Prebiotika for å redusere betennelse og kliniske endepunkter ved ulcerøs kolitt (PRInCE-UC) (PRInCE-UC)

Denne diettintervensjonsstudien vil bli utført på en dobbeltblind, kryssende måte, der 44 deltakere med mild til moderat aktiv UC vil bli bedt om å innta en passende dose av kandidatprebiotikumet (2'-Fucosyllactose, et oligosakkarid fra human melk ) i 28 dager etterfulgt av en 28 dagers fôringsperiode med tilsvarende placebo (maltodekstrin), eller omvendt. Prebiotika er generelt tilgjengelig i poseform, og deltakerne vil bli instruert om hvordan de skal ta dem hver dag.

Frivillige avføringsvaner, symptomscoring og humørdagbøker: Under tilskudds- og utvaskingsperioder vil de frivillige få en daglig dagbok for å registrere avføringsvaner og humør, bruk av medisiner og bivirkninger. Frivillige vil registrere antall avføringer per dag, Bristol avføringsskala og eventuelle symptomer på oppblåsthet eller ubehag i magen (vurdert som ingen, mild, moderat eller alvorlig). Frivillige vil bli bedt om å rangere flatulensen deres på en fempunktsskala (med en poengsum på 0 for 'normal', +1 eller +2 for mer enn vanlig, og -1 eller -2 for mindre enn vanlig). Selvrapportert humør vil bli vurdert ved hjelp av en fempunktsskala, med vitalitet, stress, lykke og årvåkenhet registrert. Vi vil også inkludere spørreskjemaer om generell velvære og søvn. Validert sykdomsspesifikk aktivitet vil bli registrert ved hjelp av Simple Clinical Colitis Activity Index.

Selektivitetsindeks: Virkningen av prebiotisk fôring på relative antall potensielt helsefremmende Bifidobacterium, Roseburia, Faecalibacteria og Lactobacilli (gunstig), på antall commensale Eubacterium spp., Atopobium spp. og på antall potensielt skadelige medlemmer av tarmmikrofloraen, nemlig Escherichia coli, proteolytiske Bacteroides spp. og Clostridium perfringens/histolyticum-gruppen vil bli bestemt innenfor den fekale mikrofloraen. Dessuten vil funksjonell kapasitet til mikrobiomet og innvirkningen på vertens metabolske fenotype bestemmes av 1H-Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spektroskopi-basert metabonomi. Disse globale profilene inneholder informasjon som er direkte relatert til mikrobielle metabolske prosesser, transgenomiske interaksjoner så vel som vertens endogen metabolisme. Gjennom anvendelse av denne top-down systembiologitilnærmingen kan biokjemiske responser fra verten og mikrobiotaen på prebiotisk eksponering karakteriseres.

Studier av sammensetning av tarmmikrobiota: Fluorescerende in situ-hybridisering (FISH) vil bli brukt til å identifisere og telle opp de viktigste anaerobe bakterier i menneskelige studier, og flowcytometri vil muliggjøre høy gjennomstrømning og følsomhet. I tillegg vil en fullstendig kvalitativ vurdering av samfunnsstruktur gjennom en metagenomisk tilnærming ved bruk av høykapasitetssekvensering (454 pyrosekvensering eller lignende) bli brukt.

1H-NMR-spektroskopi-baserte metabolske profileringsstudier: I dette forslaget vil 1H-NMR-spektroskopi bli brukt for å karakterisere globale metabolske signaturer fra biologiske prøver samlet gjennom menneskelige forsøk, ved bruk av standard endimensjonale NMR-eksperimenter. Tarmmikrobiologi og metabonomiske data vil bli integrert ved bruk av datafusjonsteknikker (for eksempel toveis partiell minste kvadraters multi-blokk dataanalyse) for å generere mekanistisk forståelse av endringer på systemnivå og optimalisere utvinning av klinisk relevant molekylær informasjon. Det forventes at denne analysen vil gi et mål på hvordan prebiotisk basert intervensjon under den kliniske utprøvingen har påvirket det menneskelige metabonomet på en måte som er nærmere "helse."

Immunologiske vurderinger: Blod- og avføringsprøver vil bli brukt til å bestemme antall immunceller og fenotyper. Disse dataene vil vise immunologisk status til pasientene på et bestemt tidspunkt av forsøket - inkludert inflammatoriske problemer.

Immuncelleundergrupper som interagerer med antigenpresentasjonscellepopulasjoner: Vi vil sammenligne antigenpresentasjon etter differensierte celletyper (profesjonelle og stromale) og i hvilken grad de interagerer med effektor-T-celleundersett. Det er sannsynlig at initial presentasjon av antigen til immunsystemet vil variere mellom disse gruppene, og kvantifisering av disse interaksjonene ved bruk av 4-farget fluorescens immunhistologi vil gi mekanistisk informasjon om disse prosessene og progresjonen av UC sykdomstilstand.

Data som samles inn vil være bakteriesamfunnsprofiler, immunologiske markører, blod/serummålinger, frivillige spørreskjemaer, NMR-baserte metabonomiske data, mikrobielle sluttprodukter og pasientsymptomer. Disse dataene vil for det meste være numeriske og i form av Excel-regneark, men vil også inkludere spektradatafiler, råsekvensfiler og matdagbokposter (MS word/REDCap). Programvare for dataanalyse vil være SAS (Statistical Analysis Software). Bare metabonomisk NMR-spektroskopi og mikrobiell sekvenseringsdatafiler vil generere moderat store datavolumer. Vi vil identifisere fellesskapsstandarder for dataformatering for eventuelt innskudd i datalagre.