Az akut triptofánhiány (ATD) hatása a nyelőcső érzékenységére egészséges önkéntesekben

1. BEVEZETÉS A gastro-oesophagealis reflux betegség (GERD), amelyet olyan tünetek vagy elváltozásokként határoznak meg, amelyek a gyomortartalom nyelőcsőbe történő visszafolyásának tulajdoníthatók, egyre inkább elterjedt állapot a nyugati társadalmakban. Tipikus refluxtünetek a gyomorégés és a regurgitáció, de a GERD számos nyelőcső- és extra-nyelőcső (atípusos) tünet révén nyilvánulhat meg (pl. krónikus köhögés).

   Az emberben a fájdalom egy multimodális élmény, amely szenzoros, fiziológiai és pszichológiai aspektusokból áll. A klinikai helyzet utánzása érdekében a kísérleti modelleknek olyan multimodális vizsgálati sémákon kell alapulniuk, amelyekben különböző receptorok és központi idegrendszeri mechanizmusok aktiválódnak.

   A nyelőcső szenzoros stimulációjának fejlődése megállapította, hogy a tipikus és az atípusos tünetek nem csak a savas refluxból, hanem a kevésbé savas pH (pH 4-7) reflux eseményeiből is származhatnak. Azoknál a GERD-betegeknél, akiknél a protonpumpa-gátló (PPI) kezelés ellenére is fennállnak a tünetek (refrakter GERD), a folyamatban lévő gyengén savas reflux a fő kiváltó tényező.

   A gyengén savas refluxesemények során jelentkező tünetképződés alapja még tisztázásra vár, de a savérzékenység a 4-7 pH-tartományban, a mechanikai duzzadás (a refluxátum levegője által fokozva), az egyéb kémiai tényezőkkel szembeni érzékenység (pl. epe) és a nyelőcső túlérzékenysége a reflux fiziológiás szintjével szemben.

   A kutatók azt feltételezik, hogy a zsigeri túlérzékenység fontos szerepet játszik a nyelőcső tüneteinek észlelésében. Erre utalnak a PPI terápia során szokásos fiziológiás számon belüli reflux paraméterek. A korábbi vizsgálatok azt is kimutatták, hogy a PPI-kezelésben részesülő, refrakter GERD-ben szenvedő betegek fokozott zsigeri túlérzékenységet mutatnak a nyelőcső termikus, kémiai és mechanikai stimulációjára, mint az egészséges alanyoknál.

   A szerotonin vagy 5-hidroxi-triptamin (5-HT) egy fő neurotranszmitter, amely elsősorban a központi idegrendszerben és a gyomor-bélrendszerben (GI) található (nyálkahártya enterokromaffin sejtjei). Az 5-HT triptofánból származik, és kulcsszerepet játszik a GI-szekréció, a motilitás szabályozásában, és régóta összefüggésbe hozták az érzelmek szabályozásával és olyan pszichológiai problémákkal, mint a depresszió, szorongás és fóbia.

   Az akut triptofán kimerülés (ATD), amely átmenetileg csökkenti az esszenciális aminosav triptofán (TRP) elérhetőségét, csökkenti az 5-HT szintézist, és validált technika a központi és perifériás 5-HT koncentrációk akut csökkentésére. Ezt TRP-t nem tartalmazó aminosavkeverék beadásával érik el.

   Az ATD-t széles körben használják pszichiátriai kutatásokban a központi 5-HT affektív rendellenességekben betöltött szerepének vizsgálatára, de további kutatások kimutatták, hogy az ATD a gyomor-bél traktus fiziológiájára is hatással van azáltal, hogy késlelteti a gyomor kiürülését és fokozza a zsigeri fájdalom érzékelését a rektális ballonos tágulás során. Ezen túlmenően az ATD-ről kimutatták, hogy megváltoztatja a gyomor étkezés utáni motoros funkcióját és a puffadás okozta hányingert. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy az 5-HT részt vesz a gyomor akkomodációjának és érzékenységének szabályozásában.

2. INDOKOLÁS ÉS CÉLKITŰZÉS Több tanulmány kimutatta, hogy az 5-HT fontos szereplő az agy-bél tengelyben, de pontos szerepe jelenleg nem tisztázott. Korábban kimutatták, hogy a citalopram, egy szelektív szerotonin újrafelvétel-gátló (SSRI) akut adagolása jelentősen csökkenti a kémiai és mechanikai érzékenységet túlérzékeny egészséges önkéntesekben. A buspiron, egy részleges 5-HT1A-receptor agonista, képes módosítani a nyelőcső motilitását. Jelen tanulmány célja az akut triptofánhiány (ATD) nyelőcső érzékenységre gyakorolt ​​hatásának vizsgálata egészséges önkéntesek csoportjában, valamint a tünetészlelésben betöltött szerepének értékelése.
3. A VIZSGÁLAT ÁLTALÁNOS LEÍRÁSA Minden résztvevő megkapja és aláírja a tájékozott hozzájárulást a vizsgálat megkezdése előtt. A nyelőcső érzékenységét multimodális stimulációval tesztelik két alkalommal (placebo aminosav-oldat és ATD után), legalább egyhetes intervallumban.
4. ANYAG ÉS MÓDSZER A vizsgálatokat multimodális nyelőcső-stimulációs szondával végezzük, amely lehetővé teszi a nyelőcső termikus, mechanikai, elektromos és kémiai stimulációját.

Minden egyes stimuláció során az alanyokat arra utasítják, hogy rögzítsék a tünetek észlelését egy elektronikus Visual Analogue Scale (VAS) rendszer segítségével. Ez az eszköz lehetővé teszi az alanynak, hogy 0-tól 10-ig terjedő skálán skálázza az észlelést és a fájdalmat.

Az első észlelést (VAS=1), a fájdalomérzékelési küszöböt (VAS=5) és a fájdalomtűrési küszöböt (VAS=7) rögzítjük. A fájdalomtűrési küszöb elérésekor minden típusú nyelőcső-stimuláció azonnal leáll. Amikor eléri a fájdalomtűrési küszöböt (VAS=7), az alanyokat felkérik, hogy rajzolják meg a hivatkozott fájdalomterületet, azonosítsák a fájdalom helyét és beutalási területét.

A termikus stimulációt úgy hajtják végre, hogy a szondára szerelt ballonon keresztül vízfürdővel melegített sóoldatot (0,09 %-os NaCl) keringetnek. A stimulációs hőmérsékletet folyamatosan növeljük, ha növeljük az áramlási sebességet a vízfürdőből a ballonba. Az áramlási sebességet egy számítógépes szivattyú szabályozza. A ballon térfogatát állandóan 5 ml-en kell tartani, hogy elkerüljük a nyelőcső mechanikus ingerlését. A ballonban található hőmérséklet-érzékelő folyamatosan figyeli a stimulációs hőmérsékletet, amely a vizsgálat során online jelenik meg a számítógép kijelzőjén.

A mechanikus stimulációt a szondára szerelt ballon kifeszítésével hajtják végre. A fiziológiás sóoldat (0,09 %-os NaCl) ballonba való áramlását egy számítógép által vezérelt szivattyú szabályozza, ami a tágulást idézi elő. A ballon térfogata online jelenik meg a számítógép képernyőjén a stimuláció során. A mechanikus stimulációt 37°C-os vízzel kell elvégezni, hogy elkerüljük a nyelőcső termikus stimulációját.

A mechanikus stimulációt egy előkondicionálási időszak előzi meg, amely alatt a ballont addig nyújtják, amíg el nem érik a fájdalomérzékelési küszöböt (VAS=5). Ezt az előkondicionálási időszakot a nyelőcsőszövet előkondicionálására használják, és lehetővé teszik, hogy az alany hozzászokjon a mechanikai duzzanat érzéséhez.

Az elektromos stimulációt 2 stimulációs elektróda végzi, amelyek a ballon közelébe vannak szerelve. Az elektromos blokk impulzusokat szabványos elektromos stimulátorral adják meg. Az egyszeri burst impulzusok időtartama 1 ms 200 Hz-en. Az impulzusok amplitúdója folyamatosan növekszik, 0,5 mA-es lépésekkel és 15 másodperces időközönként. A biztonság kedvéért a maximális intenzitás 50 mA-re korlátozódik. Az EKG-monitorozás biztonsági intézkedésként történik a nyelőcső elektromos stimulációja során.

A kémiai stimulációt a distalis nyelőcsőben végezzük savas oldat (0,1 N HCl) nyelőcsőbe történő infúziójával. Az infúzió sebességét egy 2 ml/perc áramlási sebességű perisztaltikus infúziós pumpa szabályozza. A stimuláció legfeljebb 30 percig tart.

Akut triptofán kimerülés

Az ATD hatását a nyelőcső érzékenységére tanulmányozni fogják. Az aminosav-keveréket a vizsgálók által korábban alkalmazott protokoll szerint állítják elő. Minden szubsztrát a kereskedelemben beszerezhető minimális 99%-os izotópos és kémiai tisztasággal. A termékek azonosságát gázkromatográfia - tömegspektrometria (GC-MS, GC-oszlop: AT5-MS 30m x 0,25 mm belső átmérő; 0,25 µm film (Grace)) segítségével igazoljuk. Az aminosav keverék 15 aminosavból áll (4,1 g L-alanin, 2,4 g glicin, 2,4 g L-hisztidin, 6,0 g L-izoleucin, 10,1 g L-leucin, 6,7 g L-lizin, 4,3 g L-fenilalanin , 9,2 g L-prolin, 5,2 g L-szerin, 4,3 g L-treonin, 5,2 g L-tirozin, 6,7 g L-valin, 3,7 g L-argin, 2,0 g L-cisztein, 3,0 g L-metionin és 3,0 g L-tripiofán). A TRP-hiányos aminosav keverék ugyanabból a 15 aminosavból áll, de nincs benne triptofán.

Az aminosavkeveréket orr-gyomorszondán keresztül kell beadni, hogy elkerüljük a keverék kellemetlen íze és szagából adódó hányingert. A placebo kezelések során kontroll aminosav keveréket használnak, amely ugyanazokat az aminosavakat tartalmazza TRP-vel dúsítva, hogy megakadályozzák a TRP-szint csökkenését. Idővel minden résztvevő placebót vagy ATD-t kap az első ülésen véletlenszerű sorrendben. A második foglalkozáson az alany azt a másik terméket kapja meg, amelyet első alkalommal nem kapott meg. Mivel az aminosav keverék befolyásolja a HV 5-HT szintjét, először a Mini International Neuropsychiatric Interview-t (holland, 5.0.0 verzió, DSM-IV) az önkéntesek toborzása során, hogy értékeljék pszichiátriai állapotukat.

VIZSGÁLATI VÁZLAT Egy éjszakai böjtölés után az alanyok az UZ Gasthuisberg endoszkópos osztályára érkeznek, ahol a vizsgálatot elvégzik. Minden tantárgyhoz két ülés kerül beütemezésre: egy placebo és egy ATD ülés, az egyes ülések között legalább egy hét szünettel. A munkamenetek egy-vak módon zajlanak, a placebo és az ATD sorrendje véletlenszerű lesz.

Mivel a maximális TRP-kiürülés körülbelül 5 órával az aminosavkeverék bevétele után érhető el, az aminosavat nasogasztrikus infúzióval kell beadni 5 órával a nyelőcső-stimuláció tényleges megkezdése előtt.

Az aminosavkeverék beadása és a nyelőcső-stimuláció tényleges megkezdése közötti idő alatt az alanyokat arra kérik, hogy nézzenek szabványosított, semleges érzelmi tartalmú filmeket. Öt órával az aminosavkeverék beadása után a multimodális stimulációs szondát a szájon keresztül helyezik el. Miután a szondát a nyelőcsőbe helyezték (10 cm-rel az alsó nyelőcső-záróizom felett), az állhoz rögzítik, és az alany félig fekvő helyzetben marad a vizsgálat teljes időtartama alatt. A stimulációk megkezdése előtt 15 perces adaptációs időszakot várnak az alanyok, hogy megszokják a szonda érzését és eligazítsák a VAS-mérő helyes használatát.

A VAS pontszámokat minden típusú stimuláció során ellenőrizni fogják. Minden stimuláció azonnal leáll abban a pillanatban, amikor az alany eléri a fájdalomtűrési küszöböt (VAS=7), kivéve az elektromos stimulációt, ahol a VAS 5 elérése után biztonsági okokból leállítjuk a stimulációt.