Tributyrinbehandling ved mild Alzheimers sykdom: Vurdering av smørsyreeffekter via tarmen-hjernen (TRIM-GUT)

Eksperimentell: Tributyrin

Deltakerne vil motta 1 kapsel per dag i 12 uker. Hver kapsel inneholder 450 mg tributyriner. Kapslene vil ha et gelatinbelegg. I markedet er formuleringer tilgjengelige med doser fra 200 til 500 mg.

Kosttilskudd: Tributyrin

Deltakerne vil motta 1 kapsel per dag i 12 uker. Hver kapsel inneholder 450 mg tributyriner. Kapslene vil ha et gelatinbelegg. I markedet er formuleringer tilgjengelige med doser fra 200 til 500 mg.

Placebo komparator: Placebo

Placebo vil bestå av potetstivelse som er innkapslet under identiske forhold som de som brukes til tributyrinkapsler, noe som sikrer tilstrekkelig blending av studien. Administrasjonen av placebo vil følge den samme protokollen som intervensjonsgruppen.

Annen: Placebo

Placebo vil bestå av potetstivelse som er innkapslet under identiske forhold som de som brukes til tributyrinkapsler, noe som sikrer tilstrekkelig blending av studien.

Montreal Cognitive Assessment (MOCA)

For kognitiv evaluering vil Montreal Cognitive Assessment (MOCA) bli brukt, et allment anerkjent verktøy utviklet for å identifisere mild kognitiv svikt. Sammenlignet med mini-mental statsundersøkelse (MMSE), viser MOCA større følsomhet, spesielt i de tidlige stadiene av AD, noe

MOCA blir vurdert i en skala fra 0 til 30, der høyere score gjenspeiler overlegen kognitiv ytelse. En score på 26 eller høyere blir vanligvis sett på som innenfor normalområdet, mens lavere score indikerer forskjellige nivåer av kognitiv svikt.

Nøyaktighet i N-Back Task (Working Memory)

For å vurdere arbeidsminnet vil deltakerne utføre N-Back-oppgaven (i sine 3-4 oppgavesversjoner) ved å bruke PEBL (Psychology Experiment Building Language) -plattformen. Ytelsen vil bli målt ved nøyaktighet, beregnet som prosentandelen av riktige svar, med høyere prosentandeler som indikerer bedre ytelse for arbeidsminne. Nøyaktighet vil bli registrert i en skala fra 0% til 100%.

Reaksjonstid i N-Back Task (Working Memory)

Deltakernes reaksjonstid under N-Back-oppgaven vil bli målt i millisekunder ved bruk av PEBL-plattformen. Kortere reaksjonstider indikerer generelt mer effektiv kognitiv prosessering.

Verbal minne av Rey Test

En omfattende vurdering av nevrokognitive evner vil bli utført ved hjelp av nevrokomputasjonsverktøy gjennom PEBL (Psychology Experiment Building Language) -plattformen. Rey -testen, administrert via PEBL, vil bli brukt til å evaluere både verbalt minne og visuelt minne, og gir et integrert mål på episodisk minne. Poeng for øyeblikkelig tilbakekalling varierer fra 0 til 15, og fra 0 til 30 for forsinket tilbakekalling, med høyere score som indikerer bedre verbal minneytelse.

Visuelt minne av Rey Test

En omfattende vurdering av nevrokognitive evner vil bli utført ved hjelp av nevrokomputasjonsverktøy gjennom PEBL (Psychology Experiment Building Language) -plattformen. Rey -testen, administrert via PEBL, vil bli brukt til å evaluere både verbalt minne og visuelt minne, og gir et integrert mål på episodisk minne. Visuelt minne: Rey -testen, brukt gjennom PEBL, vil vurdere øyeblikkelig tilbakekalling (score fra 0 til 15) og forsinket tilbakekalling (score fra 0 til 30), med høyere score som reflekterer bedre visuell minneytelse.

Reaksjonstid i Stroop -test (oppmerksomhet)

For å gjennomføre en omfattende vurdering av nevrokognitive evner, vil nevrokomputasjonsverktøy bli brukt gjennom PEBL (Psychology Experiment Building Language), som tilbyr en rekke tester designet for å måle forskjellige aspekter av kognisjon. Stroop -testen vil bli brukt for å undersøke oppmerksomhet, spesielt evnen til å hemme automatiske responser og håndtere oppmerksomhet i nærvær av motstridende stimuli. Reaksjonstiden vil bli målt etter reaksjonstid (i millisekunder), med kortere tider som indikerer bedre kognitiv kontroll.

Nøyaktighet i Stroop -test (oppmerksomhet)

For å gjennomføre en omfattende vurdering av nevrokognitive evner, vil nevrokomputasjonsverktøy bli brukt gjennom PEBL (Psychology Experiment Building Language), som tilbyr en rekke tester designet for å måle forskjellige aspekter av kognisjon. Nøyaktighet, målt gjennom Stroop -testen, vil bli registrert som prosentandelen av riktige responser, fra 0% til 100%, med høyere prosentandel som gjenspeiler bedre ytelse.

Fullføringstid i KEFS -test (kognitiv fleksibilitet)

For å gjennomføre en omfattende vurdering av nevrokognitive evner, vil nevrokomputasjonsverktøy bli brukt gjennom PEBL (Psychology Experiment Building Language), som tilbyr en rekke tester designet for å måle forskjellige aspekter av kognisjon. For å vurdere kognitiv fleksibilitet vil D-Kefs bli brukt, og måle kapasiteten til å veksle mellom forskjellige strategier og tilpasse seg nye krav. Fullføringstid administrert gjennom PEBL vil bli målt etter fullføringstid (på sekunder), med kortere tider som indikerer bedre kognitiv fleksibilitet.

Nøyaktighet i KEFS -test (kognitiv fleksibilitet)

For å gjennomføre en omfattende vurdering av nevrokognitive evner, vil nevrokomputasjonsverktøy bli brukt gjennom PEBL (Psychology Experiment Building Language), som tilbyr en rekke tester designet for å måle forskjellige aspekter av kognisjon. For å vurdere kognitiv fleksibilitet vil D-Kefs bli brukt, og måle kapasiteten til å veksle mellom forskjellige strategier og tilpasse seg nye krav. Nøyaktighet målt gjennom D-Kefs vil bli registrert, med høyere nøyaktighet som reflekterer bedre kognitiv fleksibilitet.

Nøyaktighet i Go/No-Go Test (hemming)

For å gjennomføre en omfattende vurdering av nevrokognitive evner, vil nevrokomputasjonsverktøy bli brukt gjennom PEBL (Psychology Experiment Building Language), som tilbyr en rekke tester designet for å måle forskjellige aspekter av kognisjon. Go/No-Go-testen vil evaluere hemming og måle evnen til å kontrollere impulsive responser på visse stimuli. Nøyaktighet vil bli målt ved nøyaktighet (prosentandelen av riktige svar), med score fra 0% til 100%. Høyere verdier indikerer bedre kontroll over hemming.

Reaksjonstid i Go/No-Go Test (hemming)

For å gjennomføre en omfattende vurdering av nevrokognitive evner, vil nevrokomputasjonsverktøy bli brukt gjennom PEBL (Psychology Experiment Building Language), som tilbyr en rekke tester designet for å måle forskjellige aspekter av kognisjon. Go/No-Go-testen vil evaluere hemming og måle evnen til å kontrollere impulsive responser på visse stimuli. Reaksjonstid vil også bli vurdert i Go/No-Go-testen. Raskere responser indikerer vanligvis mer effektiv hemming av impulser. Reaksjonstiden kan variere avhengig av den spesifikke versjonen av oppgaven.

Utøvende funksjoner og impulsivitet

For å gjennomføre en omfattende vurdering av nevrokognitive evner, vil nevrokomputasjonsverktøy bli brukt gjennom PEBL (Psychology Experiment Building Language), som tilbyr en rekke tester designet for å måle forskjellige aspekter av kognisjon. Cambridge Gambling Test (CGT) vil bli brukt til å vurdere beslutningstaking og risikotakende atferd, og gi innsikt i deltakernes utøvende funksjoner og impulsivitet. Ytelsen evalueres generelt av nøyaktighet (prosentandelen av riktige valg) og tilbøyeligheten til å ta risiko, der større nøyaktighet indikerer sterkere beslutningsevner. Risiko-ta-atferd måles med mengden pengesatsing, med større innsatser som indikerer en høyere tendens til å ta risiko.

Neuropsychiatric Inventory Questionnaire (NPI-Q)

For å få en omfattende forståelse av de kliniske manifestasjonene assosiert med mild AD, i tillegg til de nevnte nevrokognitive verktøyene, vil neuropsychiatric Inventory Questionnaire (NPI-Q) bli brukt. Dette verktøyet muliggjør identifisering og vurdering av alvorlighetsgraden av vanlige nevropsykiatriske symptomer i denne populasjonen, som omrøring, depresjon, angst, apati og disinhiberte atferd, samt nivået av nød disse symptomene forårsaker til omsorgspersoner. Alvorlighetsgraden av hvert symptom er vanligvis vurdert på en skala fra 0 til 12, med høyere score som indikerer mer alvorlige symptomer. Omsorgspersonens nød måles på en skala fra 0 til 5, der høyere score reflekterer større nød.

Sammensetning av tarmmikrobiota (16S rRNA -gensekvensering)

For å utforske påvirkningen av tributyrintilskudd på sammensetningen av tarmmikrobiota, vil 16S rRNA -gensekvensering bli utført på fekale prøver fra deltakerne før, på slutten av tilskuddet, og tre måneder etter avslutningen. Total bakteriell DNA fra friske avføringsprøver vil bli trukket ut ved bruk av Fast DNA -avføringssettet (Thermo Fisher Scientific, California, USA). 16S rRNA-genet vil bli sekvensert ved bruk av universelle primere (341F/806R) for å målrette V3-V4-regionen, etter metoder skissert i tidligere studier. Rå dataene vil bli behandlet med QIIME2 -programvare, og ytterligere bioinformatikkanalyse vil bli utført ved hjelp av MicrobiOMeanalyst Online -plattformen (https://www.microbiomeanalyst.ca). Dette vil omfatte vurderinger av alfa- og beta -mangfold, kjernemikrobiomanalyse og tilfeldig skogsmodellering.

Nivåer av SCFAer (acetat, propionat og butyrat) i avføring

For å evaluere om butyrat-tilskudd fremmer økte nivåer av SCFAer, vil nivåer av acetat, propionat og butyrat bli målt. Avføringsprøver vil bli samlet inn før, etter 12 måneder, og tre måneder etter intervensjonen. Avføringsprøver vil bli samlet inn i hjemmemiljøet ved bruk av rør som inneholder et stabiliserende medium. Rørene vil bli hermetisk forseglet for å minimere risikoen for SCFA-fordampning og sikre prøveintegriteten. SCFA-nivåer vil bli kvantifisert ved bruk av gasskromatografi-massaspektrometri (GC-MS) (Agilent Technologies). Måleenhetene for SCFAer vil bli uttrykt i µmol/g avføring.

Tarmpermeabilitet

Plasma ZO-1, et kjerne-tettkoblingsstillasprotein, vil bli kvantifisert siden reduksjonen av det reflekterer epitelstrukturelt tap; redusert tilgjengelighet av butyrat er kjent for å nedregulere ZO-1-uttrykket og øke paracellulær permeabilitet. For å supplere denne strukturelle indikatoren, vil LPS-bindende protein (LBP) måles som den primære markøren for systemisk eksponering for tarmavledet LPS, som representerer den kanoniske nedstrømsbanen for barrièrefunksjonssvikt som aktiverer TLR4-NF-κB-signalering som er implisert i AD-relatert nevroimmunaktivering. Tarmfettsyre-bindende protein 2 (I-FABP2) vil også bli vurdert som en sensitiv indikator på enterocytmembranintegritet. Prøvene vil bli analysert med ELISA-kits for ZO-1 (Katalog: EEL211), for LBP (Katalog: EH297RB) og for I-FABP2 (Katalog: EHFABP2) fra Thermo Fisher (California, USA). Prøvene vil bli oppbevart på -80°C til analyse. Protein-nivåer vil bli målt i pg/mL.

Systemisk betennelse

Fordi butyrat har vist evnen til å hemme pro-inflammatoriske cytokiner samtidig som det fremmer produksjonen av anti-inflammatoriske cytokiner, i tillegg til å redusere markører for oksidativ stress. Nivåene av IL-1β, IL-6, TNF-α og IL-10 cytokiner. Blodprøver vil bli samlet fra deltakere for å vurdere de nevnte cytokinene ved starten, ved slutten av 12-ukers intervensjonen, og tre måneder etter dens avslutning ved hjelp av ELISA-kits i henhold til produsentens instruksjoner (Thermo Fisher, California, USA). Blodprøver vil bli samlet på tre tidspunkter. Etter prøveinnsamlingen vil de bli sentrifugert ved 2000 x g i 15 minutter, serum vil bli utvunnet, og blodprøvene vil bli oppbevart ved -80°C for påfølgende analyse. Cytokinnivåer vil bli kvantifisert i pg/mL.

Serumnivåer av NfL

Neurofilament lettkjede (NfL) vil bli vurdert som en robust indikator for aksonskader i store nervefibre, som ofte er forhøyet ved mikroglias aktivering og perifer inflammatorisk signalering. Plasma NfL vil bli kvantifisert ved hjelp av kommersielle ELISA-kits i henhold til produsentens instruksjoner (Katalog. for NfL: BMS2362 fra Thermo Fisher. Nivåene vil bli kvantifisert i pg/mL.

Serumnivåer av pTau217

Fosforylert tau ved treonin-217 (pTau217), den mest spesifikke perifere markøren for tidlig tauopati, gir en følsom molekylær avlesning av unormal τ-kinaseaktivitet, som kan forverres av kronisk systemisk inflammasjon. pTau217 vil bli kvantifisert ved bruk av kommersielle ELISA-kits i henhold til produsentens instruksjoner (Katalog. ab318936 fra Abcam, Cambridge, Storbritannia). Nivåene vil bli kvantifisert i pg/mL.

Serumnivåer av Amyloid42/40-forhold

Amyloid-β42/amyloid-β40 (Aβ42/40)-forholdet vil bli kvantifisert som en indikator for amyloidogen prosessering, da perifere cytokindrevet endringer kan modulere γ- og β-sekretaseaktivitet og dermed påvirke amyloid-β-dynamikk. Plasma Aβ42/40-forholdet vil bli kvantifisert ved bruk av kommersielle ELISA-kits i henhold til produsentens instruksjoner (Katalognr. for Aβ40: KHB3481 og for Aβ42: KHB3441 fra Thermo Fisher, California, USA). Nivåene vil måles i pg/ml.

Vedvarende oppmerksomhet målt med CPT

Continuous Performance Test (CPT), administrert gjennom PEBL-plattformen, vil bli brukt for å vurdere vedvarende oppmerksomhet, våkenhet og hemningskontroll. Deltakere må svare på målstimuli samtidig som de hemmer svar på ikke-mål. Ytelsen vil bli kvantifisert ved bruk av tre indekser: (i) reaksjonstid (millisekunder), som reflekterer prosesseringshastighet; (ii) utelatelsesfeil (område 0 til totalt antall målforsøk), som indikerer feil ved oppdagelse av mål; og (iii) utførelsesfeil (område 0 til totalt antall ikke-mål-forsøk), som reflekterer impulsive svar på ikke-mål. Høyere utelatelses- og utførelsesfeilscore indikerer dårligere vedvarende oppmerksomhet og hemningskontroll, mens raskere og mer stabile reaksjonstider reflekterer bedre oppmerksomhetsytelse.