Potencjał terapeutyczny synbiotyku w celu poprawy zdrowia psychicznego u osób z otyłością.

Otyłość jest jedną z najbardziej rozpowszechnionych chorób przewlekłych na całym świecie, wynikającą ze złożonej interakcji między nawykami dietetycznymi a czynnikami środowiskowymi i genetycznymi. Według statystyk Światowej Organizacji Zdrowia ponad 1,9 miliarda dorosłych ma nadwagę, a około 650 milionów ludzi cierpi na otyłość. Ponadto osoby te są bardziej narażone na rozwój licznych zaburzeń metabolicznych, takich jak cukrzyca typu 2, miażdżyca tętnic, choroby sercowo-naczyniowe, choroba wątroby bezalkoholowej, problemy reprodukcyjne i niektóre formy raka. Styl życia i interwencje farmakologiczne to dwie najważniejsze strategie leczenia otyłości. Jednak ścisłe zmiany stylu życia są często akceptowane tylko przez ograniczoną liczbę osób, a leki przeciwzapesowe mogą mieć pewne działania niepożądane, podczas gdy ich skuteczność jest często zmniejszana po przedłużonym stosowaniu. Dlatego istotną niezaspokojoną potrzebą jest brak wygodnych i skutecznych terapii wspomagających w leczeniu otyłości.

Istnieje dwukierunkowy związek między otyłością a zaburzeniami nastroju, takimi jak depresja i lęk. Otyłość ma również negatywny wpływ na zdrowie i jakość życia, a także na samoocenę. W szczególności szacuje się, że około 50% osób z otyłością rozwija cechy depresyjne i niespokojne, które występują częściej u kobiet i częściej wraz ze wzrostem stopnia otyłości. Ponadto osoby z otyłością często cierpią na znaczne obciążenie emocjonalne, rosnące stres, codzienne zmartwienia, a nawet doświadczają trudności w wykonywaniu codziennych czynności życiowych. Dodane do piętna choroby, która ma negatywny wpływ na samoocenę i wizerunek ciała, pogarsza to jakość życia i stan emocjonalny tych osób. Dlatego zdrowie psychiczne jest ściśle powiązane z otyłością, a zajęcie się zarówno aspektami fizycznymi, jak i emocjonalnymi ma kluczowe znaczenie dla promowania ogólnego samopoczucia. Ważne jest, aby przyjąć całościowe podejście, które obejmuje interwencje w diecie, ćwiczenia fizyczne oraz wsparcie emocjonalne i psychologiczne dla osób walczących o utrzymanie zdrowej wagi i odpowiedniego zdrowia psychicznego.

Oś jelit-mózg jest dwukierunkową siecią komunikacyjną między jelitem a ośrodkowym układem nerwowym, funkcjonującym poprzez procesy neuroimmunologiczne i neuroendokrynne. Jego zaangażowanie w początek depresji zostało postulowane i pośredniczą cząsteczki, takie jak krótko łańcuchowe kwasy tłuszczowe, kwas gamma-aminobutynowy (GABA) i metabolity tryptofanu pochodzące z mikroflory jelitowej. W sytuacjach dysbiozy lub zmian w homeostazie mikroflory, szlaki jelit-mózg można znaleźć deregulowane i są związane z zapaleniem neuroinowym i zmienioną przepuszczalnością bariery krew-mózg. Ponadto zmiany w mikroflory jelit mogą przyczyniać się do stanu depresyjnego poprzez bezpośredni wpływ na uwalnianie neuroprzekaźników, takich jak serotonina i dopamina, wpływające na poziom stresu i poziomy naruszenia podwzgórza (HPA), wpływającym na czynnik neurotroficzny mózgu (BDNF) i triggerować cytokinę (HPA). Na przykład depresja jest związana ze zwiększonym uwalnianiem białka C-reaktywnego (CRP) i cytokin, takich jak IL-1, IL-2, IL-6, IFN-Y i IL-1ß.

Otyłość powoduje również zapalenie na poziomie jelita, oporność na insulinę i złoża tłuszczu. Badania w tej dziedzinie sugerują, że istnieje dwukierunkowy związek między składem mikroflory jelit, otyłością i insulinoopornością. Zaobserwowano, że osoby z otyłością mają inny skład drobnoustrojów w porównaniu do osób o zdrowej wagi. Uważa się, że ta zmiana w mikroflory jelitowej może dodatkowo przyczynić się do postępu otyłości poprzez zwiększenie zdolności do wydobywania energii z żywności, promowanie stanu zapalnego niskiego stopnia, zwiększenie lipogenezy, zmniejszanie utleniania kwasów tłuszczowych i zwiększenie akumulacji trójglicerydów na poziomie wątroby, między innymi mechanizmami.

Biorąc pod uwagę rolę mikroflory jelitowej w regulacji układu odpornościowego i stanu zapalnego, obserwujemy, że przewlekłe zapalenie jest związane zarówno z otyłością, jak i zaburzeniami psychicznymi, w tym depresją i lękiem. Te zmiany w mikroflory jelit mogą przyczyniać się do ogólnoustrojowego stanu zapalnego i dysfunkcji immunologicznej, które z kolei mogą wpływać zarówno na otyłość, jak i zaburzenia psychiczne. Niektóre bakterie jelit mają zdolność do wytwarzania neuroprzekaźników, które są wchłaniane na poziomie jelit, takie jak serotonina lub GABA, które są ważne dla regulacji nastroju i lęku. Uważa się, że zmiany w składzie mikroflory jelit mogą wpłynąć na wytwarzanie tych neuroprzekaźników, a zatem wpływać na zdrowie psychiczne.

Chociaż modyfikacje stylu życia, takie jak ograniczenie kaloryczne i ćwiczenia fizyczne, są uważane za najlepsze terapie utraty masy ciała, istnieją inne opcje wspomagające, takie jak modulacja mikroflory jelitowej, które mogą być przydatne dla osób z otyłością. Badania, w których prebiotyki, probiotyki i synbiotyki były podawane osobom z otyłością, wykazały ich korzystny wpływ na zmniejszenie masy ciała i inne parametry metaboliczne poprzez modulację mikroflory jelit. Ze względu na pojawiające się dowody sugerujące osi jelit-mózg otyłości i jej związek z zaburzeniami psychicznymi wzrosło zainteresowanie rozwojem tych metod leczenia jako terapii przywracania mikroflory jelit.

Prebiotyki są żywnością funkcjonalną, biorąc pod uwagę ich korzystną rolę w promowaniu zdrowia i zapobieganiu chorobom. Przykładem są garbniki, uważane za związki bioaktywne ze względu na ich zdolność do modulowania procesów metabolicznych i promowania zdrowia. Znaczna część pokonanych garbników dociera do jelita grubego, gdzie mikroflora jelitowa przekształca je w metabolity, w tym krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, takie jak octan, propionian i maślan. Te krótko łańcuchowe kwasy tłuszczowe są ważnymi metabolitami, które mogą mieć różne korzystne wpływ na jelit i ogólne zdrowie gospodarza. Wywierają również potencjalne działanie przeciwcukrzycowe poprzez następujące mechanizmy: (i) poprawa poziomów insuliny i proinsuliny we krwi: powinowactwo tanin do wiązania z polisacharydami powoduje opóźnienie i zmniejszenie dostępności glukozy w przewodzie pokarmowym. Ponadto w kilku badaniach zgłosiło potencjał hamowania aktywności α-amylazy i α-glukozydazy odpowiednio poprzez hydrolizowane garbniki i skondensowane garbniki. (ii) Wpływ insulinowy na tkanki wrażliwe na insulinę: procyanidyny mogą działać na określonych składnikach wewnątrzkomórkowego szlaku sygnałowego insuliny. (iii) Regulacja środowiska przeciwutleniającego komórek trzustkowych: Uważa się, że stres oksydacyjny odgrywa rolę w insulinooporności, ponieważ określa apoptozę komórek trzustki. Dodatkowo ekspresja genów związanych z enzymami przeciwutleniaczowymi w trzustce jest niska. Wysoka zdolność przeciwutleniająca tanin może przeciwdziałać patogenezie oporności na insulinę, wraz z ich właściwościami przeciwzapalnymi (zmniejszają TNFα, IL-1, IL-6 itp.) I właściwości kardioprotekcyjne (zwiększają dysmutazę nadtlenkową, zmniejszają ROS itp.).

W szczególności taniny o wysokiej masie cząsteczkowej docierają do mikroflory jelitowej w okrężnicy, wykazując efekt prebiotyczny. W tym przypadku związki są metabolizowane przez mikroorganizmy, wytwarzając metabolity o różnej biodostępności, aktywności lub efekcie funkcjonalnym w porównaniu z pierwotną cząsteczką. Wreszcie, taniny mogą modulować skład i funkcję mikroflory jelitowej, selektywnie hamując patogeny i promując wzrost korzystnych bakterii.

Probiotyki to przygotowania mikroorganizmów, które podawane w odpowiednich warunkach i ilościach poprawiają bilans drobnoustrojów jelit. Wykazano, że te mikroorganizmy tłumią zapalenie i modulują układ odpornościowy poprzez zapobieganie indukcji cytokiny IL-8 w nabłonku ludzkiego okrężnicy, a także zmniejszając przepuszczalność jelit, hamując endotoksemię. Interwencje probiotyczne mogą przyczyniać się do leczenia otyłości i powiązań poprzez poprawę liczebności i funkcji mikroflory jelitowej. Dlatego połączenie interwencji prebiotycznych i probiotycznych (synbiotyki) może zapewnić synergistyczną i skuteczną terapię zaburzeń metabolicznych. Ponadto udokumentowano pozytywną rolę suplementacji synbiotycznej w chorobach psychicznych, takich jak poważne zaburzenie depresyjne. W tym przypadku synbiotyki mogą poprawić objawy depresji poprzez zwiększenie metabolizmu tryptofanu i zmniejszanie stężenia metabolitu dopaminy w korze migdaloidowej.

Sugerowano, że synbiotyki mogą pomóc poprawić rodzaj i funkcjonalność mikroflory, zmniejszyć zapalenie jelit i promować sytość poprzez zwiększoną produkcję hormonów, które mają ten wpływ na ciało. Dlatego może to być korzystne w zarządzaniu otyłością. Synbiotyki mogą odgrywać kluczową rolę w modulowaniu metabolizmu makroskładników odżywczych poprzez wytwarzanie krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, które wiążą się z receptorami sprzężonymi z białkiem G i zwiększają wydzielanie peptydu 1 (GLP-1) i peptydu (PYY) z komórek enteroendokrynnych L. Wiązania te mogą wywoływać wytwarzanie insuliny za pomocą komórek β trzustki, hamować wydzielanie glukagonu, zmniejszyć glukoneogenezę wątroby i zwiększyć wrażliwość na insulinę. Synbiotyki poprawiają również funkcję jelit, podnoszą produkcję mucyny i zmniejszają liczbę patogennych bakterii Gram-ujemnych w okrężnicy. Zmiany te zmniejszają transmisję lipopolisacharydów (LPS) na ścianie błony śluzowej i endotoksemię metaboliczną, co może ostatecznie prowadzić do poprawy funkcji receptora insulinowego i niższego poziomu insuliny. Poprzednie badania wykazały, że ich podawanie jest korzystne zarówno dla otyłości, jak i typowych objawów psychicznych depresji lub lęku. 6-tygodniowa interwencja z synbiotykami może znacznie zmniejszyć objawy depresji w porównaniu do placebo. W tej dziedzinie metaanaliza z 2017 r. Sugerowała, że ​​probiotyki mogą zmniejszyć objawy psychiczne, w tym lęk, depresję i postrzegany stres u zdrowych dorosłych ochotników. Mikrobiota jelit może bezpośrednio wytwarzać neuroprzekaźniki, takie jak serotonina i wpływać na jej produkcję. Ma również funkcje immunomodulujące i jest w stanie aktywować osi podwzgórza-przysadka poprzez wytwarzanie cytokin prozapalnych IL-1 i IL-6.

W tym kontekście interwencja z synbiotykiem złożonym z garbników i korzystnych szczepów jelitowych u osób z otyłością może mieć korzystny wpływ na zdrowie poprzez zwiększenie zdolności przeciwutleniających i produkcji kwasów tłuszczowych krótkołańcuchowych, modulując produkcję neurotransmiterów zaangażowanych w sytość i nastrój.

Dlatego połączenie interwencji synbiotycznych może zapewnić synergistyczną i skuteczną terapię zarówno dla zaburzeń metabolicznych, jak i psychologicznych. Sku kompleksowe zajmowanie się otyłością, w tym zarówno leczenie, wsparcie psychiczne dla zdrowia psychicznego, jak i leczenie synbiotyczne, może poprawić stan emocjonalny, otyłość i zaburzenia psychiczne. Ostatecznie może to zwiększyć jakość życia osób dotkniętych dotkniętymi osobami. Podczas gdy badania w tym obszarze są nadal trwające i potrzebne są więcej dowodów, aby w pełni zrozumieć te interakcje, istnieje rosnące dowody sugerujące, że zdrowie mikrobiota jelit może wpływać zarówno na zdrowie fizyczne, jak i psychiczne w złożony i znaczący sposób. Promowanie zdrowej mikroflory jelitowej poprzez zrównoważoną dietę, spożycie pokarmów bogatych w błonnik i probiotyki, a także redukcję stresu, może być korzystne dla rozwiązania zarówno otyłości, jak i zaburzeń psychologicznych, nawet synergistycznie z innymi zabiegami.

Dlatego naszym celem jest ustalenie, czy przyjmowanie synbiotyku złożonego z bakterii kwasu mlekowego, bifidobakterii i fitokompleksów na bazie taniny jest zdolne do poprawy objawów niespokojnych i depresyjnych, profilu glikemii i insulinooporności u pacjentów z otyłością, w zależności od obecności lub braku psychicznego diszu psychicznego, profilu pałemu, apetytu, apetytu, apetytu, apetytu, apetytu, apetytu, apetytu, apetytu, apetytu, apetycznej, apetycznej, Produkcja neuroprzekaźników i różnicowa zmiana mikroflory jelitowej.

Zaproponowano kliniczne, prospektywne, randomizowane, podwójnie ślepe, kontrolowane placebo badanie interwencyjne u pacjentów z otyłością, którzy występują zaburzenia depresyjne i/lub lękowe.

Aby osiągnąć proponowane cele, uwzględniono 120 pacjentów z otyłością, którzy przedstawiają zaburzenia depresyjne i/lub lękowe (n = 60), a osoby bez zaburzeń (n = 60). Kryteriami diagnostycznymi depresji i lęku będą koty ustanowione w DSM-5. Ponadto każda grupa zostanie losowo podzielona na 2 podgrupy, z których jedna otrzyma synbiotyk, a druga otrzyma odpowiedni placebo (n = 30 na grupę) przez 12 tygodni. Proces randomizacji zostanie przeprowadzony za pomocą programu do losowego przypisania. Pacjenci zostaną zapisani sekwencyjnie do badania, biorąc pod uwagę oddział otyłości w konsultacjach endokrynologii i żywieniowych w szpitalu dr Peset i spełniają następujące kryteria:

• Kryteria włączenia: pacjenci z BMI 30-40 kg/m², w wieku od 18 do 65 lat, o znanym czasie trwania choroby ponad pięć lat. Ponadto wszyscy pacjenci utrzymają stabilną wagę (<5% fluktuacji) w ciągu 3 miesięcy przed badaniem.
• Kryteria wykluczenia: pacjenci, którzy wzięli antybiotyki 3 miesiące przed rozpoczęciem badania, a także wcześniejsze stosowanie suplementów zawierających probiotyki i/lub prebiotyki. Ponadto pacjenci zdiagnozowane choroby jelitowe oraz ci, którzy przeszli wcześniejszą operację przewodu pokarmowego. Wtórne przyczyny otyłości, cukrzycy typu 1, ciąży lub laktacji, aktywnej choroby nowotworowej i tych o ustalonej niewydolności wątroby lub nerek zostaną wykluczone. Wreszcie, zostaną również wykluczone, pacjenci z innymi zdiagnozowanymi zaburzeniami psychicznymi różniących się od lęku i/lub depresji, a osoby leczące leczenie przeciwdepresyjami przed rozpoczęciem badania.

Przed rozpoczęciem badania pacjenci lub ich przedstawiciel prawny podpiszą formularz świadomej zgody po wyjaśnieniu celu badania i rozwiązaniu wszelkich możliwych wątpliwości. Badanie to jest zgodne z wytycznymi etycznymi ustanowionymi do eksperymentów na ludziach w Helsinkach i ich kolejnych aktualizacji; Będzie również miał zgodę Komitetu Etyki szpitala. Informacje medyczne i wszystkie dane zebrane podczas badania zostaną poufne zgodnie z prawem ekologicznym 15/1999 w sprawie ochrony danych osobowych i odpowiedniego dekretu królewskiego 1720/07.

Na początku badania dietetyk-nutritionist przeprowadzi zindywidualizowaną ocenę żywieniową w celu obliczenia wydatków na energię spoczynkową, a spersonalizowana dieta hipokaloryczna zostanie utworzona, zmniejszając 500 kAL z całkowitego dziennego wydatku energii każdego człowieka, jednocześnie utrzymując zalecane spożycie każdego makronutrient (50-55% węglowodanów, 30-35%, i 15% białek). Monitorowanie diety pomoże uniknąć stronniczości i wzmocnić przestrzeganie diety wraz z monitorowaniem skutków ubocznych. Grupa leczona otrzyma kapsułkę z formułem synbiotycznym, a grupa kontrolna otrzyma kapsułkę placebo (maltodekstrynę), a obie grupy zostaną pouczone, aby przyjmować ją codziennie przez 12 tygodni. Synbiotyk będzie składał się z części probiotycznej złożonej z Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei i bifidobacterium lactis (2 × 10⁹ CFU/g), oraz części prebiotycznej złożonej z fitokompleksów opartych na taninach (350 mg) z różnych źródeł. Placebo będzie wyglądać identycznie z kapsułką synbiotyczną. Aby utrzymać oślepianie dla personelu uczestniczących w badaniu, przygotowanie produktów badawczych i wypełnienie pojemników zostaną wykonane przez firmy Silvateam i Sacco, które będą działać w warunkach nieoczekiwanych.

Na początku interwencji przeprowadzono ustrukturyzowany wywiad psychologiczny w celu zebrania informacji o obecnym stanie pacjenta; Historia i ewolucja choroby (otyłość i zaburzenie psychiczne), wzorce jedzenia, jakość snu, związane z nimi psychologiczne choroby, obszary rodziny i społeczne, motywacja do zmian oraz oczekiwania. Wpływ otyłości na jakość życia pacjenta (emocjonalny, społeczny i osobisty) zostanie oceniony. Obserwacja psychologiczna odbędzie się w 4, 6 i 12 tygodniach badania. Podczas interwencji status motywacji, nawyki żywieniowe, styl życia, samokontrola, zmiana poznawczo-behawioralna i zapobieganie nawrotom zostanie ocenione.

Na początku badania i po interwencji dietetycznej pobierane zostaną próbki krwi na czczo (12 godzin), ślinę, mocz (24 godziny) i próbki kału. Zostaną określone następujące parametry:

1. Parametry antropometryczne i skład składu ciała i wysokość zostaną zmierzone, a BMI zostanie obliczone (waga / (wysokość) ²). Zostanie również określony obwód talii i bioder, a także ciśnienie krwi. Dodatkowo analiza wektorowa z wykorzystaniem impedancji bioelektrycznej (SECA MBCA 550®) zostanie przeprowadzona zarówno na początku, jak i na końcu interwencji.

   Pacjenci ukończą 3-dniową dziennik dietetyczny (w tym 1 dzień weekendowy) na początku, 6 tygodni i 12 tygodni, wraz z kwestionariuszem IPAQ w celu monitorowania aktywności fizycznej. Wykonają również kwestionariusz dotyczący przestrzegania produktu i zgodności, a jeśli doświadczyli żadnych działań niepożądanych po przyjęciu produktu.

2. Ocena psychologiczna Najpierw zastosujemy kwestionariusz lęku depresji i skala stresu 21 (DASS-21). Na podstawie początkowych wyników stres, lęk i depresja zostaną ocenione przy użyciu trzech zatwierdzonych skal: Inwentarza Depresji Becka (BDI-2), postrzeganej skali stresu (PSS), zapasu lękowego cechy państwa (STAI) i samooceny za pomocą kwestionariusza Rosenberga. Ta ocena umożliwi klasyfikację pacjenta w obu grupach (otyłość z lękiem i bez lęku i depresja) oraz sprawdź, czy nastąpi znaczna poprawa po grupie spożycia synbiotycznego.
3. Oceniono parametry biochemiczne Całkowity profil lipidowy, określanie całkowitego cholesterolu (TC) i trójglicerydów (TG) przy użyciu metod enzymatycznych, HDL-C (metoda bezpośredniego wytrącania), LDL-C (obliczona przy użyciu wzoru Friedewalda) i VLDL-C (TG/5). Apolipoproteiny B i A-I zostaną określone za pomocą nefelometrii. Obliczone zostaną cholesterol bez HDL (TC-HDL) i miażdżycowy wskaźnik osocza (API = log (TG/HDL)). Glukoza krwi i insulina na czczo zostaną mierzone odpowiednio metodą enzymatyczną heksokinazy i chemiluminescencji, a wskaźnik HOMA zostanie obliczony w celu oceny oporności na insulinę. Funkcja wątroby i nerek, całkowita liczba krwi, krzepnięcie i profil hormonalny zostaną ocenione przy użyciu następujących markerów: AST, ALT, GGT, LDH, fosfatazy alkalicznej, kreatyniny, szybkości filtracji kłębuszkowej, A1C i funkcji tarczycy (TSH, Free T4). Wszystkie te parametry zostaną określone w usłudze analizy klinicznej szpitala uniwersyteckiego Dr. Peset.
4. Oznaczenie biomarkera D.1) Parametry zapalne i zdolność przeciwutleniająca stan zapalny zostanie oceniony przez określenie stężenia ultradensjonalnego białka C-reaktywnego C-reaktywnego, IL6, TNF, IL1B, adiponektyny, PAI-1 i IL10, stosując technologię Luminex XMAP-MALTIRIPLEX. Przykładowe przetwarzanie i analiza danych zostaną przeprowadzone zgodnie z instrukcjami producenta. Poziomy LPS w surowicy zostaną określone przez ELISA. Całkowita pojemność przeciwutleniacza w surowicy zostanie określona za pomocą systemu E-BQC (BioQuochem).

D.2) Określenie peptydów i funkcji jelitowych poziomów hormonów jelitowych (GIP, GLP1, Pyy, greliny, leptyny, CCK) zostanie określone przy użyciu technologii Luminex X-MAP. Aby ocenić przepuszczalność jelit i translokację drobnoustrojów, poziomy strefuliny, okludyny, LBP, FABP2/I-FABP i REG3A będą mierzone za pomocą zestawów ELISA. Wykrywanie β-glukanu w osoczu zostanie wykonane przy użyciu testu lizatu amebocytów limulus (LAL).

D.3) Analiza peptydu neuroprzekaźnika kortyzol, dopamina, serotonina i oksytocyna w osoczu, 24-godzinnym moczu lub ślinie zostaną określone przy użyciu zestawów ELISA lub technologii Luminex X-MAP.

D.4) Analiza metabolomiczna NMR (jądrowy rezonans magnetyczny) zostanie zastosowany w celu uzyskania obszernych profili metabolicznych z dużych, dobrze fenotypowych kohort pacjentów. Początkowo wszystkie próbki zostaną przeanalizowane przez NMR, uzyskując globalny profil metaboliczny do 40 metabolitów, w tym aminokwasów, cukrów, fosfolipidów, markerów zapalnych, glikoprotein, lipoparticles i niektórych ko-metabolitów drobnoustrojów.

Istotność statystyczna różnych metabolitów zostanie przeanalizowana przy użyciu testów kowariancji skorygowanych pod kątem potencjalnego wskaźnika fałszywych odkryć (FDR) przy użyciu oprogramowania SPSS i MATLAB. Analiza chemometryczna w celu konstruowania modeli diagnostycznych, klasyfikacyjnych i predykcyjnych zostanie przeprowadzona przy użyciu niestandardowych skryptów MATLAB i narzędzia PLS dla PCA, projekcję analizy ukrytej struktury (PLS-DA), analizy klastrów hierarchicznych (HCA) oraz podobnych podejść dotyczących danych spektralnych w celu klasyfikowania grup opartych na parametrach klinicznych i interwencyjnych. Sieci metaboliczne zostaną zbudowane przy użyciu cytoscape i encyklopedii genów i genomów w Kioto (KEGG) do genomiki, integrując wyniki metabolomiczne i inne wyniki molekularne projektu. Wreszcie wszystkie wyniki zostaną ocenione za pomocą walidacji krzyżowej, a moc dyskryminacyjna/predykcyjna różnych metabolitów i wyników zostanie przeanalizowana przy użyciu krzywych charakterystyki operacyjnej odbiornika (ROC).

D.5) Badanie oczyszczania kwasu nukleinowego mikrobioty, amplifikacji genu 16S RRNA i sekwencjonowania najpierw próbki kału zostaną tryturowane, homogenizowane i lizowane przy użyciu systemu FastPrep (MP Biomedyczne). Całkowity DNA zostanie wyekstrahowany po zautomatyzowanym protokole Magna Pure LC (Roche, Manheim, Niemcy) zgodnie z instrukcjami producenta. Biblioteki metagenomiczne zostaną uzyskane przy użyciu zestawu Nextera XT w następstwie protokołu Illuminy. Regiony V3-V4 16S rRNA zostaną wzmocnione, a biblioteki zostaną oczyszczone po protokole Illuminie.

Sekwencjonowanie Miseq zostanie wykonane przy użyciu zestawu V3 (2x300 cykli), generując odczyty 300 pz dla każdego 65 godzin, zaczynając od każdego końca amplikonu. Ultra-głębokie sekwencjonowanie zostanie wykonane przy użyciu sekwencera Illumina w Fisabio-Salud Pública Center.

Analiza filogenetyczna rRNA 16S zostanie przeprowadzona przy użyciu oprogramowania QIIME. Funkcjonalne przypisanie odczytów metagenomicznych zostanie przeprowadzone przy użyciu dedykowanych rurociągów bioinformatycznych opracowanych w Fisabio (integrując najnowocześniejsze metodologie w terenie z konfigurowalnymi skryptami).

Analizy społeczności drobnoustrojów (różnorodność biologiczna, grupowanie, mapy cieplne) i analiza statystyczna zostaną przeprowadzone przy użyciu oprogramowania R. Do analizy odkrywania biomarkerów zostanie wykorzystana platforma Lefse.

D.6) Analiza ekspresji genów ocenimy zmiany poziomów ekspresji genów za pomocą technologii NanoString® dla NCounter®, która pozwoli nam zidentyfikować cząsteczki komunikatora, które są zmienione między otyłymi pacjentami z zaburzeniami psychicznymi. Ten system umożliwia hybrydyzację każdej docelowej cząsteczki z sondą fluorescencyjną do indywidualnej identyfikacji bez retrotranskrypcji lub amplifikacji, przy użyciu minimalnych ilości próbki. Całkowity RNA zostanie wyekstrahowany z PBMC przy użyciu zestawu ogółem RIBOSPINTM GENEALL®, a od zaledwie 100-200 ng całkowitego RNA panel metabolizmu multipleksowego oceni 768 genów, koncentrując się na szlakach zapalnych i metabolicznych. Wyniki zostaną przeanalizowane za pomocą narzędzia NSOLVER. Te eksperymenty zostaną podwykonawcze do diagnostyki Longwood, S.L.

D.7) Badanie in vitro mechanizmu działania trawienia okrężnicy na złożone modele komórkowe symulujące oś jelitów-mózgowe zastosowanie i projektowanie modelu narządu (OOC), z komórkami jelitowymi w kontakcie z fermentacją trawienia (z kategorii pacjenta) i komórek neuro-biloblastoma w kontakcie z materiałami pochłaniającymi, specyficznie zaprojektowanymi do badania mechanizmu działania synbiotyku. W przypadku analizy biomarkera zaobserwowane zostaną zmiany na poziomie jelitowym w zapalnych cytokinach i zmianach receptorów komórek neuronalnych, które mogą być później powiązane z wynikami in vivo. Projekt obejmie uzyskanie wystarczających powtórzeń próbek kontrolnych, z trawieniem okrężnicy po stabilizacji oraz z trawieniem okrężnicy po leczeniu placebo lub synbiotykiem.