Microbioma intestinale e depressione

La nostra ipotesi generale è che il microbioma intestinale specifico o i metaboliti derivati ​​dall'intestino siano associati alla depressione nella pwMS. Meccanicamente, i ricercatori ipotizzano inoltre che la depressione nella pwMS sia correlata alla diminuzione dell'abbondanza di batteri intestinali con attività produttrici di GABA e/o con proprietà antinfiammatorie.

OBIETTIVO 1. Per determinare se la presenza di depressione nella pwMS è associata a specifici microbiomi intestinali, metaboliti di origine intestinale o profili immunitari del sangue periferico.

Gli investigatori eseguiranno uno studio trasversale in pwMS clinicamente stabile reclutato presso il John L. Trotter MS Center. I ricercatori valuteranno la presenza di depressione utilizzando la scala della depressione Quality of Life in Neurological Disorders (Neuro-Qol), una delle 13 scale del Neuro-Qol recentemente sviluppate dal NIH utilizzando moderne tecniche psicometriche e validate in pwMS. Verrà reclutato un totale di 120 persone con SM: 60 con e 60 senza depressione in base alla scala della depressione Neuro-Qol. Alla visita di studio a ciascun partecipante verrà chiesto di fornire un campione di feci per le analisi del microbioma e un campione di sangue per l'immunofenotipizzazione del sangue periferico. I potenziali fattori confondenti saranno raccolti e trattati come covariate nelle analisi. Questi includono: 1) grado di disabilità (EDSS); 2) trattamento con antidepressivi e DMT; 3) un diario alimentare di 4 giorni per valutare la composizione della dieta; 4) la vista e l'altezza dell'investigatore per calcolare il BMI; 5) affaticamento; 6) livello di attività fisica; 7) qualità del sonno.

OBIETTIVO 1A. Determinare se la depressione sarà correlata a specifici profili del microbioma intestinale o dei metaboliti derivati ​​dall'intestino nella pwMS.

I campioni di feci saranno processati per il sequenziamento del microbioma e la caratterizzazione del metaboloma.

OBIETTIVO 1B. Per determinare se la depressione sarà correlata con uno specifico profilo immuno-infiammatorio del sangue periferico nella pwMS.

Un campione di sangue periferico sarà prelevato da ciascun partecipante per eseguire: 1) fenotipizzazione delle cellule immunitarie del sangue periferico per caratterizzare i principali sottogruppi di cellule immunitarie e la loro attivazione; 2) produzione di citochine intracellulari per studiare i profili di produzione di citochine di linfociti e monociti del sangue.

OBIETTIVO 2. Quantificare la produzione di GABA nella pwMS con o senza depressione e determinare l'interazione del microbioma intestinale con il sistema immunitario in vitro.

A questo scopo i ricercatori eseguiranno studi funzionali per valutare il potenziale del microbiota intestinale da pwMS con o senza depressione di produrre GABA e di modulare le risposte immuno-infiammatorie.

OBIETTIVO 2A. Quantificare i livelli di GABA nelle feci intere, isolati batterici fecali specifici e sangue di pwMS con o senza depressione.

Gli investigatori valuteranno i livelli di GABA nelle feci e nel sangue di pwMS. Inoltre, i ricercatori misureranno la produzione di GABA da Bacteroides ssp isolato dal microbiota intestinale di pwMS.

Obiettivo 2B. Valutare gli effetti delle feci intere e di specifiche specie batteriche da pwMS sul fenotipo delle cellule immunitarie del sangue e sulla produzione di citochine.

Gli investigatori verificheranno in che modo il microbioma intestinale intero o batteri specifici (identificati nell'obiettivo 1 come associati alla depressione nella pwMS) possono modulare la funzione delle cellule immunitarie. Cellule mononucleate del sangue periferico (PBMC) da donatori sani saranno coltivate in terreno di condizionamento da feci intere o batteri di interesse isolati da pwMS. Il fenotipo delle PBMC e la produzione di citochine dopo l'esposizione in vitro saranno caratterizzati mediante citometria a flusso.