프로바이오틱스와 마이크로바이옴: 불안과 우울증에 대한 임상 개입 시험

목적

마이크로플로라라고도 알려진 인간 마이크로바이옴은 신체의 박테리아 콜로니로 구성됩니다. 박테리아는 일반적으로 질병과 관련이 있지만 인간 장의 미생물 군집에서 자연적으로 자라는 프로바이오틱 박테리아로 알려진 좋은 박테리아가 있습니다. 프로바이오틱 박테리아는 살아있는 미생물이며 숙주 유기체에서 생명을 유지하는 약 400종의 다양한 박테리아 균주로 구성됩니다. 장내 세균총으로도 알려진 장내 미생물은 다양한 신경학적 기능에 영향을 미치는 것 외에도 정상적인 인간 발달, 소화, 체중, 영양 및 면역 체계 조절에 중요한 역할을 합니다. 항생제, 질병, 스트레스, 식이요법을 포함한 환경적 요인이 장내 미생물총에 위치한 프로바이오틱 박테리아에 미치는 영향을 통해 개인의 마이크로바이옴을 변화시킬 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.

프로바이오틱 박테리아는 인간의 장에서 자연적으로 자라지만, 장내 마이크로바이옴의 획득은 출산 방법 및 초기 식단을 포함한 다양한 요인에 따라 개인마다 다릅니다. 연구에 따르면 신생아가 박테리아에 처음 노출되고 미생물 군집의 첫 번째 구성 요소가 출생 중에 발생합니다. 영아는 출산 중 질관을 통과하면서 어머니의 박테리아를 얻습니다. 연구에 따르면 이러한 이유로 제왕절개를 통해 태어난 어린이는 미생물군집이 덜 다양합니다(Dominguez-Bello, Costello, Contreras, Magris, Hidalgo, Fierer, & Knight, 2010). 또한 연구에 따르면 출생 후 영아는 식이 영양의 영향을 받아 생후 첫 2년 동안 계속해서 장내 미생물 군집을 획득합니다. 예를 들어, 6명의 모유 수유 영아와 6명의 분유 수유 영아를 대상으로 한 연구에서 프리바이오틱스(프로바이오틱스를 공급하는 물질)와 다양한 프로바이오틱 박테리아를 모두 포함하는 특별히 강화된 분유를 섭취한 사람들은 그렇지 않은 사람들보다 장내 세균총이 훨씬 더 다양했습니다. 모유를 받았다(Harmsen, Wildeboer-Veloo, Raangs, Wagendorp, Klijn, Bindels, & Welling, 2000). 이 연구는 모유의 이점을 부정하지 않으며 모유와 화학적으로 유사한 분유에서 증가된 프리바이오틱 및 프로바이오틱 농도의 효과를 평가하기 위한 것입니다.

프로바이오틱스 박테리아는 인체에서 정상적으로 성장할 뿐만 아니라 환경적 원천으로부터 자연적으로 획득되기 때문에 인간이 프로바이오틱스를 섭취하는 것은 안전합니다. 또한 캐나다 보건부는 프로바이오틱스를 사람이 섭취해도 안전한 천연 건강 제품(NHP)으로 표시했습니다. 우리가 매일 먹는 일반적인 음식에는 장내 세균총을 풍부하게 하는 프로바이오틱 박테리아가 포함되어 있습니다. 예를 들어 요거트와 치즈에는 프로바이오틱스 박테리아가 들어 있습니다. 장내 미생물 군집에 대한 프로바이오틱스의 긍정적인 효과와 다양한 조건에 대한 프로바이오틱스의 큰 치료 잠재력에 대한 인식이 증가함에 따라 최근 연구자들 사이에서 프로바이오틱스에 대한 관심이 급증했습니다.

마이크로바이옴과 신체 건강

연구에 따르면 비피도박테리아 및 락토바실러스와 같은 프로바이오틱 박테리아 균주는 질병을 유발하는 박테리아의 집락화 및 성장을 억제함으로써 과민성 대장 증후군 및 기타 위장관 및 장 질환의 치료에 도움이 됩니다. 또한, 장내 마이크로바이옴은 건강한 면역 체계 기능을 조절하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 여겨집니다. 면역 체계 기능은 미생물과의 항상성 관계에 의해 유지되며, 이는 차례로 림프 조직 및 면역 체계의 발달에 역할을 합니다(Hooper, Littman, & Macpherson, 2012). 장내 미생물총의 불균형은 손상된 면역 반응과 관련이 있습니다.

마이크로바이옴과 정신 건강

마이크로바이옴은 다양한 정신 건강 상태와 관련이 있습니다. 연구자들은 이 연결을 "장-뇌 축"이라고 명명했습니다(Forsythe, Sudo, Dinan, Taylor, & Bienenstock, 2010). 장내 박테리아는 GABA와 세로토닌을 생성하는 것으로 밝혀졌지만 위장에서 생성된 신경 전달 물질이 뇌 기능에 영향을 미치는 정확한 메커니즘은 현재 알려지지 않았습니다. 그러나 마이크로바이옴의 붕괴는 자폐증, 불안 및 우울 장애와 관련이 있습니다.

예를 들어 조기 항생제 사용으로 인한 장내 세균총의 불균형도 자폐증 발병과 관련이 있습니다. 프로바이오틱스는 유익한 박테리아의 성장을 촉진하고 해로운 박테리아의 성장을 억제함으로써 자폐증 증상 치료에 도움이 되는 것으로 나타났습니다. 연구자들은 자폐아의 내장에서 프로피온산을 생산하는 클로스트리디아의 특정 변종의 과증식을 확인했습니다. 프로피온산은 혈액-뇌 장벽을 가로질러 유아기의 정상적인 뇌 발달을 방해할 수 있는 신경독소입니다(Parracho, Gibson, Knott, Bosscher, Kleerebezem, & McCartney, 2010).

정상 미생물총의 발달 장애는 노년까지 계속되는 스트레스 반응성의 변화와도 관련이 있습니다. 예를 들어 담즙산 및 스테로이드 호르몬 합성과 관련된 것과 같이 신체 기능에 필요한 다양한 대사 경로는 건강한 미생물 군집에 의존합니다(Antunes, Han, Ferreira, Lolic, Borchers, & Finlay, 2011). 연구에 따르면 어릴 때 항생제를 사용하면 장내 세균총과 다양성이 감소하고 "불안 민감성"으로 알려진 특성과 유사한 생리학적 경계 상태를 유발하는 데 관여할 수 있습니다. 불안 민감성은 일부 개인이 자신의 생리학적 상태를 지속적으로 모니터링하고 항상성의 정상적인 변동을 생명을 위협하는 사건으로 잘못 해석하는 경향을 말합니다. 동물 연구에서 프로바이오틱스 섭취는 스트레스 관련 호르몬을 매개하는 GABA 수용체의 변화뿐만 아니라 불안 관련 행동의 감소로 이어집니다(Bravo, Forsythe, Chew, Escaravage, Savignac, Dinan, Bienenstock, & Cryan, 2011). 스트레스와 불안에 대한 장내 미생물총의 유익한 효과는 무균 마우스(즉, 미생물총이 없는 마우스)와 장내 미생물총이 풍부한 마우스를 비교할 때 입증되었습니다. 장내 미생물이 풍부한 쥐는 무균 쥐보다 스트레스 반응성이 적습니다.

현재 제안

제안된 프로젝트는 프로바이오틱스가 인간의 불안 및 관련 심리적, 생리적 요인에 미치는 영향을 조사할 것입니다. 교란된 마이크로바이옴과 관련된 불안 및 기타 요인을 줄이기 위한 프로바이오틱스의 치료 가능성은 이중 맹검 위약 교차 설계에서 평가됩니다. 현재까지의 연구 결과를 바탕으로 프로바이오틱스가 불안과 우울 증상을 감소시킬 것이라는 가설이 세워졌습니다.

방법론

18세 이상의 75명의 남녀 참가자는 Wolfville 지역 주변의 여러 위치에 게시된 광고와 지역 신문 및 Facebook과 같은 소셜 미디어 사이트를 통해 모집됩니다. 연구 자격 및 요구 사항에 대한 정보가 포함된 웹사이트 링크를 포함한 온라인 광고(http://www.probioticstudy.com) Inner Sun Yoga Center, Wolfville Farmer's Market, EOS Fine Foods 커뮤니티 보드를 포함한 Wolfville의 다양한 조직의 Facebook 그룹과 Grapevine 및 Advertiser와 같은 지역 신문에 게시됩니다(부록 A 참조). 정보 브로셔는 Valley Regional Hospital, Eastern Kings Memorial Health Centre 및 Mud Creek Medical Co-op Ltd.에 배포되어 대기실에 전시됩니다(부록 B 참조). 광고 포스터는 Wolfville 지역(Acadia Athletic Complex 커뮤니티 보드, Wolfville Shopper's Drug Mart 및 Wolfville 우체국 커뮤니티 보드 포함)에 연구 정보 페이지의 웹사이트 URL이 포함된 풀탭과 함께 게시됩니다(부록 C 참조). 모든 직원 이메일은 또한 채용을 위해 비학업 직업을 대상으로 하는 Acadia University 직원에게 전송됩니다(부록 D 참조).

18세 미만 참가자에 대한 연구가 제한되어 있으므로 참가자는 18세 이상이어야 합니다. 참가자는 또한 Nova Scotia의 Wolfville에서 차로 이동할 수 있는 거리에 거주하고 연구원과의 약속을 위해 Wolfville에 올 수 있어야 하며 유효한 이메일 주소가 있어야 합니다. 참여 제외 기준에는 대학/대학 교수 또는 학생(학기 중 높은 스트레스와 관련된 조건의 특정 변동과 관련된 코호트 효과를 피하기 위해)을 포함한 학업 관련 직업 보유, HIV/AIDS 보유; 현재 화학 요법을 받고 있습니다. 암, 크론병 또는 궤양성 대장염, 다발성 경화증, 루푸스, 애디슨병 또는 기타 형태의 부신 기능 부전을 포함하여 심각한 대사, 면역 또는 소화 문제로 진단된 경우 현재 불안에 대한 약물을 사용하고 있습니다. 생균제 캡슐 복용; 항생제 복용; 또는 기타 심각한 의학적 질병이 있는 경우.

잠재적 참가자가 연구 웹 사이트의 정보를 검토하고 참여 의사를 표시하면 정보에 입각한 동의 페이지로 이동합니다. 온라인 사전 동의 페이지에서 확인란을 선택하고 "제출"을 클릭하면 참여에 대한 동의를 표시하고 인구 통계학적 설문지로 이동합니다(부록 E 참조). 설문지에는 참가자의 건강, 병력 및 섭취하는 음식에 대한 질문이 포함됩니다. 이 연구 동안 온라인으로 수집된 모든 데이터는 미국 서버에 보관된 데이터와 관련된 애국법 문제를 피하기 위해 캐나다 서버에 보관됩니다. 연구원은 참여에 온라인으로 동의한 참가자와 약속을 잡을 것입니다.

이 연구는 22주 동안 진행되며, 참가자들은 10주 동안 경구 프로바이오틱스를 섭취하고 10주 동안 위약(치료 효과가 없는 비활성 물질)을 섭취하게 되며, 그 사이에 2주간의 휴약 기간이 있습니다. . 참가자는 처음 10주 동안 프로바이오틱 또는 위약을 받고 두 번째 10주 동안 다른 것을 받게 됩니다. 프로바이오틱스와 플라시보를 투여하는 참가자나 연구원은 참가자가 어떤 것을 복용하고 있는지 알지 못할 것입니다. 이것은 이중 맹검 설계이기 때문에 감독자인 Susan Potter 박사만 참가자의 실험 조건을 알 수 있습니다. 감독자는 참가자를 위약 또는 프로바이오틱 조건에 무작위로 할당합니다.

이 연구에 사용된 프로바이오틱스는 Prescribed For Life에서 구입한 그램당 200억 개의 유기농 프로바이오틱스 7종입니다. Acidophilus, Bifidum, Casei 및 Rhamnosus 균주의 프로바이오틱 박테리아를 포함한 천연 유기농 프로바이오틱 분말로 캡슐당 400mg입니다. 위약 캡슐에는 400mg의 쌀가루가 들어 있습니다. 각 참가자는 두 개의 약병을 받게 됩니다. 하나는 10주 동안 70개의 프로바이오틱 캡슐이 들어 있고 다른 하나는 10주 동안 70개의 위약 캡슐이 들어 있습니다. 이 캡슐은 하루에 한 캡슐씩 경구로 섭취해야 합니다.

연구원과 감독자는 연구에 대한 자세한 지침을 제공하고 각 참가자의 연구 지속에 대한 사전 동의를 얻기 위해 각 참가자와의 회의 일정을 잡을 것입니다(부록 F 및 부록 G 참조). 초기 예약, 10주 예약 및 최종 20주 예약에서 참가자는 우울증 불안 및 스트레스 척도(DASS) 및 불안 민감도 지수(ASI)를 완료합니다. 연구원이 세 시점에 걸쳐 불안 및 우울증 증상의 변화를 측정하기 위해 참가자는 연구 기간 동안 이러한 측정을 세 번 완료합니다. 이러한 각 회의에서 참가자는 10주 동안 복용할 프로바이오틱스 캡슐 또는 플라시보 캡슐 병을 받게 됩니다. 10주간의 약속에서 참가자는 연구 종료 시 완료할 DASS 및 ASI 사본도 받게 됩니다(부록 H 참조). 세 번째이자 마지막 약속에서 참가자는 완성된 설문지를 가져오고 연구에 대해 가질 수 있는 질문을 할 수 있는 기회가 주어질 뿐만 아니라 경품 추첨을 위한 투표를 완료할 수 있습니다. 그들이 프로바이오틱 및 플라시보 캡슐을 받은 단계를 알고 싶은 경우 연구가 완료되면 정보가 이메일로 전송될 것이라고 알려줄 것입니다.

참가자는 각 단계(프로바이오틱 및 위약)의 3일 및 6일에 이메일을 통해 연구원이 연락하여 질문이 있을 경우 체크인하고 답변합니다(부록 I 참조). 참가자는 연구 기간 동안 2주에 한 번씩 간단한 설문지를 작성해야 하며, 완료하는 데 5분 이상 걸리지 않아야 합니다(부록 J 및 부록 K 참조). 질문이 발생할 경우 의사 소통 라인을 열어 두십시오.

동의

참가자는 두 가지 동의서를 작성해야 합니다. 하나는 인구 통계 및 식별 정보를 수집하기 전에 온라인으로, 다른 하나는 연구의 프로바이오틱스 단계를 시작하기 전에입니다(각각 부록 E 및 부록 G 참조).

속임수와 보고

기술적으로 속임수는 아니지만 참가자는 연구 기간 동안 10주 간격으로 플라시보 또는 프로바이오틱스를 받게 되지만 두 가지 중 어떤 것을 받고 있는지는 알 수 없습니다. 연구가 완료되면 알고 싶어하는 참가자는 각 10주 기간 동안 두 가지(프로바이오틱스 또는 위약) 중 어떤 것을 받았는지 알려줄 것입니다. 참가자는 또한 연구원이 모든 질문에 대한 답변을 들을 수 있는 기회가 주어지며, 결과 사본을 받고자 하는 사람은 연구가 완료되면 이메일로 보내드립니다.

위험 및 이점

프로바이오틱스는 사람의 장에서 자연적으로 자라는 좋은 박테리아입니다. 현재까지 프로바이오틱스 소비와 관련하여 발표된 위험은 없습니다. 그럼에도 불구하고 참가자는 부작용이 없는지 확인하기 위해 각 단계(프로바이오틱 및 위약)의 첫 주에 두 번 연락을 취할 것입니다. 또한 참가자는 연구 기간 동안 2주마다 신체적 및 정신적 건강에 대한 업데이트를 제출하고 연구 기간 동안 우려 사항이 있는 경우 연구원에게 연락하도록 권장됩니다.

참여자들은 이 연구 프로젝트에 참여함으로써 경험하고 있는 불안 또는 우울 증상에 대해 더 잘 알게 될 수 있으며, 참석률이 높아짐에 따라 정서적 고통이 증가할 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 참가자에게는 Wolfville 지역의 정신 건강 서비스 제공자에 대한 특정 연락처 정보가 제공됩니다.

이 시점에서 참여자에 대한 직접적인 혜택은 불확실하지만 불안 및/또는 우울 증상의 감소를 경험할 수 있으며 결과적으로 생리적 장 관련 증상의 감소를 경험할 가능성이 높습니다. 프로바이오틱스를 복용하는 것. 그러나 연구가 완료될 때까지 증상의 개선이 프로바이오틱스 개입에 의한 것인지 판단하는 것은 불가능할 것입니다.

기밀성

기밀은 항상 유지됩니다. 연구에 등록하면 각 참가자에게 모든 설문지 및 기타 데이터에 사용될 고유 코드 번호가 할당됩니다. 참가자의 이름은 초기 온라인 설문지를 제외한 모든 데이터와 함께 표시되지 않습니다. 잠재적 참가자가 연구의 개입 단계 참여에 대해 연락을 받으면 온라인 설문지 데이터가 서버에서 제거되고 이름이 코드 번호로 대체됩니다. 코드 번호와 이름의 마스터 목록은 연구원의 암호로 보호된 컴퓨터의 별도 폴더에 암호로 보호된 파일에 보관됩니다.

데이터 보안: 모든 종이 설문지는 잠긴 사무실의 잠긴 서류 캐비넷에 보관됩니다. 모든 전자 데이터 파일은 암호로 보호된 컴퓨터에 저장됩니다. 이 연구 분야는 상대적으로 새로운 분야이기 때문에 데이터는 향후 연구를 안내하는 데 도움이 될 수 있으므로 무기한 보관됩니다.