Leczenie tributyryny w łagodnej chorobie Alzheimera: Ocena efektów kwasu bustynowego przez mózg-mózg (TRIM-GUT)

Eksperymentalny: Tributyrin

Uczestnicy otrzymają 1 kapsułkę dziennie przez 12 tygodni. Każda kapsułka zawiera 450 mg trybutyryn. Kapsułki będą miały powłokę żelatynową. Na rynku dostępne są preparaty z dawkami od 200 do 500 mg.

Suplement diety: Tributyrin

Uczestnicy otrzymają 1 kapsułkę dziennie przez 12 tygodni. Każda kapsułka zawiera 450 mg trybutyryn. Kapsułki będą miały powłokę żelatynową. Na rynku dostępne są preparaty z dawkami od 200 do 500 mg.

Komparator placebo: Placebo

Placebo będzie składać się z skrobi ziemniaczanej zamkniętej w identycznych warunkach stosowanych w kapsułkach trybutyryny, zapewniając odpowiednie oślepienie badania. Podawanie placebo będzie zgodne z tym samym protokołem co grupa interwencyjna.

Inny: Placebo

Placebo będzie składać się z skrobi ziemniaczanej zamkniętej w identycznych warunkach stosowanych w kapsułkach trybutyryny, zapewniając odpowiednie oślepienie badania.

Ocena poznawcza Montreal (MOCA)

Do oceny poznawczej wykorzystywana zostanie ocena poznawcza Montrealu (MOCA), powszechnie rozpoznane narzędzie opracowane do identyfikacji łagodnych zaburzeń poznawczych. W porównaniu z badaniem stanu mini-mentalnego (MMSE), MoCA wykazuje większą wrażliwość, szczególnie we wczesnych stadiach AD, umożliwiając wykrycie deficytów w takich obszarach, jak uwaga, pamięć, język, abstrakcja i funkcje wykonawcze

MOCA ocenia się na skali od 0 do 30, gdzie wyższe wyniki odzwierciedlają doskonałą wydajność poznawczą. Wynik 26 lub wyższy jest zwykle uważany za normalny zakres, podczas gdy niższe wyniki wskazują na różne poziomy zaburzeń poznawczych.

Dokładność zadania N-Back (pamięć robocza)

Aby ocenić pamięć roboczą, uczestnicy wykonają zadanie N-Back (w wersjach 3-4 zadań) przy użyciu platformy PELL (Psychology Experiment Building Language). Wydajność będzie mierzona dokładnością, obliczoną jako odsetek prawidłowych odpowiedzi, przy czym wyższy odsetek wskazuje na lepszą wydajność pamięci roboczej. Dokładność będzie rejestrowana w skali od 0% do 100%.

Czas reakcji w zadaniu N-Back (pamięć robocza)

Czas reakcji uczestników podczas zadania N-Back będzie mierzony w milisekundach za pomocą platformy PEBL. Krótsze czasy reakcji zazwyczaj wskazują na bardziej wydajne przetwarzanie poznawcze.

Pamięć werbalna za pomocą testu Rey

Kompleksowa ocena zdolności neurokognitywnych zostanie przeprowadzona przy użyciu narzędzi neurokomputacyjnych za pośrednictwem platformy Pebl (Psychology Experiment Building Language). Test Rey, zarządzany za pośrednictwem PEBL, zostanie użyty do oceny zarówno pamięci werbalnej, jak i pamięci wizualnej, zapewniając zintegrowaną miarę pamięci epizodycznej. Wyniki dla natychmiastowego wycofania wahają się od 0 do 15 i od 0 do 30 dla opóźnionego wycofania, przy czym wyższe wyniki wskazują na lepszą wydajność pamięci werbalnej.

Pamięć wizualna przez test Rey

Kompleksowa ocena zdolności neurokognitywnych zostanie przeprowadzona przy użyciu narzędzi neurokomputacyjnych za pośrednictwem platformy Pebl (Psychology Experiment Building Language). Test Rey, zarządzany za pośrednictwem PEBL, zostanie użyty do oceny zarówno pamięci werbalnej, jak i pamięci wizualnej, zapewniając zintegrowaną miarę pamięci epizodycznej. Pamięć wizualna: Test Rey, zastosowany przez PEBL, oceni natychmiastowe wycofanie (wyniki od 0 do 15) i opóźnione wycofanie (wyniki od 0 do 30), przy czym wyższe wyniki odzwierciedlają lepszą wydajność pamięci wizualnej.

Czas reakcji w testach Stroop (uwaga)

Aby przeprowadzić kompleksową ocenę zdolności neurokognitywnych, narzędzia neurokomputacyjne zostaną zastosowane za pośrednictwem platformy PELL (Psychology Experiment Building Language), która oferuje różnorodne testy zaprojektowane do pomiaru różnych aspektów poznania. Test Stroopa zostanie zastosowany w celu zbadania uwagi, w szczególności zdolności do hamowania automatycznych reakcji i zarządzania uwagą w obecności sprzecznych bodźców. Czas reakcji będzie mierzony czas reakcji (w milisekundach), z krótszym czasem wskazującym lepszą kontrolę poznawczą.

Dokładność testu Stroopa (uwaga)

Aby przeprowadzić kompleksową ocenę zdolności neurokognitywnych, narzędzia neurokomputacyjne zostaną zastosowane za pośrednictwem platformy PELL (Psychology Experiment Building Language), która oferuje różnorodne testy zaprojektowane do pomiaru różnych aspektów poznania. Dokładność, zmierzona za pomocą testu Stroopa, zostanie zarejestrowana jako odsetek prawidłowych odpowiedzi, od 0% do 100%, przy czym wyższe odsetki odzwierciedlają lepszą wydajność.

Czas zakończenia w teście KEFS (elastyczność poznawcza)

Aby przeprowadzić kompleksową ocenę zdolności neurokognitywnych, narzędzia neurokomputacyjne zostaną zastosowane za pośrednictwem platformy PELL (Psychology Experiment Building Language), która oferuje różnorodne testy zaprojektowane do pomiaru różnych aspektów poznania. Aby ocenić elastyczność poznawczą, zostaną zastosowane D-Kefs, mierząc zdolność do przełączania różnych strategii i dostosowywania się do nowych wymagań. Czas ukończenia podawany przez PEBL będzie mierzony czasem zakończenia (w sekundach), z krótszym czasem, co wskazuje na lepszą elastyczność poznawczą.

Dokładność testu KEFS (elastyczność poznawcza)

Aby przeprowadzić kompleksową ocenę zdolności neurokognitywnych, narzędzia neurokomputacyjne zostaną zastosowane za pośrednictwem platformy PELL (Psychology Experiment Building Language), która oferuje różnorodne testy zaprojektowane do pomiaru różnych aspektów poznania. Aby ocenić elastyczność poznawczą, zostaną zastosowane D-Kefs, mierząc zdolność do przełączania różnych strategii i dostosowywania się do nowych wymagań. Dokładność mierzona przez D-Kef będzie rejestrowana, przy większej dokładności odzwierciedlającej lepszą elastyczność poznawczą.

Dokładność testu GO/NO-GO (hamowanie)

Aby przeprowadzić kompleksową ocenę zdolności neurokognitywnych, narzędzia neurokomputacyjne zostaną zastosowane za pośrednictwem platformy PELL (Psychology Experiment Building Language), która oferuje różnorodne testy zaprojektowane do pomiaru różnych aspektów poznania. Test GO/NO-GO oceni hamowanie, mierząc zdolność kontrolowania reakcji impulsywnych na niektóre bodźce. Dokładność będzie mierzona dokładnością (odsetek prawidłowych odpowiedzi), przy czym wyniki w zakresie od 0% do 100%. Wyższe wartości wskazują na lepszą kontrolę nad hamowaniem.

Czas reakcji w testu GO/NO-GO (hamowanie)

Aby przeprowadzić kompleksową ocenę zdolności neurokognitywnych, narzędzia neurokomputacyjne zostaną zastosowane za pośrednictwem platformy PELL (Psychology Experiment Building Language), która oferuje różnorodne testy zaprojektowane do pomiaru różnych aspektów poznania. Test GO/NO-GO oceni hamowanie, mierząc zdolność kontrolowania reakcji impulsywnych na niektóre bodźce. Czas reakcji zostanie również oceniony w teście GO/NO-GO. Szybsze odpowiedzi zwykle wskazują na bardziej wydajne hamowanie impulsów. Czas reakcji może się różnić w zależności od konkretnej wersji zadania.

Funkcje wykonawcze i impulsywność

Aby przeprowadzić kompleksową ocenę zdolności neurokognitywnych, narzędzia neurokomputacyjne zostaną zastosowane za pośrednictwem platformy PELL (Psychology Experiment Building Language), która oferuje różnorodne testy zaprojektowane do pomiaru różnych aspektów poznania. Test hazardowy Cambridge (CGT) zostanie wykorzystany do oceny zachowań decyzyjnych i podejmowania ryzyka, zapewniając wgląd w funkcje wykonawcze i impulsywność uczestników. Wydajność jest ogólnie oceniana na podstawie dokładności (odsetek prawidłowych wyborów) i skłonność do podejmowania ryzyka, gdzie większa dokładność wskazuje na silniejsze umiejętności decyzyjne. Zachowanie podejmujące ryzyko mierzy się kwotą postawionymi pieniędzmi, a większe zakłady wskazują na wyższą tendencję do podejmowania ryzyka.

Kwestionariusz zapasów neuropsychiatrycznych (NPI-Q)

Aby uzyskać kompleksowe zrozumienie objawów klinicznych związanych z łagodną AD, oprócz wspomnianych narzędzi neurokognitywnych, zastosowano kwestionariusz zapasów neuropsychiatrycznych (NPI-Q). To narzędzie pozwala na identyfikację i ocenę nasilenia typowych objawów neuropsychiatrycznych w tej populacji, takich jak pobudzenie, depresja, lęk, apatia i zachowania niepokojące, a także poziom niepokoju te objawy powodują dla opiekunów. Nasilenie każdego objawu jest zwykle oceniane w skali od 0 do 12, przy czym wyższe wyniki wskazują na poważniejsze objawy. Niepokój opiekuna mierzy się w skali od 0 do 5, gdzie wyższe wyniki odzwierciedlają większe stres.

Skład mikroflory jelitowej (sekwencjonowanie genów 16S rRNA)

Aby zbadać wpływ suplementacji trybutyryny na skład mikroflory jelitowej, sekwencjonowanie genów 16S rRNA zostanie przeprowadzone na próbkach kału od uczestników przed, pod koniec suplementacji i trzy miesiące po jej zakończeniu. Całkowity bakteryjny DNA ze świeżego próbek kału zostanie wyekstrahowany przy użyciu zestawu Szybkiego DNA Stoolowego (Thermo Fisher Scientific, Kalifornia, USA). Gen 16S rRNA zostanie zsekwencjonowany przy użyciu uniwersalnych starterów (341F/806R) w celu ukierunkowania na region V3-V4, zgodnie z metodami przedstawionymi w poprzednich badaniach. Surowe dane zostaną przetworzone za pomocą oprogramowania QIIME2, a dalsza analiza bioinformatyki zostanie przeprowadzona przy użyciu platformy internetowej MicrobiomeAlyst (https://www.microbiomeanalyst.ca). Obejmuje to oceny różnorodności alfa i beta, analiza mikrobiomu rdzenia i losowe modelowanie lasów.

Poziom SCFA (octanów, propionianów i maślanów) w kale

Aby ocenić, czy suplementacja maślanem sprzyja zwiększeniu poziomu krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA), zmierzony zostanie poziom octanu, propionianu i maślanu. Próbki kału będą zbierane przed interwencją, po 12 miesiącach i trzy miesiące po zakończeniu interwencji. Próbki kału będą zbierane w warunkach domowych przy użyciu probówek zawierających medium stabilizujące. Probówki będą hermetycznie zamykane, aby zminimalizować ryzyko ulatniania się SCFA i zapewnić integralność próbek. Poziomy SCFA będą ilościowo oznaczane przy użyciu chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (GC-MS) (Agilent Technologies). Jednostki miary dla SCFA będą wyrażone w µmol/g kału.

Przepuszczalność jelitowa

Białko ZO-1 w osoczu, będące rdzeniowym białkiem rusztowania ścisłych połączeń międzykomórkowych, zostanie oznaczane ilościowo, ponieważ jego zmniejszenie odzwierciedla utratę struktury nabłonkowej; zmniejszona dostępność maślanu jest znana z obniżania ekspresji ZO-1 i zwiększania przepuszczalności parakomórkowej. Jako uzupełnienie tego wskaźnika strukturalnego, białko wiążące LPS (LBP) będzie mierzone jako główny marker ogólnoustrojowej ekspozycji na LPS pochodzenia jelitowego, reprezentujący kanoniczną drogę sygnałową następczą po dysfunkcji bariery, która aktywuje szlak sygnałowy TLR4-NF-κB, zaangażowany w neuroimmunologiczną aktywację związaną z AD. Jelitowe białko wiążące kwasy tłuszczowe typu 2 (I-FABP2) również będzie oceniane jako czuły wskaźnik integralności błony enterocytów. Próbki będą analizowane za pomocą zestawów ELISA dla ZO-1 (katalog: EEL211), dla LBP (katalog: EH297RB) oraz dla I-FABP2 (katalog: EHFABP2) firmy Thermo Fisher (Kalifornia, USA). Próbki będą przechowywane w temperaturze -80°C do czasu analizy. Poziomy białek będą mierzone w pg/mL.

Zapalenie ogólnoustrojowe

Ponieważ maślan wykazał zdolność do hamowania cytokin prozapalnych, jednocześnie promując produkcję cytokin przeciwzapalnych, a także zmniejszania markerów stresu oksydacyjnego. Poziomy cytokin IL-1β, IL-6, TNF-α, IL-10. Próbki krwi będą pobierane od uczestników w celu oceny wspomnianych cytokin na początku badania, po zakończeniu 12-tygodniowej interwencji oraz trzy miesiące po jej zakończeniu, przy użyciu zestawów ELISA zgodnie z instrukcją producenta (Thermo Fisher, Kalifornia, USA). Próbki krwi będą pobierane w trzech punktach czasowych. Po pobraniu próbki będą wirowane przy 2000 x g przez 15 minut, uzyskane zostanie surowica, a próbki krwi będą przechowywane w temperaturze -80°C do późniejszej analizy. Poziomy cytokin będą mierzone w pg/mL.

Poziom NfL w surowicy

Łańcuch lekki neurofilamentu (NfL) będzie oceniany jako niezawodny wskaźnik uszkodzenia aksonów o dużym kalibrze, powszechnie podwyższony w kontekstach aktywacji mikrogleju i sygnalizacji zapalnej obwodowej.
Plazmowy NfL będzie ilościowo oznaczany przy użyciu komercyjnych zestawów ELISA zgodnie z instrukcjami producenta (Katalog dla NfL: BMS2362 od Thermo Fisher).
Poziomy będą ilościowo oznaczane w pg/mL.

Poziomy pTau217 w surowicy

Fosforylowane tau w treoninie-217 (pTau217), najbardziej specyficzny obwodowy marker wczesnej tauopatii, zapewnia czuły molekularny odczyt nieprawidłowej aktywności τ-kinazy, która może być nasilona przez przewlekły ogólnoustrojowy stan zapalny. pTau217 będzie oznaczane ilościowo za pomocą komercyjnych zestawów ELISA zgodnie z instrukcją producenta (katalog nr ab318936 od Abcam, Cambridge, Wielka Brytania). Poziomy będą mierzone w pg/mL.

Stężenia w surowicy stosunku Amyloid42/40

Stosunek amyloidu-β42/amyloidu-β40 (Aβ42/40) zostanie określony ilościowo jako wskaźnik procesu amyloidogenezy, ponieważ obwodowe zmiany indukowane cytokinami mogą modulować aktywność γ- i β-sekretazy, wpływając tym samym na dynamikę amyloidu-β. Stosunek osoczowy Aβ42/40 zostanie określony ilościowo przy użyciu komercyjnych zestawów ELISA zgodnie z instrukcją producenta (katalog dla Aβ40: KHB3481 i dla Aβ42: KHB3441 od Thermo Fisher, Kalifornia, USA). Poziomy będą mierzone w pg/ml.

Podtrzymana uwaga za pomocą CPT

Test Ciągłej Wydajności (CPT), przeprowadzany za pośrednictwem platformy PEBL, będzie wykorzystywany do oceny utrzymanej uwagi, czujności i kontroli hamowania. Uczestnicy muszą reagować na bodźce docelowe, jednocześnie hamując reakcje na bodźce niedocelowe. Wydajność będzie mierzona przy użyciu trzech wskaźników: (i) czas reakcji (milisekundy), odzwierciedlający szybkość przetwarzania; (ii) błędy opuszczenia (zakres od 0 do całkowitej liczby prób docelowych), wskazujące na niepowodzenia w wykrywaniu bodźców docelowych; oraz (iii) błędy działania (zakres od 0 do całkowitej liczby prób niedocelowych), odzwierciedlające impulsywne reakcje na bodźce niedocelowe. Wyższe wyniki błędu opuszczenia i błędu działania oznaczają gorszą utrzymaną uwagę i kontrolę hamowania, podczas gdy szybsze i bardziej stabilne czasy reakcji odzwierciedlają lepszą wydajność uwagową.