월경 주기 중 시냅스 가소성에 대한 프로바이오틱스의 영향

인간의 위장관(GI)은 수조 개의 박테리아 균주로 구성되어 있습니다. 최근 연구는 장내 미생물이 뇌의 처리 및 기능에 미치는 영향을 조사하는 데 중점을 두었습니다. 이것은 '장-뇌 축'으로 알려져 있습니다. 장내 미생물군은 식이요법, 항생제, 프리바이오틱스, 프로바이오틱스를 통해 변경될 수 있습니다(Hemarajata et al., 2013). 프로바이오틱스는 살아있는 미생물로, 적절한 양을 섭취하면 숙주에게 유익한 건강 결과를 제공할 수 있습니다(Hill et al., 2014). 프로바이오틱스를 통한 장내 미생물의 조절은 감정 상태를 개선하고(Bagga et al., 2018; Messaoudi et al., 2011; Tillisch et al., 2013), 통증 민감성을 감소시키고(Weizman et al., 2016), 인지 능력을 향상시킬 수 있습니다. 프로세스(Chung et al., 2014; Kim et al., 2020), 신경전달물질 수준을 증가시키고(Mittal et al., 2017) 기능적 연결성을 변경합니다(Rode et al., 2022; Bagga et al., 2019). 또한 프로바이오틱스는 에스트로겐 수준을 조절합니다(Guo et al., 2016; Urbaniak et al., 2016).

에스트로겐 수치는 장내 미생물군에 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 내장은 결합된 에스트로겐을 활성 형태로 분해하는 데 필요한 효소인 β-글루쿠로니다제를 생성합니다(Dabek et al., 2008; Ervin et al., 2019). 낮은 β-글루쿠로니다제 생산은 장내 세균 다양성 수준이 감소된 경우 발생합니다. 낮은 β-글루쿠로니다제의 결과는 활성 형태의 에스트로겐이 감소하는 것입니다(Siddiqui et al., 2022; Pugh et al., 2021; Kwa et al., 2016, Baker et al., 2017). 또한 월경 중 위장 증상이 증가한다(Pugh et al., 2021). 마지막으로 과민성 대장 증후군은 여성에게 더 널리 퍼져 있으며, 이는 장내 미생물군집과 관련하여 성호르몬의 역할이 있을 수 있음을 나타냅니다(Pugh et al., 2021).

에스트로겐은 신경 활동, 기억 및 인지에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다(Inghilleri et al., 2004; Luine 2014). EEG 뇌 활동은 난포기 및 황체기 여성으로부터 수집되었습니다(Brotzner et al., 2014). 에스트로겐 수준이 가장 높았을 때 개별 알파 주파수 진동(IAF)이 가장 낮았으며(Brotzner et al., 2014), 후자는 인지 및 작업 기억 감소와 관련이 있습니다(Li et al., 2023). 또한 에스트로겐은 피질의 흥분성을 촉진할 수 있는 일부 뉴런의 발화 역치를 감소시키는 것으로 밝혀졌습니다(Gregory et al., 2019). 반대로, 높은 프로게스테론 수치는 GABA 활동을 증가시켜 신경 활동을 감소시키는 것으로 알려져 있습니다(Guennoun et al., 2015). 더욱이, 5Hz 반복적 경두개 자기 자극(rTMS) 프로토콜은 초기 및 후기 난포 단계 동안 운동 피질을 통해 전달되었습니다(Inghilleri et al., 2004). 에스트라디올 수준이 가장 높을 때 피질 척수 활동이 증가했으며(Inghilleri et al., 2004), 이는 에스트라디올과 시냅스 가소성 사이의 연관성을 보여줍니다.

종합적으로, 문헌에서는 에스트라디올 수치가 낮은 황체기 동안 여성의 시냅스 가소성 능력이 감소할 수 있음을 시사합니다. 프로바이오틱스를 도입하면 β-글루쿠로니다아제가 증가하여 시냅스 가소성을 촉진하는 순환 에스트로겐의 가용성이 높아집니다. 프로바이오틱스가 존재하는 경우 난포기와 황체기에서 시냅스 가소성의 증가가 발생할 것이라는 가설이 있습니다. 본 연구의 목적은 1) 프로바이오틱스가 여성의 시냅스 가소성 성향을 증가시킬 수 있는지 확인하고, 2) 월경주기 단계에 따라 가소성 성향에 차이가 있는지 확인하는 것입니다.

행동 양식:

참가자는 그룹 A 또는 그룹 B로 무작위 배정됩니다. 20명의 참가자는 그룹 A에, 20명의 참가자는 그룹 B에 속하게 됩니다. 그룹 A에 무작위로 배정된 경우 모든 방문은 다음과 같은 6~9일(여포 중간 단계) 사이에 수행됩니다. 에스트라디올 수치가 가장 높습니다. 그룹 B로 무작위 배정된 경우, 모든 방문은 프로게스테론 수치가 가장 높은 19~23일(황체 중반기) 동안 실시됩니다. 이는 무작위, 교차, 이중 마스크 연구로 참가자는 28일 동안 실제 프로바이오틱스와 위약 프로바이오틱스를 모두 받게 됩니다. 평가는 4회 방문 동안 획득됩니다(각 개입 전후, 28일 세척으로 구분). McMaster University Medical Center(MUMC) 약국은 맹검 프로바이오틱스 키트 준비 및 무작위 배정 일정을 담당합니다. 사용되는 프로바이오틱스는 Progressive Perfect Probiotic(https://www.progressivenutritional.com/products/perfect-probiotic-120-billion)이라는 시판 제품이 될 것입니다.

다음 종속 측정이 사용됩니다: 활성 운동 역치, 휴식 운동 역치, 짧은 간격의 피질내 억제, 운동 유발 전위.

이러한 조치는 시냅스 가소성 유도 프로토콜 전후에 수행됩니다.

시냅스 가소성을 평가하기 위해 Magstim Super Rapid2 Plus 자극기(Magstim, Whitland, UK)와 함께 70mm 내경 8자 코일을 사용하여 반복적인 TMS를 ​​수행합니다. 이상 자기 펄스는 우성 반구의 기본 운동 영역에 전달되어 반대편 APB 근육에서 MEP를 유도하기 위한 최적의 위치를 ​​찾습니다. 간헐적 세타 버스트 자극(iTBS) 프로토콜은 2초 동안 지속되는 6Hz 트레인으로 전달되는 3개의 펄스 버스트의 이상 펄스를 사용하여 전달되며, 펄스가 전달되지 않는 상태에서 8초가 이어집니다. iTBS는 AMT의 80%에서 총 612 펄스 동안 반복됩니다(Fassett et al., 2017).