Léčba oxidačního stresu a metabolické patologie autismu

Hypotéza a specifické cíle Hypotéza: Významná část autistických dětí má narušenou metylační a antioxidační/detoxikační kapacitu, což má za následek chronický oxidační stres. Cílená nutriční intervence, která je navržena tak, aby napravila metabolickou nerovnováhu, výrazně zlepší jejich metabolický profil a zlepší měření autistického chování.

Pokud by se tato hypotéza prokázala jako správná, mohla by generovat specifické biomarkery k definování jednotlivých behaviorálních fenotypů v rámci autistického spektra a indikovat možnosti cílené léčby ke snížení a případně prevenci klinických a behaviorálních projevů autismu.

Konkrétní cíl 1. Vyšetřování dětí s diagnózou autismu na důkazy zhoršené metylace (↓SAM/SAH) a zhoršené antioxidační kapacity (↓GSH/GSSG)

Specifický cíl 2. Děti, které vykazují známky zhoršené metylační a antioxidační kapacity, budou randomizovány do dvojitě zaslepené placebem kontrolované paralelní skupinové studie cílené nutriční intervence určené k nápravě metabolických nedostatků a nerovnováhy a ke zlepšení skóre ve standardizovaných testech hodnocení chování.

Dva specifické cíle (1. a 2. fáze studie) jsou navrženy tak, aby lépe porozuměly metabolickým faktorům, které přispívají k rozvoji a klinickým projevům autismu. Očekáváme, že poznatky získané úspěšným dosažením našich cílů poskytnou nový důležitý metabolický rozměr včasné diagnostice a klinické léčbě autistických dětí.

Odůvodnění:

Ačkoli účinnost nutriční intervence u autistických dětí byla hodnocena v mnoha zprávách v literatuře, tyto studie jsou obecně považovány za neprůkazné. Navzdory pozitivním výsledkům byla většina z nich kritizována za malou velikost vzorku, špatný design studie, nedostatek placebové skupiny, heterogenitu diagnózy a/nebo účinnost na základě subjektivní zprávy rodičů. Kvůli těmto omezením žádná ze studií úspěšně neprokázala, že cílená nutriční suplementace může být účinným léčebným přístupem pro autistické děti. V důsledku toho existuje skutečná potřeba velkých dobře navržených placebem kontrolovaných studií s intervenčními strategiemi založenými na metabolických nebo nutričních parametrech, které lze sledovat z hlediska účinnosti léčby a které souvisí s kvantitativním zlepšením standardizovaného behaviorálního testování prováděného zaslepeným způsobem.

Zatímco znalost účinnosti individuální odezvy na živiny je žádoucím cílem, skutečností je, že všechny metabolické dráhy jsou neoddělitelně propletené a vzájemně závislé, takže narušení jedné dráhy nevyhnutelně ovlivní jiné dráhy. To znamená, že řešení deficitu v jedné cestě s vysokou pravděpodobností změní požadavky a možná negativně ovlivní další vzájemně závislé cesty. Širokospektrální vyvážený přístup k nápravě pozorované metabolické nerovnováhy u autistických dětí je základem intervenční strategie navržené v této intervenční studii.

Protože účinnost nutriční intervence u autistických dětí je založena pouze na neoficiálních důkazech, je nyní jednoznačně zapotřebí placebem kontrolovaná dvojitě zaslepená studie, která by vědecky v pečlivě navrženém klinickém hodnocení prokázala, zda je tento přístup účinný nebo ne. Oba výsledky poskytnou cenné informace rodičům a lékařům, kteří v současné době tyto doplňky doporučují. Pokud výsledek ukazuje na terapeutickou účinnost, budou tyto informace zveřejněny ve vědecké literatuře, aby si mainstreamová medicína byla tohoto přístupu vědoma. Pokud výsledek ukazuje na nedostatečnou účinnost, bude šíření těchto informací důležité, aby se zabránilo zbytečnému plýtvání peněžními zdroji.

Cílená metabolická terapie Abnormality v metabolismu folátu, methioninu a glutathionu přímo nebo nepřímo ovlivní metabolismus fosfolipidů, mitochondriální energetický metabolismus, detoxikační/antioxidační kapacitu a dostupnost minerálních kofaktorů. Korekce nerovnováhy v metabolismu folátu/methioninu a glutathionu proto vyžaduje globální a cílenou strategii nutriční intervence spíše než izolovanou suplementaci jediné živiny. Bude podporována nutričně vyvážená strava skládající se z ovoce, zeleniny a masa. Přístup založený pouze na dietě je sice užitečný, ale obecně se považuje za nedostatečný k překonání geneticky podmíněné chronické metabolické nerovnováhy. Dále, kontrola příjmu živin mezi jednotlivými dětmi je nemožná pouze pomocí diety a může být komplikována smyslovými problémy a omezenými dietními preferencemi u autistických dětí. Proto jsme navrhli vyváženou a cílenou suplementační strategii speciálně navrženou pro podporu a nápravu pozorovaných metabolických nerovnováh u autistických dětí.

Na základě těchto úvah a rozsáhlého přehledu literatury byly doplňky vybrány tak, aby ovlivnily tři základní buněčné funkce, které mohou být narušeny chronickým oxidačním stresem u mnoha dětí s autismem:

1. Snížený poměr SAM/SAH a kapacita buněčné methylace: reakce methioninsyntázy a syntéza SAM jsou redox citlivé a inaktivované nízkým GSH a oxidačním stresem. 40-43
2. Integrita buněčné membrány: peroxidace membránových lipidů nastává s oxidačním stresem, jak dokazují zvýšené isoprostany u autistických dětí.24,44,45
3. Antioxidační a detoxikační podpora (mitochondriální a cytosolická): Hladiny glutathionu a redoxní poměr jsou u mnoha autistických dětí významně sníženy.1,42,46

Výběr doplňků a úrovně dávky byl proveden po konzultaci s Bryanem Jepsonem MD, který nedávno vydal knihu nazvanou „Changing the course of autism: a vědecký přístup pro rodiče a lékaře“ (na vyžádání k dispozici IRB). Dr. Jepson je rodič autistického dítěte a lékař, který ve své autistické praxi v Austinu v Texasu léčil stovky autistických dětí. Je vysoce nepravděpodobné, že by doplňky měly toxické vedlejší účinky na základě předchozích studií publikovaných ve vědecké literatuře, které prokazují účinnost u dětí bez toxických vedlejších účinků. Vytvořili jsme tabulku (předloženou a schválenou IRB), která uvádí, že pro každou mikroživinu hladina doplňku klesne pod bezpečný horní limit stanovený IOM. Tabulka také umožňuje srovnání bezpečného horního limitu se studijní dávkou pro každou z mikroživin a poskytuje citace z vědecké literatury naznačující, že příjem nad úrovní našich doplňků se ukázal jako netoxický. Stephen Kahler MD, klinický genetik a člen našeho výzkumného týmu, a náš PCP konzultant Bryan Jepson MD, oba souhlasí s tím, že tyto hladiny jsou bezpečné a pravděpodobně budou účinné. Ve skutečnosti jsou stejné úrovně doplňků běžně předepisovány PCP, kteří v současné době léčí tisíce autistických dětí, aniž by hlásili toxické vedlejší účinky. Nakonec jsme místně konzultovali s Donaldem Mockem, MD PhD, který také vyjádřil důvěru v bezpečnost doporučených doplňků a úrovní dávek.

Všechny vybrané doplňky jsou volně prodejné (OTC) a FDA je považuje za GRAS (obecně uznávané jako bezpečné) a spadají pod bezpečnostní předpisy DSHEA Act (Dietary Supplement Health and Education Act). Rozhodli jsme se získat doplňky z vysoce renomované lékárny, Kirkman Laboratories, abychom se vyhnuli přísadám a potravinářským barvivům často přítomným v doplňcích OTC, které mohou u některých autistických dětí způsobit negativní vedlejší účinky. Kirkman Laboratories vyrábí léky na předpis a doplňky výživy od roku 1949 za použití standardních operačních postupů požadovaných FDA (registrace FDA 3025062). Jejich výrobní proces je založen na „správných výrobních postupech“ definovaných FDA a je monitorován nezávislým oddělením kontroly kvality.

Náš výzkumný tým je posílen pokračující účastí výzkumného lékárníka ACH, který úzce spolupracuje s Kirkman Laboratories. Výzkumný lékárník ACH obdrží a distribuuje doplňky/placeba a zajistí správné podmínky skladování, jaké má pro naši otevřenou studii, protokol č. 28839.

Behaviorální testy:

Každý z testů byl vybrán na základě doporučení naší konzultantky a certifikované behaviorální analytičky Doreen Granpesheh PhD. Tyto testy jsou považovány za nejpravděpodobnější, že odhalí změnu s léčebným zásahem, a pokud je to vhodné (např. ADOS), budou prováděny dětskými psychology ACH. Test chování ADOS bude nahrán na video. Druhý analytik chování vyhodnotí náhodný soubor těchto videonahrávek, aby potvrdil spolehlivost mezi hodnotiteli.

Autism Diagnostic Observation Schedule (ADOS) je „zlatým standardem“ pro hodnocení a diagnostiku autismu a pervazivní vývojové poruchy (PDD) napříč věky, vývojovými úrovněmi a jazykovými schopnostmi.

Vineland Adaptive Behavior Scale (VABS) poskytuje věkově upravené celkové skóre závažnosti autismu a individuální skóre pro regresivní/expresivní verbální a neverbální komunikaci, jemné a hrubé motorické dovednosti a interpersonální chování.

Škála sociální odezvy (Social Responsiveness Scale, SRS) odlišuje stavy autistického spektra od jiných dětských psychiatrických stavů tím, že identifikuje přítomnost a rozsah autistického sociálního postižení. SRS vyplněná rodičem poskytuje jasný obraz o sociálním postižení dítěte, hodnotí sociální povědomí, zpracování sociálních informací, schopnost reciproční sociální komunikace, sociální úzkost/vyhýbání se a autistické zájmy a rysy.

Preschool Language Scale Fourth Edition (PLS-4) je standardizovaný test sluchového porozumění a expresivní komunikace pro kojence a batolata. Subškála Sluchové porozumění hodnotí základní slovní zásobu, pojmy a gramatické znaky v předškolních a vyšších úrovních, jako jsou složité věty, srovnávání a usuzování u starších dětí. Subškála expresivní komunikace žádá předškoláky, aby pojmenovávali předměty, používali pojmy, které předměty popisují, vyjadřují množství, používají gramatické značky atd. Zahrnuje také segmentaci slov, doplňování analogií a vyprávění krátkého příběhu v sekvenci.

Klinický globální dojem (CGI) je nástroj používaný k zachycení jemných změn chování, které nemusí být zachyceny jinými testy chování. CGI je 3 položková škála hodnocená pozorovatelem, která měří závažnost onemocnění, globální zlepšení nebo změnu a terapeutickou odpověď. Tento nástroj je široce dostupný pro použití ve veřejné doméně. Pro naši studii budou dětští psychologové používat části tohoto nástroje týkající se závažnosti onemocnění a globálního zlepšení.

Dotazník blokové frekvence jídla, Dotazník spánkových návyků dítěte, Inventář GI symptomů, Pediatrický dotazník kvality života (PQOL) a Parental Stress Index (PSI) vyplňují rodiče za asistence studijní sestry. .

Doplňkové dávky, složení a podávání Cílená metabolická podpora je založena na metabolických důkazech oxidačního stresu a/nebo zhoršené metylační kapacitě. Doplňky budou ve formě předem naplněných injekčních stříkaček methylem B12 (dříve schválených UAMS IRB [protokol #28839] a FDA [IND # 71459]), malých kapslí (kyselina folinová a karnitin), prášku (minerály a antioxidanty) a kapalina (olej z tresčích jater a esenciální mastné kyseliny). Placebo (celulóza) bude ve stejné formě připravovat Kirkman Laboratories. Předem naplněné injekční stříkačky Methyl B12 a placeba připraví ve stejné formě společnost Custom Compounding Pharmacy

Odůvodnění a dávkovací schéma každého doplňku je založeno na jeho zjištěné účinnosti v následujících kategoriích:

1. Pro SAM/SAH a methylační kapacitu:

   Injikovatelný methylB12; Kyselina folinová.

2. Minerální kofaktory pro enzymy podílející se na methylaci a transsulfuraci:

   Citrát hořečnatý47,48; selen 49,51, pikolinát zinečnatý 50,51, molybden 51; citrát vápenatý51; Vitamín D 52.

3. Pro podporu antioxidantů a detoxikace (cytosolické a mitochondriální):

   Multivitaminový prášek obsahující: Vitamin C 52; vitamín E 52,53; vitamín K 52; B-komplex 52: B-1; B-2 52; B-3 52; B-6 52, kyselina pantothenová 52; biotin 52; pyridoxal 52, Taurin 54; Pycnogenol 55,56,57; CoQ 10 58; Cholin 52.

4. Pro integritu membrány: Olej z tresčích jater plus esenciální mastné kyseliny 53, Acetyl L-Carnitin 59,60