Probiotika og mikrobiomet: klinisk intervensjonsforsøk for angst og depresjon

Hensikt

Det menneskelige mikrobiomet, også kjent som mikroflora, består av bakteriekoloniene i kroppen. Selv om bakterier ofte er assosiert med sykdom, er det gode bakterier kjent som probiotiske bakterier som vokser naturlig i mikrobiomet i den menneskelige tarmen. Probiotiske bakterier er levende mikroorganismer og består av omtrent 400 forskjellige bakteriestammer som støtter liv i vertsorganismen. Tarmmikrobiomet, også kjent som tarmflora, spiller en rolle i normal menneskelig utvikling, fordøyelse, kroppsvekt, ernæring og immunsystemregulering, i tillegg til å påvirke ulike nevrologiske funksjoner. Det har blitt funnet at miljøfaktorer inkludert antibiotika, sykdom, stress og kosthold kan endre et individs mikrobiom gjennom deres effekter på probiotiske bakterier i tarmmikrofloraen.

Selv om probiotiske bakterier vokser naturlig i menneskets tarm, varierer oppkjøpet av tarmmikrobiomet hos hvert individ avhengig av ulike faktorer, inkludert fødselsmetode og tidlig kosthold. Forskning tyder på at nyfødtes første eksponering for bakterier og tilegnelse av de første komponentene i mikrobiomet deres finner sted under fødselen. Spedbarn får mødrenes bakterier når de passerer gjennom vaginalkanalen under fødsel. Forskning indikerer at av denne grunn har barn født gjennom keisersnitt et mindre mangfoldig mikrobiom (Dominguez-Bello, Costello, Contreras, Magris, Hidalgo, Fierer, & Knight, 2010). Forskning tyder også på at spedbarn etter fødselen fortsetter å tilegne seg tarmmikrobiomet i de to første leveårene under påvirkning av kosthold. For eksempel, i en studie av seks spedbarn som ammede og seks spedbarn som fikk morsmelkerstatning, hadde de som spiste en spesielt beriket morsmelkerstatning som inneholdt både prebiotika (stoffer som mater probiotika) og en rekke probiotiske bakterier en mye mer mangfoldig tarmflora enn de som mottatt morsmelk (Harmsen, Wildeboer-Veloo, Raangs, Wagendorp, Klijn, Bindels, & Welling, 2000). Vær oppmerksom på at denne studien ikke avviser fordelene med morsmelk og var ment å vurdere effekten av økte prebiotiske og probiotiske konsentrasjoner i en babyerstatning som var kjemisk lik morsmelk.

Fordi probiotiske bakterier hentes naturlig fra miljøkilder i tillegg til å vokse normalt i menneskekroppen, er det trygt for mennesker å konsumere probiotika. Videre har Health Canada merket probiotika som et naturlig helseprodukt (NHP) trygt for konsum. Vanlige matvarer vi spiser hver dag inneholder probiotiske bakterier som beriker tarmfloraen vår. For eksempel inneholder yoghurt og ost probiotiske bakterier. Det har nylig vært en økning i interessen for probiotika blant forskere ettersom de positive effektene av probiotika på tarmmikrobiomet og anerkjennelsen av deres store terapeutiske potensial for en lang rekke tilstander øker.

Mikrobiomet og fysisk helse

Forskning har vist at probiotiske bakteriestammer, som bifidobakterier og laktobaciller, hjelper til med behandling av irritabel tarmsyndrom og andre gastrointestinale og tarmsykdommer ved å hemme koloniseringen og veksten av bakterier som forårsaker sykdom. I tillegg antas tarmmikrobiomet å spille en integrert rolle i å regulere sunn immunsystemfunksjon. Immunsystemets funksjon opprettholdes av homeostatiske forhold til mikrobiomet, som igjen spiller en rolle i utviklingen av lymfoidvev og immunsystemet (Hooper, Littman, & Macpherson, 2012). Ubalanse i tarmmikrofloraen har vært assosiert med svekket immunrespons.

Mikrobiomet og mental helse

Mikrobiomet har vært assosiert med en rekke psykiske helsetilstander. Forskere har kalt denne forbindelsen "tarm-hjerne-aksen" (Forsythe, Sudo, Dinan, Taylor, & Bienenstock, 2010). Bakterier i tarmen har vist seg å produsere GABA og serotonin, selv om den nøyaktige mekanismen som disse gastrointestinalt produserte nevrotransmitterne påvirker hjernens funksjon er ukjent på dette tidspunktet. Imidlertid har forstyrrelser i mikrobiomet vært assosiert med autisme, så vel som med angst og depressive lidelser.

Ubalanser i tarmfloraen som følge av for eksempel tidlig antibiotikabruk har også vært implisert i utviklingen av autisme. Probiotika har vist seg å hjelpe i behandlingen av autistiske symptomer ved å fremme veksten av nyttige bakterier og hemme veksten av skadelige bakterier. Forskere har identifisert en overvekst av visse stammer av Clostridia som produserer propionsyre i tarmen til autistiske barn. Propionsyre er et nevrotoksin som krysser blod-hjerne-barrieren og kan forstyrre normal hjerneutvikling i tidlig barndom (Parracho, Gibson, Knott, Bosscher, Kleerebezem, & McCartney, 2010).

Forstyrrelser i utviklingen av normal mikroflora har også vært assosiert med endringer i stressreaktivitet som fortsetter senere i livet. For eksempel avhenger ulike metabolske veier, som de som involverer gallesyrer og steroidhormonsynthesizere, som er nødvendige for kroppsfunksjoner, av et sunt mikrobiom (Antunes, Han, Ferreira, Lolic, Borchers, & Finlay, 2011). Forskning viser at antibiotikabruk tidlig i livet fører til en reduksjon i tarmflora og mangfold og kan være involvert i å forårsake en fysiologisk alarmtilstand, i likhet med en egenskap kjent som "angstfølsomhet". Angstsensitivitet refererer til en tendens hos enkelte individer til å overvåke sin fysiologiske tilstand kontinuerlig og feiltolke normale svingninger i homeostase som livstruende hendelser. I dyrestudier fører inntak av probiotika til reduksjoner i angstrelatert atferd samt endringer i GABA-reseptorene som medierer stressrelaterte hormoner (Bravo, Forsythe, Chew, Escaravage, Savignac, Dinan, Bienenstock, & Cryan, 2011). De gunstige effektene av tarmmikrobiota på stress og angst har også blitt påvist når man sammenligner bakteriefrie mus (dvs. mus uten mikrobiom) med mus med rik tarmmikroflora. Mus med rik tarmmikroflora viser mindre stressreaktivitet enn bakteriefrie mus.

Gjeldende forslag

Det foreslåtte prosjektet vil undersøke effekten av probiotika på angst og tilhørende psykologiske og fysiologiske faktorer hos mennesker. Det terapeutiske potensialet til probiotika for å redusere angst og andre faktorer assosiert med et forstyrret mikrobiom vil bli vurdert i en dobbeltblind placebo-crossover-design. Basert på forskningsfunnene til nå, antas det at probiotika vil redusere angst og depressive symptomer.

Metodikk

Syttifem mannlige og kvinnelige deltakere over 18 år vil bli rekruttert gjennom annonser lagt ut på forskjellige steder rundt Wolfville-området, samt lokale aviser og sosiale medier som Facebook. Online annonser inkludert en lenke til et nettsted som inneholder informasjon om studiekvalifikasjoner og krav (http://www.probioticstudy.com) vil bli lagt ut på Facebook-gruppene til ulike organisasjoner i Wolfville, inkludert Inner Sun Yoga Center, Wolfville Farmer's Market og EOS Fine Foods samfunnsstyre, samt i lokale aviser som Grapevine og Advertiser (se vedlegg A). Informasjonsbrosjyrer vil bli distribuert til Valley Regional Hospital, Eastern Kings Memorial Health Centre og Mud Creek Medical Co-op Ltd. for visning i deres venterom (se vedlegg B). Annonseplakater vil også bli lagt ut i Wolfville-området (inkludert Acadia Athletic Complex community board, Wolfville Shopper's Drug Mart og Wolfville Post Office community board) med uttrekkbare faner som inneholder nettadressen til studieinformasjonssiden (se vedlegg C). En e-post for alle ansatte vil også bli sendt til ansatte ved Acadia University rettet mot ikke-akademiske yrker for rekruttering (se vedlegg D).

Fordi det er begrenset forskning på deltakere under 18 år, må deltakerne være minst 18 år. Deltakerne må også bo i kjøreavstand fra Wolfville, Nova Scotia, kunne komme til Wolfville for avtaler med forskerne, og ha en gyldig e-postadresse. Ekskluderende kriterier for deltakelse inkluderer å ha et akademisk relatert yrke, inkludert universitets-/høgskoleprofessor eller student (for å unngå kohorteffekter knyttet til spesifikke svingninger i forhold assosiert med høyt stress i løpet av den akademiske perioden); har HIV/AIDS; for tiden gjennomgår kjemoterapi; har et diagnostisert alvorlig metabolsk, immun- eller fordøyelsesproblem, inkludert kreft, Crones sykdom eller ulcerøs kolitt, multippel sklerose, lupus, Addisons sykdom eller annen form for binyrebarksvikt; bruker for tiden medisiner for angst; tar probiotiske kapsler; tar antibiotika; eller har en annen alvorlig medisinsk sykdom.

Når potensielle deltakere har gjennomgått informasjonen på studienettstedet og indikert at de ønsker å delta, vil de bli sendt til en side med informert samtykke. Ved å merke av i boksen og klikke på "Send inn" på den elektroniske siden for informert samtykke, vil de indikere sitt samtykke til å delta og vil bli sendt til et demografisk spørreskjema (se vedlegg E). Spørreskjemaet vil inneholde spørsmål om deltakernes helse, sykehistorie og mat de spiser. Alle data som samles inn på nettet under denne studien vil bli plassert på en kanadisk server for å unngå problemer med Patriot Act knyttet til data som ligger på amerikanske servere. Forskeren vil planlegge avtaler med deltakere som gir online samtykke til å delta.

Studien vil bli utført over en 22-ukers periode, hvor deltakerne skal innta et oralt probiotika i 10 uker og et placebo (et inert stoff uten terapeutisk effekt) i 10 uker, med en to ukers utvaskingsperiode mellom . Deltakerne vil motta enten probiotika eller placebo for de første ti ukene og den andre for de andre 10 ukene. Verken deltakeren eller forskeren som administrerer probiotika og placebo vil være klar over hvilken deltakeren tar. Fordi dette er en dobbeltblind design, vil bare veilederen, Dr. Susan Potter, være klar over den eksperimentelle tilstanden til deltakerne. Veilederen vil tilfeldig tildele deltakerne enten en placebo- eller probiotisk tilstand.

Probiotika som brukes i denne studien vil være Organic Probiotics 7 Strains 20 Billion per gram kjøpt fra Prescribed For Life. Dette er et naturlig organisk probiotisk pulver inkludert Acidophilus, Bifidum, Casei og Rhamnosus stammer av probiotiske bakterier, 400mg per kapsel. Placebo-kapsler vil inneholde 400 mg rismel. Hver deltaker vil motta to pilleflasker – en med 70 probiotiske kapsler i ti uker og en annen med 70 placebokapsler i ti uker. Disse kapslene skal inntas oralt, én kapsel per dag.

Forskeren og veilederen vil planlegge et møte med hver deltaker for å gi detaljerte instruksjoner for studien og for å innhente informert samtykke for hver deltakers fortsettelse i studien (se vedlegg F og vedlegg G). Ved den første avtalen, den ti uker lange avtalen og den siste tjue ukers avtalen, vil deltakerne fullføre depresjonsangst- og stressskalaen (DASS) og angstsensitivitetsindeksen (ASI). Deltakerne vil gjennomføre disse tiltakene tre ganger i løpet av studieperioden for at forskerne skal måle endring i angst- og depresjonssymptomer på tvers av de tre tidspunktene. På hvert av disse møtene vil deltakerne også få en flaske med enten probiotika-kapsler eller placebo-kapsler som skal tas i løpet av 10-ukersperioden. Ved deres ti ukers avtale vil deltakerne også få kopier av DASS og ASI som skal fullføres på slutten av studien (se vedlegg H). Ved den tredje og siste avtalen vil deltakerne ta med seg utfylte spørreskjemaer og få mulighet til å stille spørsmål de måtte ha om studien, samt fullføre en stemmeseddel for trekningen av premiene. Hvis de ønsker å vite i hvilke faser de mottok probiotika- og placebokapslene, vil de bli fortalt at informasjonen vil bli sendt til dem på e-post når studien er fullført.

Deltakerne vil bli kontaktet av forskeren den tredje og sjette dagen i hver fase (probiotisk og placebo) via e-post for å sjekke inn og svare på eventuelle spørsmål de måtte ha (se vedlegg I). Deltakerne vil bli bedt om å fylle ut et kort spørreskjema en gang annenhver uke i løpet av studieperioden, som ikke bør ta mer enn 5 minutter å fylle ut (se vedlegg J og vedlegg K), for å kartlegge eventuelle endringer i angst og/eller fysisk helse, som samt å holde kommunikasjonslinjene åpne dersom det skulle oppstå spørsmål.

Samtykke

Deltakerne skal fylle ut to samtykkeskjemaer, ett online før innsamling av demografisk og identifiserende informasjon og ett før den probiotiske fasen av studien starter (se henholdsvis vedlegg E og vedlegg G).

Bedrag og Debriefing

Selv om det ikke er teknisk bedrageri, vil deltakerne motta enten placebo eller probiotika i ti ukers intervaller i studieperioden, men vil ikke bli fortalt hvilken av de to de får, selv om de vil bli informert om at de ikke vil bli fortalt. Etter fullføring av studien vil deltakere som ønsker å vite hvilken av de to (probiotika eller placebo) de fikk i løpet av hver ti ukers periode. Deltakerne vil også få muligheten til å få alle spørsmålene sine besvart av forskeren, og de som ønsker å motta en kopi av resultatene vil få tilsendt dem via e-post når studien er fullført.

Risikoer og fordeler

Probiotika er gode bakterier som vokser naturlig i menneskets tarm. Til dags dato er det ingen publiserte risikoer forbundet med probiotikaforbruk. Likevel vil deltakerne bli kontaktet to ganger i løpet av den første uken av hver fase (probiotisk og placebo) for å sikre at de ikke opplever noen uønskede bivirkninger. I tillegg vil deltakerne sende inn oppdateringer om deres fysiske og mentale helse annenhver uke gjennom hele studien i tillegg til å bli oppfordret til å kontakte forskerne dersom de har noen bekymringer i løpet av studieperioden.

Det er mulig at deltakerne kan bli gjort mer oppmerksomme på eventuelle engstelige eller depressive symptomer de opplever gjennom deltakelse i dette forskningsprosjektet og, som et resultat av økt tilstedeværelse, kan oppleve økninger i deres følelsesmessige plager. For å løse disse bekymringene vil deltakerne få spesifikk kontaktinformasjon for leverandører av psykisk helsetjenester i Wolfville-området.

Selv om direkte fordeler for deltakerne er usikre på dette tidspunktet, er det mulig at de kan oppleve en reduksjon i angst og/eller depressive symptomer, og det er ganske sannsynlig at de vil oppleve en reduksjon i eventuelle fysiologiske tarmrelaterte symptomer som et resultat. av å ta probiotika. Det vil imidlertid være umulig å avgjøre om noen forbedringer i symptomene kan tilskrives den probiotiske intervensjonen før studien er fullført.

konfidensialitet

Konfidensialitet vil til enhver tid opprettholdes. Når de er registrert i studien, vil hver deltaker bli tildelt et unikt kodenummer som vil bli brukt på alle spørreskjemaer og andre data. Deltakernes navn vil ikke vises sammen med noen data bortsett fra det første elektroniske spørreskjemaet. Når potensielle deltakere har blitt kontaktet om deres deltakelse i intervensjonsfasen av studien, vil online spørreskjemadata bli fjernet fra serveren og navn vil bli erstattet med kodenumre. En hovedliste med kodenumre og navn vil bli oppbevart i en passordbeskyttet fil i en egen mappe på forskerens passordbeskyttede datamaskin.

Datasikkerhet: Alle papirspørreskjemaer vil bli lagret i et låst arkivskap på et låst kontor. Alle elektroniske datafiler vil bli lagret på en passordbeskyttet datamaskin. Fordi dette forskningsområdet er relativt nytt, vil data bli oppbevart på ubestemt tid, da det kan være med på å veilede fremtidige studier.