Restrizione calorica nella sclerosi multipla (Calorie-MS)

La sclerosi multipla (SM) è una malattia autoimmune caratterizzata da infiammazione del sistema nervoso centrale (SNC), demielinizzazione e danno assonale. La sua patogenesi consiste in un priming iniziale delle cellule T contro gli antigeni della mielina negli organi linfoidi secondari (fase di induzione) seguito dalla migrazione delle cellule T autoreattive e di altre cellule del sistema immunitario attraverso la barriera ematoencefalica nel sistema nervoso centrale (fase effettrice). Gli attacchi di SM sono autolimitanti, il che dimostra l'esistenza di una rete regolatoria in cui le cellule T regolatorie (Treg) svolgono un ruolo chiave. Le cellule Treg, che comprendono il 5% -10% delle cellule T del cluster periferico di differenziazione (CD) 4+, inibiscono le risposte delle cellule T effettrici e possono sopprimere la SM. Una delle anomalie immunitarie osservate nella SM è una riduzione del numero e delle funzioni soppressive delle Treg. Inoltre, una proliferazione anormale di Treg e un profilo metabolico sono stati descritti in pazienti affetti da SM caratterizzati da alterata segnalazione del recettore dell'interleuchina (IL) 2-IL 2 - STAT5 e attivazione della via metabolica del bersaglio mammiliano della rapamicina (mTOR). Più recentemente, il rischio di SM è stato associato a diversi fattori ambientali, tra cui l'obesità e la dieta. Gli attuali trattamenti sono solo parzialmente efficaci nel controllare l'attività della malattia nei pazienti con SM recidivante-remittente (RR) e non sono disponibili farmaci che prevengano o rallentino le forme progressive di SM. Rimane un urgente bisogno di terapie nuove e sicure per i pazienti che non rispondono in modo ottimale agli attuali trattamenti farmacologici. Negli ultimi tempi è diventato evidente che il controllo dei circuiti oressigeni e anoressigeni non riguarda solo la regolazione del peso corporeo, ma influenza notevolmente anche altre importanti funzioni fisiologiche e dominanti, inclusa l'omeostasi immunitaria. In particolare, diverse citochine, ormoni, neuropeptidi e fattori di trascrizione svolgono ruoli rilevanti sia nel metabolismo che nell'immunità.

È stato dimostrato che l'intervento dietetico può alterare la progressione della malattia autoimmune, infatti gli indoli alimentari sopprimono l'ipersensibilità di tipo ritardato inducendo un passaggio dalle cellule Th17 pro-infiammatorie alle cellule Treg antinfiammatorie. Rapporti recenti hanno dimostrato che la restrizione calorica (CR) può aumentare significativamente la sopravvivenza e ridurre la progressione clinica nell'EAE. La CR induce molteplici modificazioni metaboliche e fisiologiche, inclusi effetti antinfiammatori, antiossidanti e neuroprotettivi che potrebbero essere utili nella SM. Un recente rapporto ha dimostrato che la restrizione dietetica migliora il ripopolamento ma compromette la capacità di differenziazione linfoide delle cellule staminali ematopoietiche nell'invecchiamento precoce, inibendo la proliferazione dei progenitori linfoidi, con conseguente diminuzione della produzione di linfociti B periferici e compromissione della funzione immunitaria. Inoltre, è stato dimostrato che il digiuno prolungato (PF) o una dieta mima digiuno (FMD) della durata di 2 o più giorni aumentano la protezione di più sistemi contro un'ampia varietà di farmaci chemioterapici; PF o FMD inverte gli effetti di immunosoppressione o immunosenescenza della chemioterapia o dell'invecchiamento mediante un processo rigenerativo basato su cellule staminali ematopoietiche. È stato dimostrato che la CR cronica, una dieta chetogenica (KD) e il digiuno intermittente prevengono l'EAE, riducendo l'infiammazione, la demielinizzazione e la lesione degli assoni, senza sopprimere le funzioni immunitarie, se somministrati prima dell'induzione o dei segni della malattia. La CR si associa a livelli plasmatici aumentati di corticosterone e adiponectina e a concentrazioni ridotte di IL-6 e leptina. Gli effetti della CR nell'EAE nel modello di ratto Lewis monofasico mostrano che con una restrizione calorica del 33% o del 66%, l'EAE può essere totalmente inibita in quest'ultimo gruppo, in cui una funzione immunitaria depressa con meno cellule T negli organi linfoidi, compromissione della proliferazione e la produzione di citochine sono osservate. La CR potrebbe giovare all'EAE attraverso molteplici cambiamenti metabolici e di citochine / adipochine che alla fine portano a una ridotta risposta infiammatoria. Altre possibilità includono l'aumento associato alla CR della grelina, del neuropeptide Y (NPY) e degli endocannabinoidi, che possono smorzare l'EAE e sono aumentati durante la CR e la fame. Si ritiene che i fattori ambientali svolgano un ruolo nella patogenesi della SM, che è più diffusa nel mondo occidentale, dove è comune un aumento dell'assunzione di grassi saturi di origine animale. Sebbene si sia ipotizzato che la dieta possa alterare il decorso della SM, sono stati pubblicati solo pochi studi randomizzati e controllati sulle alterazioni dietetiche nell'autoimmunità e nessuno che coinvolge la CR. Tuttavia, l'intervento dietetico potrebbe essere attraente nella SM, cioè con CR associata a un'alimentazione adeguata, che può essere realizzata in sicurezza attraverso un adeguato monitoraggio e potrebbe fornire ulteriori benefici come una migliore sensibilità all'insulina, una riduzione delle lipoproteine ​​a bassa densità, del colesterolo, della pressione sanguigna e, soprattutto , riduzione dell'infiammazione.

In conclusione, nonostante le solide evidenze sperimentali di cui sopra, non sono stati condotti studi specifici per sezionare a livello cellulare il meccanismo d'azione della CR nel contesto dell'autoimmunità e della SM. Questo studio mira a indagare questo punto specifico per aprire un più ampio utilizzo dell'approccio nutrizionale per alterare la progressione e l'attività della SM da associare ai trattamenti farmacologici di prima linea.

Motivazioni e obiettivi specifici.

Diversi farmaci modificanti la malattia sono approvati per i trattamenti RR-MS e hanno dimostrato di ridurre i tassi di ricaduta modulando le risposte immunitarie; tuttavia, il loro impatto sulla progressione della malattia a lungo termine e l'accumulo di disabilità neurologica irreversibile rimane in gran parte poco chiaro, sottolineando la necessità di nuove strategie terapeutiche.

Lo scopo di questo studio pilota è quello di indagare il meccanismo cellulare e molecolare di azione della manipolazione metabolica attraverso la CR accompagnata o meno alla rimozione di specifici alimenti antigenici (glutine/latte vaccino) e il loro impatto sulla progressione della RR-MS durante il trattamento con farmaci convenzionali di prima linea droghe.

l'obiettivo di questo studio è migliorare l'esito della RR-MS e l'efficacia dei trattamenti farmacologici di prima linea (dimetilfumarato o glatiramer acetato) alterando lo stato metabolico dell'ospite attraverso una lieve CR (restrizione calorica del 15-20% di la dieta ideale per l'individuo) accompagnata o meno all'eliminazione di alimenti specifici dalla dieta (glutine e derivati ​​del latte vaccino), con l'obiettivo di riequilibrare le risposte immunitarie/infiammatorie dei pazienti.

In particolare, verranno analizzate le seguenti letture nei pazienti prima e dopo specifici trattamenti:

Obiettivo 1) L'impatto della CR sull'immunofenotipo di diverse sottoclassi di cellule immunitarie circolanti dal sangue di pazienti con SM-RR e la sua correlazione con lo stato clinico dei pazienti (es. durata della malattia, numero di recidive dall'esordio, grado di disabilità e gravità sulla base del punteggio ampliato dello stato di disabilità (EDSS), punteggio di gravità della SM (MSSS) nonché presenza di attività della malattia basata sulla risonanza magnetica (lesioni che aumentano il gadolinio) e carico lesionale complessivo (volume della lesione T2)) e parametri immuno-metabolici (es. leptina circolante, adiponectina, adipochine, ecc.);

Obiettivo 2) La capacità della CR di influenzare la funzione/attività delle cellule T e delle cellule T regolatorie (attivazione, proliferazione, soppressione, induzione di Foxp3) e la via di segnalazione molecolare coinvolta e possibilmente alterata dalla stimolazione del recettore delle cellule T (TCR) (ERK-mTOR- p27kip1 ecc.);

Obiettivo 3) L'effetto della CR sull'asset metabolico delle popolazioni di cellule T circolanti (es. misurazione della glicolisi, della fosforilazione ossidativa e dell'ossidazione degli acidi grassi);

Obiettivo 4) Il profilo proteomico avanzato, comprese le modificazioni proteiche quali fosforilazione, acetilazione, metilazione, ubiquitinazione e glicosilazione in cellule T convenzionali e cellule Treg da soggetti RR-MS;

Obiettivo 5) L'effetto della CR sulla composizione del microbiota intestinale nei pazienti con SM-RR.

I pazienti verranno arruolati alla diagnosi prima di iniziare il trattamento farmacologico di "prima linea" (Tecfidera o Copaxone). Dopo aver iniziato i trattamenti farmacologici, i pazienti saranno randomizzati nei seguenti 3 gruppi:

1. 40 naive al trattamento RR-MS (30 con Tecfidera + 10 trattamento con Copaxone) Free Diet Controls (FD);
2. 40 naive al trattamento RR-MS (30 con Tecfidera + 10 trattamento con Copaxone) con lieve restrizione calorica (15-20% di restrizione calorica);
3. 40 naive al trattamento RR-MS (30 Tecfidera + 10 trattamento Copaxone) in lieve restrizione calorica come sopra in cui sono stati rimossi Latte vaccino e suoi derivati ​​e Glutine (15-20% di restrizione calorica- plus escludendo dalla dieta latte vaccino, suoi derivati e glutine).

I pazienti saranno arruolati in 10-12 mesi e seguiti per 24 mesi. Ogni gruppo avrà una distribuzione uguale per età, sesso e indice di massa corporea. I campioni di sangue per la valutazione cellulare, molecolare e metabolica delle cellule immunitarie, nonché le analisi estese citometriche a flusso e la proteomica saranno ottenuti al basale (T0), mesi 6 (T1), mesi 12 (T2) e mesi 24 (T3) dopo il basale. Oltre agli studi immunologici, le aliquote di sangue verranno utilizzate per gli esami del sangue di routine per controllare le infezioni concomitanti. Allo stesso scopo, l'analisi delle urine sarà ottenuta in ogni momento. Le scansioni MRI verranno eseguite per la pratica clinica allo screening (Visita 0) e ai mesi 6 (Visita 2), mesi 12 (Visita 3) e mesi 24 (Visite 4).