Transkranielle Photobiomodulationstherapie zur Behandlung autistischer Merkmale bei Kindern und Jugendlichen mit ADHS

Die Autismus-Spektrum-Störung (ASD) ist eine neurologische Entwicklungsstörung, die durch eine variable Darstellung von Schwierigkeiten bei der Sozialisation, der wechselseitigen Kommunikation und restriktiven/repetitiven Verhaltensweisen gekennzeichnet ist. In jeder aufeinanderfolgenden epidemiologischen Erhebung wird eine zunehmend höhere Prävalenz von ASS dokumentiert, und es wird geschätzt, dass die Störung jetzt bis zu 2 % der Jugendlichen in der Allgemeinbevölkerung betrifft. Dieser Anstieg der Prävalenz wird teilweise der verbesserten Erkennung von Autismus in intellektuell fähigen Bevölkerungsgruppen zugeschrieben.

Es gibt keine etablierte pharmakologische Behandlung für die Kernmerkmale von ASD.

Die derzeitige Praxis besteht aus gut etablierten evidenzbasierten Pharmakotherapien, die für die Behandlung von komorbiden psychiatrischen Erkrankungen zur Verfügung stehen, um die Lebensqualität zu verbessern und die Schwere der Symptome bei ASS zu verringern. Klinische Studien zu verfügbaren Behandlungsoptionen zeigen, dass Personen mit ASD im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung möglicherweise anfälliger für Nebenwirkungen von Medikamenten sind, die dosisabhängig sein können, und möglicherweise eine geringere Therapietreue aufweisen. Neue Behandlungen für Kerndefizite bei ASD sind erforderlich; ein Eingriff, der keine Medikamente erfordert, kann eine bessere Compliance und Verträglichkeit bieten.

Die Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) ist die häufigste psychiatrische Störung, die bei Jugendlichen und Erwachsenen mit ASD erkannt wird, und trägt stark zu ihrer Morbidität und Dysfunktion bei, insbesondere bei Personen mit intakten intellektuellen Fähigkeiten. Die Prävalenz von ADHS in der Allgemeinbevölkerung von Kindern im schulpflichtigen Alter liegt bei etwa 3 % bis 5 %, obwohl einige Berichte eine noch höhere Inzidenz zeigen. Nahezu zwei Drittel der überwiesenen Populationen von Jugendlichen (zwischen 59 und 83 %) und Erwachsenen (zwischen 37 und 68 %) mit ASS leiden an ADHS.

Sowohl ADHS als auch ASD haben laut den Beweisen aus Zwillings- und Familienstudien starke gemeinsame erbliche Komponenten. Bis zu 15 % der Jugendlichen mit ADHS leiden an ASD und erleben eine größere Morbidität und Dysfunktion. Dieser verwirrende Effekt von ASD scheint symptomabhängig und nicht vom Erreichen der vollen diagnostischen Schwelle abhängig zu sein. Tatsächlich kämpfen bis zu einem Drittel der ADHS-Jugendlichen ohne ASD-Diagnose immer noch mit anhaltenden Symptomen von ASD (im Folgenden als autistische Merkmale [ATs] bezeichnet) und den damit verbundenen beeinträchtigten Ergebnissen. Das Vorhandensein von ATs ist mit einem komplizierteren Verlauf von ADHS verbunden, der als erhöhte komorbide Psychopathologie, stärkere Beeinträchtigung zwischenmenschlicher, schulischer, familiärer und kognitiver Funktionen gekennzeichnet ist. Anti-ADHS-Medikamente lindern effektiv die Kernsymptome von ADHS, bieten jedoch keine Verbesserung der ATs. Jugendliche mit ADHS leiden weiterhin unter den Beeinträchtigungen im Zusammenhang mit ATs, die trotz wirksamer Behandlung von ADHS einen beeinträchtigten Verlauf in mehreren Funktionsbereichen prognostizieren. Die Behandlung komorbider ATs bei Patienten mit ADHS könnte eine funktionelle Verschlechterung verhindern und die langfristigen Ergebnisse verbessern. Bisher gibt es keine bekannte Behandlung für die Kernmerkmale von ASD oder ATs.

Ein neuartiger Behandlungsansatz für soziale und kognitive Defizite basiert auf der transkraniellen Anwendung von Light Emitting Diode (LED), einer unsichtbaren, nichtionisierenden elektromagnetischen Welle. Die tPBM wird als transkranielle Photobiomodulation bezeichnet und besteht darin, das Frontalhirn bilateral einer nichtionisierenden elektromagnetischen Welle auszusetzen. Die transkranielle Photobiomodulation (tPBM) ist unsichtbar, dringt über die Haut und den Schädel in das Hirngewebe ein, ist nicht-invasiv und wird nur minimal als Wärmeenergie abgegeben. Die Vorteile von tPBM sind wellenlängenspezifisch. Ein mitochondriales Enzym, die Cytochrom-c-Oxidase, ist der primäre Chromophor für das tPBM bei Wellenlängen von 830–850 Nanometern. Was folgt, ist eine erhöhte Produktion von Adenosintriphosphat (ATP) durch die Atmungskette. Letztendlich führt das erhöhte ATP zu einem erhöhten Energiestoffwechsel für die Zelle, und es wird die Hypothese aufgestellt, dass auch eine Signalkaskade aktiviert wird, die die zelluläre Plastizität und den Zellschutz fördert.

Einzigartige Eigenschaften des tPBM haben zu neuartigen therapeutischen Anwendungen in der Neurologie, zur Behandlung nach akuten ischämischen Schlaganfällen und in der Dermatologie zur Behandlung von Alopezie geführt. In der psychiatrischen Versorgung hat sich tPBM im Vergleich zur Scheinbehandlung bei Patienten mit Major Depression (MDD) als sicher, wirksam und gut verträglich erwiesen.

Diese Eigenschaften des tPBM haben zu neuartigen therapeutischen Anwendungen in der Neurologie geführt. Bei Patienten mit akutem ischämischem Schlaganfall führte die Akutbehandlung mit dem tPBM zu einem signifikant besseren Ergebnis im Vergleich zur Scheinbehandlung. Diese Ergebnisse wurden in einer anderen Kohorte von Schlaganfallpatienten mit leichter bis mittelschwerer Erkrankung bestätigt. Beide Studien an Schlaganfallpatienten zeigten keinen signifikanten Unterschied in der Häufigkeit unerwünschter Ereignisse sowie schwerwiegender unerwünschter Ereignisse zwischen den mit tPBM und den scheinbehandelten Patienten. Das tPBM wurde auch zur Behandlung von Alopezie und in Tiermodellen für Methanol-induzierte Netzhauttoxizität verwendet. Die tPBM wird bereits häufig zur nicht-invasiven Beurteilung der Gehirnfunktion eingesetzt (unter dem Namen Nahinfrarotspektroskopie ersetzt sie die funktionelle Magnetresonanztomographie in Studien an Säuglingen und jungen Erwachsenen), was das relativ geringe Risiko einer tPBM unterstreicht.

Die vorgeschlagene Behandlung mit tPBM wurde zuvor bei Patienten mit Major Depression (MDD) untersucht. MDD wurde mit Defiziten im bioenergetischen Stoffwechsel des Gehirns in Verbindung gebracht. In einem experimentellen Depressionsmodell wurde festgestellt, dass die mitochondriale Atmungskette (der zelluläre Ort der Energieproduktion) durch chronischen Stress gehemmt wird. Depressive Personen haben auch eine signifikant geringere Produktion von ATP (einem Energievektor) in ihrem Muskelgewebe und eine größere Inzidenz von Deletionen in ihrer mitochondrialen DNA. Daten aus der Magnetresonanzspektroskopie bei Patienten mit MDD zeigten, dass die Reaktion auf die Erhöhung eines selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmers (SSRI) mit Triiodthyronin (einem Schilddrüsenhormon) mit der Wiederherstellung der ATP-Spiegel im Gehirn verbunden ist. Eine vorläufige offene Studie an 10 depressiven Probanden hat gezeigt, dass die tPBM sicher, wirksam und gut verträglich war.

Vor kurzem wurde eine Proof-of-Concept-Studie mit tPBM in einem offenen, prospektiven Design mit 10 Patienten mit einer ASS-Diagnose zwischen 18 und 55 Jahren durchgeführt. Fünf Patienten erfüllten die rigorosen Responder-Kriterien und eine statistisch signifikante Verbesserung wurde bei allen von Ärzten und Patienten bewerteten Messwerten am Mittel- und am Endpunkt beobachtet. Wirksamkeitsmessungen zeigten, dass tPBM die ATs bei 7 Patienten (70 %) erheblich verbesserte und gut vertragen wurde, ohne behandlungsbeschränkende Nebenwirkungen oder schwerwiegende unerwünschte Ereignisse. Die Adhärenzrate unter den Teilnehmern betrug 98 %.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass tPBM eine vielversprechende Behandlung für soziale Kerndefizite im Zusammenhang mit ASD sein kann und ein sicherer, praktikabler Behandlungsansatz ist. Das Hauptrisiko von tPBM bei Verwendung eines Lasers als Lichtquelle ist mit einer versehentlichen Exposition der Netzhaut verbunden, wenn Strahlen durch die Linse projiziert werden, mit einem erhöhten Risiko einer Makuladegeneration. LED-Licht hat nicht das gleiche Risikoniveau wie Laserlichtquellen. Basierend auf diesen vielversprechenden Ergebnissen ist dieser neuartige Behandlungsansatz sicher, gut verträglich und mit statistisch und klinisch signifikanten Verbesserungen der Symptome von ASS verbunden.

Die Forscher gehen davon aus, dass tPBM bei der Behandlung von ATs bei Jugendlichen mit ADHS sicher und wirksam sein und die soziale Funktion verbessern wird, was Stimulanzien nicht ansprechen.

Die oben erwähnte Proof-of-Concept-Studie war mit einem schnellen Rekrutierungstempo gesegnet, mit 10 Teilnehmern über einen Zeitraum von 18 Monaten, trotz ihres anspruchsvollen Charakters für unsere Patienten. Eine noch schnellere und effizientere Rekrutierung zusammen mit einem weniger anspruchsvollen Zeitplan für unsere Patienten ist möglich. Telemedizin ersetzt persönliche Bürobesuche durch eine Zwei-Wege-Videokonferenz aus der Ferne über einen sicheren Internetzugang. Der Einsatz von Telemedizin im klinischen Umfeld hat erfolgreich Fachberatung mit günstigen Patientenergebnissen, Zufriedenheit und Kosten bereitgestellt. Klinische Studien sind der Goldstandard für die Bewertung neuer therapeutischer Möglichkeiten in der Medizin. Es sind Anstrengungen zur Verbesserung ihrer Effizienz erforderlich, um die Patientenbeteiligung so zu erleichtern, dass der Studienabbruch reduziert wird, und die Telemedizin kann eine solche Gelegenheit bieten.

Die Forscher schlagen eine Open-Label-Studie vor, um die Sicherheit und Wirksamkeit von tPBM bei der Verbesserung von ATs bei ADHS-Jugendlichen mit komorbiden ATs zu bewerten. Berechtigte Teilnehmer sind Jugendliche mit angemessen behandelter ADHS, die komorbide ATs von mindestens mäßigem Schweregrad aufweisen. Die Teilnehmer erhalten 8 Wochen lang täglich tPBM. Teilnehmer, die die Zulassungskriterien erfüllen, erhalten das tPBM-Gerät per Post. Sie können die Behandlung in festgelegten Abständen bequem von zu Hause aus durchführen. Die genaue Anwendung von tPBM, seine Sicherheit und Wirksamkeit werden während regelmäßig geplanter Treffen mit dem Studienarzt bewertet. Diese Treffen werden alle per Telemedizin mit HIPAA-konformer Kommunikationstechnologie durchgeführt. Die Sicherheit und das Ansprechen der Behandlung auf tPBM werden durch von Eltern und Ärzten bewertete Maßnahmen während regelmäßig geplanter Besuche überwacht. Die Studie wird sich mit der Frage befassen, ob tPBM für die Behandlung von ATs bei Jugendlichen mit ADHS wirksam ist und ob es bei unseren Patienten akzeptabel ist.

Bestimmte Aspekte von tPBM machen es zu einem durchführbaren Eingriff. Es kann nach Hause geliefert werden. Es erfordert keine Einnahme von Substanzen. Es ist möglich, dass die Exposition gegenüber tPBM bei einigen Minderheitengruppen akzeptabler ist als die Einnahme von Medikamenten. Diese Intervention erfordert keine Anbieter mit spezifischer kultureller Expertise oder Zweitsprachenkenntnissen.

Die tPBM-Behandlung kann bequem bei den Teilnehmern zu Hause durchgeführt werden, während ihre Sicherheit und ihr Ansprechen während geplanter Arztbesuche überwacht werden. Der Vorteil des tPBM-Behandlungsansatzes im Vergleich zur Pharmakotherapie besteht darin, dass die Adhärenz leicht überwacht werden kann. Diese Studie wird beantworten, ob tPBM eine Wirkung auf ASD-Symptome bei ADHS hat und ob es bei unseren Patienten akzeptabel ist, für die häufige Besuche andernfalls unerschwinglich oder unzugänglich wären. Daher schlagen die Forscher vor, telemedizinische Besuche in dieses Studienprotokoll aufzunehmen.