Probiootit ja mikrobiomi: kliininen interventiotutkimus ahdistukseen ja masennukseen

Tarkoitus

Ihmisen mikrobiomi, joka tunnetaan myös nimellä mikrofloora, koostuu kehon bakteeripesäkkeistä. Vaikka bakteerit yhdistetään yleisesti sairauksiin, on olemassa hyviä bakteereja, jotka tunnetaan probioottibakteereina, jotka kasvavat luonnollisesti ihmisen suoliston mikrobiomissa. Probioottiset bakteerit ovat eläviä mikro-organismeja ja koostuvat noin 400 eri bakteerikannasta, jotka tukevat elämää isäntäorganismissaan. Suoliston mikrobiomi, joka tunnetaan myös nimellä suolistofloora, osallistuu ihmisen normaaliin kehitykseen, ruoansulatukseen, painon, ravinnon ja immuunijärjestelmän säätelyyn sen lisäksi, että se vaikuttaa erilaisiin neurologisiin toimintoihin. On havaittu, että ympäristötekijät, kuten antibiootit, sairaudet, stressi ja ruokavalio, voivat muuttaa yksilön mikrobiomia vaikuttamalla suoliston mikrofloorassa oleviin probioottisiin bakteereihin.

Vaikka probioottiset bakteerit kasvavat luonnollisesti ihmisen suolistossa, suoliston mikrobiomin saanti vaihtelee jokaisella yksilöllä eri tekijöiden mukaan, mukaan lukien synnytystapa ja varhainen ruokavalio. Tutkimukset viittaavat siihen, että vastasyntyneiden ensimmäinen altistuminen bakteereille ja mikrobiomien ensimmäisten komponenttien hankkiminen tapahtuu syntymän aikana. Vauvat hankkivat äitinsä bakteereita kulkiessaan emätinkanavan läpi synnytyksen aikana. Tutkimukset osoittavat, että tästä syystä keisarinleikkauksella syntyneillä lapsilla on vähemmän monimuotoinen mikrobiomi (Dominguez-Bello, Costello, Contreras, Magris, Hidalgo, Fierer ja Knight, 2010). Tutkimukset viittaavat myös siihen, että syntymän jälkeen vauvat jatkavat suoliston mikrobiominsa hankkimista kahden ensimmäisen elinvuoden aikana ravitsemusravitsemuksen vaikutuksesta. Esimerkiksi tutkimuksessa, johon osallistui kuusi rintaruokittua ja kuusi äidinmaidonkorviketta, niillä, jotka söivät erityisesti rikastettua äidinmaidonkorviketta, joka sisälsi sekä prebiootteja (probiootteja ruokkivia aineita) että erilaisia ​​probioottisia bakteereja, oli paljon monipuolisempi suolistofloora kuin niillä, jotka söivät. sai rintamaitoa (Harmsen, Wildeboer-Veloo, Raangs, Wagendorp, Klijn, Bindels ja Welling, 2000). Huomaa, että tämä tutkimus ei kumoa rintamaidon etuja, ja sen tarkoituksena oli arvioida kohonneiden prebiootti- ja probioottipitoisuuksien vaikutusta äidinmaidonkorvikkeessa, joka oli kemiallisesti samanlainen kuin äidinmaito.

Koska probioottibakteerit hankitaan luonnostaan ​​ympäristöstä sen lisäksi, että ne kasvavat normaalisti ihmiskehossa, on ihmisille turvallista käyttää probiootteja. Lisäksi Health Canada on merkinnyt probiootit luonnolliseksi terveystuotteeksi (NHP), joka on turvallinen ihmisravinnoksi. Tavalliset ruoat, joita syömme päivittäin, sisältävät probioottisia bakteereja, jotka rikastavat suolistoflooraamme. Esimerkiksi jogurtti ja juusto sisältävät probioottisia bakteereja. Kiinnostus probiootteja kohtaan on viime aikoina lisääntynyt tutkijoiden keskuudessa, kun probioottien positiiviset vaikutukset suoliston mikrobiomiin ja niiden suuren terapeuttisen potentiaalin tunnustaminen moniin erilaisiin sairauksiin lisääntyvät.

Mikrobiomi ja fyysinen terveys

Tutkimukset ovat osoittaneet, että probioottiset bakteerikannat, kuten Bifidobacteria ja Lactobacillit, auttavat ärtyvän suolen oireyhtymän ja muiden ruoansulatuskanavan ja suoliston sairauksien hoidossa estämällä sairauksia aiheuttavien bakteerien kolonisaatiota ja kasvua. Lisäksi suoliston mikrobiomilla uskotaan olevan olennainen rooli terveen immuunijärjestelmän toiminnan säätelyssä. Immuunijärjestelmän toimintaa ylläpitävät homeostaattiset suhteet mikrobiomiin, mikä puolestaan ​​vaikuttaa lymfoidikudosten ja immuunijärjestelmän kehitykseen (Hooper, Littman ja Macpherson, 2012). Suoliston mikroflooran epätasapainoon on liitetty immuunivasteiden heikkeneminen.

Mikrobiomi ja mielenterveys

Mikrobiomi on yhdistetty erilaisiin mielenterveysongelmiin. Tutkijat ovat kutsuneet tätä yhteyttä "suolen ja aivojen akseliksi" (Forsythe, Sudo, Dinan, Taylor ja Bienenstock, 2010). Suolistossa olevien bakteerien on havaittu tuottavan GABA:ta ja serotoniinia, vaikka tarkkaa mekanismia, jolla nämä ruuansulatuskanavan kautta tuotetut välittäjäaineet vaikuttavat aivojen toimintaan, ei vielä tunneta. Mikrobiomin häiriöitä on kuitenkin liitetty autismiin sekä ahdistuneisuus- ja masennushäiriöihin.

Esimerkiksi varhaisesta antibioottien käytöstä johtuvat suolistoflooran epätasapainot ovat vaikuttaneet myös autismin kehittymiseen. Probioottien on osoitettu auttavan autististen oireiden hoidossa edistämällä hyödyllisten bakteerien kasvua ja estämällä haitallisten bakteerien kasvua. Tutkijat ovat havainneet tiettyjen Clostridia-kantojen liikakasvun, jotka tuottavat propionihappoa autististen lasten suolistossa. Propionihappo on hermomyrkky, joka läpäisee veri-aivoesteen ja voi häiritä normaalia aivojen kehitystä varhaislapsuudessa (Parracho, Gibson, Knott, Bosscher, Kleerebezem ja McCartney, 2010).

Normaalin mikroflooran kehityksen häiriöihin on liitetty myös stressireaktiivisuuden muutoksia, jotka jatkuvat myöhemmällä iällä. Esimerkiksi erilaiset aineenvaihduntareitit, kuten sappihapot ja steroidihormonisyntetisaattorit, jotka ovat välttämättömiä kehon toiminnoille, riippuvat terveestä mikrobiomista (Antunes, Han, Ferreira, Lolic, Borchers ja Finlay, 2011). Tutkimukset osoittavat, että antibioottien käyttö varhaisessa iässä johtaa suolistoflooran ja monimuotoisuuden vähenemiseen ja saattaa aiheuttaa fysiologista vireystilaa, joka on samanlainen kuin "ahdistuneisuusherkkyys". Ahdistuneisuusherkkyydellä tarkoitetaan joidenkin yksilöiden taipumusta seurata fysiologista tilaansa jatkuvasti ja tulkita väärin homeostaasin normaalit vaihtelut henkeä uhkaaviksi tapahtumiksi. Eläinkokeissa probioottien käyttö vähentää ahdistuneisuuteen liittyvää käyttäytymistä sekä muutoksia GABA-reseptoreissa, jotka välittävät stressiin liittyviä hormoneja (Bravo, Forsythe, Chew, Escaravage, Savignac, Dinan, Bienenstock ja Cryan, 2011). Suoliston mikrobiotan suotuisat vaikutukset stressiin ja ahdistukseen on osoitettu myös verrattaessa mikrobittomia hiiriä (eli hiiriä, joilla ei ole mikrobiomia) hiiriin, joilla on rikas suolen mikrobifloora. Hiirillä, joilla on rikas suolen mikrofloora, on vähemmän stressireaktiivisuutta kuin mikrobittomilla hiirillä.

Nykyinen ehdotus

Ehdotetussa hankkeessa tutkitaan probioottien vaikutuksia ahdistuneisuuteen ja siihen liittyviin psykologisiin ja fysiologisiin tekijöihin ihmisillä. Probioottien terapeuttista potentiaalia ahdistuksen ja muiden häiriintyneeseen mikrobiomiin liittyvien tekijöiden vähentämisessä arvioidaan kaksoissokkoutetussa lumelääkkeessä. Tähänastisten tutkimustulosten perusteella oletetaan, että probiootit vähentävät ahdistusta ja masennusoireita.

Metodologia

Seitsemänkymmentäviisi yli 18-vuotiasta mies- ja naispuolista osallistujaa rekrytoidaan eri puolilla Wolfvillen alueella julkaistujen ilmoitusten sekä paikallisten sanomalehtien ja sosiaalisen median sivustojen, kuten Facebookin, kautta. Verkkomainokset, joissa on linkki verkkosivustolle, joka sisältää tietoa opintojen kelpoisuudesta ja vaatimuksista (http://www.probioticstudy.com) julkaistaan ​​Wolfvillen eri organisaatioiden Facebook-ryhmissä, mukaan lukien Inner Sun Yoga Center, Wolfville Farmer's Market ja EOS Fine Foods -yhteisön hallitus, sekä paikallisissa sanomalehdissä, kuten Grapevine ja Advertiser (katso liite A). Infoesitteitä jaetaan Valley Regional Hospital -sairaalalle, Eastern Kings Memorial Health Centrelle ja Mud Creek Medical Co-op Ltd.:lle näytettäväksi heidän odotushuoneissaan (katso liite B). Mainosjulisteita sijoitetaan myös Wolfvillen alueelle (mukaan lukien Acadia Athletic Complex -yhteisötaulu, Wolfville Shopper's Drug Mart ja Wolfville Post Office -yhteisötaulu), joissa on vetovälilehdet, jotka sisältävät tutkimustietosivun verkkosivuston URL-osoitteen (katso liite C). Koko henkilöstön kattava sähköposti lähetetään myös Acadia Universityn ei-akateemisiin ammatteihin suunnatulle henkilökunnalle rekrytointia varten (katso liite D).

Koska alle 18-vuotiaista osallistujista on vain vähän tutkimusta, osallistujien on oltava vähintään 18-vuotiaita. Osallistujien on myös asuttava ajomatkan päässä Wolfvillestä Nova Scotiassa, voitava tulla Wolfvilleen tapaamisiin tutkijoiden kanssa ja heillä on oltava voimassa oleva sähköpostiosoite. Osallistumisen poissulkemiskriteereitä ovat akateeminen ammatti, mukaan lukien yliopiston/opiston professori tai opiskelija (jotta vältetään kohorttivaikutukset, jotka liittyvät erityisiin vaihteluihin olosuhteissa, jotka liittyvät korkeaan stressiin lukukauden aikana); joilla on HIV/AIDS; parhaillaan kemoterapiassa; joilla on diagnosoitu vakava aineenvaihdunta-, immuuni- tai ruoansulatushäiriö, mukaan lukien syöpä, Cronen tauti tai haavainen paksusuolitulehdus, multippeliskleroosi, lupus, Addisonin tauti tai muu lisämunuaisen vajaatoiminta; käytät tällä hetkellä ahdistuneisuuslääkkeitä; probioottisten kapseleiden ottaminen; antibioottien ottaminen; tai sinulla on jokin muu vakava sairaus.

Kun potentiaaliset osallistujat ovat tarkastaneet tutkimussivustolla olevat tiedot ja ilmoittaneet haluavansa osallistua, heidät ohjataan tietoisen suostumussivulle. Valitsemalla valintaruudun ja napsauttamalla "Lähetä" online-tietoisen suostumuksen sivulla, he ilmoittavat suostumuksensa osallistumiseen ja heidät ohjataan väestötietokyselyyn (katso liite E). Kysely sisältää kysymyksiä osallistujien terveydestä, sairaushistoriasta ja heidän syömistään elintarvikkeista. Kaikki verkossa kerätyt tiedot tämän tutkimuksen aikana sijoitetaan kanadalaiselle palvelimelle, jotta vältetään Patriot Act -ongelmat, jotka liittyvät Yhdysvaltojen palvelimilla oleviin tietoihin. Tutkija varaa tapaamiset osallistujille, jotka antavat verkossa suostumuksensa osallistumiseen.

Tutkimus toteutetaan 22 viikon ajanjaksolla, jonka aikana osallistujat nauttivat suun kautta otettavaa probioottia 10 viikon ajan ja lumelääkettä (inertti aine, jolla ei ole terapeuttista vaikutusta) 10 viikon ajan, joiden välillä on kahden viikon pesujakso. . Osallistujat saavat joko probioottia tai lumelääkettä ensimmäisten kymmenen viikon ajan ja toista toiset 10 viikkoa. Osallistuja tai probiootteja ja lumelääkettä antava tutkija eivät tiedä kumpaa osallistuja käyttää. Koska tämä on kaksoissokkosuunnitelma, vain ohjaaja, tohtori Susan Potter, on tietoinen osallistujien kokeellisesta tilasta. Ohjaaja määrää satunnaisesti osallistujat joko lumelääke- tai probioottitilaan.

Tässä tutkimuksessa käytetty probiootti on Organic Probiotics 7 Strains 20 miljardia grammaa kohti, joka on ostettu Prescribed For Life -yhtiöstä. Tämä on luonnollinen orgaaninen probioottijauhe, joka sisältää probioottisten bakteerien Acidophilus-, Bifidum-, Casei- ja Rhamnosus-kantoja, 400 mg kapselia kohti. Placebo-kapselit sisältävät 400 mg riisijauhoa. Jokainen osallistuja saa kaksi pilleripulloa, joista toisessa on 70 probioottikapselia kymmenen viikon ajan ja toisessa 70 lumekapselia kymmenen viikon ajan. Nämä kapselit otetaan suun kautta, yksi kapseli päivässä.

Tutkija ja ohjaaja järjestävät tapaamisen kunkin osallistujan kanssa antaakseen yksityiskohtaiset ohjeet tutkimukseen ja saadakseen tietoisen suostumuksen kunkin osallistujan tutkimuksen jatkamiselle (katso liite F ja liite G). Ensimmäisellä tapaamisella, kymmenen viikon tapaamisella ja viimeisellä kahdenkymmenen viikon tapaamisella osallistujat suorittavat Depression Anxiety and Stress -asteikon (DASS) ja ahdistuneisuusherkkyysindeksin (ASI). Osallistujat suorittavat nämä mittaukset kolme kertaa tutkimusjakson aikana, jotta tutkijat voivat mitata muutosta ahdistuneisuus- ja masennuksen oireissa kolmen ajanjakson aikana. Jokaisessa näistä kokouksista osallistujille annetaan myös pullo joko probioottikapseleita tai lumekapseleita 10 viikon aikana. Kymmenen viikon tapaamisensa yhteydessä osallistujille annetaan myös kopiot DASS- ja ASI-tutkimuksista, jotka täytetään tutkimuksen lopussa (katso liite H). Kolmannella ja viimeisellä tapaamiskerralla osallistujat tuovat täytetyt kyselylomakkeet ja heillä on mahdollisuus esittää mitä tahansa tutkimukseen liittyviä kysymyksiä sekä suorittaa palkintoäänestys. Jos he haluavat tietää, missä vaiheissa he saivat probiootti- ja lumekapseleita, heille kerrotaan, että tiedot lähetetään heille sähköpostitse tutkimuksen valmistuttua.

Tutkija ottaa osallistujiin yhteyttä kunkin vaiheen (probiootti ja lumelääke) kolmantena ja kuudentena päivänä sähköpostitse kirjautuakseen sisään ja vastatakseen mahdollisiin kysymyksiin (katso liite I). Osallistujia pyydetään täyttämään lyhyt kysely joka toinen viikko tutkimusjakson aikana, jonka täyttämiseen ei tulisi kulua enempää kuin 5 minuuttia (katso liite J ja liite K), jotta voidaan kartoittaa mahdolliset muutokset ahdistuksessa ja/tai fyysisessä terveydessä. sekä pitää viestintälinjat auki, jos kysymyksiä herää.

suostumus

Osallistujat täyttävät kaksi suostumuslomaketta, yhden verkossa ennen väestö- ja tunnistetietojen keräämistä ja toisen ennen tutkimuksen probioottivaiheen aloittamista (katso liite E ja liite G).

Pettäminen ja selvittely

Vaikka osallistujat eivät teknisesti pettäneet, he saavat joko lumelääkettä tai probioottia kymmenen viikon välein tutkimusjakson aikana, mutta heille ei kerrota kumpaa he saavat, vaikka heille ilmoitetaan, että heille ei kerrota. Tutkimuksen päätyttyä osallistujille, jotka haluavat tietää, kerrotaan, mitä kahdesta kahdesta (probiootit tai lumelääke) he saivat kunkin kymmenen viikon aikana. Osallistujat saavat myös mahdollisuuden saada tutkijan vastaukset kaikkiin kysymyksiinsä ja niille, jotka haluavat saada kopion tuloksista, lähetetään heille sähköpostitse tutkimuksen valmistuttua.

Riskit ja hyödyt

Probiootit ovat hyviä bakteereja, jotka kasvavat luonnollisesti ihmisen suolistossa. Toistaiseksi ei ole julkaistu probioottien käyttöön liittyviä riskejä. Siitä huolimatta osallistujiin otetaan yhteyttä kahdesti kunkin vaiheen (probiootti ja lumelääke) ensimmäisen viikon aikana sen varmistamiseksi, että heillä ei ole haitallisia sivuvaikutuksia. Lisäksi osallistujat toimittavat päivityksiä fyysisestä ja henkisestä terveydestään kahden viikon välein koko tutkimuksen ajan, ja heitä rohkaistaan ​​ottamaan yhteyttä tutkijoihin, jos heillä on kysyttävää tutkimusjakson aikana.

On mahdollista, että osallistujat voivat saada enemmän tietoisia kokemistaan ​​ahdistuneisuus- tai masennusoireista osallistumalla tähän tutkimusprojektiin, ja lisääntyneen osallistumisen seurauksena he voivat kokea emotionaalista ahdistusta. Näiden huolenaiheiden ratkaisemiseksi osallistujille annetaan erityiset yhteystiedot mielenterveyspalvelujen tarjoajille Wolfvillen alueella.

Vaikka osallistujien suorat hyödyt ovat tässä vaiheessa epävarmoja, on mahdollista, että he saattavat kokea ahdistuneisuus- ja/tai masennusoireiden vähenemistä, ja on melko todennäköistä, että he kokevat sen seurauksena fysiologisten suoliston oireiden vähenemisen. probioottien ottamisesta. On kuitenkin mahdotonta määrittää, johtuvatko oireiden parannukset probioottihoidosta, ennen kuin tutkimus on valmis.

Luottamuksellisuus

Luottamuksellisuus säilyy koko ajan. Kun osallistuja on ilmoittautunut tutkimukseen, jokaiselle osallistujalle annetaan yksilöllinen koodinumero, jota käytetään kaikissa kyselylomakkeissa ja muissa tiedoissa. Osallistujien nimet eivät näy yhdessä muiden tietojen kanssa paitsi alkuperäisen verkkokyselyn yhteydessä. Kun mahdollisiin osallistujiin on otettu yhteyttä heidän osallistumisestaan ​​tutkimuksen interventiovaiheeseen, verkkokyselylomakkeen tiedot poistetaan palvelimelta ja nimet korvataan koodinumeroilla. Pääluettelo koodinumeroista ja nimistä säilytetään salasanalla suojatussa tiedostossa erillisessä kansiossa tutkijan salasanalla suojatulla tietokoneella.

Tietoturva: Kaikki paperilomakkeet säilytetään lukitussa toimistossa lukitussa arkistokaappissa. Kaikki sähköiset tiedostot tallennetaan salasanalla suojattuun tietokoneeseen. Koska tämä tutkimusalue on suhteellisen uusi, tietoja säilytetään loputtomiin, koska se voi auttaa ohjaamaan tulevia tutkimuksia.