Fotobiomodulazione e dieta chetogenica per il trattamento dei disturbi retinici della media periferia per la prevenzione della malattia di Alzheimer

Come parte del sistema nervoso centrale (SNC), la retina condivide caratteristiche strutturali e funzionali chiave con il cervello, rendendola un potenziale portale nel futuro medico di un paziente. Poiché la microvascolarizzazione cerebrale e retinica sono sorprendentemente simili, la condizione della vascolarizzazione retinica è stata considerata un proxy per la salute vascolare cerebrale. L'assottigliamento dello strato di fibre nervose retiniche, la perdita di cellule gangliari retiniche e le alterazioni del disco ottico possono essere associate alla malattia di Alzheimer (AD). Inoltre, è stato dimostrato che la formazione di drusen nella macula è potenzialmente predittiva della gravità dell'AD. Mentre la macula è stata l'obiettivo principale della ricerca per le anomalie retiniche, la retina periferica può essere il primo predittore di neurodegenerazione tramite AMD secca (degenerazione maculare senile) e retinopatia diabetica (DR). È stato dimostrato che l'imaging retinico ultra-widefield (UWF) identifica i primi biomarcatori per l'AD e la sua progressione. La formazione periferica di drusen dure e le modifiche alla vascolarizzazione oltre il polo posteriore sono associate alla patogenesi dell'AD. Un recente studio clinico ha rilevato una prevalenza significativamente più alta del fenotipo hard drusen nella periferia dei pazienti con AD (14/55; 25,4%) rispetto ai controlli (2/48; 4,2%) [p = 0,04]. L'analisi della retina periferica per i biomarcatori della neurodegenerazione come la formazione di drusen e la patologia vascolare offre uno standard diagnostico fondamentale per la cura preventiva. L'intervento proposto mira a inibire la cascata pro-infiammatoria nel sistema vascolare retinico e cerebrale attraverso il ripristino della segnalazione mitocondriale, la flessibilità del substrato metabolico e la riduzione dello stress ossidativo utilizzando un protocollo dietetico chetogenico prescritto clinicamente in concomitanza con la fotobiomodulazione.

Il deterioramento dei percorsi energetici metabolici è una caratteristica importante di AD, morbo di Parkinson (PD), retinite pigmentosa (RP), retinopatia diabetica, AMD secca, glaucoma e atrofia cerebellare. I meccanismi eziologici comuni dei disturbi neurodegenerativi dell'occhio e del sistema nervoso centrale includono mutazioni nei geni DJ-1 e Myc-Modulator (MM-1) e segnalazione mitocondriale compromessa. La terapia di fotobiomodulazione (PBM), frequenze pulsanti di 660 nm e 810 nm, ha dimostrato di generare effetti vasoprotettivi, neuroprotettivi, immunomodulatori e rigenerativi sulla funzione mitocondriale, sulla respirazione cellulare e migliorare la vascolarizzazione retinica e cerebrale. Studi recenti hanno mostrato risultati significativi utilizzando PBM nel trattamento di AMD, retinopatia diabetica, malattia di Stargardt, neuropatia ottica ereditaria di Leber, morbo di Parkinson e morbo di Alzheimer. Comune all'eziologia di ciascuno di questi stati patologici è lo stress ossidativo, una cascata infiammatoria e l'attivazione di percorsi apoptotici. La fotobiomodulazione dimostra di essere sia pro-ossidante a breve termine che antiossidante a lungo termine per potenziare una risposta alla dose ormetica. Allo stesso modo, la PBM modula l'infiammazione attraverso le vie di regolazione immunitaria, riduce il rischio di disfunzione vascolare retinica e offre protezione dalla morte delle cellule dei fotorecettori. Negli astrociti primari, una migliore regolazione immunitaria attenua l'infiammazione cerebrale e lo stress ossidativo indotti dalla beta amiloide e avvia un'azione riparativa sul ripiegamento errato delle proteine ​​attivando/modulando il controllo metabolico sul ripiegamento/dispiegamento.

Gli esiti neuromodulatori sono ben documentati per i protocolli nutrizionali chetogenici; più recentemente, è stato dimostrato che la chetosi alimentare media il diabete mellito di tipo 2 (T2DM), riduce significativamente l'infiammazione sistemica, ripristina l'omeostasi endocrina e migliora la sensibilità all'insulina periferica e cerebrale. Uno studio recente che dimostra gli effetti neuroprotettivi di una dieta chetogenica sul glaucoma suggerisce che una maggiore sensibilità all'insulina protegge la struttura e la funzione delle cellule gangliari retiniche, riduce la traslocazione nucleare NF-KB p65 e inibisce l'espressione di molecole pro-infiammatorie. L'intervento nutrizionale chetogenico di 8 settimane ha risolto il fabbisogno energetico e migliorato l'infiammazione stimolando le vie di segnalazione HCAR1-ARRB2 (recettori dell'acido idrossicarbossilico-Arrestin beta -2).

La domanda in rapido aumento di assistenza sanitaria tra la popolazione americana che invecchia richiede nuove strategie integrative incentrate su trattamenti non invasivi per garantire la compliance del paziente e massimizzare la durata della salute in concomitanza con la durata della vita. La terapia di fotobiomodulazione combinata con modifiche multidisciplinari dello stile di vita, come i protocolli nutrizionali chetogenici, offerti ai pazienti in ambito optometrico, fornisce un approccio terapeutico praticabile per gli operatori sanitari in prima linea nella cura del diabete. L'intervento PBM rappresenta sia uno strumento diagnostico per la prevenzione che un modello di trattamento per le malattie del microcircolo retinico/cerebrale comuni all'invecchiamento: AD, PD, retinopatia diabetica, AMD, glaucoma e retinite.

Lo studio esplorerà l'impatto della fotobiomodulazione, che pulsa alle frequenze del rosso (660 nm) e del vicino infrarosso (810 nm), in concomitanza con un protocollo dietetico chetogenico (chetoni sierici @ 0,5 - 2,0 mmol/L) per mediare le caratteristiche vascolari della retinopatia diabetica , edema maculare diabetico, degenerazione maculare senile (AMD), druse medio-periferiche, acuità visiva e disturbi retinici. La luce rossa e nel vicino infrarosso (NIR) tramite il trattamento con diodi a emissione di luce (LED) promuove la guarigione della retina e migliora l'acuità visiva aumentando il metabolismo energetico cellulare, migliorando la funzione mitocondriale, aumentando l'attività del citocromo C ossidasi, stimolando le vie protettive antiossidanti e promuovendo la sopravvivenza cellulare. La terapia LED avvantaggia direttamente i neuroni nella retina, nel nucleo genicolato laterale e nella corteccia visiva; allo stesso modo, un protocollo dietetico chetogenico mostra benefici metabolici e neuromodulatori all'interno del sistema nervoso centrale, in particolare come trattamento per l'epilessia refrattaria. La fotobiomodulazione è stata approvata come modalità a rischio non significativo (NSR) per il trattamento dei disturbi oculari.