[Studie mit einem Gerät, das nicht von der US-amerikanischen FDA zugelassen oder freigegeben ist]

Bei der Autismus-Spektrum-Störung (ASD) handelt es sich um eine Reihe komplexer neurologischer Entwicklungsstörungen, die durch Verhaltens-, Entwicklungs-, kognitive und psychologische Defizite gekennzeichnet sind, zu denen soziale Beeinträchtigungen, Kommunikations- und Sprachschwierigkeiten, Hyperaktivität, Reizbarkeit, zwanghafte Interessen sowie eingeschränkte und sich wiederholende Verhaltensweisen gehören. Die autistische Störung, manchmal auch Autismus oder klassische ASD genannt, ist die schwerste Form der ASD. ASD kommt in allen ethnischen und sozioökonomischen Gruppen vor und betrifft jede Altersgruppe, wobei die Symptome vor dem 3. Lebensjahr auftreten. Die Centers for Disease Control (CDC) schätzen, dass eines von 88 Kindern im Alter von 8 Jahren an ASD leiden wird, wobei die Wahrscheinlichkeit bei Männern viermal höher ist haben eine ASD als Frauen.

Es gibt keine Heilung für ASD und keine einzige beste Behandlung für alle Menschen mit autistischer Störung. Die meisten diagnostizierten Fälle von Autismus sind idiopathisch und weisen eine rätselhafte Pathogenese auf. Daher konzentrieren sich die therapeutischen Ansätze eher auf die Linderung spezifischer Symptome als auf die Behandlung von Krankheitsursachen. Der derzeitige Standardbehandlungsansatz ist ein Teamansatz zur individuellen Anpassung eines hochstrukturierten, spezialisierten Programms oder Behandlungsplans, einschließlich Medikamenten, Therapien und Verhaltensinterventionen, die auf die Verbesserung der spezifischen Symptome des Einzelnen abzielen.

Die Ursache von ASD ist nicht eindeutig geklärt, man geht jedoch davon aus, dass sowohl die Genetik als auch die Umwelt wahrscheinlich eine Rolle spielen. Magnetresonanztomographie-Studien (MRT) haben ein erhöhtes Gehirnvolumen und einen erhöhten Kopfumfang während der frühen Entwicklungsphase der Kindheit gezeigt, was darauf hindeutet, dass autistische Gehirne eine Phase schnellen Überwachsens durchlaufen, die die weitere Entwicklung in späteren Entwicklungsstadien behindert. Morphologische Aberrationen wurden im Hippocampus, im anterioren cingulären Kortex, im präfrontalen Kortex, in der Amygdala und im Kleinhirn beobachtet. Eine weitere konsistente Beobachtung war auch die Verringerung des Kleinhirnwurmvolumens, was zur Erklärung spezifischer Verhaltensmuster bei Kindern beiträgt.

Die molekulare Analyse von postmortalem Hirngewebe hat eine verringerte Anzahl von Purkinje-Zellen ergeben, was zur Erklärung der abweichenden Bewegungsaktivität und der Level-Presser-Funktion beiträgt. Ein weiterer Befund war eine beeinträchtigte neuronale Konnektivität im Kleinhirn, in der Amygdala, im anterioren cingulären Kortex und im dorsolateralen präfrontalen Kortex. Infolgedessen wurde bei postmortalen Untersuchungen eine Beeinträchtigung der Synapsenstruktur und -funktion festgestellt. Dendritische Stacheln glutamaterger Neuronen bei autistischen Patienten zeigten morphologische Veränderungen und eine unterdrückte Dichte, was wiederum zu verminderten synaptischen Übertragungen führt. Es wurde über entstehende Stacheln im frontalen, temporalen und parietalen Kortex autistischer Patienten berichtet, die einen negativen Zusammenhang mit den kognitiven Fähigkeiten bei Autisten haben. Andere neurologische Aberrationen umfassen die Signalübertragung über den metabotropen Glutamatrezeptor (mGluR) und das ƴ-Aminobuttersäure (GABA)-erge System.

Die schwer fassbare Pathophysiologie von Autismus stellt Gesundheitsdienstleister vor eine große Herausforderung. Eine vielversprechende Technologie ist die Low-Level-Lasertherapie (LLLT). LLLT nutzt photonische Energie, um das Verhalten und die Funktion von Zellen zu modulieren, indem es molekulare Einheiten stimuliert, die in der Lage sind, diskrete Wellenlängen zu absorbieren. Beispielsweise enthält Cytochrom-C-Oxidase (CCO), ein terminales Enzym der Atemwegsveränderung, eine Tetrapyrrol-Prothesengruppe, die nachweislich 635 nm absorbiert. Die durch Photonen induzierte Aktivierung von CCO erhöht die Bioenergetik der Zelle, was wiederum intrazelluläre sekundäre Signalkaskaden aktiviert, die wiederum die Wachstumsfaktorsynthese, Zellproliferation, Zytokinproduktion und Expression spezifischer Transkriptionsfaktoren beeinflussen. Studien haben über eine erhöhte Adenosintriphosphat (ATP)-Synthese sowie eine Aktivierung des intrazellulären Redoxzustands nach der Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) berichtet. Als essentieller Biokatalysator verringert ATP die Aktivierung entscheidender biochemischer Reaktionen in Zellen. Bei Neuronen hat sich gezeigt, dass Laserbestrahlung die Genesung verletzter peripherer Nerven und des Rückenmarks fördert. Darüber hinaus haben Studien gezeigt, dass erregbare Zellen wie Neuronen direkt durch Licht stimuliert werden können, wodurch das Aktionspotential der Zelle erhöht wird und die Freisetzung von Neurotransmittern wie Glutamat und Acetylcholin erhöht wird.

Zu den klinischen Ergebnissen von LLLT-Studien gehören Nervenregeneration, erhöhte Neurotransmitterfreisetzung, Wachstumsfaktorsynthese und Neovaskularisation, um nur einige zu nennen. Daraus folgt, dass die Positionierung des Lasers entlang beeinträchtigter Regionen eines autistischen Gehirns auf sichere und nicht-invasive Weise ein positives Therapieergebnis hervorrufen könnte.