Pilottitutkimus suun kautta otettavasta probioottibakteerilisästä kroonisen immuuniaktivaation vähentämiseksi HIV-tartunnan saaneilla malilaisilla naisilla

Liiallinen immuunijärjestelmän stimulaatio, aktivaatio ja siihen liittyvä tulehdus ovat keskeisiä HIV-taudin patogeneesissä. T-solujen ja monosyyttien aktivaation taso ennustaa HIV-taudin etenemisnopeuden AIDS:ksi, CD4+ T-solujen häviämisen kaltevuuden ja kuolleisuuden [Liu 1997, Liu 1998, Deeks 2004, Hunt 2008, Sandler 2011]. Mekanismi, jolla HIV-tauti aiheuttaa jatkuvaa immuuniaktivaatiota ja tulehdusta, on monitekijäinen ja sisältää replikaation suoran patogeenisen vaikutuksen, muut krooniset virusinfektiot sekä epäsuorat reitit. Nykyään on yleisesti hyväksyttyä, että bakteerien siirtyminen systeemiseen verenkiertoon HIV:hen liittyvien suolistomuutosten vuoksi on tärkeä osa tätä patologiaa. Sekä HIV- että apinan immuunikatovirus (SIV) -infektio johtavat nopeaan ja syvälliseen suolen limakalvon Th17+CD4+ T-solujen, tärkeiden immuunisolujen vähenemiseen, jotka liittyvät bakteerien siirtymisen vähentämiseen suolen seinämän läpi [Brenchley 2004, Raffetellu 2008]. Lisäksi sekä HIV että SIV aiheuttavat suoria vaurioita suoliston epiteelisoluille [Li 2008, Nazli 2010], ja maha-suolikanavan limakalvon geeniekspressiotutkimukset ovat paljastaneet HIV:hen liittyvän tulehdus- ja apoptoottisiin reitteihin osallistuvien geenien noususäätelyn ja tiukan liitoskohdan heikkenemisen. Sankaran 2008]. Nämä HIV:hen liittyvät suolistomuutokset häiritsevät lopulta normaalin synergistisen rinnakkaiselon ihmisen ja hänen kommensaalisen suoliston mikrobiflooran välillä, mikä johtaa suoliston bakteerituotteiden, kuten endotoksiinin (tunnetaan myös nimellä lipopolysakkaridi) ja bakteerien 16s ribosomaalisen DNA:n lisääntyneeseen siirtymiseen systeemiseen soluun. liikkeeseen. Tässä nämä bakteerituotteet toimivat tehokkaina ärsykkeinä jatkuvalle T-solujen ja monosyyttien aktivaatiolle ja tulehdukselle, jotka edistävät HIV-taudin etenemistä [Hunt 2008, Brenchley 2006, Jiang 2009]. HIV:n hoitaminen antiretroviraalisella hoidolla (ART) korjaa vain osittain tämän suolistovaurion ja siihen liittyvän tulehdusprosessin.

Eräs mahdollinen lähestymistapa tämän ongelman ratkaisemiseksi on täydentää suoliston "ekologisia markkinarakoja" hyödyllisillä bakteereilla tai "probiooteilla", kuten Lactobacillus- ja Bifidobacillus-lajilla, jotka voivat olla ehtyneet HIV-tartunnan saaneista henkilöistä ja tietyissä muissa olosuhteissa. Probioottisten bakteerien ja niiden biofilmien on osoitettu stimuloivan synnynnäistä immuniteettia ja johtavan hyödyllisiin aineenvaihduntamuutoksiin, jotka parantavat suolen epiteelisuojaa ja Th17-T-solujen toimintaa ja vähentävät suoliston tulehdusta ja endotoksiinivuotoa [Bassaganya-Rievra 2012, Pagnini 2009, Giamarellos-Bourboulis 2009] . Tämä on osoittautunut hyödylliseksi useissa kliinisissä tilanteissa, mukaan lukien haavainen paksusuolitulehdus, ihopussitulehdus ja akuutti ripuli lapsille [Tursi 2010, Miele 2009, Minmura 2004, Salari 2012]. HIV-tartunnan saaneilla potilailla ART-hoidetuilla potilailla, jotka eivät saavuta odotettua parannusta veren CD4+ T-solujen määrässä, ei näytä olevan Lactobacillus-lajin mitattavissa olevaa plasman 16s ribosomaalista DNA-signatuuria tai heillä on pienemmät lactobacillus-pitoisuudet ulosteessa [Merlini 2011, Perez-Santiago 2013]. Kädellisten SIV-mallit, joissa käytetään pigtailmakakeja, ovat osoittaneet, että Lactobacillus plantarum -lisäys tehostaa suoliston Th17 CD4:n rekrytoitumista, interleukiini (IL)-17:n ilmentymistä, epiteelin tiiviin liitoksen proteiinituotantoa ja vähentää tulehduksellisia kemokiineja ja IL-1B:tä [Sankaran 2013]. Toinen äskettäinen tutkimus osoitti, että SIV-tartunnan saaneilla makakeilla oli merkittävästi parantunut suoliston antigeeniä esittelevien solujen ja limakalvon CD4+ T-solujen määrä, vähentynyt suoliston lymfoidikudosfibroosi ja plasman d-dimeeritasot, kun niille annettiin ART ja probioottisten bakteerien yhdistelmä (VSL#3). ja L. rhamnosus CG) vs. pelkkä ART [Klatt 2013]. Siten probiootit voivat tarjota tärkeitä etuja HIV-tartunnan saaneille potilaille parantamalla suoliston limakalvojen ja immunologista toimintaa ja vähentämällä sitä seuraavaa bakteerien siirtymistä ja immuuniaktivaatiota, joka johtaa AIDSiin.

Rajoitettu määrä tutkimuksia on tarkastellut probiootteja ripulin vähentämiseksi tai CD4+ T-solujen määrän parantamiseksi HIV-tartunnan saaneilla henkilöillä, erityisesti Afrikassa. Saharan eteläpuolisen Afrikan yksilöillä on todennäköisemmin ripuli kuin kehittyneissä maissa, ja suoliston mikrobiomi on erilainen [Yatsunenko 2012], samoin kuin suurempi suoliston loisten ja patogeenisten bakteerien, kuten salmonellan ja koleran, aiheuttama taakka. Jotkut tiedot viittaavat siihen, että ei-HIV-tartunnan saaneilla henkilöillä (afrikkalaista syntyperää valkoihoisiin verrattuna ja naisilla miehiin verrattuna) voi olla suurempi suolen läpäisevyys tai heillä voi olla selvempiä systeemisiä tulehdusreaktioita. Tutkimus 24 HIV-tartunnan saaneella nigerialaisella naisella (CD4+ T-solujen määrä >200, ei ART:ssa), joilla oli ripuli, satunnaistettiin saamaan 15 päivän jogurttia probiootin kanssa tai ilman (Lactobacillus rhamnosus CG ja L. reuteri). Probioottiryhmällä ripuli parantui ja CD4+ T-solujen määrä oli vakaa tai parantunut kuukaudessa verrattuna täydentämättömään jogurttiin [Anukam 2008]. Samanlaisia ​​CD4-parannuksia havaittiin satunnaistetussa probioottitutkimuksessa (Bifidobacterium bifidum ja Streptococcus thermophilus) HIV-tartunnan saaneilla afrikkalaisilla lapsilla [Trois 2008]. Havaintotutkimuksessa, jossa tutkittiin probioottisen jogurtin käyttöönottoa, jonka tekivät paikalliset HIV-tartunnan saaneet naiset pienituloisessa Tansaniassa, liittyi merkittävästi lisääntyneeseen CD4+ T-solujen määrään [Irvine 2010]. Probiootit ovat osoittautuneet turvallisiksi ja hyvin siedetyiksi näissä ja muissa [Irvine 2011, Kerac 2009, Hummelen 2011, Wolf 1998] HIV-tartunnan saaneita henkilöitä koskevissa tutkimuksissa.

Probioottisten bakteerien valinnan ja turvallisuuden perusteet - Kaikki Lactobacillus sp. ja muut probioottiset bakteerit eivät välttämättä toimi yhtä hyvin suoliston limakalvon eheyden ja immuunijärjestelmän palauttamisessa ja tekevät sen turvallisesti. VSL#3® DS (Double-Strength, Sigma-Tau Pharmaceuticals) on hyvin karakterisoitu vesiliukoinen, elävä (9 × 1011 bakteeria/pussi, kerran päivässä), lyofilisoitu valmiste 8 probioottisesta bakteerista, josta puuttuu L. rhamnosus, mutta sisältää aiemmin käsitellyn bakteerin. L. plantarum ja S. thermophilus (yhdessä Bifidobacterium breven, Bifidobacterium longumin, Bifidobacterium infantisin, Lactobacillus acidophilusin, Lactobacillus paracasein ja Lactobacillus bulgaricuksen kanssa), joita on tutkittu laajasti, ja yli 140 PubMed-viittausta99 vuodesta lähtien. VSL#3:n on osoitettu in vitro ja in vivo (rottamalli) lisäävän tiiviitä liitosproteiineja, vähentävän suoliston läpäisevyyttä, vähentävän tulehdusta, lisäävän synnynnäistä immuniteettia ja vähentävän salmonellan tunkeutumista [Dai 2012, Mencarelli 2012, Appleyard 2011, Madsen 2001, Pagnini 2010, Gad 2011]. VSL#3:n sisältämä L. paracasei koodaa "laktosepiiniä" proteaasia, joka hajottaa selektiivisesti erittyneitä ja soluihin liittyviä kemokiineja ja vähentää tulehdusta hiiren koliittimallissa [von Schillde 2102]. Kuten aiemmin todettiin, SIV-tartunnan saaneilla makakeilla oli lisääntynyt suoliston antigeeniä esittelevien solujen ja limakalvon CD4+ T-solujen määrä, kun niille annettiin VSL#3 ja L. rhamnosus vs. ART yksinään [Klatt 2013].

Kliinisesti VSL#3:a on tutkittu laajasti "pussitulehduksen" varalta, jota voi esiintyä ileaalisen pussi-peräaukon anastomoosin jälkeen kroonisen haavaisen paksusuolitulehduksen vuoksi noin 30 %:lla potilaista. Useat satunnaistetut kliiniset tutkimukset ja Cochrane-tietokantakatsaus tukevat VSL#3:n turvallisuutta ja tehoa akuutin ja kroonisen pussitulehduksen vähentämisessä [Holubar 2010]. VSL#3® DS on ainoa probiootti, jonka American College of Gastroenterology ja German Association of Gastroenterology on tunnustanut tehokkaaksi välineeksi pussitulehduksen hallintaan. Samoin VSL#3 oli tehokas apu uusiutuvassa lievästä kohtalaiseen haavaiseen paksusuolentulehdukseen kaksoissokkoutetussa, satunnaistetussa lumekontrolloidussa tutkimuksessa [Tursi 2010]. Satunnaistetussa tutkimuksessa, johon osallistui 59 lasta, joilla oli ärtyvän suolen oireyhtymä, VSL#3 oli parempi kuin lumelääke vatsakipujen/-epämukavuuden ja turvotuksen vähentämisessä [Guandalini 2010]. Kaksoissokkoutettu, satunnaistettu kliininen tutkimus, johon osallistui 229 riskipotilasta sairaalahoidossa, osoitti, että VSL#3 voisi estää antibiootteihin liittyvän ripulin [Selinger 2013]. VSL#3:a on tutkittu terveillä, raskaana olevilla italialaisilla naisilla, kirroosipotilailla ja kriittisesti sairailla potilailla, joilla ei ole turvallisuusongelmia [Vitali 2012, Agrwal 2012, Gupta N 2013, Frohmader 2010].

Kuten aiemmin todettiin, lääketieteellisessä kirjallisuudessa tunnistetaan vain harvoja laktobacillus- tai bifidobacillus-bakteremiatapauksia (ei liity VSL#3:een), yleensä potilailla, joiden immuunivaste on vakavasti heikentynyt tai potilailla, jotka eivät käytä probiootteja, sairaaloissa, keskuslinjaan liittyvissä infektioissa. Kahdeksan vuotta kestäneessä retrospektiivisessä tutkimuksessa suuressa yhdysvaltalaisessa akateemisessa lääketieteellisessä keskuksessa havaittiin, että probioottisten bakteremian ilmaantuvuus oli korkeintaan 0,2 % sairaalahoidettujen probioottien saajien keskuudessa [Simkins 2013]. Yhdysvaltain terveys- ja ihmispalveluministeriön (DHHS) vuonna 2011 valmistuneessa laajassa 387 tapaussarjassa ja satunnaistetussa kontrolloidussa tutkimuksessa, joihin osallistui yli 24 000 potilasta, ei löytynyt tapauksia, joissa tuotetta olisi käytetty, mukaan lukien Lactobacillus, Bifidobacterium, Saccharomyces, Streptococcus, Enterococcus tai Bacillus johti sairaalahoitoon [Hempel 2011]. Todisteet sairaalahoidosta tai probioottien käytöstä johtuvista bakteremioista saatiin vain tapausraporteista ja olivat harvinaisia. DHHS-tutkimuksessa ei löydetty todisteita probioottien käyttöön liittyvien haittavaikutusten lisääntymisestä, mutta lisätty, että "harvinaisia ​​haittatapahtumia on vaikea arvioida, ja huolimatta huomattavasta julkaisujen määrästä, nykyinen kirjallisuus ei ole hyvin varustettu vastaamaan probioottisten toimenpiteiden turvallisuutta koskeviin kysymyksiin. luottavaisin mielin". Riippumaton elintarviketurvallisuusasiantuntijoiden paneeli totesi, että VSL#3® on "yleisesti tunnustettu turvalliseksi (GRAS) lääketieteelliseen käyttöön". GRAS on Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkeviraston (FDA) nimitys, joka tunnustaa tietyt elintarvikelisäaineet turvallisiksi pätevien asiantuntijoiden tarkoitetuissa käyttöolosuhteissa. Tällaisen tunnustuksen saamiseksi tuotteella on oltava asiantuntijalausunto sen käytön turvallisuudesta tieteellisten todisteiden tarkastelun perusteella.

Yksihaaraisen suunnittelun perustelut - Testattavana oletuksena on, että oraalinen probioottisten bakteerien lisäys vähentää endotoksemiaa ja endotoksiiniin liittyvää makrofagien ja T-solujen aktivaatiota HIV-tartunnan saaneilla henkilöillä. Koska odotamme endotoksiinien ja makrofagien/T-solujen aktivaatiotasojen pysyvän vakaina (tai ehkä hitaasti nousevan) henkilöillä, jotka eivät saa ART:ta [Deeks 2004], yhden haaran tutkimus antaa meille mahdollisuuden määrittää, onko interventiolla vaikutusta. Tähän tutkimukseen otetaan henkilöitä, joiden CD4+ T-solujen määrä on > 350 solua/mm3. Henkilöillä, joiden CD4+ T-solujen määrä >350 solua/mm3, AIDS- ja ei-AIDS-tapahtumien määrä oli 0,7 tapahtumaa 100 henkilötyövuotta kohden [Baker 2008], joten tutkijat odottavat näiden komplikaatioiden olevan epätodennäköisiä tutkimuksen aikana. Äskettäin WHO:n ohjeita on muutettu siten, että se suosittelee ART:n aloittamista, kun HIV-tartunnan saaneen henkilön CD4+ T-solujen määrä on

TUTKIMUKSEN SUUNNITTELU - Tämä on yksihaarainen tutkimus, jossa arvioidaan 12 viikon suun kautta otettavan probioottisen yhdistelmähoidon (VSL#3) vaikutusta mikrobien translokaation, monosyyttien ja T-solujen aktivoitumisen sekä veren tulehduksen biomarkkereihin kroonisesti HIV-tartunnan saaneella malilaisella. naiset, joiden CD4+ T-solujen määrä ≥ 350 solua/mm3, jotka eivät saa ART:ta. Koehenkilöt arvioidaan uudelleen viikolla 24 mahdollisten muutosten kestävyyden määrittämiseksi. Tähän tutkimukseen otetaan mukaan 50 henkilöä. Veriplasma-/seerumi- ja ulostenäytteet otetaan lähtötilanteessa, 4, 12 ja 24 viikolla. Kaikki koehenkilöt tutkitaan suolistoloisten varalta 45 päivän sisällä ennen tutkimukseen tuloa. Yksityiskohtaiset demografiset tiedot, paino ja BMI, ulosteiden tiheys, oireet, ART-historia, CD4- ja HIV-RNA tallennetaan. Stressinarviointikysely täytetään lähtötilanteessa ja viikolla 12