Пробиотики и микробиом: клинические испытания при тревоге и депрессии

Цель

Микробиом человека, также известный как микрофлора, состоит из бактериальных колоний тела. Хотя бактерии обычно связаны с болезнью, существуют хорошие бактерии, известные как пробиотические бактерии, которые естественным образом растут в микробиоме кишечника человека. Пробиотические бактерии представляют собой живые микроорганизмы и состоят примерно из 400 различных бактериальных штаммов, которые поддерживают жизнь в организме хозяина. Микробиом кишечника, также известный как кишечная флора, играет роль в нормальном развитии человека, пищеварении, массе тела, питании и регуляции иммунной системы, а также влияет на различные неврологические функции. Было обнаружено, что факторы окружающей среды, включая антибиотики, болезни, стресс и диету, могут изменить микробиом человека за счет своего воздействия на пробиотические бактерии, находящиеся в микрофлоре кишечника.

Хотя пробиотические бактерии естественным образом растут в кишечнике человека, формирование кишечного микробиома варьируется у каждого человека в зависимости от различных факторов, включая способ рождения и раннее питание. Исследования показывают, что первый контакт новорожденных с бактериями и приобретение первых компонентов их микробиома происходит во время рождения. Младенцы приобретают бактерии своей матери, когда они проходят через вагинальный канал во время родов. Исследования показывают, что по этой причине дети, рожденные с помощью кесарева сечения, имеют менее разнообразный микробиом (Dominguez-Bello, Costello, Contreras, Magris, Hidalgo, Fierer, & Knight, 2010). Исследования также показывают, что после рождения младенцы продолжают приобретать кишечный микробиом в течение первых двух лет жизни под влиянием диетического питания. Например, в исследовании шести детей, находившихся на грудном вскармливании, и шести детей, получавших искусственное вскармливание, у тех, кто потреблял специально обогащенную смесь, содержащую как пребиотики (вещества, питающие пробиотики), так и различные пробиотические бактерии, кишечная флора была гораздо более разнообразной, чем у тех, кто получали грудное молоко (Harmsen, Wildeboer-Veloo, Raangs, Wagendorp, Klijn, Bindels, & Welling, 2000). Обратите внимание, что это исследование не отрицает преимущества грудного молока и было предназначено для оценки эффекта повышенных концентраций пребиотиков и пробиотиков в детской смеси, которая по химическому составу аналогична грудному молоку.

Поскольку пробиотические бактерии поступают естественным образом из источников окружающей среды в дополнение к нормальному росту в организме человека, употребление пробиотиков безопасно для людей. Кроме того, Министерство здравоохранения Канады назвало пробиотики натуральным продуктом для здоровья (NHP), безопасным для употребления человеком. Обычные продукты, которые мы едим каждый день, содержат пробиотические бактерии, которые обогащают нашу кишечную флору. Например, йогурт и сыр содержат пробиотические бактерии. В последнее время среди исследователей наблюдается всплеск интереса к пробиотикам, поскольку положительное влияние пробиотиков на микробиом кишечника и признание их большого терапевтического потенциала для широкого спектра состояний увеличивается.

Микробиом и физическое здоровье

Исследования показали, что пробиотические бактериальные штаммы, такие как бифидобактерии и лактобациллы, помогают в лечении синдрома раздраженного кишечника и других желудочно-кишечных и кишечных заболеваний, подавляя колонизацию и рост бактерий, вызывающих заболевание. Кроме того, считается, что микробиом кишечника играет неотъемлемую роль в регулировании здорового функционирования иммунной системы. Функционирование иммунной системы поддерживается гомеостатическими отношениями с микробиомом, который, в свою очередь, играет роль в развитии лимфоидных тканей и иммунной системы (Hooper, Littman, & Macpherson, 2012). Дисбаланс микрофлоры кишечника связан с нарушением иммунного ответа.

Микробиом и психическое здоровье

Микробиом был связан с различными состояниями психического здоровья. Исследователи назвали эту связь «осью кишечник-мозг» (Forsythe, Sudo, Dinan, Taylor, & Bienenstock, 2010). Было обнаружено, что бактерии в кишечнике продуцируют ГАМК и серотонин, хотя точный механизм, с помощью которого эти нейротрансмиттеры, вырабатываемые желудочно-кишечным трактом, влияют на работу мозга, в настоящее время неизвестен. Однако нарушения в микробиоме связаны с аутизмом, а также с тревожными и депрессивными расстройствами.

Дисбаланс кишечной флоры в результате раннего использования антибиотиков, например, также был причастен к развитию аутизма. Было показано, что пробиотики помогают в лечении симптомов аутизма, стимулируя рост полезных бактерий и подавляя рост вредных бактерий. Исследователи выявили чрезмерный рост определенных штаммов клостридий, которые производят пропионовую кислоту в кишечнике детей, страдающих аутизмом. Пропионовая кислота является нейротоксином, который проникает через гематоэнцефалический барьер и может нарушать нормальное развитие мозга в раннем детстве (Parracho, Gibson, Knott, Bosscher, Kleerebezem, & McCartney, 2010).

Нарушения в развитии нормальной микрофлоры также связаны с изменениями стресс-реактивности, сохраняющимися в более позднем возрасте. Например, различные метаболические пути, например, с участием синтезаторов желчных кислот и стероидных гормонов, которые необходимы для функций организма, зависят от здорового микробиома (Antunes, Han, Ferreira, Lolic, Borchers, & Finlay, 2011). Исследования показывают, что использование антибиотиков в раннем возрасте приводит к уменьшению кишечной флоры и разнообразия и может быть связано с физиологическим состоянием тревоги, родственным черте, известной как «чувствительность к тревоге». Чувствительность к тревоге относится к тенденции некоторых людей постоянно контролировать свое физиологическое состояние и ошибочно интерпретировать нормальные колебания гомеостаза как опасные для жизни события. В исследованиях на животных потребление пробиотиков приводит к снижению поведения, связанного с тревогой, а также к изменениям в рецепторах ГАМК, которые опосредуют гормоны, связанные со стрессом (Bravo, Forsythe, Chew, Escaravage, Savignac, Dinan, Bienenstock, & Cryan, 2011). Положительное влияние микробиоты кишечника на стресс и беспокойство также было подтверждено при сравнении мышей без микробов (то есть мышей без микробиома) с мышами с богатой кишечной микрофлорой. Мыши с богатой кишечной микрофлорой проявляют меньшую стресс-реактивность, чем мыши без микробов.

Текущее предложение

Предлагаемый проект будет исследовать влияние пробиотиков на тревожность и связанные с ней психологические и физиологические факторы у людей. Терапевтический потенциал пробиотиков для снижения тревожности и других факторов, связанных с нарушением микробиома, будет оцениваться в двойном слепом плацебо-кроссоверном исследовании. Основываясь на результатах исследований на сегодняшний день, предполагается, что пробиотики уменьшат симптомы тревоги и депрессии.

Методология

Семьдесят пять участников мужского и женского пола в возрасте старше 18 лет будут набраны с помощью рекламных объявлений, размещенных в различных местах в районе Вулфвилля, а также в местных газетах и ​​на сайтах социальных сетей, таких как Facebook. Интернет-реклама, включающая ссылку на веб-сайт, содержащий информацию о праве на участие в исследовании и требованиях (http://www.probioticstudy.com) будут размещены в группах Facebook различных организаций в Вулфвилле, включая Inner Sun Yoga Center, Wolfville Farmer's Market и совет сообщества EOS Fine Foods, а также в местных газетах, таких как Grapevine и Advertiser (см. Приложение A). Информационные брошюры будут разосланы в региональную больницу долины, медицинский центр Eastern Kings Memorial и медицинский кооператив Mud Creek Ltd. для демонстрации в залах ожидания (см. Приложение B). Рекламные плакаты также будут размещены в районе Вулфвилля (включая общественный совет спортивного комплекса Акадия, торговый центр Wolfville Shopper's Drug Mart и общественный совет почтового отделения Вулфвилля) с ярлычками, содержащими URL-адрес веб-сайта для страницы с информацией об исследовании (см. Приложение C). Электронное письмо для всех сотрудников также будет отправлено сотрудникам Университета Акадия, ориентированным на неакадемические профессии, для найма (см. Приложение D).

Поскольку количество исследований участников в возрасте до 18 лет ограничено, участники должны быть не моложе 18 лет. Участники также должны жить в нескольких минутах езды от Вулфвилля, Новая Шотландия, иметь возможность приезжать в Вулфвилл на встречи с исследователями и иметь действующий адрес электронной почты. Исключающие критерии для участия включают наличие академической профессии, в том числе профессора или студента университета/колледжа (во избежание когортных эффектов, связанных с конкретными колебаниями условий, связанных с высоким уровнем стресса в течение академического семестра); наличие ВИЧ/СПИДа; в настоящее время проходит химиотерапию; наличие диагностированных серьезных метаболических, иммунных или пищеварительных проблем, включая рак, болезнь Крона или язвенный колит, рассеянный склероз, волчанку, болезнь Аддисона или другую форму надпочечниковой недостаточности; в настоящее время принимает лекарства от беспокойства; прием пробиотических капсул; прием антибиотиков; или наличие любого другого серьезного медицинского заболевания.

После того, как потенциальные участники просмотрят информацию на веб-сайте исследования и укажут, что они желают участвовать, они будут перенаправлены на страницу информированного согласия. Установив флажок и нажав «Отправить» на онлайн-странице информированного согласия, они укажут свое согласие на участие и будут перенаправлены на демографическую анкету (см. Приложение E). Анкета будет содержать вопросы о здоровье участников, истории болезни и пищевых продуктах, которые они потребляют. Все данные, собранные онлайн в ходе этого исследования, будут размещены на канадском сервере, чтобы избежать проблем с Законом о патриотизме, связанных с данными, размещенными на серверах в США. Исследователь назначит встречи с участниками, давшими онлайн-согласие на участие.

Исследование будет проводиться в течение 22-недельного периода, в течение которого участники будут принимать пероральный пробиотик в течение 10 недель и плацебо (инертное вещество без терапевтического эффекта) в течение 10 недель с двухнедельным периодом вымывания между ними. . Участники будут получать либо пробиотик, либо плацебо в течение первых десяти недель, а другой — в течение вторых 10 недель. Ни участник, ни исследователь, принимающий пробиотики и плацебо, не будут знать, какой из них принимает участник. Поскольку это двойной слепой дизайн, только руководитель, доктор Сьюзен Поттер, будет посвящена в экспериментальное состояние участников. Супервайзер случайным образом назначит участников либо на плацебо, либо на пробиотическое состояние.

Пробиотик, используемый в этом исследовании, будет органическим пробиотиком 7 штаммов 20 миллиардов на грамм, приобретенным у Prescribed For Life. Это натуральный органический пробиотический порошок, включающий штаммы пробиотических бактерий Acidophilus, Bifidum, Casei и Rhamnosus, 400 мг на капсулу. Капсулы плацебо содержат 400 мг рисовой муки. Каждый участник получит два флакона с таблетками — один с 70 капсулами пробиотиков на десять недель, а другой с 70 капсулами плацебо на десять недель. Эти капсулы следует принимать перорально, по одной капсуле в день.

Исследователь и руководитель назначат встречу с каждым участником для предоставления подробных инструкций по исследованию и получения информированного согласия каждого участника на продолжение исследования (см. Приложение F и Приложение G). На первом приеме, десятинедельном приеме и последнем приеме через двадцать недель участники заполнят шкалу депрессии, тревоги и стресса (DASS) и индекс чувствительности к тревоге (ASI). Участники выполнят эти измерения три раза в течение периода исследования, чтобы исследователи могли измерить изменение симптомов тревоги и депрессии в трех временных точках. На каждой из этих встреч участникам также будет выдана их бутылка с капсулами пробиотиков или капсулами плацебо, которые они будут принимать в течение 10-недельного периода. При назначении на десятинедельный срок участникам также будут выданы копии DASS и ASI, которые необходимо заполнить в конце исследования (см. Приложение H). На третьем и последнем приеме участники принесут свои заполненные анкеты и получат возможность задать любые вопросы, которые могут у них возникнуть об исследовании, а также заполнить бюллетень для розыгрыша призов. Если они хотят знать, на каких этапах они получали пробиотики и капсулы плацебо, им сообщат, что информация будет отправлена ​​им по электронной почте после завершения исследования.

Исследователь свяжется с участниками на третий и шестой день каждой фазы (пробиотик и плацебо) по электронной почте, чтобы зарегистрироваться и ответить на любые вопросы, которые могут у них возникнуть (см. Приложение I). Участникам будет предложено заполнять краткую анкету один раз в две недели в течение периода исследования, заполнение которой должно занимать не более 5 минут (см. Приложение J и Приложение K), чтобы отмечать любые изменения в тревоге и/или физическом а также держать линии связи открытыми в случае возникновения каких-либо вопросов.

Согласие

Участники заполнят две формы согласия: одну онлайн до сбора демографической и идентифицирующей информации и одну до начала пробиотической фазы исследования (см. Приложение E и Приложение G соответственно).

Обман и разбор полетов

Хотя технически это не обман, участники будут получать либо плацебо, либо пробиотик с десятинедельными интервалами в период исследования, но им не сообщат, какой из двух препаратов они получают, хотя им сообщат, что им не сообщат. По завершении исследования участникам, желающим узнать, сообщат, какой из двух препаратов (пробиотики или плацебо) они получали в течение каждого десятинедельного периода. Участникам также будет предоставлена ​​возможность получить ответы на все свои вопросы от исследователя, а те, кто желает получить копию результатов, будут отправлены им по электронной почте после завершения исследования.

Риски и преимущества

Пробиотики — это хорошие бактерии, которые естественным образом растут в кишечнике человека. На сегодняшний день нет опубликованных данных о рисках, связанных с потреблением пробиотиков. Тем не менее, с участниками свяжутся дважды в течение первой недели каждой фазы (пробиотик и плацебо), чтобы убедиться, что они не испытывают никаких неблагоприятных побочных эффектов. Кроме того, участники будут представлять обновленную информацию о своем физическом и психическом здоровье каждые две недели на протяжении всего исследования, а также им будет предложено связаться с исследователями, если у них возникнут какие-либо проблемы в течение периода исследования.

Возможно, что благодаря участию в этом исследовательском проекте участники смогут больше узнать о любых симптомах тревоги или депрессии, которые они испытывают, и в результате увеличения посещаемости могут испытать усиление своего эмоционального стресса. Чтобы решить эти проблемы, участникам будет предоставлена ​​​​конкретная контактная информация о поставщиках услуг в области психического здоровья в районе Вулфвилля.

Хотя прямая польза для участников на данный момент неясна, вполне возможно, что они могут испытать снижение тревожных и/или депрессивных симптомов, и весьма вероятно, что в результате они испытают уменьшение любых физиологических симптомов, связанных с кишечником. приема пробиотиков. Однако будет невозможно определить, связаны ли какие-либо улучшения симптомов с пробиотическим вмешательством, пока исследование не будет завершено.

Конфиденциальность

Конфиденциальность будет сохранена в любое время. После включения в исследование каждому участнику будет присвоен уникальный кодовый номер, который будет использоваться во всех анкетах и ​​других данных. Имена участников не будут отображаться вместе с какими-либо данными, кроме первоначальной онлайн-анкеты. Как только с потенциальными участниками свяжутся по поводу их участия в интервенционной фазе исследования, данные онлайн-анкеты будут удалены с сервера, а имена будут заменены кодовыми номерами. Основной список кодовых номеров и имен будет храниться в защищенном паролем файле в отдельной папке на защищенном паролем компьютере исследователя.

Безопасность данных: все бумажные анкеты будут храниться в запираемом шкафу для документов в запертом офисе. Все электронные файлы данных будут храниться на защищенном паролем компьютере. Поскольку эта область исследований является относительно новой, данные будут храниться в течение неопределенного времени, поскольку они могут помочь в будущих исследованиях.