Effekten av en probiotisk formel ved mild kognitiv svekkelse (PROBIOMIND)

For tiden når antallet tilfeller av Alzheimers sykdom (AD) epidemiske proporsjoner. I EU øker forekomsten av Alzheimers sykdom fra 2 % hos individer i alderen 65-69 til 22 % hos de i alderen 85-89, og dette tallet forventes å dobles på grunn av befolkningens demografiske aldring innen 2040, noe som gir en enestående byrde på samfunnet (Jané-Llopis & Gabilondo, 2008). Disse statistikkene fremhever det presserende behovet for intervensjonsstrategier som motvirker utviklingen av sykdommen, spesielt i de tidlige stadiene av mild kognitiv svikt (MCI), og forsinker utbruddet av de mest ødeleggende kliniske symptomene.

Som kjent er etiopatofysiologien til kognitiv nedgang multifaktoriell, og involverer både ikke-modifiserbare faktorer (f.eks. sex, genetikk) og modifiserbare (f.eks. livsstil). Blant de sistnevnte er dietter av dårlig kvalitet, fysisk inaktivitet, røyking og endrede søvnmønstre, som direkte påvirker nøkkelrisikofaktorer for kognitiv nedgang, som hypertensjon, hyperkolesterolemi og fedme. I tillegg har nyere studier observert at kosthold og andre livsstilsfaktorer ser ut til å påvirke sammensetningen av tarmmikrobiotaen betydelig, som igjen kan direkte påvirke tarm-hjerne-aksen og patogenesen til demens (Kesika et al., 2021). Dette åpner døren for nye terapeutiske alternativer basert på mikrobiotamodifiserende strategier.

I denne sammenhengen har probiotika dukket opp som et lovende alternativ for håndtering av kognitive lidelser på grunn av deres evne til fordelaktig å modulere tarmmikrobiotaen og, følgelig, tarm-hjerne-aksen. Det er imidlertid viktig å merke seg at probiotiske egenskaper er stammespesifikke, noe som betyr at en gitt stamme må undersøkes grundig før slike egenskaper kan tilskrives (Hill et al., 2014).

Spesielt tre probiotiske stammer har vist potensielle positive effekter på tarm-hjerne-aksemodulasjon og tarmbarriereforsterkning i tidligere studier, hovedsakelig in vitro. Disse stammene er **L. brevis** CECT 7480, **L. plantarum** CECT 7485, og **L. plantarum** CECT 7481 (L. plantarum DR7™). Nærmere bestemt:

• L. brevis CECT 7480 har vist høy kapasitet for GABA-produksjon i in vitro eksperimentelle studier, samt bred antagonisme mot opportunistiske patogener (Bosch et al., 2012; Ferrés-Amat et al., 2020).
• L. plantarum CECT 7485 ser ut til å forbedre intestinal permeabilitet og modulere tarm-hjerne-aksen gjennom økt acetylkolin (ACh) produksjon og har vist antagonisme mot opportunistiske tarmpatogener (Perez et al., 2020).
• I tillegg har L. plantarum CECT 7485 og L. brevis CECT 7480 nylig blitt undersøkt i to kliniske studier relatert til stress, angst og depresjon, og viser gunstige effekter (Denysov et al., 2023). Men til dags dato har disse stammene ikke blitt studert i andre patologier som påvirker sentralnervesystemet (CNS) og kognisjon, slik som MCI i aldrende befolkninger.
• L. plantarum CECT 7481 (L. plantarum DR7™) har vist, både i in vitro-studier og kliniske studier, positive nevromodulerende effekter gjennom regulering av enzymer involvert i nevrotransmitterveier som serotonin, kynurenin og noradrenalin. Metabolomiske analyser har også vist at det øker ACh-nivåene. Videre ble signifikant lavere plasmakortisolnivåer (Chong et al., 2019) og reduksjoner i oksidativt stress og plasmaperoksidasjon (Chong et al., 2019a) oppdaget etter administrering av L. plantarum D hos voksne. Endringer i tarm-hjerne-akseveier korrelerte med modifikasjoner i tarmbakteriesammensetningen hos voksne (Liu et al., 2020). Klinisk bevis viste en positiv innvirkning av L. plantarum DR7 på stress og angst, samt forbedret kognitiv funksjon som et sekundært resultat. Imidlertid ble disse funnene evaluert hos friske voksne, og bruken av det hos MCI-pasienter krever en spesifikk klinisk studie for å validere effektene.

Tatt i betraktning viktigheten av nevrotransmitterkretser involvert i MCI og AD (Solas et al., 2015), antar denne kliniske studien at administrering av et kosttilskudd som inneholder kombinasjonen av de tre nevnte probiotiske stammene kan ha et stort potensial for å forbedre kognitiv funksjon ved å forsterke tarmbarrieren, forhindrer dysbiose i tarmen, og viktigst av alt, modulering av tarm-hjerne-aksen.

Den kliniske studien vil bli delt inn i to faser: seleksjonsfasen og den eksperimentelle fasen.

Seleksjonsfase I tillegg oppfyller de tre stammene sikkerhetsforutsetninger (verifisert in vitro, in vivo og i kliniske studier) og har QPS (Qualified Presumption of Safety) status fra EFSA, som, hvis positive resultater blir funnet i den kliniske studien, vil lette fremtidig kommersialisering av et kosttilskudd rettet mot populasjoner med MCI for å forhindre progresjon av kognitiv nedgang.

Personer som er interessert i å delta i studien, som tidligere har blitt informert om dens egenskaper ved den geriatriske enheten ved Hospital Clínico San Carlos og de tilhørende samfunnssentrene (Moncloa og Chamartín), vil bli invitert til det farmasøytiske fakultetet ved Complutense University of Madrid (besøk 0, V0) for å vurdere kvalifikasjonskriterier gjennom:

• Medisinsk historie: Et semistrukturert klinisk intervju med fokus på helserelaterte data for å verifisere oppfyllelsen av utvalgskriterier, inkludert familiehistorie, medisinske behandlinger, nevrologiske/psykiatriske sykdommer og andre tilstander (f.eks. kreft), historie med alkoholisme, etc.
• Kognitive og funksjonelle vurderingsspørreskjemaer for å verifisere utvalgskriteriene: MoCA (Nasreddine et al., 2005), CDR (Morris, 1993) og (I)ADL.

Når kvalifikasjonen er bekreftet, vil deltakerne få et pasientinformasjonsark som gir detaljert informasjon om studiens design og funksjoner. Hovedetterforskeren vil også gi et muntlig sammendrag av studien. Etter å ha stilt spørsmål og sikret forståelse, vil de som er interessert i å delta, signere skjemaet for informert samtykke.

I tillegg kan deltakerne også velge å gi informert samtykke for lagring av resterende biologiske prøver i det nasjonale biobankregisteret, i samsvar med kongelig resolusjon 1716/2011, som beskrevet i skjemaet for informert samtykke.

Når informerte samtykker er signert, vil deltakerne motta følgende spørreskjemaer og materiell som de skal fylle ut og returnere ved neste besøk (V1):

• Spørreskjemaer for kostholdsstudier (spørreskjema for matfrekvens, overholdelse av middelhavsdietten)
• Beholder og veiledning for oppsamling av avføring
• Akselerometre og instruksjoner

På slutten av V0 vil det planlegges avtaler for de ulike testene som skal utføres ved det første besøket (V1), alle skal fullføres innen en maksimal periode på 7 dager:

• Time for blodanalyse
• Bestilling av MR
• Time for magnetoencefalografi og nevropsykologiske tester
• Avtale til livsstilsstudien, inkludert innsamling av spørreskjemaer og materiell gitt på V0, og utlevering av retningslinjer.

EKSPERIMENTELL FASE

Etter seleksjonsbesøket (V0), vil deltakerne begynne den 16 uker lange intervensjonsperioden i den eksperimentelle fasen av studien. I løpet av denne perioden vil de delta på følgende besøk:

Besøk 1 (V1 (innledende besøk i intervensjonsperioden)

Under dette besøket vil forskerne samle inn en rekke variabler for følgende studier (beskrevet i avsnitt 7.2.4):

• KOGNITIV FUNKSJONSSTUDIE (Psykologisk fakultet, UCM): Forskerteamets psykologer skal samle inn data knyttet til kognitiv funksjon:
• Magnetoencefalografi/EEG og MR vil bli utført.
• I tillegg til testene gjennomført i V0 (MoCA og CDR), vil følgende tester bli utført:
• Kognitiv reservevurdering
• Typiske kognitive funksjonstester
• Funksjonskapasitetstester
• Psykiatriske symptomtester
• Vurdering av subjektive oppfatninger av hukommelse, språk og eksekutiv funksjon faller
• Psykososiale parametertester
• BLODANALYSE (Partner Laboratory): En fastende blodprøve (minimum 8 timer) vil bli samlet inn for å bestemme relevante biokjemiske parametere.
• MICROBIOTA STUDY (Fakultet for farmasi, UCM): Avføringsprøver vil bli samlet inn for å bestemme sammensetningen av tarmmikrobiota.
• LIVSSTILSTUDIE (Fakultet for farmasi, UCM): Forskere vil utføre følgende:
• Kostholdsstudie: Gjennomgå spørreskjemaer som ble sendt inn under V0 (Food Frequency Questionnaire, Adherence to the Mediterranean Diet). Den første 24-timers tilbakekallingen av kosthold vil bli gjennomført, og deltakerne vil bli informert om at dette spørreskjemaet vil bli gjentatt to ganger til via telefon i løpet av en uke.
• Antropometrisk studie: Kroppsmål og sammensetning vil bli registrert.
• Fysisk aktivitetsstudie: Fysisk aktivitet vil bli vurdert ved hjelp av et validert spørreskjema og akselerometri.
• Studie av søvnvaner: Søvnkvalitet og kronotype vil bli evaluert ved hjelp av spesifikke spørreskjemaer og akselerometri.
• Andre helseindikatorer: Livskvalitet og vitale tegn vil bli målt.

Etter å ha samlet inn variablene fra disse studiene, vil forskerne gi deltakerne instruksjoner i henhold til randomiseringslisten. Konkret vil deltakerne bli bedt om å ta én kapsel per dag av det tildelte produktet med frokost i de neste 16 ukene. De vil også bli bedt om å opprettholde sitt vanlige kosthold og livsstil (fysisk aktivitet, søvn) i denne perioden. Den nødvendige tilførselen av kapsler vil bli gitt for å vare frem til det siste besøket.

Til slutt vil deltakerne motta spørreskjemaer og materiell som skal fylles ut og returneres ved siste besøk (V5):

• Spørreskjemaer for kostholdsstudier (spørreskjema for matfrekvens, overholdelse av middelhavsdietten)
• Beholder og veiledning for oppsamling av avføring
• Akselerometre og instruksjoner
• Behandlingsoverholdelse og toleransekontrollark
• Uønskede effekter kontrollark

Dato for siste besøk vil bli bekreftet i oppfølgingstelefoner og påminnelser som sendes en uke i forveien på telefon eller melding, og understreker behovet for å ta med ferdig materiell fra V1.

V2 (uke 4); V3 (uke 8); V4 (uke 12)

Det vil bli gjennomført telefonoppfølgingsintervjuer, inkludert:

• Evaluering av etterlevelse og toleranse til produktet
• Registrering av uønskede hendelser

Besøk 5 (V5) (Uke 16) (Siste besøk i intervensjonsperioden):

Under dette besøket vil forskerne samle inn de samme variablene tatt under det første besøket (V1) og vil også administrere MoCA- og CDR-testene som ble utført under V0 for å fullføre den kognitive funksjonsvurderingen ved slutten av intervensjonsperioden.

I tillegg vil følgende bli utført:

• Vurdering av overholdelse og toleranse for produktforbruket
• Registrering av uønskede hendelser

En database vil bli opprettet i Excel, utstyrt med et dobbeltoppføringssystem og filtre for å forhindre og oppdage eventuelle inkonsekvenser eller feil. Informasjonen vil bli renset og validert. Deskriptiv analyse vil bli utført for kvalitative data (absolutte frekvenser, prosenter) og kvantitative data (gjennomsnitt, standardavvik, median, interkvartilt område, minimum og maksimum). Forskjeller mellom grupper vil bli analysert ved hjelp av chi-kvadrat-tester, og kvantitative data vil bli analysert med passende test basert på fordelingen av variablene.

Dataene vil bli analysert på en blind måte av hovedetterforskeren av studien, i samarbeid med Research Support Unit for Information Technology and Technical User Support Area ved Complutense University of Madrid. Statistisk analyse vil bli utført med SPSS versjon 29.0 (SPSS Inc.) eller senere versjoner.