Trattamento della tributirina in lieve malattia di Alzheimer: valutazione degli effetti dell'acido butirrico attraverso il cervello intestinale (TRIM-GUT)

Sperimentale: Tributirin

I partecipanti riceveranno 1 capsula al giorno per 12 settimane. Ogni capsula contiene 450 mg di tributyrin. Le capsule avranno un rivestimento di gelatina. Sul mercato, sono disponibili formulazioni con dosaggi che vanno da 200 a 500 mg.

Integratore alimentare: tributirin

I partecipanti riceveranno 1 capsula al giorno per 12 settimane. Ogni capsula contiene 450 mg di tributyrin. Le capsule avranno un rivestimento di gelatina. Sul mercato, sono disponibili formulazioni con dosaggi che vanno da 200 a 500 mg.

Comparatore placebo: Placebo

Il placebo consisterà in amido di patate incapsulati in condizioni identiche a quelle utilizzate per le capsule di tributirina, garantendo un adeguato accecamento dello studio. La somministrazione del placebo seguirà lo stesso protocollo del gruppo di intervento.

Altro: Placebo

Il placebo consisterà in amido di patate incapsulati in condizioni identiche a quelle utilizzate per le capsule di tributirina, garantendo un adeguato accecamento dello studio.

Montreal Cognitive Assessment (MOCA)

Per la valutazione cognitiva, verrà utilizzata la valutazione cognitiva di Montreal (MOCA), uno strumento ampiamente riconosciuto sviluppato per identificare lieve compromissione cognitiva. Rispetto all'esame statale mini-mentale (MMSE), il MOCA presenta una maggiore sensibilità, in particolare nelle prime fasi dell'AD, consentendo il rilevamento di deficit in settori come attenzione, memoria, lingua, astrazione e funzioni esecutive

Il MOCA è valutato su una scala che va da 0 a 30, dove punteggi più alti riflettono prestazioni cognitive superiori. Un punteggio di 26 o superiore è in genere considerato all'interno dell'intervallo normale, mentre i punteggi più bassi indicano diversi livelli di compromissione cognitiva.

Accuratezza nell'attività N-back (memoria di lavoro)

Per valutare la memoria di lavoro, i partecipanti eseguiranno l'attività N-back (nelle sue versioni di attività 3-4) utilizzando la piattaforma PEBL (Psychology Experiment Building Language). Le prestazioni saranno misurate per precisione, calcolata come percentuale di risposte corrette, con percentuali più elevate che indicano migliori prestazioni della memoria di lavoro. La precisione verrà registrata su una scala dallo 0% al 100%.

Tempo di reazione nell'attività N-back (memoria di lavoro)

Il tempo di reazione dei partecipanti durante l'attività N-back verrà misurato in millisecondi, utilizzando la piattaforma PEBL. I tempi di reazione più brevi generalmente indicano un elaborazione cognitiva più efficiente.

Memoria verbale di Rey Test

Una valutazione completa delle capacità neurocognitive sarà condotta utilizzando strumenti neurocomputazionali attraverso la piattaforma PEBL (Psychology Experiment Building Language). Il test Rey, somministrato tramite PEBL, verrà utilizzato per valutare sia la memoria verbale che la memoria visiva, fornendo una misura integrata della memoria episodica. I punteggi per il richiamo immediato vanno da 0 a 15 e da 0 a 30 per il richiamo ritardato, con punteggi più alti che indicano migliori prestazioni di memoria verbale.

Memoria visiva di Rey Test

Una valutazione completa delle capacità neurocognitive sarà condotta utilizzando strumenti neurocomputazionali attraverso la piattaforma PEBL (Psychology Experiment Building Language). Il test Rey, somministrato tramite PEBL, verrà utilizzato per valutare sia la memoria verbale che la memoria visiva, fornendo una misura integrata della memoria episodica. Memoria visiva: il test Rey, applicato tramite PEBL, valuterà il richiamo immediato (punteggi da 0 a 15) e richiamo ritardato (punteggi da 0 a 30), con punteggi più alti che riflettono migliori prestazioni di memoria visiva.

Tempo di reazione nel test Stroop (attenzione)

Per condurre una valutazione completa delle capacità neurocognitive, gli strumenti neurocomputazionali saranno impiegati attraverso la piattaforma PEBL (Psychology Experiment Building Language), che offre una varietà di test progettati per misurare diversi aspetti della cognizione. Il test Stroop verrà applicato per esaminare l'attenzione, in particolare la capacità di inibire le risposte automatiche e gestire l'attenzione in presenza di stimoli in conflitto. Il tempo di reazione verrà misurato in base al tempo di reazione (in millisecondi), con tempi più brevi che indicano un migliore controllo cognitivo.

Precisione nel test Stroop (attenzione)

Per condurre una valutazione completa delle capacità neurocognitive, gli strumenti neurocomputazionali saranno impiegati attraverso la piattaforma PEBL (Psychology Experiment Building Language), che offre una varietà di test progettati per misurare diversi aspetti della cognizione. La precisione, misurata attraverso il test Stroop, verrà registrata come percentuale di risposte corrette, che vanno dallo 0% al 100%, con percentuali più elevate che riflettono prestazioni migliori.

Tempo di completamento nel test KEFS (flessibilità cognitiva)

Per condurre una valutazione completa delle capacità neurocognitive, gli strumenti neurocomputazionali saranno impiegati attraverso la piattaforma PEBL (Psychology Experiment Building Language), che offre una varietà di test progettati per misurare diversi aspetti della cognizione. Per valutare la flessibilità cognitiva, verranno utilizzati i D-KEFS, misurando la capacità di passare da una strategia alle diverse e adattarsi alle nuove esigenze. Il tempo di completamento somministrato tramite PEBL sarà misurato entro il tempo di completamento (in secondi), con tempi più brevi che indicano una migliore flessibilità cognitiva.

Precisione nel test KEFS (flessibilità cognitiva)

Per condurre una valutazione completa delle capacità neurocognitive, gli strumenti neurocomputazionali saranno impiegati attraverso la piattaforma PEBL (Psychology Experiment Building Language), che offre una varietà di test progettati per misurare diversi aspetti della cognizione. Per valutare la flessibilità cognitiva, verranno utilizzati i D-KEFS, misurando la capacità di passare da una strategia alle diverse e adattarsi alle nuove esigenze. Verrà registrata la precisione misurata attraverso i D-KEF, con una maggiore precisione che riflette una migliore flessibilità cognitiva.

Precisione nel test Go/No-Go (inibizione)

Per condurre una valutazione completa delle capacità neurocognitive, gli strumenti neurocomputazionali saranno impiegati attraverso la piattaforma PEBL (Psychology Experiment Building Language), che offre una varietà di test progettati per misurare diversi aspetti della cognizione. Il test Go/No-Go valuterà l'inibizione, misurando la capacità di controllare le risposte impulsive a determinati stimoli. La precisione sarà misurata mediante precisione (la percentuale di risposte corrette), con punteggi che vanno dallo 0% al 100%. Valori più alti indicano un migliore controllo sull'inibizione.

Tempo di reazione nel test Go/No-Go (inibizione)

Per condurre una valutazione completa delle capacità neurocognitive, gli strumenti neurocomputazionali saranno impiegati attraverso la piattaforma PEBL (Psychology Experiment Building Language), che offre una varietà di test progettati per misurare diversi aspetti della cognizione. Il test Go/No-Go valuterà l'inibizione, misurando la capacità di controllare le risposte impulsive a determinati stimoli. Il tempo di reazione sarà anche valutato nel test Go/No-Go. Risposte più veloci in genere indicano un'inibizione più efficiente degli impulsi. Il tempo di reazione può variare a seconda della versione specifica dell'attività.

Funzioni esecutive e impulsività

Per condurre una valutazione completa delle capacità neurocognitive, gli strumenti neurocomputazionali saranno impiegati attraverso la piattaforma PEBL (Psychology Experiment Building Language), che offre una varietà di test progettati per misurare diversi aspetti della cognizione. Il Cambridge Gambling Test (CGT) verrà utilizzato per valutare i comportamenti decisionali e di assunzione di rischi, fornendo approfondimenti sulle funzioni esecutive dei partecipanti e l'impulsività. Le prestazioni sono generalmente valutate per precisione (la percentuale di scelte corrette) e l'inclinazione a correre rischi, in cui una maggiore accuratezza indica più forti capacità decisionali. Il comportamento di assunzione di rischi è misurato dalla quantità di denaro scommessa, con scommesse maggiori che indicano una maggiore tendenza ad assumere rischi.

Domanda di inventario neuropsichiatrico (NPI-Q)

Per ottenere una comprensione globale delle manifestazioni cliniche associate a lieve AD, oltre agli strumenti neurocognitivi menzionati, verrà impiegato il questionario di inventario neuropsichiatrico (NPI-Q). Questo strumento consente l'identificazione e la valutazione della gravità dei sintomi neuropsichiatrici comuni in questa popolazione, come agitazione, depressione, ansia, apatia e comportamenti disinibiti, nonché il livello di angoscia che questi sintomi causano ai caregiver. La gravità di ciascun sintomo è in genere classificata su una scala da 0 a 12, con punteggi più alti che indicano sintomi più gravi. L'angoscia del caregiver viene misurato su una scala da 0 a 5, dove punteggi più alti riflettono un maggiore angoscia.

Composizione del microbiota intestinale (sequenziamento del gene rRNA 16S)

Per esplorare l'influenza della supplementazione di tributirin sulla composizione del microbiota intestinale, il sequenziamento del gene rRNA 16S verrà eseguito su campioni fecali dai partecipanti prima, alla fine della supplementazione e tre mesi dopo la sua conclusione. Il DNA batterico totale da campioni di feci fresche verrà estratto usando il kit di feci di DNA veloce (Thermo Fisher Scientific, California, USA). Il gene rRNA 16S sarà sequenziato usando primer universali (341F/806R) per colpire la regione V3-V4, seguendo i metodi delineati in studi precedenti. I dati grezzi verranno elaborati con il software Qiime2 e l'ulteriore analisi bioinformatica verrà eseguita utilizzando la piattaforma online di microbiomeanaly (https://www.microbiomeanalyst.ca). Ciò includerà valutazioni della diversità alfa e beta, analisi del microbioma principale e modellizzazione delle foreste casuali.

Livelli di SCFA (Acetato, Propionato e Butirrato) nelle feci

Per valutare se l'integrazione di butirrato promuova livelli aumentati di SCFA, verranno misurati i livelli di acetato, propionato e butirrato. I campioni fecali verranno raccolti prima, dopo 12 mesi e tre mesi dopo l'intervento. I campioni fecali verranno raccolti in ambiente domestico utilizzando tubi contenenti un mezzo stabilizzante. I tubi saranno sigillati ermeticamente per minimizzare il rischio di volatilizzazione degli SCFA e garantire l'integrità del campione. I livelli di SCFA saranno quantificati utilizzando la gascromatografia-spettrometria di massa (GC-MS) (Agilent Technologies). Le unità di misura per gli SCFA saranno espresse in µmol/g di feci.

Permeabilità intestinale

La proteina plasmatica ZO-1, una proteina centrale di impalcatura delle giunzioni strette, sarà quantificata poiché la sua riduzione riflette la perdita strutturale epiteliale; è noto che la diminuita disponibilità di butirrato riduce l'espressione di ZO-1 e aumenta la permeabilità paracellulare. Per integrare questo indicatore strutturale, la proteina legante LPS (LBP) sarà misurata come marcatore primario dell'esposizione sistemica al LPS di origine intestinale, rappresentando la via canonica a valle della disfunzione della barriera che attiva la segnalazione TLR4-NF-κB implicata nell'attivazione neuroimmune correlata all'AD. La proteina intestinale legante gli acidi grassi 2 (I-FABP2) sarà anche valutata come indicatore sensibile dell'integrità della membrana degli enterociti. I campioni saranno analizzati con kit ELISA per ZO-1 (Catalogo: EEL211), per LBP (Catalogo: EH297RB) e per I-FABP2 (Catalogo: EHFABP2) della Thermo Fisher (California, USA). I campioni saranno conservati a -80°C fino all'analisi. I livelli proteici saranno misurati in pg/mL.

Infiammazione sistemica

Poiché il butirrato ha dimostrato la capacità di inibire le citochine pro-infiammatorie mentre promuove la produzione di citochine anti-infiammatorie, oltre a ridurre i marcatori dello stress ossidativo. I livelli delle citochine IL-1β, IL-6, TNF-α, IL-10. I campioni di sangue saranno raccolti dai partecipanti per valutare le citochine menzionate al basale, alla fine dell'intervento di 12 settimane e tre mesi dopo la sua conclusione utilizzando kit ELISA seguendo le istruzioni del produttore (Thermo Fisher, California, USA). I campioni di sangue saranno raccolti in tre momenti. Dopo la raccolta del campione, verranno centrifugati a 2000 x g per 15 minuti, si otterrà il siero e i campioni di sangue saranno conservati a -80°C per le successive analisi. I livelli delle citochine saranno quantificati in pg/mL.

Livelli sierici di NfL

La catena leggera dei neurofilamenti (NfL) sarà valutata come un indicatore robusto di lesione assonale di grosso calibro, comunemente elevata in contesti di attivazione microgliale e segnalazione infiammatoria periferica. L'NfL plasmatico sarà quantificato utilizzando kit ELISA commerciali seguendo le istruzioni del produttore (Catalogo. per NfL: BMS2362 di Thermo Fisher. I livelli saranno quantificati in pg/mL.

Livelli sierici di pTau217

La tau fosforilata alla treonina-217 (pTau217), il marcatore periferico più specifico di tauopatia precoce, fornisce una lettura molecolare sensibile dell'attività anomala della τ-chinasi, che può essere esacerbata dall'infiammazione sistemica cronica. pTau217 sarà quantificata utilizzando kit ELISA commerciali seguendo le istruzioni del produttore (Catalogo. ab318936 da Abcam, Cambridge, Regno Unito). I livelli saranno quantificati in pg/mL.

Livelli sierici del rapporto Amiloide 42/40

Il rapporto amiloide-β42/amiloide-β40 (Aβ42/40) sarà quantificato come indicatore del processo amiloidogenico, poiché cambiamenti periferici guidati da citochine possono modulare l'attività della γ- e β-secretasi e quindi influenzare la dinamica dell'amiloide-β. Il rapporto plasmatico Aβ42/40 sarà quantificato utilizzando kit ELISA commerciali seguendo le istruzioni del produttore (Catalogo. per Aβ40: KHB3481 e per Aβ42: KHB3441 di Thermo Fisher, California, USA). I livelli saranno misurati in pg/ml.

Attenzione sostenuta mediante CPT

Il Continuous Performance Test (CPT), somministrato tramite la piattaforma PEBL, sarà utilizzato per valutare l'attenzione sostenuta, la vigilanza e il controllo inibitorio. I partecipanti devono rispondere agli stimoli target mentre inibiscono le risposte ai non-target. Le prestazioni saranno quantificate utilizzando tre indici: (i) tempo di reazione (millisecondi), che riflette la velocità di elaborazione; (ii) errori di omissione (intervallo da 0 al numero totale di prove target), che indicano mancati rilevamenti dei target; e (iii) errori di commissione (intervallo da 0 al numero totale di prove non-target), che riflettono risposte impulsive ai non-target. Punteggi più elevati di omissione e commissione indicano un'attenzione sostenuta e un controllo inibitorio peggiori, mentre tempi di reazione più rapidi e stabili riflettono prestazioni attentive migliori.