Диетические стратегии для лечения фибромиалгии у пациентов с избыточным весом и ожирением (FIBRODIET)

Фибромиалгия (ФМ) представляет собой гетерогенный и инвалидизирующий синдром, характеризующийся разлитой болью, нарушениями сна, когнитивной дисфункцией («фибро-туман») и усталостью. Распространенность ФМ составляет примерно 1–5% среди взрослого населения, при этом глобальное соотношение женщин и мужчин составляет около 3:1.

Этиопатогенез заболевания остается неясным; однако накапливающиеся данные свидетельствуют о том, что ФМ является центральным расстройством, которое генерирует боль вследствие измененной обработки неболевых или слабоболевых стимулов. Боль при ФМ классифицируется как ноципластическая, определяемая как «боль, возникающая из-за измененной ноцицепции, несмотря на отсутствие четких доказательств фактического или угрожающего повреждения тканей, вызывающего активацию периферических ноцицепторов». Недавно была предложена теоретическая модель патогенеза ФМ, основанная на обширной литературе, предполагающей роль гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) — основного тормозного нейромедиатора центральной нервной системы — в патофизиологии хронических болевых состояний, таких как ФМ. В частности, предложенная модель предполагает, что снижение ГАМКергической нейротрансмиссии на таламокортикальном уровне — потенциально связанное с нейроэндокринным дисбалансом, приводящим к измененной активности нейростероидов с положительным аллостерическим модулированием рецепторов ГАМК-А или NMDA-рецепторов — может способствовать развитию боли при фибромиалгии. Эта гипотеза требует подтверждения в доклинических и интервенционных исследованиях.

ФМ обычно лечится с использованием мультимодального подхода, включающего как нефармакологические, так и фармакологические стратегии. Наиболее распространенные нефармакологические вмешательства включают физиотерапию, техники релаксации, психотерапию, иглоукалывание и диетотерапию.

Диета, фактически, является основным фактором, способным влиять на ось «микробиота-кишечник-мозг», и дисбиоз был связан с множеством центрально опосредованных расстройств, включая измененную ноцицепцию и ФМ. Действительно, микробные метаболиты — особенно короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) — способны модулировать центральную нейротрансмиссию, изменяя, например, соотношение ГАМК/глутамат. Кроме того, распространенность избыточного веса/ожирения достигает 70% у пациентов с ФМ, что существенно выше, чем в общей популяции. Высокая распространенность избыточного веса/ожирения, дисбиоза и желудочно-кишечных нарушений при ФМ позволяет предположить, что диетотерапия и ось «микробиота-кишечник-мозг» могут играть важную роль в патогенезе ФМ.

Хотя данные о взаимосвязи различных диетических подходов и ФМ ограничены, средиземноморская диета была связана с более низкой интенсивностью боли, согласно обсервационному исследованию, проведенному среди 186 человек с ФМ. Пилотное исследование с участием 18 пациентов также сообщило об эффективности кетогенной диеты не только в снижении веса, но и в улучшении тяжести симптомов у женщин с ожирением и ФМ. Аналогично, данные свидетельствуют о том, что кетогенная диета может повышать уровень ГАМК и, в более широком смысле, увеличивать соотношение ГАМК/глутамат.

В этом контексте, помимо диетотерапии, может быть целесообразным рассмотреть добавление бактериальных штаммов, способных продуцировать нейромедиаторы — такие как ГАМК, — которые могут быть дефицитными у пациентов с ФМ и могут оказывать благоприятное воздействие на центральную нервную систему.

Основная цель данного исследования — оценить влияние конкретного диетического подхода — кетогенной диеты, средиземноморской диеты или средиземноморской диеты, обогащенной пробиотиками, продуцирующими ГАМК, такими как Bifidobacterium adolescentis PRL2019, — на тяжесть ФМ, с особым акцентом на боль, качество сна, тревожность и депрессию, оцениваемые с помощью валидированных опросников у женщин с диагнозом фибромиалгия и легким избыточным весом/ожирением.

Вторичными целями являются: оценка влияния диетического вмешательства на антропометрические показатели, метаболические параметры и состав тела участников; оценка влияния диетического вмешательства на состав кишечной микробиоты с помощью метаболомного анализа; и измерение уровней нейростероидов с положительной аллостерической активностью на рецепторах ГАМК-А или NMDA в слюне и/или плазме. Кроме того, пилотное разведочное подисследование направлено на измерение уровней церебральной ГАМК и глутамата с помощью магнитно-резонансной спектроскопии у небольшой подгруппы пациентов.

Участники данного исследования будут набираться из амбулаторных клиник отделения ревматологии IRCCS Поликлинико Сан Мартино в Генуе. Учитывая высокую распространенность ФМ среди женщин, выборка исследования будет включать взрослых пациенток с диагнозом фибромиалгия и легким избыточным весом/ожирением.

Каждая пациентка, включенная в исследование, будет самостоятельно заполнять в отделении ревматологии набор валидированных опросников, предназначенных для точной оценки тяжести ФМ, с особым вниманием к следующим симптомам: боль, качество сна, депрессия, тревожность и функция кишечника. Пациенткам будет предложено заполнить опросники при включении/на исходном уровне, каждые четыре недели во время контрольных визитов согласно протоколу исследования, и в конце вмешательства (12 недель).

Опросники включают Индекс распространенности боли (WPI) и Шкалу тяжести симптомов (SSS), оба используются при диагностике ФМ, а также Опросник влияния фибромиалгии (FIQR). FIQR оценивает качество жизни пациентов, включая физическую функцию, общее влияние заболевания и симптомы. Это наиболее широко используемый опросник в исследованиях и клинической практике для оценки тяжести заболевания, и минимальная клинически значимая разница была определена как снижение балла на 14%.

Для дальнейшего исследования боли будет использована 11-балльная Числовая рейтинговая шкала для оценки средней общей интенсивности боли за последние 24 часа. Опросник PainDETECT (PD-Q) позволит оценить тип и характеристики боли, особенно нацеливаясь на нейропатические/ноципластические компоненты, в частности у пациентов с хронической болью.

Тревожность и депрессия будут оцениваться с помощью Госпитальной шкалы тревоги и депрессии (HADS), которая включает 7 пунктов для тревоги и 7 для депрессии, давая два независимых балла: HADS-A и HADS-D. Качество сна будет оцениваться с помощью Питтсбургского индекса качества сна (PSQI), который оценивает латентность сна, продолжительность, эффективность и нарушения.

Для выявления функциональных желудочно-кишечных расстройств, в частности синдрома раздраженного кишечника (СРК), будут применяться Римские критерии IV и Бристольская шкала формы стула, которая классифицирует форму и консистенцию стула.

На визите T0 будут собраны все клинические данные, необходимые для оценки исследования, включая социодемографическую информацию, приверженность средиземноморской диете (оцениваемую с помощью валидированного опросника PREDIMED), основной обмен веществ, рассчитанный по формуле Миффлина, диетический, клинический, семейный и медицинский анамнез, привычки курения, измерение артериального давления и результаты последних лабораторных тестов.

Затем участники пройдут забор крови для рутинных лабораторных оценок в соответствии с клинической практикой, при этом часть образца будет зарезервирована для метаболомного анализа. Метаболиты будут экстрагированы из образцов крови с использованием метанола и МТБЭ для неметаболомного профилирования, и перед инъекцией в систему UHPLC будет добавлен MSK-QC-KIT. Хроматографическое разделение будет проводиться в условиях C18 и HILIC. Данные масс-спектрометрии будут получены с использованием гибридного квадруполь-Orbitrap Q Exactive Plus в режиме полного сканирования, как в положительной, так и в отрицательной ионизации. Данные будут обработаны для деконволюции, пик-пикинга, выравнивания и идентификации соединений. Процедурный холостой образец будет использоваться для вычитания фона и удаления шума на этапе предобработки. Аннотация соединений будет выполнена с использованием MS-FINDER вер. 3.26, за которой последуют биоинформатические анализы для обогащения метаболитов и путей.

Рутинные лабораторные тесты будут проводиться в лабораториях Поликлинико Сан Мартино, в то время как неметаболомный анализ кишечной микробиоты будет выполнен в университетских лабораториях DINOGMI IRCCS Джаннина Гаслини.

Наконец, участников также попросят предоставить образцы слюны, в которых уровни нейроактивных стероидов, таких как кортизол, прогестерон и ДГЭА, будут измерены с помощью ELISA-анализа. Этот анализ будет проведен в университетских лабораториях DIFAR UNIGE.

В течение следующих семи дней состоится визит в ту же амбулаторную клинику, назначенную отделением ревматологии, во время которого полученные на T0 результаты будут обсуждены с участником. Если не будет выявлено проблем, связанных с потенциальным отсевом при скрининге, участники перейдут к рандомизации и получат свой диетический план от специального персонала в той же клинике, в сотрудничестве с отделением диетологии и клинического питания той же больницы.

Во время визита T1 участники будут случайным образом распределены в одну из трех диетических групп: гипокалорийная кетогенная диета, средиземноморская диета или средиземноморская диета с добавлением пробиотиков. Затем им будет предоставлен соответствующий диетический план, сопровождаемый подробными инструкциями как в письменной форме, так и в ходе индивидуальной консультации. Не ожидается побочных эффектов от предложенных диетических планов, за исключением кетогенной диеты, где редкие побочные эффекты являются преходящими и могут включать тошноту, рвоту, временную вялость, анорексию, гипогликемию, обезвоживание, ацидоз, запор, вздутие живота, головную боль и усталость.

Будут проведены антропометрические измерения, включая вес, рост, расчет индекса массы тела (ИМТ), окружность талии и соотношение талии и бедер. Анализ состава тела может быть выполнен с помощью биоимпедансного анализа (BIA). Антропометрические измерения и биологические образцы будут собраны повторно во время контрольных визитов каждые четыре недели и в конце 12-недельного периода исследования.

Для пилотного подисследования уровни ГАМК и глутамата будут измерены в определенных областях мозга с помощью магнитно-резонансной спектроскопии (MRS). С этой целью подгруппа из 18 пациентов — по 6 на каждую диетическую группу — будет отобрана для этого анализа и подпишет специальную форму информированного согласия. Процедура будет выполнена дважды: первый раз на T1 в зависимости от доступности сканера, до начала диеты, и второй раз через 4 недели.

Результаты спектроскопии, сфокусированные на уровнях ГАМК и глутамата у пациентов, будут сравниваться со спектрами, полученными от шести контрольных субъектов. Контрольные субъекты будут проверены с использованием удаленного и недавнего медицинского анамнеза, чтобы исключить потенциальное наличие любых орган-специфических патологий на момент оценки нейрорадиологом. В соответствии с рутинной клинической практикой будет проведен предварительный опросник для оценки любых противопоказаний, который будет подписан как курирующим нейрорадиологом, так и участником. Контрастное вещество вводиться не будет.

Набор контрольных субъектов необходим, поскольку измерение пика ГАМК-глутамата в областях ЦНС является сложной и комплексной задачей. Установление исходных уровней ГАМК и глутамата у здоровых контролей необходимо для сравнения с пациентами с ФМ, у которых могут наблюдаться измененные уровни. Если во время MRS-исследования у контролей или пациентов с ФМ будут заподозрены какие-либо патологические находки, нейрорадиолог проинформирует субъектов и порекомендует полное морфологическое МР-исследование, с контрастом при необходимости.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) использует радиоволны, а не ионизирующее излучение, в отличие от компьютерной томографии, и при соответствующих последовательностях в настоящее время не известно о каких-либо специфических рисках для участников. Обработка данных будет выполняться офлайн с использованием программного обеспечения Gannet версии 3, разработанного для анализа данных одно-воксельной 1H-MRS для измерения ГАМК и глутамата. Концентрации метаболитов будут выражены в институциональных единицах относительно воды с поправочным коэффициентом, полученным из доли спинномозговой жидкости в вокселе. Программное обеспечение позволяет ко-регистрировать структурное изображение с вокселем и сегментировать его на три основных типа тканей для вычисления этого поправочного коэффициента. Изменения в концентрациях метаболитов между T0 и T4 будут рассчитаны относительно исходного уровня, а значения T4 будут сравниваться со средними значениями контролей.

Используемый МРТ-сканер — 3T Prisma Siemens, доступный в отделении нейрорадиологии и регулярно используемый как для клинических, так и для исследовательских целей. Для этого типа измерений будет использована последовательность MEGA-PRESS, включенная в протоколы приобретения. Будут размещены два вокселя размером 30 × 30 × 30 мм³: один в левом таламусе и один в левой теменной соматосенсорной коре. Эти регионы были выбраны как репрезентативные для сенсорной коры и таламических релейных структур, отражающих сенсорные пути, включая обработку боли. Кроме того, будут получены две структурные последовательности визуализации: T1-MPRAGE 3D и FLAIR-3D для анализа данных.

Критерии включения

• Взрослые пациентки с диагнозом фибромиалгия, возраст ≤ 65 лет, с избыточным весом или ожирением I степени (24,9 < ИМТ ≤ 34,9 кг/м²).
• Пациентки, способные самостоятельно предоставить письменное информированное согласие на участие в исследовании.
• Пациентки, мотивированные на участие в исследовании и способные самостоятельно соблюдать диетические планы.

Критерии исключения

• Отсутствие подписанного информированного согласия.
• Возраст < 18 или > 65 лет.
• Мужской пол.
• Пациенты с пищевой аллергией или целиакией, сахарным диабетом 1 типа или аутоиммунными формами диабета, или тяжелой дисфункцией бета-клеток поджелудочной железы; пациенты, получающие лечение ингибиторами SGLT2; лица с недавними сердечно-сосудистыми или цереброваскулярными событиями, печеночной недостаточностью, умеренной или тяжелой почечной недостаточностью, дыхательной недостаточностью, эпизодами подагры, камнями в почках, электролитными нарушениями, сердечной недостаточностью NYHA III-IV класса, нестабильной стенокардией, сердечными аритмиями или инфарктом миокарда в течение последних 12 месяцев; тяжелой депрессией или другими психическими расстройствами; злоупотреблением наркотиками, наркотическими средствами или алкоголем; ослабленные пациенты; беременность или грудное вскармливание; пациенты, запланированные на операцию или инвазивные процедуры; редкие метаболические расстройства, такие как порфирия, дефицит карнитина, дефицит карнитин-пальмитоилтрансферазы, дефицит карнитин-ацилкарнитинтранслоказы, дефицит пируваткарбоксилазы или нарушения митохондриального бета-окисления; пациенты на диуретической терапии.
• Использование пребиотиков и/или пробиотиков, не указанных в исследовании, или других пищевых добавок в течение одного месяца до включения.
• Антибиотикотерапия в течение 3 месяцев до набора.
• Активные инфекции на момент набора или любые хронические желудочно-кишечные расстройства (например, болезнь Крона).
• Значительные проблемы с питанием (например, дисфагия). Дополнительные критерии исключения для МРТ
• Имплантированные металлические устройства (например, кардиостимуляторы).
• Размер головы, шеи или тела, несовместимый с МРТ-сканером.
• Наличие пирсинга или выраженная клаустрофобия. Выборка исследования
• 90 пациенток: 30 назначены на кетогенную диету (VLCKD), 30 на средиземноморскую диету (MD) и 30 на средиземноморскую диету с добавлением пробиотиков (MDP). На основе литературы по лечению фибромиалгии и диетическим вмешательствам ожидается 10% отсев.

Пилотное подисследование

• 18 пациенток, по 6 на каждую диетическую группу, будут включены для анализа MRS.

Продолжительность исследования и оценки

• Каждая пациентка пройдет 12-недельное диетическое вмешательство.
• Базовая оценка на T0, рандомизация и выдача диетического плана на T1.
• Контрольные визиты на 4, 8 и 12 неделях (T4, T8, T12).
• Опциональные телефонные контакты на 2 или 6 неделе (T2 или T6) при необходимости.

Средиземноморская диета Будет предоставлена гипокалорийная средиземноморская диета в 1400 ккал/день. Распределение макронутриентов будет следовать Итальянским референсным уровням потребления питательных веществ и энергии (LARN, 5-е издание): 0,8–1,2 г/кг массы тела для белка, 45–60% калорий из углеводов и 20–35% из липидов. Ежедневное распределение калорий будет: 15% на завтрак, 35–40% на обед, 30–35% на ужин, а оставшиеся 10% разделены на два перекуса. Каждая участница будет соблюдать средиземноморскую диету в течение всего 12-недельного вмешательства, с корректировками по мере необходимости для обеспечения приверженности.

Очень низкокалорийная кетогенная диета (VLCKD):

VLCKD — это низкоуглеводный, сниженный по калорийности диетический режим, обеспечивающий адекватное количество белка. Ее механизм основан на продукции кетонов, используемых в качестве альтернативного источника энергии глюкозе. Кетоз возникает, когда потребление углеводов крайне низкое, заставляя организм мобилизовать жир для энергии. VLCKD доказала свою эффективность для быстрого снижения веса у лиц с ожирением, у которых другие диетические вмешательства не увенчались успехом, и включена в качестве терапевтической опции в руководства по лечению ожирения. Недавние данные свидетельствуют о дополнительных преимуществах для настроения, когнитивной функции, ноцицепции и качества сна.

В этом исследовании участники получат пищевые наборы, приготовленные SDM (Pronokal Group), предоставляющие все приемы пищи и витаминные добавки, необходимые для нутритивного баланса и соблюдения VLCKD. Вмешательство состоит из трех фаз:

• Фаза I — «Атака» в течение 4 недель: 800 ккал/день, 1,2 г/кг идеальной массы тела белка, 10–15 г липидов, 45–70 г углеводов; ежедневная добавка включает 2 bs/день мультивитаминов UNICOMPLEX, 3–4 приема пищи PronoKal, 2 столовые ложки масла и овощи с низким содержанием крахмала (например, мангольд, брокколи, цветная капуста, цикорий, брокколи рааб, цуккини, валериана).
• Фаза II — Переход в течение 4 недель: Постепенное возвращение углеводов, увеличение калорийности и сокращение использования продуктов PronoKal; поддерживается 1 bs/день UNICOMPLEX. Поэтапное введение:
1. Неделя 1 — фрукты и злаки на завтрак (+150 ккал)
2. Неделя 2 — молочные продукты и злаки на обед (+150 ккал)
3. Неделя 3 — бобовые (+150 ккал)
4. Неделя 4 — увеличение калорий из ранее введенных продуктов (+150 ккал)
• Фаза III — Поддержание в течение 4 недель: Гипокалорийная диета в средиземноморском стиле 1400 ккал/день, завершающая 12-недельное вмешательство.

Третья группа из 30 участниц будет соблюдать персонализированную средиземноморскую диету, как описано выше, обогащенную пробиотиками, продуцирующими ГАМК, например, Bifidobacterium adolescentis PRL2019 (20 КОЕ/день) в течение 12 недель.

Размер выборки Для основного исследования размер выборки был оценен на основе теста FIQ. Ожидаемые различия между исходным уровнем и лечением составили 12 баллов для наиболее эффективного вмешательства, и 8 и 6 баллов для двух других, с предполагаемым внутригрупповым SD = 7, значимостью α = 0,05 и мощностью 1-β = 0,8. Это привело к общему n = 81. С учетом 10% отсева будет набрано 30 пациентов на группу, всего n = 90.

Из-за ограниченной доступности сканера анализ МРТ будет пилотным исследованием, обычным для оценки осуществимости без формальных расчетов мощности. Три группы, по одной на каждую группу вмешательства, по n = 6 пациентов каждая, пройдут MR-измерения на T1 и T4 в отделении нейрорадиологии, Поликлинико Сан Мартино. Данные будут сравниваться с одноразовыми MR-сканами у подобранных контрольных субъектов.

Статистический анализ будет выполнен с использованием IBM SPSS Statistics версии 25 и R версии 4.3.3, в зависимости от статистических требований. Предположение о нормальности для каждой переменной будет оценено с помощью теста Шапиро-Уилка. Непрерывные переменные будут представлены как медиана и межквартильный размах или среднее ± стандартное отклонение, в зависимости от того, следуют ли они нормальному распределению. Порядковые и номинальные переменные будут суммированы в таблицах сопряженности, показывающих частоты и проценты в исследуемой популяции.

Сравнения непрерывных и порядковых переменных между группами пациентов будут выполнены с использованием параметрических или непараметрических тестов различий средних, в зависимости от размера группы, или дисперсионного анализа (ANOVA). Номинальные переменные будут проанализированы в таблицах сопряженности с использованием критерия хи-квадрат Пирсона (χ²) или точного критерия Фишера. В частности, для исходов опросников эффективность лечения будет оценена путем оценки различий в баллах до и после между группами и их стандартных отклонений для расчета размера эффекта. Статистическая значимость будет оценена с использованием моделей ANOVA (параметрических или непараметрических, в зависимости от ситуации).

Метаболиты, показывающие значимые различия между группами, будут идентифицированы с помощью однофакторного ANOVA, за которым последует апостериорный тест Тьюки HSD на основе порога p-значения. Изменения в уровнях метаболитов будут визуализированы с использованием пакета EnhancedVolcano версии 1.12.0. Различия в уровнях цитокинов и хемокинов будут оценены с помощью ANOVA и t-критерия Стьюдента. P-значение ≤ 0,05 будет считаться показателем статистически значимого различия между группами.