Valutazione della fotobiomodulazione transcranica nel disturbo dello spettro autistico

Il disturbo dello spettro autistico (ASD) è un disturbo dello sviluppo neurologico caratterizzato da una presentazione variabile di difficoltà di socializzazione, comunicazione reciproca e comportamenti restrittivi/ripetitivi. Una prevalenza sempre più alta di ASD è documentata in ogni successiva indagine epidemiologica e si stima che il disturbo colpisca fino al 2% dei giovani nella popolazione generale. Questo aumento della prevalenza è in parte attribuito a un migliore riconoscimento dell'autismo nelle popolazioni intellettualmente capaci.

Attualmente non esistono trattamenti approvati per le caratteristiche principali dell'ASD. Invece, gli interventi terapeutici disponibili prendono di mira altri disturbi psichiatrici che spesso si verificano in concomitanza con l'ASD, inclusi disturbi dell'attenzione, ansia e dell'umore.

La fotobiomodulazione transcranica (tPBM) è un nuovo approccio terapeutico basato sull'applicazione di un'onda elettromagnetica invisibile e non ionizzante che si traduce in una modulazione metabolica nei tessuti presi di mira. Questo intervento consiste nell'esporre bilateralmente il cervello frontale all'onda elettromagnetica che penetra la pelle e il cranio nel tessuto cerebrale, è non invasiva e minimamente dissipata come energia termica. I vantaggi di tPBM sono specifici della lunghezza d'onda. L'onda elettromagnetica a 850 nm viene assorbita dal citocromo c ossidasi, un cromoforo specifico nei mitocondri ed è associata all'aumento della produzione di adenosina trifosfato (ATP) attraverso la catena respiratoria. In definitiva, l'aumento della produzione di ATP porta ad un aumento del metabolismo energetico e dell'attività per la cellula, e si ipotizza che venga attivata anche una cascata di segnali che promuove la plasticità cellulare e la citoprotezione.

Queste proprietà del tPBM hanno portato a nuove applicazioni terapeutiche in neurologia. Nei soggetti con ictus ischemico acuto, il trattamento acuto con il tPBM ha portato a risultati significativamente migliori rispetto alla simulazione. Questi risultati sono stati confermati in una diversa coorte di pazienti con ictus con gravità della malattia da lieve a moderata. Entrambi gli studi sui soggetti con ictus non hanno mostrato differenze significative nel tasso di eventi avversi, così come eventi avversi gravi, tra il tPBM e i soggetti trattati con sham. Il tPBM è stato utilizzato anche come trattamento dell'alopecia e in modelli animali per la tossicità retinica indotta da metanolo. Il tPBM è già ampiamente utilizzato per la valutazione non invasiva della funzione cerebrale, sostituendo la risonanza magnetica funzionale (fMRI), negli studi su neonati e giovani adulti, sotto il nome di Near Infrared Spectroscopy) sottolineando il rischio relativamente basso di tPBM. Il maggior rischio di tPBM quando si utilizza un laser come sorgente luminosa è associato all'esposizione accidentale della retina, quando i raggi vengono proiettati attraverso l'obiettivo, con un aumentato rischio di degenerazione maculare. La luce a diodi a emissione di luce (LED) non condivide lo stesso livello di rischio delle sorgenti di luce laser e questo studio clinico avrà molteplici protezioni per salvaguardarsi da questo rischio.

Il trattamento proposto con tPBM è stato precedentemente studiato in pazienti con disturbo depressivo maggiore (MDD). La MDD è stata associata a deficit nel metabolismo bioenergetico cerebrale. In un modello sperimentale di depressione, la catena respiratoria mitocondriale è risultata inibita dallo stress cronico. I soggetti depressi hanno anche una produzione significativamente inferiore di ATP (un vettore energetico) nel loro tessuto muscolare e una maggiore incidenza di delezioni nel loro DNA mitocondriale. I dati della spettroscopia di risonanza magnetica in soggetti con MDD hanno mostrato che la risposta all'aumento di un inibitore selettivo della ricaptazione della serotonina (SSRI) con triiodotironina (un ormone tiroideo) è associata al ripristino dei livelli di ATP nel cervello. Uno studio aperto preliminare su 10 soggetti depressi ha dimostrato che il tPBM era sicuro, efficace e ben tollerato. Più recentemente, l'efficacia e la sicurezza del tPBM sono state esplorate anche nel trattamento dell'ASD con risultati promettenti e senza eventi avversi gravi. In quello studio, 40 partecipanti hanno ricevuto otto applicazioni di luce laser di 5 minuti alla base del cranio e nelle aree temporali per un periodo di 4 settimane (2 applicazioni a settimana). Un laser pulsato di 635 nm è stato confrontato con un placebo (LED molto deboli) e si è dimostrato associato a un miglioramento significativo dei sintomi ASD. La penetrazione nei tessuti varia a diverse lunghezze d'onda, con una gamma di 800-850 nm che penetra nel tessuto profondo rispetto a quella di 635 nm.

Più recentemente, i ricercatori hanno completato uno studio prospettico di trattamento in aperto di 8 settimane di tPBM in 10 pazienti adulti con livello di ASD da moderato a grave. Il tPBM a breve termine è stato ben tollerato ed è stato efficace nel ridurre la gravità dei sintomi dell'ASD e dell'ADHD in comorbilità. Inoltre, il trattamento tPBM è stato associato a miglioramenti nelle funzioni esecutive, in particolare nei domini funzionali di flessibilità cognitiva e controllo emotivo, pianificazione e organizzazione, inibizione della risposta e miglioramento significativo della funzione generale. Il trattamento con tPBM è stato ben tollerato e non si sono verificati eventi avversi gravi. Un soggetto ha avuto mal di testa 8 ore dopo il primo trattamento e un altro paziente ha avuto insonnia dopo il primo episodio di trattamento. Entrambi i pazienti si sono ripresi spontaneamente e non hanno richiesto modifiche ai trattamenti in studio. Il progetto attuale prevede uno studio clinico randomizzato in doppio cieco di tPBM in pazienti adulti con ASD.

Lo scopo principale di questo studio prospettico controllato con placebo (sham) di 8 settimane è valutare l'efficacia, la sicurezza e la tollerabilità del tPBM con luce nel vicino infrarosso in adulti intellettualmente capaci con ASD. Poiché il tPBM è una radiazione non ionizzante, si prevede che più sessioni siano sicure.

Il trattamento tPBM può essere completato nel comfort delle case dei partecipanti, monitorando la loro sicurezza e risposta durante le visite programmate. Questo studio clinico risponderà se il tPBM ha un effetto sui sintomi dell'ASD e se è sicuro e accettabile tra i pazienti con ASD, per i quali visite frequenti sarebbero altrimenti proibitive o lo renderebbero inaccessibile.

Il vantaggio dell'approccio terapeutico tPBM rispetto alla farmacoterapia è che l'aderenza può essere facilmente monitorata con le registrazioni del dispositivo e al paziente non è richiesto di ingerire alcuna sostanza. Questo studio proposto contribuirà a rispondere alla domanda se il tPBM abbia un effetto sui sintomi dell'ASD e se sia accettabile nelle popolazioni minoritarie, giustificando così ulteriori studi e investimenti.