Prebiotisk behandling hos personer med schizofreni - Pilotstudie (preFOCIS)

I løpet av de siste 10 årene har det dukket opp betydelige bevis fra dyrestudier som tyder på at tarmmikrobiomet har betydelige effekter på hjernens utvikling og atferd, med toveis kommunikasjon mellom det enteriske nervesystemet, tarmen og sentralnervesystemet (CNS) (Diaz Heijtz et al. al, 2011; Douglas-Escobar et al, 2013; Dinan et al, 2014). Tarmmikrobiotaen har vist seg å: a) produsere flere nevrotransmittere, inkludert gamma-aminosmørsyre (GABA), dopamin, norepinepherin og serotonin, og kan regulere CNS-nivåene av disse nevrotransmitterne; b) modulere hjerneutvikling gjennom regulering av synaptogenese; og c) modulere nivåene av stresshormoner under utvikling av hjernen, noe som kan påvirke stressrespons og angstadferd (Diaz Heijtz et al, 2011; Dinan et al, 2014; Sudo et al, 2004; O'Mahony et al, 2015). Dessuten påvirker tarmmikrobiota produksjonen av nevrotrofiner, inkludert hjerneavledet nevrotrofisk faktor (BDNF), som spiller en betydelig rolle i nevrogenese og synaptisk plastisitet (Sudo et al, 2004; Nemani et al, 2015).

Tarmmikrobiomet kan også påvirke hjernens utvikling og funksjon gjennom reguleringen av immunsystemets funksjon, som delvis formidles gjennom produksjon av kortkjedede fettsyrer (SCFA). Det er tre store SCFAer: butyrat, propionat og acetat. Butyrat er av spesiell interesse, siden det spiller en nøkkelrolle i å opprettholde tarmhomeostase og epitelintegritet: butyrat er den primære energikilden for tarmkolonocytter; og, av de tre SCFA-ene, ser butyrat ut til å ha de mest uttalte effektene på immunsystemets funksjon og kan utøve sine effekter direkte gjennom immunveier og indirekte gjennom opprettholdelsen av integriteten til tarm-blodbarrieren (Hamer et al, 2008; Louis et al, 2010; Brahe et al, 2013; Vital et al, 2014). Tarm-blodbarrieren begrenser inngangen av giftstoffer, patogener og antigener til blodsirkulasjonen; dermed kan økt permeabilitet føre til inntreden av stoffer og påfølgende immunrespons.

De mange effektene av tarmmikrobiomet på hjernens utvikling og atferd antyder at endringer i tarmmikrobiomet kan forekomme ved schizofreni og spiller en rolle i patofysiologien til lidelsen. Den økte forekomsten av gastrointestinale lidelser ved schizofreni; assosiasjonen av infeksjoner, inkludert infeksjoner med Toxoplasma gondii, som kan indusere tarmbetennelse, med risiko for utvikling av schizofreni; og bevis på økt tarmpermeabilitet gir ytterligere indirekte bevis for forstyrrelse av tarmmikrobiomet i denne lidelsen (Dinan et al, 2014; Nemani et al, 2015; Severance et al, 2012; Severance et al, 2014). Selv om det er utført en rekke studier på andre nevropsykiatriske lidelser, inkludert autisme (Parracho et al, 2005; Tomova et al, 2015), som viser endret bakteriesammensetning av tarmmikrobiomet, er det bare én publisert studie av mikrobiomet ved schizofreni . Yolken og medarbeidere undersøkte det orofaryngeale mikrobiomet hos personer med schizofreni, og fant at det var økte nivåer av bakteriofagen, Lactobacillus phage phiadh, genomet i schizofrenigruppen, som var korrelert med samtidige immunologiske lidelser (Yolken et al, 2015). Det er en publisert studie av tarmmikrobiota ved schizofreni. Shen og kolleger fant en betydelig reduksjon i butyratprodusenter hos personer med schizofreni sammenlignet med friske kontroller (Shen et al. Schiz Res, https://doi.org/10.1016/j.schres.2018.01.002).

Hensikten med denne studien er å undersøke endringer i serumbutyratnivåer med prebiotikumet: Prebiotin (12g/dag), et oligofruktose-anriket inulin (OEI); effekten av OEI på sammensetningen av gastrointestinal mikrobiota hos personer med schizofreni; og forholdet mellom sammensetningen av tarmmikrobiotaen og forskjellige kliniske, kognitive og nevroavbildningsvariabler.