Kísérleti tanulmány az orális probiotikus baktérium-kiegészítésről a krónikus immunaktiváció csökkentésére HIV-fertőzött mali nőknél

Az immunrendszer túlzott stimulálása, aktiválása és a kapcsolódó gyulladás központi szerepet játszik a HIV-betegség patogenezisében. A T-sejt- és monocitaaktiváció szintje előrejelzi a HIV-betegség AIDS-be való előrehaladásának sebességét, a CD4+ T-sejtek elvesztésének meredekségét és a mortalitást [Liu 1997, Liu 1998, Deeks 2004, Hunt 2008, Sandler 2011]. A HIV-betegség tartós immunaktivációt és gyulladást okozó mechanizmusa többtényezős, és magában foglalja a replikáció közvetlen patogén hatását, más krónikus vírusfertőzéseket, valamint indirekt útvonalakat. Manapság általánosan elfogadott, hogy a HIV-vel összefüggő bélelváltozások miatt a bakteriális transzlokáció a szisztémás keringésbe e patológia fontos részét képezi. Mind a HIV, mind a majom immundeficiencia vírus (SIV) fertőzés a bélnyálkahártya Th17+CD4+ T-sejtek gyors és mélyreható kimerülését eredményezi, amelyek kulcsfontosságú immunsejtek a baktériumok bélfalon keresztüli transzlokációjának csökkentésében [Brenchley 2004, Raffetellu 2008]. Ezenkívül mind a HIV, mind a SIV közvetlen károsodást okoz a bélhámsejtekben [Li 2008, Nazli 2010], és a gyomor-bél traktus nyálkahártyáján végzett génexpressziós vizsgálatok kimutatták, hogy a gyulladásos és apoptotikus útvonalakban szerepet játszó gének HIV-vel összefüggő felszabályozása, valamint a szoros csomópont szabályozása csökken. Sankaran 2008]. Ezek a HIV-vel összefüggő bélelváltozások végső soron megzavarják az ember és a kommenzális bélmikrobiális flóra közötti normális szinergikus együttélést, ami a bélbaktérium-termékek, például az endotoxin (más néven lipopoliszacharid) és a bakteriális 16s riboszomális DNS fokozott transzlokációját eredményezi a szisztémás szervezetbe. keringés. Itt ezek a bakteriális termékek erős stimulusként szolgálnak a tartós T-sejt- és monocitaaktivációhoz és gyulladáshoz, amelyek a HIV-betegség progresszióját okozzák [Hunt 2008, Brenchley 2006, Jiang 2009]. A HIV antiretrovirális terápiával (ART) történő kezelése csak részben korrigálja ezt a bélelváltozást és a kapcsolódó gyulladásos folyamatot.

A probléma megoldásának egyik lehetséges módja a bélben lévő „ökológiai rések” feltöltése jótékony baktériumokkal vagy „probiotikumokkal”, például Lactobacillus és Bifidobacillus fajokkal, amelyek HIV-fertőzötteknél és bizonyos egyéb körülmények között kimerülhetnek. A probiotikus baktériumokról és biofilmjeiről kimutatták, hogy serkentik a veleszületett immunitást, és jótékony anyagcsere-változásokat eredményeznek, amelyek javítják a bélhám gátat és a Th17 T-sejtek működését, valamint csökkentik a bélgyulladást és az endotoxin-szivárgást [Bassaganya-Rievra 2012, Pagnini 2009, Giamarellos-Bourboulis 2009] . Ez számos klinikai helyzetben hasznosnak bizonyult, beleértve a fekélyes vastagbélgyulladást, az illegális tokgyulladást és az akut hasmenést gyermekeknél [Tursi 2010, Miele 2009, Minmura 2004, Salari 2012]. A HIV-fertőzött egyéneknél az ART-val kezelt betegeknél, akik nem érik el a vér CD4+ T-sejtszámának várt javulását, úgy tűnik, nem rendelkeznek a Lactobacillus fajok mérhető plazma 16s riboszomális DNS-aláírásával, vagy alacsonyabb a laktobacillus koncentrációja a székletben [Merlini 2011, Perez-Santiago 2013]. Pigtail makákókat használó főemlős SIV modellek kimutatták, hogy a Lactobacillus plantarum kiegészítés fokozza a bélben a Th17 CD4 rekrutációt, az interleukin (IL)-17 expressziót, az epiteliális szoros junction fehérjetermelést, valamint csökkenti a gyulladásos kemokinek és IL-1B mennyiségét [Sankaran 2013]. Egy másik közelmúltbeli tanulmány kimutatta, hogy a SIV-vel fertőzött makákók szignifikánsan megnövelte a bélantigént prezentáló sejtek és a nyálkahártya CD4+ T-sejtek számát, csökkent a bél limfoid szövetek fibrózisa és csökkent a plazma d-dimer szintje, ha ART-t és probiotikus baktériumok kombinációját kapták (VSL#3). és L. rhamnosus CG) vs egyedül ART [Klatt 2013]. Így a probiotikumok fontos előnyökkel járhatnak a HIV-fertőzött betegek számára azáltal, hogy javítják a bélnyálkahártyát és az immunológiai funkciót, valamint csökkentik az AIDS-hez vezető bakteriális transzlokációt és immunaktivációt.

Korlátozott számú tanulmány foglalkozott probiotikumokkal a hasmenés csökkentésére vagy a CD4+ T-sejtszám javítására HIV-fertőzött egyénekben, különösen Afrikában. A szubszaharai afrikai egyének nagyobb valószínűséggel szenvednek hasmenést, mint a fejlett országokban, és a bél mikrobiomja eltérő [Yatsunenko 2012], valamint a bélparazitózisok és a patogén baktériumok, például a szalmonella és a kolera nagyobb terhe. Egyes adatok arra utalnak, hogy a nem HIV-fertőzött egyének (afrikai származásúak a kaukázusiakhoz képest, és nők, mint férfiak) nagyobb bélpermeabilitással rendelkezhetnek, vagy kifejezettebb szisztémás gyulladásos reakciókat mutathatnak. Egy 24 HIV-fertőzött nigériai nőt (CD4+ T-sejtszám >200, nem ART) végzett hasmenéses vizsgálatban randomizáltak arra, hogy 15 napig joghurtot kapjanak probiotikummal (Lactobacillus rhamnosus CG és L. reuteri) vagy anélkül. A probiotikus csoportban a hasmenés megszűnt, és a CD4+ T-sejtszám stabil vagy javult egy hónap múlva a kiegészítetlen joghurthoz képest [Anukam 2008]. Hasonló CD4 javulást figyeltek meg egy randomizált probiotikus (Bifidobacterium bifidum és Streptococcus thermophilus) vizsgálatban HIV-fertőzött afrikai gyerekeken [Trois 2008]. Egy megfigyeléses tanulmány, amely a probiotikus joghurt bevezetését vizsgálta, amelyet helyi HIV-fertőzött nők készítettek egy alacsony jövedelmű tanzániai közösségben, szignifikánsan megnövekedett CD4+ T-sejtszámmal társult [Irvine 2010]. A probiotikumok biztonságosnak és jól tolerálhatónak bizonyultak ezekben és más HIV-fertőzött egyéneken végzett vizsgálatokban [Irvine 2011, Kerac 2009, Hummelen 2011, Wolf 1998].

A probiotikus baktériumok kiválasztásának és biztonságának indoklása – Minden Lactobacillus sp. és más probiotikus baktériumok esetleg nem teljesítenek egyformán jól a bélnyálkahártya integritásának és az immunrendszer működésének helyreállításában, és ezt biztonságos módon teszik. A VSL#3® DS (Double-Strength, Sigma-Tau Pharmaceuticals) egy jól jellemzett vízben oldódó, élő (9 × 1011 baktérium/tasak, naponta egyszer), 8 probiotikus baktérium liofilizált készítménye, amelyből hiányzik a L. rhamnosus, de tartalmazza a korábban tárgyalt. L. plantarum és S. thermophilus (a Bifidobacterium breve, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium infantis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus paracasei és Lactobacillus bulgaricus mellett), amelyeket alaposan tanulmányoztak, és azóta több mint 140 PubMed idézet9. A VSL#3-ról in vitro és in vivo (patkánymodell) kimutatták, hogy növeli a szoros kötési fehérjéket, csökkenti a bél permeabilitását, csökkenti a gyulladást, fokozza a veleszületett immunitást és csökkenti a szalmonella inváziót [Dai 2012, Mencarelli 2012, Appleyard 2011, Madsen 2001, Pagnini 2010, Gad 2011]. A VSL#3-ban található L. paracasei a "lactocepint" egy proteázt kódolja, amely szelektíven bontja le a szekretált és sejthez kapcsolódó kemokineket, és csökkenti a gyulladást egér colitis modellben [von Schillde 2102]. Amint azt korábban megjegyeztük, a SIV-vel fertőzött makákókban javult a bélantigénprezentáló sejtek és a nyálkahártya CD4+ T-sejtek száma, ha VSL#3-at és L. rhamnosus-t kaptak, szemben az ART-val önmagában [Klatt 2013].

Klinikailag a VSL#3-at széles körben tanulmányozták "pouchitis"-re, amely a krónikus fekélyes vastagbélgyulladás miatt kialakuló ileális tok-anális anasztomózist követően a betegek körülbelül 30%-ánál fordulhat elő. Számos randomizált klinikai vizsgálat és egy Cochrane adatbázis-áttekintés támasztja alá a VSL#3 biztonságosságát és hatékonyságát az akut és krónikus tasakgyulladás csökkentésében [Holubar 2010]. A VSL#3® DS az egyetlen probiotikum, amelyet az Amerikai Gasztroenterológiai Kollégium és a Német Gasztroenterológiai Szövetség hatékony eszköznek ismerte el a pouchitis kezelésében. Hasonlóképpen, a VSL#3 hatékony kiegészítő volt az enyhe-közepes fekélyes vastagbélgyulladás visszaesésében egy kettős-vak, randomizált, placebo-kontrollos vizsgálatban [Tursi 2010]. Egy 59 irritábilis bélszindrómában szenvedő gyermek részvételével végzett randomizált vizsgálatban a VSL#3 jobb volt a placebónál a hasi fájdalom/diszkomfort és puffadás csökkentésében [Guandalini 2010]. Egy kettős-vak, randomizált klinikai vizsgálat 229 veszélyeztetett, kórházban kezelt beteggel kimutatta, hogy a VSL#3 megelőzheti az antibiotikumokkal összefüggő hasmenést [Selinger 2013]. A VSL#3-at egészséges, terhes olasz nőkön, cirrózisos betegeken és kritikus állapotú betegeken tanulmányozták, akiknél nem voltak biztonsági problémák [Vitali 2012, Agrwal 2012, Gupta N 2013, Frohmader 2010].

Amint azt korábban megjegyeztük, az orvosi irodalom csak ritka lactobacillus- vagy bifidobacillus-bacterémiás eseteket azonosít (nem társul a VSL#3-mal), általában súlyosan immunhiányos betegeknél vagy probiotikumot nem szedő személyeknél a nozokomiális, központi vonalhoz kapcsolódó fertőzésekben. Egy nagy amerikai akadémiai orvosi központban végzett 8 éves retrospektív tanulmányban a probiotikus bakteremia előfordulási gyakorisága legfeljebb 0,2% a kórházi probiotikum-recipiensek körében [Simkins 2013]. Az Egyesült Államok Egészségügyi és Humánszolgáltatási Minisztériuma (DHHS) által 2011-ben befejezett, 387 esetsorozat és randomizált, kontrollos vizsgálat több mint 24 000 beteg bevonásával végzett átfogó áttekintése nem talált olyan esetet, amikor olyan terméket használtak volna, mint a Lactobacillus, Bifidobacterium, Saccharomyces, Streptococcus, Enterococcus vagy A Bacillus kórházi felvételhez vezetett [Hempel 2011]. A probiotikum-használat miatti kórházi felvételek vagy bakteremiák bizonyítékai csak esetleírásokból származtak, és ritkán fordultak elő. A DHHS-tanulmány nem talált bizonyítékot a probiotikum-használattal összefüggő fokozott káros hatásokra, de hozzátette, hogy "a ritka nemkívánatos eseményeket nehéz felmérni, és a publikációk jelentős száma ellenére a jelenlegi irodalom nem rendelkezik megfelelő eszközökkel a probiotikus beavatkozások biztonságosságával kapcsolatos kérdések megválaszolására. bizalommal". Egy független élelmiszer-biztonsági szakértői testület arra a következtetésre jutott, hogy a VSL#3® "Általánosan biztonságosnak minősül (GRAS) az orvosi élelmiszerek felhasználására". A GRAS az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóságának (FDA) elnevezése, amely bizonyos élelmiszer-adalékanyagokat biztonságosnak ismer el, a képzett szakértők általi felhasználásuk feltételei mellett. Az elismerés elnyeréséhez a terméknek konszenzust kell kialakítania a használatának biztonságosságára vonatkozó szakértői véleményről tudományos bizonyítékok áttekintése alapján.

Az egykarú tervezés indoklása – A tesztelés alatt álló hipotézis az, hogy az orális probiotikus baktériumok kiegészítése csökkenti az endotoxémiát és az endotoxinnal összefüggő makrofág- és T-sejt-aktivációt HIV-fertőzött alanyokban. Mivel arra számítunk, hogy az endotoxin és a makrofág/T-sejt aktiválási szintje stabil marad (vagy talán lassan emelkedik) azoknál az alanyoknál, akik nem kapnak ART-t [Deeks 2004], egy egykarú vizsgálat lehetővé teszi számunkra, hogy meghatározzuk, van-e hatása a beavatkozásnak. Ebbe a vizsgálatba olyan egyéneket vonnak be, akiknek CD4+ T-sejtszáma >350 sejt/mm3. A 350 sejt/mm3-nél nagyobb CD4+ T-sejtszámú személyek körében az AIDS és a nem AIDS események aránya 0,7 esemény volt 100 személyévenként [Baker 2008], ezért a kutatók arra számítanak, hogy ezek a szövődmények a vizsgálat során nem valószínűek. A közelmúltban a WHO irányelvei megváltoztak, és az ART megkezdését javasolják, ha a HIV-fertőzött egyén CD4+ T-sejtszáma

A VIZSGÁLAT TERVEZÉSE – Ez egy egykarú vizsgálat, amely a 12 hetes kombinált orális probiotikum-kiegészítés (VSL#3) hatását értékeli a mikrobiális transzlokáció, a monocita és T-sejt aktiváció, valamint a vérben a gyulladás biomarkereire krónikusan HIV-fertőzött maliban. olyan nők, akiknek CD4+ T-sejtszáma ≥ 350 sejt/mm3, akik nem kapnak ART-t. Az alanyokat a 24. héten újra értékelik, hogy megállapítsák a változások fenntarthatóságát. Ebben a tanulmányban 50 alany vesz részt. A vérplazma/szérum és a széklet mintavétele a kiinduláskor, a 4., 12. és 24. héten történik. A vizsgálatba való belépés előtt 45 napon belül minden alanyt megvizsgálnak bélparazitákra. Rögzítésre kerül a részletes demográfiai adatok, a testsúly és a BMI, a széklet gyakorisága, a tünetek, az ART anamnézis, a CD4 és a HIV RNS. Az alaphelyzetben és a 12. héten egy stresszfelmérő kérdőív kerül kitöltésre