Probiotische Intervention auf Darmmikrobiota und kognitive Funktionen bei älteren Erwachsenen mit leichter kognitiver Beeinträchtigung

Die 18-wöchige Studie besteht aus einer 12-wöchigen Interventionsphase und einer 6-wöchigen Nachbeobachtungszeit. Chinesische ältere Erwachsene zwischen 60 und 90 Jahren, von denen bekannt ist, dass sie eine leichte kognitive Beeinträchtigung haben und der Teilnahme an dieser Studie zustimmen, werden auf ihre Eignung überprüft und dann in zwei Arme randomisiert. Die Probanden werden aus aktuell laufenden Studien von NUS unter NUS-IRB-Registrierung und den Studienplakaten in der Klinik des National University Hospital rekrutiert. Diejenigen Teilnehmer, die zugestimmt haben, vom Studienteam kontaktiert zu werden, um an weiteren Forschungsaktivitäten teilzunehmen und bei denen eine leichte kognitive Beeinträchtigung diagnostiziert wurde, werden zunächst von Mitgliedern des Forschungsteams dieser Studie kontaktiert. Alle werden kurz über diese Interventionsstudie informiert und gefragt, ob sie damit einverstanden sind, für weitere Informationen kontaktiert zu werden. Für die Interventionsgruppen wird eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt. Das Screening und die Einschreibung der Probanden werden vom Studienteam anhand eines Screening-Protokolls dokumentiert. Studienabbrüche und Bildschirmausfälle werden dokumentiert.

Die Probiotika- und Placebo-Getränkeflaschen werden vom Hersteller codiert und mit einem versiegelten Umschlag mit dem Code geliefert. Probanden, die die Zulassungskriterien für die Studie erfüllen, werden mithilfe einer Online-Studien-Randomisierungssoftware nach dem Zufallsprinzip einer der codierten Gruppen zugeordnet, die den Probiotika- oder Placebo-Studiengruppen entsprechen. Sowohl Mitglieder des Studienteams als auch Probanden sind für die Intervention blind. Die Produktcodes/Blindungen der Studie werden entweder (1) am Ende der Studie zur Analyse oder (2) im Falle eines schwerwiegenden unerwünschten Ereignisses aufgehoben, wenn das Studienteam dies für notwendig erachtet.

Die Probanden sollten das Studienprodukt (aktives interventionelles Probiotikum oder Placebo, je nach Randomisierung) 12 Wochen lang 1 Flasche pro Tag zum Frühstück trinken. Den Probanden wird das Studienprodukt bis zum Ende der Studie alle zwei Wochen verabreicht. Probanden, die den Produktkonsumzeitraum erfolgreich abgeschlossen haben, treten in den Nachbeobachtungszeitraum ein, in dem sie ihre normale Ernährung mit Ausnahme fermentierter Milchprodukte (wie Joghurt, Lactobacillus-Getränke und probiotische Nahrungsergänzungsmittel) fortsetzen. Der Sicherheits- und Verträglichkeitsparameter sind Berichte über alle unerwünschten Ereignisse im Zusammenhang mit der Studienintervention zwischen dem Beginn in Woche 0 und dem Ende der Studie in Woche 18. Dazu gehören Berichte über leichte Ereignisse wie etwa Beschwerden (Erbrechen, Völlegefühl, Veränderungen in der Stuhlgangshäufigkeit usw.). Die Compliance basiert auf dem konsumierten Studienprodukt und der Aufnahme anderer milchfermentierter Milch wird bei jedem geplanten Besuch für alle Probanden durchgeführt. Das Studienteam wird die Probandentagebücher gemeinsam mit den Probanden durchgehen, um die Einhaltung zu überprüfen. Die Probanden werden außerdem gebeten, alle zwei Wochen leere Flaschen mitzubringen, wenn sie weitere zwei Wochen des Interventionsprodukts abholen. Die Compliance wird bei jedem Studienbesuch gestärkt.

Der primäre Parameter ist die Veränderung der Zusammensetzung der Darmmikrobiota vor und nach 12 Wochen Probiotikakonsum und nach 6-wöchigem Absetzen der Probiotikanutzung (in Woche 0, 6, 12 und 18 des Studienzeitraums). Die sekundären Studienparameter werden die Veränderungen der Kognition in den Wochen 0, 12 und 18 des Studienzeitraums sowie Immun- und Entzündungsmarker im Blut sowie Cortisolspiegel und Veränderungen der kurzkettigen Fettsäuren im Stuhl in den Wochen 0, 6, 12 und 18 sein der Studienzeit. Grundlegende demografische Daten, Krankengeschichte, Medikamente und Diätverbrauch werden vor dem probiotischen Konsum bewertet.

Die Kotprobenentnahme durch einen Probanden erfolgt in speziellen Behältern zu Hause. Zu jedem Zeitpunkt sind zwei Röhrchen erforderlich. Das Probenahmeset wird vom Studienteam bereitgestellt. Anweisungen zur Stuhlprobenentnahme werden den Probanden vom Studienteam bei Besuch 1 (Screening) für die nachfolgenden Besuche zur Verfügung gestellt. Einzelne Proben werden gewogen und protokolliert. Die fäkale DNA-Extraktion und die 16s-rRNA-Sequenzierung werden mit den Stuhlproben aus dem OMNIgene GUT-Röhrchen durchgeführt. Die Analyse wird mit der NovaSeq 16srRNA-Amplikon-Sequenzierungsmethode durchgeführt. Die Analyse der fäkalen SCFAs wird mit einem Gaschromatographie-Triple-Quadrupol-Massenspektrometer mit den Stuhlproben aus dem OMNI-MET-Röhrchen durchgeführt.

Von jedem Probanden werden zu jedem Zeitpunkt zwei Röhrchen Blut entnommen: Ein Röhrchen mit 3 ml Blut zur Bestimmung des Serumcortisols und 3 ml Blut für die Vollblut-Immunaktivierungstests und für die Analyse zirkulierender Entzündungsmarker. Für die Cortisol-Bestimmung ist Nüchternblut erforderlich. Daher wird die Blutentnahme zwischen 9:00 und 11:00 Uhr geplant, um die tageszeitlichen Schwankungen des Cortisolspiegels zu minimieren. Der Cortisolspiegel im Serum wird mit dem Elektrochemilumineszenz-Immunoassay getestet. Die Vollblutproben werden 25 Minuten lang bei 1650 × g bei Raumtemperatur zentrifugiert, um Plasma zu erhalten. Die Plasmaproben werden dann in Aliquots bis zur weiteren Analyse bei -80 °C gelagert. Das Vollblut wird 48 Stunden lang durch die Toll-like-Rezeptoren TLR2- und TLR4-Agonisten stimuliert. Der Überstand wird gesammelt, aliquotiert und bei -80 °C gelagert. Nachdem die Probensammlung zu allen Zeitpunkten abgeschlossen ist, werden alle Proben für dieselben Teilnehmer zu unterschiedlichen Zeitpunkten am selben Tag und auf denselben Platten gemessen, um Chargeneffekte zu vermeiden. Die analysierten Zytokine sind IL-1β, IL-6, IL-10, IL-8 und TNF-alpha unter Verwendung kommerziell erhältlicher ELISA-Kits (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay). Alle Experimente werden gemäß den Anweisungen der jeweiligen Hersteller der Kits durchgeführt. Das gelagerte Plasma wird mithilfe des Proximity Extension Assay auf 45 Biomarker (Zytokine und Chemokine) analysiert.

Diese neurokognitive Testbatterie wurde in der singapurischen Bevölkerung eingesetzt und validiert. Die Tests bewerten verschiedene kognitive Funktionen, darunter Aufmerksamkeit, Lernen, Gedächtnis, Geschwindigkeit und exekutive Funktion. Zu den Tests gehörten der Rey Auditory Verbal Learning Test (RAVLT), die Digit Span-Aufgabe, Color Trails-Tests, der Blcok Design- und Semantic Verbal Fluency-Test sowie der Stroop-Test.

Daten aus demografischen Daten, Fragebögen, neuropsychologischen Tests und gesammelten Proben werden mithilfe deskriptiver Techniken zusammengefasst. Zusammenfassende Statistiken (Mittelwert, Standardabweichung) werden für kontinuierliche Variablen (und deren Änderungen gegenüber dem Ausgangswert und den absoluten Werten zu jedem Zeitpunkt) angezeigt. Für kategoriale Variablen werden Zählungen und Prozentsätze angezeigt. Gegebenenfalls umfasst die Präsentation der Ergebnisse Diagramme und Konfidenzintervalle. Multivariate Datenanalysen kognitiver und Biomarker-Ergebnisse werden mit SPSS und R durchgeführt.