Обработка трибутирина при легком болезнь Альцгеймера: оценка эффектов батикции кислоты через кишечный мозг (TRIM-GUT)

Экспериментальный: Tributyrin

Участники получат 1 капсулу в день в течение 12 недель. Каждая капсула содержит 450 мг тибутиринов. Капсулы будут иметь желатиновое покрытие. На рынке составы доступны с дозами в диапазоне от 200 до 500 мг.

Диетическая добавка: Tributyrin

Участники получат 1 капсулу в день в течение 12 недель. Каждая капсула содержит 450 мг тибутиринов. Капсулы будут иметь желатиновое покрытие. На рынке составы доступны с дозами в диапазоне от 200 до 500 мг.

Плацебо Компаратор: Плацебо

Плацебо будет состоять из картофельного крахмала, инкапсулированного в идентичных условиях, которые используются для капсул Tributyrin, обеспечивая адекватное ослепление исследования. Администрация плацебо будет следовать тому же протоколу, что и у группы вмешательства.

Другой: Плацебо

Плацебо будет состоять из картофельного крахмала, инкапсулированного в идентичных условиях, которые используются для капсул Tributyrin, обеспечивая адекватное ослепление исследования.

Монреальная когнитивная оценка (MOCA)

Для когнитивной оценки будет использоваться когнитивная оценка Монреаля (MOCA), широко признанный инструмент, разработанный для выявления легких когнитивных нарушений. По сравнению с экзаменом мини-психического состояния (MMSE), MOCA демонстрирует большую чувствительность, особенно на ранних стадиях AD, что позволяет обнаружить дефицит в таких областях, как внимание, память, язык, абстракция и исполнительные функции

MOCA оценивается по шкале в диапазоне от 0 до 30, где более высокие оценки отражают превосходные когнитивные показатели. Оценка 26 или выше обычно рассматривается как внутри нормального диапазона, тогда как более низкие оценки указывают на различные уровни когнитивных нарушений.

Точность в задаче N-списка (рабочая память)

Чтобы оценить рабочую память, участники выполнят задачу N-Back (в ее 3-4 версиях задачи), используя платформу по созданию психологических экспериментов). Производительность будет измерена по точности, рассчитанная как процент правильных ответов, при этом более высокие проценты указывают на лучшую производительность рабочей памяти. Точность будет записана в шкале от 0% до 100%.

Время реакции в задаче N-списка (рабочая память)

Время реакции участников во время задачи N-спины будет измерено в миллисекундах с использованием платформы PEBL. Более короткие времена реакции обычно указывают на более эффективную когнитивную обработку.

Вербальная память с помощью теста Rey

Комплексная оценка нейрокогнитивных способностей будет проведена с использованием нейрокомпьютерных инструментов через платформу построения эксперимента PEBL (психологический эксперимент). Тест REY, администрированный через PEBL, будет использоваться для оценки как вербальной памяти, так и зрительной памяти, обеспечивая интегрированную меру эпизодической памяти. Оценки для немедленного отзыва варьируются от 0 до 15 и от 0 до 30 для отсроченного отзыва, при этом более высокие оценки указывают на лучшую производительность вербальной памяти.

Визуальная память от REY Test

Комплексная оценка нейрокогнитивных способностей будет проведена с использованием нейрокомпьютерных инструментов через платформу построения эксперимента PEBL (психологический эксперимент). Тест REY, администрированный через PEBL, будет использоваться для оценки как вербальной памяти, так и зрительной памяти, обеспечивая интегрированную меру эпизодической памяти. Визуальная память: тест REY, применяемый через PEBL, оценит немедленное воспоминание (оценки от 0 до 15) и отсроченное отзыв (оценки от 0 до 30), причем более высокие оценки отражают лучшую производительность зрительной памяти.

Время реакции в тесте Страпа (внимание)

Чтобы провести комплексную оценку нейрокогнитивных способностей, нейрокомпьютационные инструменты будут использоваться через платформу PEBL (психологический эксперимент по созданию языка), которая предлагает различные тесты, предназначенные для измерения различных аспектов познания. Тест Stroop будет применен для изучения внимания, в частности, способности ингибировать автоматические ответы и управлять вниманием в присутствии противоречивых стимулов. Время реакции будет измерено временем реакции (в миллисекундах), с более коротким временем, указывающим на лучший когнитивный контроль.

Точность в тесте Stroop (внимание)

Чтобы провести комплексную оценку нейрокогнитивных способностей, нейрокомпьютационные инструменты будут использоваться через платформу PEBL (психологический эксперимент по созданию языка), которая предлагает различные тесты, предназначенные для измерения различных аспектов познания. Точность, измеренная с помощью теста Stroop, будет зарегистрирована как процент правильных ответов, в диапазоне от 0% до 100%, а более высокий процент отражает лучшую производительность.

Время завершения в тесте KEFS (когнитивная гибкость)

Чтобы провести комплексную оценку нейрокогнитивных способностей, нейрокомпьютационные инструменты будут использоваться через платформу PEBL (психологический эксперимент по созданию языка), которая предлагает различные тесты, предназначенные для измерения различных аспектов познания. Для оценки когнитивной гибкости будут использоваться D-KEF, измеряя способность переключаться между различными стратегиями и адаптироваться к новым требованиям. Время завершения, введенное через PEBL, будет измерено временем завершения (в секундах), с более коротким временем, указывающим на лучшую когнитивную гибкость.

Точность в тесте KEFS (когнитивная гибкость)

Чтобы провести комплексную оценку нейрокогнитивных способностей, нейрокомпьютационные инструменты будут использоваться через платформу PEBL (психологический эксперимент по созданию языка), которая предлагает различные тесты, предназначенные для измерения различных аспектов познания. Для оценки когнитивной гибкости будут использоваться D-KEF, измеряя способность переключаться между различными стратегиями и адаптироваться к новым требованиям. Точность, измеренная с помощью D-KEFS, будет записана, с более высокой точностью, отражающей лучшую когнитивную гибкость.

Точность в тесте GO/не-хох (ингибирование)

Чтобы провести комплексную оценку нейрокогнитивных способностей, нейрокомпьютационные инструменты будут использоваться через платформу PEBL (психологический эксперимент по созданию языка), которая предлагает различные тесты, предназначенные для измерения различных аспектов познания. Тест GO/без GO будет оценивать ингибирование, измеряя способность контролировать импульсивные ответы на определенные стимулы. Точность будет измерена по точности (процент правильных ответов) с оценками в диапазоне от 0% до 100%. Более высокие значения указывают на лучший контроль над ингибированием.

Время реакции в тесте GO/UN-GO (ингибирование)

Чтобы провести комплексную оценку нейрокогнитивных способностей, нейрокомпьютационные инструменты будут использоваться через платформу PEBL (психологический эксперимент по созданию языка), которая предлагает различные тесты, предназначенные для измерения различных аспектов познания. Тест GO/без GO будет оценивать ингибирование, измеряя способность контролировать импульсивные ответы на определенные стимулы. Время реакции также будет оценено в тесте Go/So-Go. Более быстрые ответы обычно указывают на более эффективное ингибирование импульсов. Время реакции может варьироваться в зависимости от конкретной версии задачи.

Исполнительные функции и импульсивность

Чтобы провести комплексную оценку нейрокогнитивных способностей, нейрокомпьютационные инструменты будут использоваться через платформу PEBL (психологический эксперимент по созданию языка), которая предлагает различные тесты, предназначенные для измерения различных аспектов познания. Кембриджский тест на азартные игры (CGT) будет использоваться для оценки принятия решений и рискованного поведения, предоставляя представление о исполнительных функциях и импульсивности участников. Производительность обычно оценивается по точности (процент правильного выбора) и склонностью к риску, где более высокая точность указывает на более высокие навыки принятия решений. Поведение рисков измеряется по сумме денег, причем более крупные ставки указывают на более высокую тенденцию к риску.

Анкета для нейропсихиатрического инвентаря (NPI-Q)

Чтобы получить полное понимание клинических проявлений, связанных с легкой AD, в дополнение к упомянутым нейрокогнитивным инструментам, будет использоваться вопросник по нейропсихиатрическим запасам (NPI-Q). Этот инструмент позволяет идентифицировать и оценку тяжести общих психоневрологических симптомов в этой популяции, таких как возбуждение, депрессия, тревога, апатия и дезингибированное поведение, а также уровень дистресса, которые эти симптомы вызывают у лиц, обеспечивающих уход. Тяжесть каждого симптома обычно оценивается по шкале от 0 до 12, а более высокие оценки указывают на более тяжелые симптомы. Дистресс по уходу измеряется по шкале от 0 до 5, где более высокие оценки отражают больший дистресс.

Состав кишечной микробиоты (секвенирование гена 16S рРНК)

Чтобы изучить влияние добавки трибутирина на состав кишечной микробиоты, секвенирование гена 16S RRNA будет выполнено на фекальных образцах от участников ранее, в конце добавок и через три месяца после его заключения. Общая бактериальная ДНК из образцов свежего стула будет извлечена с использованием набора Fast DNA Stool (Thermo Fisher Scientific, Калифорния, США). Ген 16S рРНК будет секвенирован с использованием универсальных праймеров (341F/806R) для нацеливания на область V3-V4, следующие методы, изложенные в предыдущих исследованиях. Необработанные данные будут обработаны с помощью программного обеспечения QIIME2, и дальнейший анализ биоинформатики будет выполняться с использованием онлайн -платформы Microbiomeanalyst (https://www.microbiomeanalyst.ca). Это будет включать в себя оценки альфа -разнообразия, анализа основного микробиома и моделирования случайных лесов.

Уровни короткоцепочечных жирных кислот (ацетата, пропионата и бутирата) в кале

Для оценки того, способствует ли добавление бутирата увеличению уровней КЦЖК, будут измеряться уровни ацетата, пропионата и бутирата. Образцы фекалий будут собираться до, через 12 месяцев и через три месяца после вмешательства. Образцы фекалий будут собираться в домашних условиях с использованием пробирок, содержащих стабилизирующую среду. Пробирки будут герметично запечатаны, чтобы минимизировать риск улетучивания КЦЖК и обеспечить целостность образца. Уровни КЦЖК будут количественно определены с помощью газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС) (Agilent Technologies). Единицы измерения КЦЖК будут выражены в мкмоль/г фекалий.

Кишечная проницаемость

Белок ZO-1 плазмы, ключевой структурный белок плотных контактов, будет количественно определяться, поскольку его снижение отражает потерю эпителиальной структуры; известно, что уменьшение доступности бутирата подавляет экспрессию ZO-1 и увеличивает параклеточную проницаемость. В дополнение к этому структурному показателю, белок, связывающий липополисахарид (LBP), будет измеряться как основной маркер системного воздействия кишечного ЛПС, представляющий канонический нисходящий путь дисфункции барьера, который активирует сигнализацию TLR4-NF-κB, связанную с нейроиммунной активацией при болезни Альцгеймера. Кишечный белок, связывающий жирные кислоты 2 (I-FABP2), также будет оцениваться как чувствительный показатель целостности мембран энтероцитов. Образцы будут анализироваться с помощью наборов ELISA для ZO-1 (Каталог: EEL211), для LBP (Каталог: EH297RB) и для I-FABP2 (Каталог: EHFABP2) от Thermo Fisher (Калифорния, США). Образцы будут храниться при -80°C до анализа. Уровни белков будут измеряться в пг/мл.

Системное воспаление

Поскольку бутират продемонстрировал способность ингибировать провоспалительные цитокины, одновременно способствуя выработке противовоспалительных цитокинов, а также снижая маркеры окислительного стресса. Уровни цитокинов IL-1β, IL-6 TNF-α, IL-10. Образцы крови будут собраны у участников для оценки указанных цитокинов на исходном уровне, в конце 12-недельного вмешательства и через три месяца после его завершения с использованием наборов ELISA в соответствии с инструкциями производителя (Thermo Fisher, Калифорния, США). Образцы крови будут собраны в трёх точках. После сбора образцы будут центрифугированы при 2000 x g в течение 15 минут, будет получена сыворотка, а образцы крови будут храниться при -80°C для последующего анализа. Уровни цитокинов будут количественно определены в пг/мл.

Уровни NfL в сыворотке

Нейрофиламентный легкий цепь (NfL) будет оценена как надежный индикатор повреждения аксонов крупного калибра, обычно повышенный в контекстах активации микроглии и периферической воспалительной сигнализации. Плазменный NfL будет количественно определен с использованием коммерческих наборов ELISA в соответствии с инструкциями производителя (Каталог. для NfL: BMS2362 от Thermo Fisher. Уровни будут количественно определены в пг/мл.

Уровни pTau217 в сыворотке крови

Фосфорилированный тау по треонину-217 (pTau217), наиболее специфичный периферический маркер ранней тауопатии, обеспечивает чувствительное молекулярное считывание аномальной активности τ-киназы, которая может усугубляться хроническим системным воспалением. pTau217 будет количественно определяться с использованием коммерческих наборов ELISA в соответствии с инструкциями производителя (Каталог. ab318936 от Abcam, Кембридж, Великобритания). Уровни будут количественно определены в пг/мл.

Уровни сывороточного отношения Амилоид42/40

Отношение амилоида-β42/амилоида-β40 (Aβ42/40) будет количественно определено как показатель амилоидогенной обработки, поскольку периферические изменения, обусловленные цитокинами, могут модулировать активность γ- и β-секретазы и тем самым влиять на динамику амилоида-β. Плазменное отношение Aβ42/40 будет количественно определено с использованием коммерческих наборов ELISA в соответствии с инструкциями производителя (каталог для Aβ40: KHB3481 и для Aβ42: KHB3441 от Thermo Fisher, Калифорния, США). Уровни будут измеряться в пг/мл.

Устойчивое внимание по КПТ

Тест непрерывной производительности (Continuous Performance Test, CPT), проводимый через платформу PEBL, будет использоваться для оценки устойчивого внимания, бдительности и тормозного контроля. Участники должны реагировать на целевые стимулы, подавляя реакции на нецелевые. Производительность будет количественно оцениваться с использованием трех показателей: (i) время реакции (в миллисекундах), отражающее скорость обработки; (ii) ошибки пропуска (диапазон от 0 до общего числа целевых испытаний), указывающие на неспособность обнаружить цели; и (iii) ошибки совершения (диапазон от 0 до общего числа нецелевых испытаний), отражающие импульсивные реакции на нецелевые стимулы. Более высокие показатели пропуска и совершения ошибок указывают на худшее устойчивое внимание и тормозной контроль, тогда как более быстрое и стабильное время реакции отражает лучшую производительность внимания.