Tributyriinihoito lievässä Alzheimer-taudissa: Butyrc-vaikutusten arviointi suolisto-aivon kautta (TRIM-GUT)

Kokeellinen: Tributyriini

Osallistujat saavat yhden kapselin päivässä 12 viikon ajan. Jokainen kapseli sisältää 450 mg tributyriinejä. Kapseleilla on gelatiinipinnoite. Markkinoilla formulaatioita on saatavana annoksilla, jotka vaihtelevat välillä 200 - 500 mg.

Ravintolisä: tributyriini

Osallistujat saavat yhden kapselin päivässä 12 viikon ajan. Jokainen kapseli sisältää 450 mg tributyriinejä. Kapseleilla on gelatiinipinnoite. Markkinoilla formulaatioita on saatavana annoksilla, jotka vaihtelevat välillä 200 - 500 mg.

Placebo Comparator: Plasebo

Lumelääke koostuu perunatärkkelystä, joka on kapseloitu identtisissä olosuhteissa kuin tributyriinikapseliin käytettyjä, varmistaen tutkimuksen riittävän sokeuttamisen. Lumelääkkeen antaminen noudattaa samaa protokollaa kuin interventioryhmän.

Muut: Plasebo

Lumelääke koostuu perunatärkkelystä, joka on kapseloitu identtisissä olosuhteissa kuin tributyriinikapseliin käytettyjä, varmistaen tutkimuksen riittävän sokeuttamisen.

Montrealin kognitiivinen arviointi (MOCA)

Kognitiivista arviointia varten käytetään Montrealin kognitiivista arviointia (MOCA). Verrattuna mini-mentaaliseen tilatutkimukseen (MMSE) MOCA: lla on suurempaa herkkyyttä, etenkin AD: n varhaisessa vaiheessa, mikä mahdollistaa puutteiden havaitsemisen muun muassa huomion, muistin, kielen, abstraktion ja toimeenpanotoimintojen alueilla

MOCA arvioidaan asteikolla 0 - 30, missä korkeammat pisteet heijastavat parempaa kognitiivista suorituskykyä. Pisteet 26 tai korkeampaa pidetään tyypillisesti normaalilla alueella, kun taas pienemmät pisteet osoittavat kognitiivisen heikentymisen eri tasot.

Tarkkuus N-Back-tehtävässä (työmuisti)

Työmuistin arvioimiseksi osallistujat suorittavat N-Back-tehtävän (3-4 tehtäväversiossa) käyttämällä PEBL (psykologiakokeen rakentamisen kieltä) -alustaa. Suorituskyky mitataan tarkkuudella, lasketaan oikeiden vasteiden prosenttimäärä, ja korkeammat prosenttimäärät osoittavat paremman työmuistin suorituskyvyn. Tarkkuus kirjataan asteikolla 0% - 100%.

Reaktioaika N-Back-tehtävässä (työmuisti)

Osallistujien reaktioaika N-Back-tehtävän aikana mitataan millisekunnissa PEBL-alustalla. Lyhyemmät reaktioajat osoittavat yleensä tehokkaamman kognitiivisen prosessoinnin.

Sanallinen muisti Rey -testillä

Neurokognitiivisten kykyjen kattava arviointi suoritetaan neuro -tietokoneiden avulla PEBL (psykologian kokeen rakennuskielen) kautta. Rey -testiä, jota annetaan PEBL: n kautta, käytetään arvioimaan sekä sanallista muistia että visuaalista muistia, mikä tarjoaa integroidun jakson muistin mittauksen. Välitöntä palautusta koskevat pisteet vaihtelevat välillä 0 - 15 ja 0 - 30 viivästyneestä muistamisesta, korkeammat pisteet osoittavat paremman sanallisen muistin suorituskyvyn.

Visuaalinen muisti Rey -testillä

Neurokognitiivisten kykyjen kattava arviointi suoritetaan neuro -tietokoneiden avulla PEBL (psykologian kokeen rakennuskielen) kautta. Rey -testiä, jota annetaan PEBL: n kautta, käytetään arvioimaan sekä sanallista muistia että visuaalista muistia, mikä tarjoaa integroidun jakson muistin mittauksen. Visuaalinen muisti: PEBL: n kautta sovellettu Rey -testi arvioi välittömän muistamisen (pisteet 0-15) ja viivästyneen muistamisen (pisteet 0–30), ja korkeammat pisteet heijastavat parempaa visuaalisen muistin suorituskykyä.

Reaktioaika Stroop -testissä (huomio)

Neurokognitiivisten kykyjen kattavan arvioinnin suorittamiseksi käytetään PEBL (psykologiakokeen rakentamisen kieli) -alustan kautta, joka tarjoaa erilaisia ​​testejä, jotka on suunniteltu mittaamaan kognition eri näkökohtia. Stroop -testiä sovelletaan huomion tutkimiseen, erityisesti kyky estää automaattisia vasteita ja hallita huomiota ristiriitaisten ärsykkeiden läsnä ollessa. Reaktioaika mitataan reaktioajalla (millisekunnissa), lyhyemmät ajat osoittavat parempaa kognitiivista hallintaa.

Tarkkuus Stroop -testissä (huomio)

Neurokognitiivisten kykyjen kattavan arvioinnin suorittamiseksi käytetään PEBL (psykologiakokeen rakentamisen kieli) -alustan kautta, joka tarjoaa erilaisia ​​testejä, jotka on suunniteltu mittaamaan kognition eri näkökohtia. STROP -testin kautta mitattu tarkkuus kirjataan oikeiden vasteiden prosentuaaliseksi prosentuaaliseksi osuutena 0%: sta 100%: iin, ja korkeammat prosenttimäärät heijastavat parempaa suorituskykyä.

Valmistumisaika KEFS -testissä (kognitiivinen joustavuus)

Neurokognitiivisten kykyjen kattavan arvioinnin suorittamiseksi käytetään PEBL (psykologiakokeen rakentamisen kieli) -alustan kautta, joka tarjoaa erilaisia ​​testejä, jotka on suunniteltu mittaamaan kognition eri näkökohtia. Kognitiivisen joustavuuden arvioimiseksi käytetään D-KEF: ää, mikä mittaa kykyä vaihtaa eri strategioiden välillä ja sopeutua uusiin vaatimuksiin. PEBL: n kautta annetulla valmistumisaika mitataan valmistumisaikaan (sekunneina), lyhyemmät ajat osoittavat parempaa kognitiivista joustavuutta.

Tarkkuus KEFS -testissä (kognitiivinen joustavuus)

Neurokognitiivisten kykyjen kattavan arvioinnin suorittamiseksi käytetään PEBL (psykologiakokeen rakentamisen kieli) -alustan kautta, joka tarjoaa erilaisia ​​testejä, jotka on suunniteltu mittaamaan kognition eri näkökohtia. Kognitiivisen joustavuuden arvioimiseksi käytetään D-KEF: ää, mikä mittaa kykyä vaihtaa eri strategioiden välillä ja sopeutua uusiin vaatimuksiin. D-KEF: ien kautta mitattu tarkkuus kirjataan, ja suurempi tarkkuus heijastaa parempaa kognitiivista joustavuutta.

Tarkkuus GO/NO-GO -testissä (esto)

Neurokognitiivisten kykyjen kattavan arvioinnin suorittamiseksi käytetään PEBL (psykologiakokeen rakentamisen kieli) -alustan kautta, joka tarjoaa erilaisia ​​testejä, jotka on suunniteltu mittaamaan kognition eri näkökohtia. GO/NO-GO -testi arvioidaan estämistä ja mitataan kyvyn hallita impulsiivisia vasteita tietyille ärsykkeille. Tarkkuus mitataan tarkkuudella (oikeiden vasteiden prosenttiosuus), pisteet vaihtelevat välillä 0% - 100%. Korkeammat arvot osoittavat paremman hallinnan estämisen suhteen.

Reaktioaika go/no-go-testissä (esto)

Neurokognitiivisten kykyjen kattavan arvioinnin suorittamiseksi käytetään PEBL (psykologiakokeen rakentamisen kieli) -alustan kautta, joka tarjoaa erilaisia ​​testejä, jotka on suunniteltu mittaamaan kognition eri näkökohtia. GO/NO-GO -testi arvioidaan estämistä ja mitataan kyvyn hallita impulsiivisia vasteita tietyille ärsykkeille. Reaktioaika arvioidaan myös Go/No-Go-testissä. Nopeammat vasteet osoittavat tyypillisesti impulssien tehokkaamman estämisen. Reaktioaika voi vaihdella tehtävän tietyn version mukaan.

Toimeenpanotoiminnot ja impulsiivisuus

Neurokognitiivisten kykyjen kattavan arvioinnin suorittamiseksi käytetään PEBL (psykologiakokeen rakentamisen kieli) -alustan kautta, joka tarjoaa erilaisia ​​testejä, jotka on suunniteltu mittaamaan kognition eri näkökohtia. Cambridge-uhkapelitestiä (CGT) käytetään päätöksenteon ja riskinottokäyttäytymisen arvioimiseksi, mikä tarjoaa tietoa osallistujien toimeenpanotoimista ja impulsiivisuudesta. Suorituskykyä arvioidaan yleensä tarkkuudella (oikeiden valintojen prosenttiosuus) ja taipumus ottaa riskejä, joissa suurempi tarkkuus osoittaa vahvempia päätöksentekoa. Riskinottokäyttäytyminen mitataan panostettujen rahan määrällä, ja suuret panokset osoittavat suuremman taipumuksen ottaa riskejä.

Neuropsykiatrinen varastokysely (NPI-Q)

Lievään AD: hen liittyvistä kliinisistä ilmenemismuodoista kattava käsitys mainitun neurokognitiivisen työkalujen lisäksi käytetään neuropsykiatrista varastokyselyä (NPI-Q). Tämä työkalu mahdollistaa tämän populaation yleisten neuropsykiatristen oireiden vakavuuden tunnistamisen ja arvioinnin, kuten levottomuus, masennus, ahdistus, apatia ja estänyt käyttäytymistä, samoin kuin näiden oireiden aiheuttamien häiriöiden tason hoitajille. Kunkin oireen vakavuus arvioidaan tyypillisesti asteikolla 0 - 12, korkeammat pisteet osoittavat vakavampia oireita. Hoitajien tuska mitataan asteikolla 0 - 5, missä korkeammat pisteet heijastavat suurempaa hätää.

Suoliston mikrobiotan koostumus (16S rRNA -geenisekvensointi)

Tributyriinilisän vaikutuksen tutkimiseksi suoliston mikrobiotan koostumukseen suoritetaan 16S -rRNA -geenisekvensointi osallistujien ulosteenäytteille ennen lisäravinteen lopussa ja kolme kuukautta sen päätelmän jälkeen. Tuoreista jakkaranäytteistä peräisin oleva bakteeri -DNA uutetaan käyttämällä nopeaa DNA -ulostepakettiä (Thermo Fisher Scientific, Kalifornia, USA). 16S-rRNA-geeni sekvensoidaan käyttämällä universaalia alukkeita (341F/806R) V3-V4-alueen kohdistamiseksi edellisissä tutkimuksissa hahmoteltujen menetelmien mukaisesti. Raakadata käsitellään QIIME2 -ohjelmistolla, ja lisäbioinformatiikan analyysi suoritetaan käyttämällä mikrobiomeanalystin verkkoalusta (https://www.microbiomeanalyst.ca). Tähän sisältyy arviot alfa- ja beeta -monimuotoisuudesta, ydinmikrobiomianalyysistä ja satunnaismetsien mallinnuksesta.

Ulosten SCFA-pitoisuudet (asetaatti, propionaatti ja butyraatti)

Arvioidaksemme, edistääkö butyraattilisä suurentuneita lyhytsuolohappojen (SCFA) pitoisuuksia, mitataan asetaatin, propionaatin ja butyraatin pitoisuudet. Ulostenäytteet kerätään ennen, 12 kuukauden kuluttua ja kolme kuukautta interventiojakson jälkeen. Ulostenäytteet kerätään kotiolosuhteissa stabilointiainetta sisältävillä putkilla. Putket suljetaan hermeettisesti minimoidaksemme lyhytsuolohappojen haihtumisriskiä ja varmistaaksemme näytteen eheyden. Lyhytsuolohappojen pitoisuudet kvantifioidaan kaasukromatografia-massaspektrometria (GC-MS) -menetelmällä (Agilent Technologies). Lyhytsuolohappojen mittayksikkö ilmaistaan µmol/g ulostetta.

Suoliston läpäisevyys

Plasma-ZO-1:a, joka on keskeinen tiivissidosten rakenneproteiini, määritetään kvantitatiivisesti, koska sen väheneminen heijastaa epiteelin rakenteellista häviötä; vähentynyt butyraatin saatavuus tiedetään alentavan ZO-1:n ilmentymistä ja lisäävän parasellulaarista läpäisevyyttä. Tätä rakenteellista indikaattoria täydentämään mitataan LPS-sidontaproteiini (LBP) päämarkkerina systemaattiselle altistumiselle suolistoperäiselle LPS:lle, edustaen kanonista alavirran reittiä estehäiriölle, joka aktivoi TLR4-NF-κB-signalointiin liittyvän AD:hen liittyvän neuroimmunologisen aktivaation. Suoliston rasvahapposidontaproteiini 2 (I-FABP2) arvioidaan myös herkkänä indikaattorina enterosyyttikalvon eheydelle. Näytteet analysoidaan ELISA-sarjoilla ZO-1:lle (Tuotekoodi: EEL211), LBP:lle (Tuotekoodi: EH297RB) ja I-FABP2:lle (Tuotekoodi: EHFABP2) Thermo Fisherilta (Kalifornia, USA). Näytteet säilytetään -80°C:ssa analyysiin asti. Proteiinipitoisuudet mitataan pg/mL.

Systeminen tulehdus

Koska butyraatti on osoittanut kykyä estää pro-inflammatorisia sytokiineja samalla edistäen anti-inflammatoristen sytokiinien tuotantoa sekä vähentää oksidatiivisen stressin merkkiaineita. IL-1β, IL-6 TNF-α ja IL-10 sytokiinien tasot. Verinäytteet kerätään osallistujilta mainittujen sytokiinien arvioimiseksi alkuarvioinnissa, 12 viikon interventiojakson lopussa ja kolme kuukautta sen päättymisen jälkeen käyttäen ELISA-sarjoja valmistajan ohjeiden mukaisesti (Thermo Fisher, Kalifornia, USA). Verinäytteet kerätään kolmessa vaiheessa. Näytteenkeräyksen jälkeen ne sentrifugoidaan 2000 x g:ssä 15 minuutin ajan, seerumi saadaan erilleen ja verinäytteet säilytetään -80°C:ssä myöhempää analyysiä varten. Sytokiinien pitoisuudet mitataan pg/mL-yksiköissä.

NfL:n seerumitasot

Neurofilament light chain (NfL) arvioidaan luotettavana indikaattorina suuren kaliiperin aksonivammalle, joka yleisesti kohonnut mikroglian aktivaation ja perifeerisen tulehduksellisen signaloinnin yhteydessä. Plasma NfL määritetään käyttämällä kaupallisia ELISA-kittejä valmistajan ohjeiden mukaisesti (Katalogi. NfL:lle: BMS2362 Thermo Fisherilta. Tasot määritetään pg/mL.

Serumin pTau217-pitoisuudet

Fosforyloitu tau-proteiini treoniini-217:ssa (pTau217), joka on varhaisen tauopatian spesifisin perifeerinen merkkiaine, tarjoaa herkän molekyylitason näkymän poikkeavasta τ-kinaasiaktiivisuudesta, jota krooninen systeeminen tulehdus voi pahentaa. pTau217 määritetään kaupallisilla ELISA-kitteillä valmistajan ohjeiden mukaisesti (tuotekoodi: ab318936 Abcamilta, Cambridge, Yhdistynyt kuningaskunta). Tasot ilmaistaan pg/mL.

Amyloid42/40-suhteen seerumitasot

Amyloid-β42/amyloid-β40 (Aβ42/40) -suhdetta kvantifioidaan amyloidogeenisen prosessoinnin indikaattorina, koska perifeeriset sytokiinien aiheuttamat muutokset voivat moduloida γ- ja β-sekretaasiaktiivisuutta ja siten vaikuttaa amyloid-β-dynamiikkaan. Plasma Aβ42/40 -suhde kvantifioidaan käyttämällä kaupallisia ELISA-sarjoja valmistajan ohjeiden mukaisesti (tuotekoodi Aβ40:lle: KHB3481 ja Aβ42:lle: KHB3441 Thermo Fisheriltä, Kalifornia, USA). Tasot mitataan pg/ml-yksiköissä.

Kestävä tarkkaavaisuus CPT:llä

Continuous Performance Test (CPT), joka toteutetaan PEBL-alustan kautta, käytetään jatkuvan tarkkaavuuden, valppauden ja estävän kontrollin arviointiin. Osallistujien on vastattava kohdeärsykkeisiin samalla kun heidän on pidättytty vastaamasta ei-kohdeärsykkeisiin. Suoritusta mitataan kolmella indeksillä: (i) reaktioaika (millisekunteina), joka heijastaa prosessointinopeutta; (ii) laiminlyöntivirheet (vaihteluväli 0 kohdeyritysten kokonaismäärään), jotka osoittavat kohdeärsykkeiden havaitsematta jättämistä; ja (iii) komissiovirheet (vaihteluväli 0 ei-kohdeyritysten kokonaismäärään), jotka heijastavat impulsiivisia vastauksia ei-kohdeärsykkeisiin. Korkeammat laiminlyönti- ja komissiovirhepisteet osoittavat heikompaa jatkuvaa tarkkaavuutta ja estävää kontrollia, kun taas nopeammat ja vakaammat reaktioajat heijastavat parempaa tarkkaavaisuussuoritusta.