Probiotika und das Mikrobiom: Klinische Interventionsstudie bei Angst und Depression

Zweck

Das menschliche Mikrobiom, auch bekannt als Mikroflora, besteht aus den Bakterienkolonien des Körpers. Obwohl Bakterien häufig mit Krankheiten in Verbindung gebracht werden, gibt es gute Bakterien, die als probiotische Bakterien bekannt sind und auf natürliche Weise im Mikrobiom des menschlichen Darms wachsen. Probiotische Bakterien sind lebende Mikroorganismen und bestehen aus etwa 400 verschiedenen Bakterienstämmen, die das Leben in ihrem Wirtsorganismus unterstützen. Das Darmmikrobiom, auch bekannt als Darmflora, spielt eine Rolle bei der normalen menschlichen Entwicklung, der Verdauung, dem Körpergewicht, der Ernährung und der Regulation des Immunsystems und beeinflusst verschiedene neurologische Funktionen. Es wurde festgestellt, dass Umweltfaktoren wie Antibiotika, Krankheit, Stress und Ernährung das Mikrobiom einer Person durch ihre Auswirkungen auf probiotische Bakterien in der Darmflora verändern können.

Obwohl probiotische Bakterien auf natürliche Weise im menschlichen Darm wachsen, variiert der Erwerb des Darmmikrobioms bei jedem Individuum in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren, einschließlich der Geburtsmethode und der frühen Ernährung. Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass der erste Kontakt von Neugeborenen mit Bakterien und der Erwerb der ersten Komponenten ihres Mikrobioms während der Geburt stattfindet. Säuglinge erwerben die Bakterien ihrer Mütter, wenn sie während der Geburt den Vaginalkanal passieren. Untersuchungen zeigen, dass aus diesem Grund durch Kaiserschnitt geborene Kinder ein weniger vielfältiges Mikrobiom haben (Dominguez-Bello, Costello, Contreras, Magris, Hidalgo, Fierer & Knight, 2010). Die Forschung legt auch nahe, dass Säuglinge nach der Geburt ihr Darmmikrobiom in den ersten zwei Lebensjahren unter dem Einfluss der diätetischen Ernährung weiter erwerben. Beispielsweise hatten in einer Studie mit sechs gestillten und sechs Säuglingen, die mit Säuglingsnahrung gefüttert wurden, diejenigen, die eine speziell angereicherte Säuglingsnahrung zu sich nahmen, die sowohl Präbiotika (Substanzen, die Probiotika ernähren) als auch eine Vielzahl von probiotischen Bakterien enthielten, eine viel vielfältigere Darmflora als diejenigen, die erhielten Muttermilch (Harmsen, Wildeboer-Veloo, Raangs, Wagendorp, Klijn, Bindels & Welling, 2000). Bitte beachten Sie, dass diese Studie die Vorteile der Muttermilch nicht negiert und die Wirkung erhöhter präbiotischer und probiotischer Konzentrationen in einer Säuglingsnahrung, die der Muttermilch chemisch ähnlich ist, untersuchen sollte.

Da probiotische Bakterien zusätzlich zum normalen Wachstum im menschlichen Körper auf natürliche Weise aus Umweltquellen gewonnen werden, ist es für Menschen sicher, Probiotika zu konsumieren. Darüber hinaus hat Health Canada Probiotika als natürliches Gesundheitsprodukt (NHP) gekennzeichnet, das für den menschlichen Verzehr sicher ist. Alltägliche Lebensmittel, die wir täglich zu uns nehmen, enthalten probiotische Bakterien, die unsere Darmflora bereichern. Beispielsweise enthalten Joghurt und Käse probiotische Bakterien. Das Interesse an Probiotika ist unter Forschern in jüngster Zeit gestiegen, da die positiven Auswirkungen von Probiotika auf das Darmmikrobiom und die Anerkennung ihres großen therapeutischen Potenzials für eine Vielzahl von Erkrankungen zunehmen.

Das Mikrobiom und die körperliche Gesundheit

Die Forschung hat gezeigt, dass probiotische Bakterienstämme wie Bifidobakterien und Laktobazillen bei der Behandlung des Reizdarmsyndroms und anderer Magen-Darm- und Darmerkrankungen helfen, indem sie die Ansiedlung und das Wachstum von krankheitsverursachenden Bakterien hemmen. Darüber hinaus wird angenommen, dass das Darmmikrobiom eine wesentliche Rolle bei der Regulierung einer gesunden Funktion des Immunsystems spielt. Die Funktion des Immunsystems wird durch homöostatische Beziehungen mit dem Mikrobiom aufrechterhalten, das wiederum eine Rolle bei der Entwicklung von Lymphgewebe und des Immunsystems spielt (Hooper, Littman & Macpherson, 2012). Ungleichgewichte in der Darmmikroflora wurden mit beeinträchtigten Immunantworten in Verbindung gebracht.

Das Mikrobiom und die psychische Gesundheit

Das Mikrobiom wurde mit einer Vielzahl von psychischen Erkrankungen in Verbindung gebracht. Forscher haben diese Verbindung „die Darm-Hirn-Achse“ genannt (Forsythe, Sudo, Dinan, Taylor, & Bienenstock, 2010). Es wurde festgestellt, dass Bakterien im Darm GABA und Serotonin produzieren, obwohl der genaue Mechanismus, durch den diese im Magen-Darm-Trakt produzierten Neurotransmitter die Gehirnfunktion beeinflussen, derzeit unbekannt ist. Störungen im Mikrobiom wurden jedoch mit Autismus sowie mit Angst- und depressiven Störungen in Verbindung gebracht.

Auch Ungleichgewichte in der Darmflora, beispielsweise durch frühzeitigen Einsatz von Antibiotika, werden mit der Entstehung von Autismus in Verbindung gebracht. Es hat sich gezeigt, dass Probiotika bei der Behandlung von autistischen Symptomen helfen, indem sie das Wachstum nützlicher Bakterien fördern und das Wachstum schädlicher Bakterien hemmen. Forscher haben ein übermäßiges Wachstum bestimmter Clostridia-Stämme identifiziert, die im Darm autistischer Kinder Propionsäure produzieren. Propionsäure ist ein Neurotoxin, das die Blut-Hirn-Schranke passiert und die normale Gehirnentwicklung in der frühen Kindheit stören könnte (Parracho, Gibson, Knott, Bosscher, Kleerebezem, & McCartney, 2010).

Störungen in der Entwicklung einer normalen Mikroflora wurden auch mit Veränderungen in der Stressreaktivität in Verbindung gebracht, die sich bis ins spätere Leben fortsetzen. So hängen beispielsweise verschiedene Stoffwechselwege, die für Körperfunktionen notwendig sind, wie z. Die Forschung zeigt, dass der Einsatz von Antibiotika in jungen Jahren zu einer Verringerung der Darmflora und -diversität führt und möglicherweise an der Auslösung eines physiologischen Alarmzustands beteiligt ist, der einem Merkmal ähnelt, das als "Angstempfindlichkeit" bekannt ist. Angstempfindlichkeit bezieht sich auf die Tendenz einiger Personen, ihren physiologischen Zustand kontinuierlich zu überwachen und normale Schwankungen der Homöostase als lebensbedrohliche Ereignisse falsch zu interpretieren. In Tierversuchen führt der Konsum von Probiotika zu einer Verringerung des angstbedingten Verhaltens sowie zu Veränderungen der GABA-Rezeptoren, die stressbedingte Hormone vermitteln (Bravo, Forsythe, Chew, Escaravage, Savignac, Dinan, Bienenstock & Cryan, 2011). Die positiven Auswirkungen der Darmmikrobiota auf Stress und Angst wurden auch beim Vergleich von keimfreien Mäusen (d. h. Mäusen ohne Mikrobiom) mit Mäusen mit einer reichen Darmflora nachgewiesen. Mäuse mit einer reichen Darmflora zeigen eine geringere Stressreaktivität als keimfreie Mäuse.

Aktueller Vorschlag

Das vorgeschlagene Projekt wird die Auswirkungen von Probiotika auf Angstzustände und damit verbundene psychologische und physiologische Faktoren beim Menschen untersuchen. Das therapeutische Potenzial von Probiotika zur Verringerung von Angstzuständen und anderen Faktoren, die mit einem gestörten Mikrobiom verbunden sind, wird in einem doppelblinden Placebo-Crossover-Design bewertet. Basierend auf den bisherigen Forschungsergebnissen wird die Hypothese aufgestellt, dass Probiotika Angstzustände und depressive Symptome reduzieren werden.

Methodik

75 männliche und weibliche Teilnehmer im Alter von über 18 Jahren werden durch Anzeigen rekrutiert, die an verschiedenen Orten im Gebiet von Wolfville sowie in lokalen Zeitungen und auf Social-Media-Websites wie Facebook veröffentlicht werden. Online-Werbung, einschließlich eines Links zu einer Website mit Informationen über Studienberechtigung und -voraussetzungen (http://www.probioticstudy.com) wird in den Facebook-Gruppen verschiedener Organisationen in Wolfville veröffentlicht, darunter Inner Sun Yoga Center, Wolfville Farmer's Market und EOS Fine Foods Community Board, sowie in lokalen Zeitungen wie The Grapevine und The Advertiser (siehe Anhang A). Informationsbroschüren werden an das Valley Regional Hospital, das Eastern Kings Memorial Health Centre und die Mud Creek Medical Co-op Ltd. zur Auslage in ihren Wartezimmern verteilt (siehe Anhang B). Werbeplakate werden auch im Gebiet von Wolfville (einschließlich des Community Boards des Acadia Athletic Complex, des Wolfville Shopper's Drug Mart und des Wolfville Post Office Community Boards) mit Pull-Tabs mit der Website-URL für die Studieninformationsseite (siehe Anhang C) aufgehängt. Eine E-Mail an alle Mitarbeiter wird auch an Mitarbeiter der Acadia University gesendet, die auf nicht-akademische Berufe zur Einstellung ausgerichtet sind (siehe Anhang D).

Da es nur begrenzte Studien zu Teilnehmern unter 18 Jahren gibt, müssen die Teilnehmer mindestens 18 Jahre alt sein. Die Teilnehmer müssen außerdem in Fahrreichweite von Wolfville, Nova Scotia, wohnen, zu Terminen mit den Forschern nach Wolfville kommen können und über eine gültige E-Mail-Adresse verfügen. Ausschlusskriterien für die Teilnahme sind u. a. eine wissenschaftsnahe Tätigkeit, z. B. Universitäts-/Hochschulprofessor oder Student (zur Vermeidung von Kohorteneffekten aufgrund spezifischer Schwankungen der mit hoher Belastung verbundenen Bedingungen während des Studiensemesters); HIV/AIDS haben; sich derzeit einer Chemotherapie unterzieht; ein diagnostiziertes schwerwiegendes Stoffwechsel-, Immun- oder Verdauungsproblem haben, einschließlich Krebs, Crone-Krankheit oder Colitis ulcerosa, Multiple Sklerose, Lupus, Addison-Krankheit oder eine andere Form der Nebenniereninsuffizienz; nimmt derzeit Medikamente gegen Angstzustände ein; Einnahme von probiotischen Kapseln; Einnahme von Antibiotika; oder eine andere schwere medizinische Erkrankung haben.

Sobald potenzielle Teilnehmer die Informationen auf der Studienwebsite überprüft und angegeben haben, dass sie teilnehmen möchten, werden sie auf eine Seite zur Einverständniserklärung weitergeleitet. Durch Markieren des Kästchens und Klicken auf „Senden“ auf der Online-Einwilligungsseite erklären sie ihr Einverständnis zur Teilnahme und werden zu einem demografischen Fragebogen weitergeleitet (siehe Anhang E). Der Fragebogen enthält Fragen zur Gesundheit der Teilnehmer, zur Krankengeschichte und zu den von ihnen konsumierten Lebensmitteln. Alle während dieser Studie online gesammelten Daten werden auf einem kanadischen Server gespeichert, um Patriot Act-Probleme im Zusammenhang mit Daten zu vermeiden, die auf US-Servern gespeichert sind. Der Forscher wird Termine mit Teilnehmern vereinbaren, die online ihre Zustimmung zur Teilnahme geben.

Die Studie wird über einen Zeitraum von 22 Wochen durchgeführt, in dem die Teilnehmer 10 Wochen lang ein orales Probiotikum und 10 Wochen lang ein Placebo (eine inerte Substanz ohne therapeutische Wirkung) einnehmen, mit einer zweiwöchigen Auswaschphase dazwischen . Die Teilnehmer erhalten entweder das Probiotikum oder das Placebo für die ersten zehn Wochen und das andere für die zweiten 10 Wochen. Weder der Teilnehmer noch der Forscher, der die Probiotika und Placebos verabreicht, wissen, welches der Teilnehmer einnimmt. Da es sich um ein doppelblindes Design handelt, wird nur die Betreuerin, Dr. Susan Potter, in den experimentellen Zustand der Teilnehmer eingeweiht. Der Betreuer wird die Teilnehmer nach dem Zufallsprinzip entweder einem Placebo oder einem probiotischen Zustand zuordnen.

Das in dieser Studie verwendete Probiotikum wird Organic Probiotics 7 Strains 20 Milliarden pro Gramm sein, das von Prescribed For Life gekauft wird. Dies ist ein natürliches, organisches, probiotisches Pulver, das Acidophilus-, Bifidum-, Casei- und Rhamnosus-Stämme probiotischer Bakterien enthält, 400 mg pro Kapsel. Placebo-Kapseln enthalten 400 mg Reismehl. Jeder Teilnehmer erhält zwei Tablettenfläschchen – eines mit 70 probiotischen Kapseln für zehn Wochen und ein weiteres mit 70 Placebo-Kapseln für zehn Wochen. Diese Kapseln müssen oral eingenommen werden, eine Kapsel pro Tag.

Der Forscher und der Betreuer planen ein Treffen mit jedem Teilnehmer, um detaillierte Anweisungen für die Studie zu geben und die Einwilligung nach Aufklärung für die Fortsetzung der Studie von jedem Teilnehmer einzuholen (siehe Anhang F und Anhang G). Beim ersten Termin, dem zehnwöchigen Termin und dem letzten zwanzigwöchigen Termin füllen die Teilnehmer die Depressionsangst- und Stressskala (DASS) und den Angstempfindlichkeitsindex (ASI) aus. Die Teilnehmer werden diese Maßnahmen während des Studienzeitraums dreimal durchführen, damit die Forscher die Veränderung der Angst- und Depressionssymptome über die drei Zeitpunkte hinweg messen können. Bei jedem dieser Treffen erhalten die Teilnehmer auch ihre Flasche mit entweder Probiotika-Kapseln oder Placebo-Kapseln, die über den Zeitraum von 10 Wochen eingenommen werden. Bei ihrem zehnwöchigen Termin erhalten die Teilnehmer auch Kopien des DASS und ASI, die am Ende der Studie ausgefüllt werden müssen (siehe Anhang H). Beim dritten und letzten Termin bringen die Teilnehmer ihre ausgefüllten Fragebögen mit und erhalten die Möglichkeit, Fragen zur Studie zu stellen und einen Stimmzettel für die Verlosung auszufüllen. Wenn sie wissen möchten, in welchen Phasen sie die Probiotika- und Placebo-Kapseln erhalten haben, wird ihnen mitgeteilt, dass ihnen die Informationen nach Abschluss der Studie per E-Mail zugesandt werden.

Die Teilnehmer werden am dritten und sechsten Tag jeder Phase (Probiotikum und Placebo) vom Forscher per E-Mail kontaktiert, um sich einzuloggen und eventuelle Fragen zu beantworten (siehe Anhang I). Die Teilnehmer werden gebeten, während des Studienzeitraums alle zwei Wochen einen kurzen Fragebogen auszufüllen, dessen Ausfüllen nicht länger als 5 Minuten dauern sollte (siehe Anhang J und Anhang K), um etwaige Veränderungen der Angst und/oder der körperlichen Gesundheit aufzuzeichnen sowie um die Kommunikationswege offen zu halten, falls Fragen auftreten sollten.

Zustimmung

Die Teilnehmer müssen zwei Einverständniserklärungen ausfüllen, eine online vor der Erfassung der demografischen und identifizierenden Informationen und eine vor Beginn der probiotischen Phase der Studie (siehe Anhang E bzw. Anhang G).

Täuschung und Nachbesprechung

Obwohl dies technisch gesehen keine Täuschung ist, erhalten die Teilnehmer während des Studienzeitraums in zehnwöchigen Abständen entweder ein Placebo oder ein Probiotikum, werden jedoch nicht darüber informiert, welches der beiden sie erhalten, obwohl sie darüber informiert werden, dass ihnen dies nicht mitgeteilt wird. Nach Abschluss der Studie wird den Teilnehmern, die es wissen möchten, mitgeteilt, welches der beiden (Probiotika oder Placebo) sie in jedem Zeitraum von zehn Wochen erhalten haben. Die Teilnehmer haben auch die Möglichkeit, alle ihre Fragen vom Forscher beantworten zu lassen, und diejenigen, die eine Kopie der Ergebnisse erhalten möchten, erhalten diese nach Abschluss der Studie per E-Mail.

Risiken und Vorteile

Probiotika sind gute Bakterien, die auf natürliche Weise im menschlichen Darm wachsen. Bis heute gibt es keine veröffentlichten Risiken im Zusammenhang mit dem Konsum von Probiotika. Dennoch werden die Teilnehmer in der ersten Woche jeder Phase (Probiotikum und Placebo) zweimal kontaktiert, um sicherzustellen, dass sie keine nachteiligen Nebenwirkungen erfahren. Darüber hinaus werden die Teilnehmer während der gesamten Studie alle zwei Wochen Aktualisierungen zu ihrer körperlichen und geistigen Gesundheit einreichen und dazu ermutigt, die Forscher zu kontaktieren, falls sie während des Studienzeitraums Bedenken haben.

Es ist möglich, dass die Teilnehmer durch die Teilnahme an diesem Forschungsprojekt auf ihre ängstlichen oder depressiven Symptome aufmerksam gemacht werden und als Folge der vermehrten Teilnahme eine Zunahme ihrer emotionalen Belastung erfahren. Um diese Bedenken auszuräumen, erhalten die Teilnehmer spezifische Kontaktinformationen für Anbieter von psychischen Gesundheitsdiensten in der Gegend von Wolfville.

Obwohl der direkte Nutzen für die Teilnehmer zu diesem Zeitpunkt ungewiss ist, ist es möglich, dass sie eine Verringerung ihrer Angstzustände und/oder depressiven Symptome erfahren, und es ist sehr wahrscheinlich, dass sie infolgedessen eine Verringerung aller physiologischen Darmsymptome erfahren werden der Einnahme der Probiotika. Es wird jedoch unmöglich sein, festzustellen, ob Verbesserungen der Symptome auf die probiotische Intervention zurückzuführen sind, bis die Studie abgeschlossen ist.

Vertraulichkeit

Die Vertraulichkeit wird jederzeit gewahrt. Sobald sie in die Studie eingeschrieben sind, wird jedem Teilnehmer eine eindeutige Codenummer zugewiesen, die auf allen Fragebögen und anderen Daten verwendet wird. Die Namen der Teilnehmer erscheinen nicht in Verbindung mit irgendwelchen Daten, mit Ausnahme des anfänglichen Online-Fragebogens. Sobald potenzielle Teilnehmer bezüglich ihrer Teilnahme an der Interventionsphase der Studie kontaktiert wurden, werden die Daten des Online-Fragebogens vom Server entfernt und die Namen durch Codenummern ersetzt. Eine Stammliste mit Codenummern und Namen wird in einer passwortgeschützten Datei in einem separaten Ordner auf dem passwortgeschützten Computer des Forschers aufbewahrt.

Datensicherheit: Alle Papierfragebögen werden in einem verschlossenen Aktenschrank in einem abgeschlossenen Büro aufbewahrt. Alle elektronischen Dateien werden auf einem passwortgeschützten Computer gespeichert. Da dieses Forschungsgebiet relativ neu ist, werden die Daten auf unbestimmte Zeit aufbewahrt, da sie als Richtschnur für zukünftige Studien dienen können.