Oś jelita-mózgu: cele poprawy funkcji poznawczych u osób starszych (SmartAge)

Tematy i metody:

Badanie podłużne:

Pacjenci z cukrzycą typu 2 zakwalifikowani wcześniej do Oddziału Endokrynologii, Diabetologii i Żywienia (UDEN) Szpitala „Dr. Josep Trueta” z Girony (Hiszpania) zostanie zatrudniony i przestudiowany.

GRUPA A

Badanie to składa się z fazy wstępnej, w której pacjent będzie poddany jako jedyny zabieg zbilansowanej diecie z podażą energii obliczaną indywidualnie w zależności od tego, czy ma prawidłową wagę (25 Kcal x Kg), czy też nadwagę (20 Kcal x Kg) kg wagi).

Po tej początkowej fazie, oprócz kontynuacji leczenia zbilansowaną dietą, pacjenci rozpoczną leczenie metforminą podawaną doustnie w dawce początkowej 425 mg/d co 12 godzin przez pierwsze 15 dni, a następnie będą kontynuowane w dawkach 850 mg/d do końca studiów.

Czujnik glikemii zostanie włożony na dziesięć dni, a także urządzenie do śledzenia aktywności i snu (Fitbit), aby rejestrować aktywność fizyczną w tym okresie. Śródmiąższowe podskórne stężenia glukozy będą monitorowane ambulatoryjnie przez okres 10 kolejnych dni przy użyciu czujnika glukozy zatwierdzonego przez FDA (Dexcom G6®). Czujnik zostanie włożony w dniu 0 i wycofa się w dniu 10 przed południem.

Proces ten zostanie powtórzony 10 dni przed rozpoczęciem leczenia metforminą i 10 dni przed zakończeniem 6-miesięcznej fazy badania metforminą. Podczas badania odbędzie się 6 wizyt, a każdemu pacjentowi zostaną założone łącznie 3 czujniki glikemii i 3 monitory aktywności fizycznej. Podsumowując, czujnik glikemii i monitorowanie aktywności fizycznej zostaną uruchomione na wizytach 1, 3, 5 i zostaną usunięte na wizytach 2,4,6.

Wizyta 1 (dzień 1): Badanie fizykalne, Ankieta żywieniowa, Bioimpedancja, Densytometria, CGM oraz Urządzenie do śledzenia aktywności i snu. Formularz zgody

Wizyta 2 (dzień 10): Próbka: krew, mocz i kał. Dieta, Test neuropsychologiczny, Wycofanie CGM, Wycofanie urządzenia monitorującego aktywność i sen, MRI.

Wizyta 3 (dzień 170): Badanie fizykalne, ankieta żywieniowa, bioimpedancja, CGM oraz urządzenie do śledzenia aktywności i snu

Wizyta 4 (dzień 180): Próbka: krew, mocz i kał. Obserwacja diety, test neuropsychologiczny, wycofanie CGM oraz wycofanie urządzenia monitorującego aktywność i sen. Rozpoczęcie leczenia metforminą.

Wizyta 5 (dzień 350): badanie fizykalne, ankieta żywieniowa, bioimpedancja, CGM oraz urządzenie do śledzenia aktywności i snu.

Wizyta 6 (dzień 360): Próbka: krew, mocz i kał. Obserwacja diety, test neuropsychologiczny, wycofanie CGM oraz wycofanie urządzenia monitorującego aktywność i sen. Odstawienie metforminy.

GRUPA B:

W trakcie badania odbędzie się 5 wizyt dla tej grupy:

Wizyta 1 (dzień 1): Badanie fizykalne, ankieta żywieniowa, bioimpedancja, densytometria i urządzenie do śledzenia aktywności i snu. Formularz zgody.

Wizyta 2 (dzień 10): Próbka: krew, mocz i kał. Dieta, test neuropsychologiczny oraz wycofanie urządzenia do śledzenia aktywności i snu.

Wizyta 3 (dzień 180): Kontrola diety.

Wizyta 4 (dzień 350): badanie fizykalne, ankieta żywieniowa, bioimpedancja i urządzenie do śledzenia aktywności i snu.

Wizyta 5 (dzień 360): Próbka: krew, mocz i kał. Obserwacja diety, test neuropsychologiczny oraz wycofanie urządzenia do śledzenia aktywności i snu.

ZBIERANIE DANYCH O PRZEDMIOCIE BADAŃ POŁUDNIOWYCH:

1. Dane pomocnicze: Wiek, płeć i data urodzenia.

2. Zmienne kliniczne:

   • Waga
   • wysokość,
   • wskaźnik masy ciała
   • obwód talii i bioder
   • stosunek obwodu talii do bioder
   • ciśnienie krwi (skurczowe i rozkurczowe)
   • masa tłuszczu i wolna masa tłuszczu (impedancja bioelektryczna i DEXA)
   • stan palenia
   • spożycie alkoholu
   • rejestr zwykłych leków
   • osobista historia transfuzji krwi i/lub dawstwa
   • historii rodzinnej otyłości, incydentów sercowo-naczyniowych i cukrzycy
   • historia zaburzeń psychicznych i zaburzeń odżywiania.

3. Zmienne laboratoryjne: 15 cm3 krwi zostanie pobrane od osób na czczo w celu określenia następujących zmiennych przy użyciu zwykłych rutynowych technik stosowanych w laboratorium klinicznym:

   • hemogram
   • glukoza
   • bilirubina
   • aminotransferaza asparaginianowa (AST/GOT)
   • aminotransferaza alaninowa (ALT/GPT)
   • transpeptydaza gamma-glutamylowa (GGT)
   • mocznik
   • kreatynina
   • kwas moczowy
   • białka ogółem,
   • albumina
   • cholesterol całkowity | cholesterol HDL | cholesterolu LDL
   • trójglicerydy,
   • hemoglobina glikowana (HbA1c)
   • ferrytyna | rozpuszczalny receptor transferyny
   • ultraczułe białko C-reaktywne
   • szybkość sedymentacji erytrocytów
   • białko wiążące lipopolisacharydy
   • wolna tyroksyna (wolna T4) | hormon tyreotropowy (TSH) | wyjściowy kortyzol -insulina w osoczu
   • markery stanu zapalnego | interleukina 6 (IL-6). Dodatkowe 15 cm3 krwi (osocze-EDTA) zostanie pobrane do dalszych analiz.

4. Pobieranie próbek kału: Próbka kału zostanie pobrana od każdego pacjenta. Próbkę należy pobrać w domu lub w szpitalu, przesłać do laboratorium w ciągu 4 godzin od pobrania, rozdrobnić i przechowywać w temperaturze -80ºC.

   -Analiza mikroflory jelitowej w kale:

   • Oznaczanie bakteryjnego DNA i mRNA oraz badanie białka wiążącego LBP we krwi w celu wykrycia translokacji bakteryjnej. Białko wiążące LBP we krwi do wykrywania translokacji bakteryjnej. Technologia Hiseq i Nextseq (qPCR i analiza białek (WB, ELISA), OMICS (RNAseq, 16S, Metabolomics, Metagenomics).
   • Markery zapalne i immunologiczne zostaną określone przy użyciu sprzętu ELISA (test immunoenzymatyczny) i immunohistochemicznego (IHC) oraz ilościowej walidacji metodą PCR w czasie rzeczywistym. W przypadku qPCR całkowity RNA zostanie wyizolowany z różnych tkanek i ulegnie transkrypcji do cDNA.
   • Określenie profilu metabolicznego i analiza metabolitów.
5. Funkcja bariery jelitowej: ekspozycja na test laktuloza:mannitol przed/po operacji. Próbki osocza posłużą do pomiaru markerów przepuszczalności jelit: endotoksyny bakteryjnej, sCD14, LBP, ZO-1 i I-FABP.
6. Pobranie próbki moczu: Niezbędne do określenia zmian w szlakach metabolicznych związanych z metabolizmem tryptofanu oraz do określenia roli mikroflory jelitowej w tych przemianach metabolicznych.
7. MRI: Zostaną pozyskane niezbędne sekwencje do obliczenia biomarkera BrainAGE i scharakteryzowania sieci zaangażowanych w funkcje poznawcze. Do akwizycji zostanie użyty skaner 1,5 T (Ingenia; Philips Medical Systems) Do akwizycji zostanie wykorzystany skaner 1,5 T (Ingenia; Philips Medical Systems). Po pierwsze, sekwencja odzyskiwania-inwersji (T2-FLAIR) zostanie zastosowana do wykluczenia osobników z istniejącymi wcześniej uszkodzeniami mózgu. Następnie zostaną pozyskane sekwencje strukturalne. Następnie zostaną pozyskane sekwencje w celu zmierzenia integralności istoty szarej mózgu (ważone T1), dróg ważonych), dróg istoty białej (DTI), akumulacji żelaza (R2*) i (R2 *) oraz czynnościowe sekwencje w stanie spoczynku (obrazowanie echoplanarne T2*, EPI).
8. Badanie neuropsychologiczne: Zbadane zostaną różne dziedziny poznania: pamięć (Test aprendizaje werbalny-TAVEC, Rey-Osterrieth Complex Figure) uwaga i funkcje wykonawcze (WAIS-IV, test tworzenia szlaków (część A i B), test Stroopa). Ponadto upośledzenie funkcji poznawczych zostanie ocenione za pomocą Mini-Egzaminu Poznawczego Lobo. Badania te będą przydatne do określenia zmian profilu poznawczego związanych z interwencją farmakologiczną metforminą.

Informacje pozostaną zarejestrowane w notatniku i zostaną skomputeryzowane w bazie danych badania.

METODY STATYCZNE:

Wielkość próby: Ponieważ jest to badanie pilotażowe, nie jest wymagane żadne formalne obliczenie wielkości próby. Ogólną zasadą jest rekrutacja 30 lub więcej pacjentów w celu oszacowania parametru i 15-20 uczestników na grupę w celu uzyskania rozsądnych szacunków średnich i dużych wielkości efektu.

Analizy statystyczne: Będzie opierać się na analizie opisowej (średnia, odchylenie standardowe, liczebność próby, mediana, minimum i maksimum) parametrów ilościowych oraz wskazaniu częstości występowania pozostałych parametrów kategorycznych. Porównania między grupami będą oparte na teście t dla sparowanych próbek lub teście chi-kwadrat. Wyniki tych analiz mogą być przydatne do oceny, czy potrzebne są dalsze analizy w celu dostosowania do możliwej nierównowagi w wyjściowych cechach pacjentów.

Zmiany w składzie mikroflory jelitowej po interwencji metforminą zostaną przeanalizowane za pomocą map cieplnych, analizy głównych składników (PCA) i PLSDA. Do wielowymiarowej analizy statystycznej (PLSDA i klastrowanie hierarchiczne). Zmienne składające się na charakterystykę mikroflory jelitowej i testy kognitywne zostaną przekształcone logarytmicznie, przefiltrowane z estymacją przedziału międzykwartylowego i rozłożone w czasie za pomocą obliczeń autoskali (średnia i podzielona przez odchylenie standardowe każdej zmiennej) za pomocą platformy Metaboanalyst.

Zmiany określone w mikroflorze jelitowej i zmiennych poznawczych zostaną zbadane w odniesieniu do zmian w zmiennych drugorzędnych (parametry metaboliczne, metabolomowe, zapalne) za pomocą analizy regresji liniowej w SPSS. Zmienne obrazu mózgu będą analizowane za pomocą specjalistycznych programów (MATLAB, SPM12).