark for bivirkninger

Datoen for det endelige besøg vil blive bekræftet i opfølgende telefonopkald og påmindelser sendt en uge i forvejen via telefon eller besked, hvilket understreger behovet for at medbringe det færdige materiale fra V1.

V2 (uge 4); V3 (uge 8); V4 (uge 12)

Der vil blive gennemført telefoniske opfølgningssamtaler, herunder:

• Evaluering af overholdelse og tolerance over for produktet
• Registrering af uønskede hændelser

Besøg 5 (V5) (Uge 16) (Sidste besøg i interventionsperioden):

Under dette besøg vil forskerne indsamle de samme variabler taget under det indledende besøg (V1) og vil også administrere MoCA- og CDR-testene, der blev udført under V0 for at fuldføre den kognitive funktionsvurdering ved slutningen af ​​interventionsperioden.

Derudover vil følgende blive udført:

• Vurdering af overholdelse og tolerance over for produktforbruget
• Registrering af uønskede hændelser

En database vil blive oprettet i Excel, udstyret med et dobbeltindtastningssystem og filtre for at forhindre og opdage eventuelle uoverensstemmelser eller fejl. Oplysningerne vil blive renset og valideret. Deskriptiv analyse vil blive udført for kvalitative data (absolutte frekvenser, procenter) og kvantitative data (middelværdi, standardafvigelse, median, interkvartilområde, minimum og maksimum). Forskelle mellem grupper vil blive analyseret ved hjælp af chi-kvadrat test, og kvantitative data vil blive analyseret med den passende test baseret på fordelingen af ​​variablerne.

Dataene vil blive analyseret på en blind måde af undersøgelsens hovedforsker i samarbejde med Research Support Unit i Information Technology and Technical User Support Area ved Complutense University of Madrid. Statistisk analyse vil blive udført ved hjælp af SPSS version 29.0 (SPSS Inc.) eller senere versioner.