Integrazione prenatale di melatonina per la neuroprotezione nella restrizione della crescita fetale (PROTECTMe)

Dopo il rilevamento di FGR, gli obiettivi attuali nell'assistenza clinica si concentrano sulla valutazione del benessere fetale e sull'evidenza di un adattamento fisiologico all'insufficienza placentare. Queste informazioni guidano i tempi degli steroidi, se indicati, e la pianificazione del parto per ridurre al minimo la probabilità di natimortalità. Il solfato di magnesio è l'unica terapia disponibile dimostrata per migliorare lo sviluppo del cervello fetale nel contesto dell'insufficienza placentare e dell'ipossia. Il solfato di magnesio agisce riducendo il rilascio di glutammato in un ambiente ipossico, probabilmente riducendo al minimo le lesioni cerebrali ipossiche. Sembra ridurre il rischio di successiva paralisi cerebrale di circa il 30%. Tuttavia, il solfato di magnesio viene utilizzato solo nelle ore immediatamente precedenti la nascita, mentre una parte significativa delle lesioni cerebrali sottostanti nella FGR si verifica probabilmente nei giorni o nelle settimane precedenti. L'uso di un integratore sicuro, somministrato dalla madre, iniziato nelle settimane precedenti la nascita, potrebbe fornire ulteriori benefici significativi nel ridurre le complicanze affrontate dai neonati prematuri nel contesto dell'insufficienza placentare.

La melatonina (5-metossi-N-acetiltriptamina) è un ormone liposolubile endogeno prodotto principalmente dalla ghiandola pineale nell'uomo. Fornisce segnali temporali circadiani e stagionali dovuti al controllo neuroendocrino in risposta alla luce del giorno. Pertanto, la secrezione di melatonina è relativamente bassa durante il giorno, con un aumento esponenziale della sintesi e della secrezione che si verifica da metà pomeriggio e raggiunge un picco a mezzanotte.

Oltre ai segnali temporali, la melatonina è un potente antiossidante, che agisce sia come scavenger diretto di radicali liberi dell'ossigeno, in particolare il radicale idrossile altamente dannoso, sia indirettamente attraverso l'up-regolazione di enzimi antiossidanti tra cui glutatione perossidasi, glutatione-reduttasi, superossido dismutasi e catalasi. I metaboliti della melatonina forniscono un ulteriore effetto antiossidante.

La melatonina è un trattamento attraente per l'uso come neuroprotettore fetale in gravidanza, poiché attraversa liberamente la placenta e la barriera emato-encefalica. Ha anche un eccellente profilo di sicurezza senza effetti avversi noti. Le placente esprimono recettori per la melatonina, e quindi la melatonina può proteggere dallo stress ossidativo generato dal danno da ischemia-riperfusione della placenta.

La melatonina è stata studiata in diversi studi clinici relativi alla riproduzione umana e per scopi diversi. Tuttavia, non è stato completato alcuno studio randomizzato che valuti il ​​ruolo della melatonina nella neuroprotezione fetale. La melatonina è stata valutata nella tecnologia di riproduzione assistita in cui la qualità degli ovociti è vitale per il successo della fecondazione in vitro (IVF). La melatonina e il mio-inositolo sono due composti presenti nel fluido follicolare che sono importanti per la maturazione e la qualità degli ovociti. Tamura et al. (nel 2008) e Rizzo et al. (nel 2010) hanno condotto studi clinici in cui hanno co-trattato pazienti rispettivamente con 2 milligrammi (mg) e 3 mg di melatonina. I pazienti del Tamura et al. studio hanno ricevuto melatonina dal quinto giorno del ciclo mestruale precedente fino al giorno del prelievo degli ovociti. Entrambi gli studi hanno rivelato una migliore qualità degli ovociti, ma la tendenza ad aumentare i tassi di gravidanza non è riuscita a raggiungere la significatività statistica. Uno studio condotto da Unfer et al. nel 2011 ha somministrato 2 g di mio-inositolo, 200 µg di acido folico più 3 mg di melatonina al giorno per 3 mesi a donne che non erano riuscite a rimanere incinte nei precedenti cicli di fecondazione in vitro, all'inizio di un nuovo ciclo di fecondazione in vitro. Questo trattamento ha provocato un totale di 13 gravidanze, di cui 9 confermate ecograficamente e 4 con aborto spontaneo. Il trattamento è continuato dopo il completamento del ciclo di fecondazione in vitro, per tutta la gravidanza fino al parto. Il trattamento è stato associato a ovociti di migliore qualità e gravidanze più riuscite. Tutti i bambini nati da gravidanze trattate con melatonina erano in buone condizioni senza anomalie.

Per valutare il trasferimento materno-fetale della melatonina uno studio di Okatani et al. nel 1998 ha somministrato una singola dose orale di 3 mg di melatonina a 33 donne a termine (37-40 settimane di gestazione) da 1 a 4 ore prima di un taglio cesareo programmato. I livelli di melatonina sono stati valutati nel sangue venoso materno e nel sangue venoso e arterioso ombelicale. Un totale di 12 donne incinte sane partorite per parto vaginale sono servite come controlli. La somministrazione di melatonina ha portato ad un rapido (20 volte) aumento dei livelli sierici fetali. Non c'erano differenze tra i livelli sierici materni e fetali di melatonina, suggerendo un trasferimento rapido e senza restrizioni di melatonina dalla madre al feto.

Gli stessi ricercatori hanno testato se la melatonina potesse aumentare la regolazione degli enzimi antiossidanti. Non più di 12 ore prima dell'interruzione volontaria della gravidanza (tra la 7a e la 9a settimana di gestazione), è stata somministrata una dose orale di 6 mg di melatonina a 47 donne in gravidanza. Un aumento significativo dell'enzima antiossidante glutatione perossidasi è stato osservato negli omogenati coriali derivati ​​dopo la procedura, portando alla conclusione che la melatonina potrebbe fornire una protezione indiretta contro le lesioni causate da specie reattive dell'ossigeno come si osserva nella preeclampsia, nella FGR e nell'ipossia fetale.

La dose utilizzata in questo studio si basa sui dati di uno studio clinico sulla melatonina per la preeclampsia che mostra che 30 mg al giorno erano sicuri per la madre e il bambino senza effetti avversi apparenti. Le concentrazioni di melatonina nel sangue del cordone venoso ottenute erano invariate tra una madre che riceveva 8 mg e 30 mg al giorno di melatonina (concentrazione di melatonina ~ 2100 pg/mL). Questa concentrazione nel sangue del cordone ombelicale sembrerebbe sufficiente per la neuroprotezione secondo le informazioni nei modelli ovini. Tuttavia, il grado di riduzione dello stress ossidativo raggiunto all'interno del letto placentare era inferiore nelle madri che ricevevano 8 mg di melatonina al giorno. Pertanto, si è ritenuto che la dose più alta di 30 mg al giorno avesse maggiori probabilità di ottenere un risultato clinicamente significativo.

Il team investigativo ha dimostrato che l'integrazione di melatonina esercita molteplici effetti antiossidanti e antinfiammatori, portando a una significativa riduzione dello stress ossidativo e della perossidazione lipidica all'interno del cervello fetale in un modello ovino di FGR. In assenza di melatonina, questo studio ha dimostrato che la perossidazione lipidica all'interno del cervello fetale ha portato a una significativa ipomielinizzazione della sostanza bianca e lesioni assonali, causando prestazioni neurologiche compromesse negli agnelli. La lesione è stata migliorata completamente in quelli esposti all'integrazione di melatonina, senza lesioni cerebrali strutturali osservate e risultati sullo sviluppo neurologico normalizzati.

Di conseguenza, presso la Monash Health è stato condotto un piccolo (n=12) studio di fase 1 integrando le gravidanze affette da FGR grave con 8 mg di melatonina al giorno. L'uso di melatonina è stato ben tollerato senza effetti avversi osservati. È stata osservata una riduzione del grado di perossidazione lipidica placentare (n=6).

La FGR ad esordio precoce comporta significativi rischi fetali di parto prematuro. Dopo la diagnosi, quei bambini che richiedono il parto

Con circa il 97% dei bambini FGR nati

Gli effetti collaterali più comuni della melatonina sono mal di testa, vertigini, nausea e sonnolenza. La melatonina non ha effetti farmacologici acuti sul sistema nervoso o vascolare, a parte il suo impatto benigno ma attivo sui meccanismi del sonno. Dosi estremamente elevate fino a 800 mg/kg di melatonina sono state somministrate in modo sicuro agli animali senza che siano morti, il che significa che non è stato possibile stabilire una dose letale media. Negli esseri umani, il trattamento a lungo termine con dosi giornaliere elevate fino a 10 g di melatonina non ha causato alcuna tossicità, ad eccezione di casi isolati di rossore cutaneo, crampi addominali, diarrea, scotoma lucidum ed emicrania.

L'ingestione prolungata di 1 g di melatonina al giorno ha causato solo sonnolenza soggettiva ma non ha provocato alcuna tossicità a occhi, fegato, reni e midollo osseo. In uno studio clinico di fase II condotto nei Paesi Bassi, a 1400 donne sono state somministrate 75 mg di melatonina ogni notte per 4 anni, senza che siano stati riportati effetti collaterali.

La sicurezza dell'uso della melatonina in gravidanza è stata studiata in ratte Sprague-Dawley in gravidanza precoce, a dosi comprese tra 1 e 200 mg/kg/giorno e non ha influenzato la mortalità prenatale, il peso corporeo del feto o altre misure del benessere fetale. Gli effetti avversi materni osservati a dosi elevate, includevano lieve sedazione, ridotto aumento di peso materno e ridotta assunzione di cibo. Questo studio ha cercato di determinare il livello materno e fetale senza effetti avversi (NOAEL). Il NOAEL è il livello di esposizione in cui una particolare sostanza non aumenta statisticamente o biologicamente in modo significativo la frequenza o la gravità degli effetti avversi in una popolazione esposta rispetto a una popolazione di controllo idonea. Il NOAEL materno in questo studio è risultato essere 100 mg/kg/giorno, il NOAEL fetale è stato stabilito a ≥200 mg/kg/giorno quando somministrato alla madre. La tossicità del livello di effetto avverso più basso osservato nella madre è stata di 200 mg/kg/giorno. Con le informazioni di cui sopra prese nel contesto, l'Australian Therapeutic Goods Administration (TGA) ha assegnato alla melatonina una classificazione di categoria di gravidanza B3.

I ricercatori hanno recentemente completato uno studio di fase 1 (NCT01695070) utilizzando l'integrazione di melatonina in gravidanza, nonché uno studio clinico su donne con pre-eclampsia (ACTRN12613000476730) utilizzando la stessa dose proposta per questo studio e ad oggi non sono stati riscontrati effetti avversi stato identificato nella madre, nel feto o nel neonato.

PROTECT Me mira a essere uno studio multicentrico, in triplo cieco, randomizzato, a gruppi paralleli, controllato con placebo. Questa sperimentazione sarà intrapresa e coordinata da Monash Health.

Finora altri ospedali perinatali in Australia e Nuova Zelanda hanno accettato di partecipare alla sperimentazione. Ogni centro nominerà un investigatore locale +/- un ricercatore per supervisionare il reclutamento locale.

La dimensione del campione richiesta è stata calcolata per rilevare se l'integrazione di melatonina offre una differenza clinicamente rilevante negli esiti dello sviluppo neurologico tra i sopravvissuti. Un aumento di 4-5 punti quoziente nella scala cognitiva Bayley-IV è stato ritenuto clinicamente sufficientemente significativo per guidare i cambiamenti nella politica sanitaria in precedenza. L'analisi della potenza mostra che 69 partecipanti per gruppo consentiranno di rilevare una differenza nel punteggio cognitivo Bayley-IV di 5 punti tra i due gruppi, con una potenza del 90% e un livello alfa di 0,05, utilizzando il test T a 2 lati per il confronto . Ciò presuppone una deviazione standard di 9 e che, in media, il bambino con ritardo di crescita ha dimostrato di avere un punteggio cognitivo inferiore di 5 punti rispetto al neonato prematuro sano e di 8 punti inferiore rispetto al neonato sano a termine. Tipicamente, il punteggio Bayley IV ha una deviazione standard di 15, tuttavia è stata osservata una variabilità ridotta nella popolazione FGR e questo ha informato la deviazione standard utilizzata qui. Tra le gravidanze complicate da FGR ad esordio precoce si osserva comunemente un tasso di perdita perinatale di circa il 15%. Tenendo conto di un tasso di perdita perinatale del 15%, verranno reclutate altre 44 donne. Supponendo un'ulteriore perdita del 5% rispetto al tasso di follow-up, gli investigatori mireranno a reclutare altri 14 partecipanti.

Questo studio mira anche a valutare se l'impatto della melatonina è diverso nelle diverse età gestazionali. Pertanto, verrà intrapresa una sottoanalisi per confrontare quelli con FGR ad esordio precoce identificato