Transcraniële fotobiomodulatietherapie voor de behandeling van autistische kenmerken bij kinderen en adolescenten met ADHD

Autismespectrumstoornis (ASS) is een neurologische ontwikkelingsstoornis die wordt gekenmerkt door een variabele presentatie van problemen met socialisatie, wederzijdse communicatie en beperkend/herhalend gedrag. Een steeds hogere prevalentie van ASS wordt gedocumenteerd in elk opeenvolgend epidemiologisch onderzoek en de stoornis treft nu naar schatting tot 2% van de jeugd in de algemene bevolking. Deze stijging van de prevalentie wordt gedeeltelijk toegeschreven aan een verbeterde herkenning van autisme bij intellectueel capabele populaties.

Er bestaat geen gevestigde farmacologische behandeling voor de kernkenmerken van ASS.

De huidige praktijk bestaat uit gevestigde evidence-based farmacotherapieën die beschikbaar zijn voor de behandeling van comorbide psychiatrische stoornissen, om de kwaliteit van leven te verbeteren en de ernst van de symptomen bij ASS te verminderen. Klinische onderzoeken naar beschikbare behandelingsopties laten zien dat personen met ASS, in vergelijking met de algemene bevolking, vatbaarder kunnen zijn voor nadelige effecten van medicijnen die dosisgerelateerd kunnen zijn, en mogelijk minder therapietrouw zijn. Nieuwe behandelingen voor kerntekorten bij ASS zijn nodig; een interventie waarvoor geen medicatie nodig is, kan een betere therapietrouw en verdraagbaarheid bieden.

Attention Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD) is de meest voorkomende psychiatrische stoornis die wordt herkend bij jongeren en volwassenen met ASS, en draagt ​​enorm bij aan hun morbiditeit en disfunctie, vooral bij mensen met een intacte intellectuele capaciteit. De prevalentie van ADHD in de algemene bevolking van schoolgaande kinderen is ongeveer 3% tot 5%, hoewel sommige rapporten zelfs een hogere incidentie laten zien. Bijna tweederde van de verwezen populaties van jongeren (variërend van 59-83%) en volwassenen (variërend van 37-68%) met ASS lijdt aan ADHD.

Zowel ADHD als ASS hebben sterke gedeelde erfelijke componenten volgens het bewijs uit tweeling- en familiestudies. Tot 15% van de jongeren met ADHD lijdt aan ASS en ervaart meer morbiditeit en disfunctie. Dit verwarrende effect van ASS lijkt symptoomafhankelijk te zijn en niet afhankelijk van het bereiken van de volledige diagnostische drempel. In feite worstelt tot een derde van de ADHD-jongeren zonder ASS-diagnose nog steeds met aanhoudende symptomen van ASS (voortaan autistische kenmerken [AT's] genoemd) en de bijbehorende gecompromitteerde resultaten. Aanwezigheid van AT's wordt in verband gebracht met een meer gecompliceerd beloop van ADHD, gekenmerkt door toegenomen comorbide psychopathologie, meer verstoord interpersoonlijk, school-, familie- en cognitief functioneren. Anti-ADHD-medicijnen verminderen effectief de kernsymptomen van ADHD, maar bieden geen verbetering in de AT's. Jongeren met ADHD blijven lijden aan de stoornissen geassocieerd met AT's die een gecompromitteerd beloop in meerdere domeinen van functioneren voorspellen, ondanks effectieve behandeling van ADHD. Het behandelen van comorbide AT's bij patiënten met ADHD kan functionele verslechtering voorkomen en de langetermijnresultaten verbeteren. Tot nu toe bestaat er geen bekende behandeling voor de kernkenmerken van ASS of AT's.

Een nieuwe behandelingsbenadering voor sociale en cognitieve tekorten is gebaseerd op transcraniële toepassing van Light Emitting Diode (LED), een onzichtbare, niet-ioniserende elektromagnetische golf. Transcraniële fotobiomodulatie genoemd, tPBM bestaat uit het bilateraal blootstellen van de frontale hersenen aan een niet-ioniserende elektromagnetische golf. De transcraniële fotobiomodulatie (tPBM) is onzichtbaar, dringt door de huid en de schedel tot in het hersenweefsel, is niet-invasief en wordt minimaal als thermische energie verspreid. De voordelen van tPBM zijn golflengtespecifiek. Een mitochondriaal enzym, het cytochroom-c-oxidase, is de primaire chromofoor voor de tPBM bij golflengten van 830-850 nanometer. Wat volgt is een verhoogde productie van adenosinetrifosfaat (ATP) via de ademhalingsketen. Uiteindelijk leidt de verhoogde ATP tot een verhoogd energiemetabolisme voor de cel, en er wordt verondersteld dat er ook een signaalcascade wordt geactiveerd die cellulaire plasticiteit en cytoprotectie bevordert.

Unieke eigenschappen van de tPBM hebben geleid tot nieuwe therapeutische toepassingen in de neurologie, voor de behandeling van personen met een acute ischemische beroerte en in de dermatologie voor de behandeling van alopecia. In de psychiatrische zorg is aangetoond dat tPBM veilig, effectief en goed verdragen wordt in vergelijking met de schijnbehandeling bij patiënten met een depressieve stoornis (MDD).

Deze eigenschappen van de tPBM hebben geleid tot nieuwe therapeutische toepassingen in de neurologie. Bij proefpersonen met een acute ischemische beroerte leidde acute behandeling met de tPBM tot een significant beter resultaat in vergelijking met sham. Deze resultaten werden bevestigd in een ander cohort van patiënten met een beroerte met milde tot matige ernst van de ziekte. Beide onderzoeken bij proefpersonen met een beroerte toonden geen significant verschil in het aantal bijwerkingen, evenals ernstige bijwerkingen, tussen de met tPBM en sham behandelde proefpersonen. De tPBM is ook gebruikt als behandeling van alopecia en in diermodellen voor door methanol geïnduceerde retinale toxiciteit. De tPBM wordt al veel gebruikt voor niet-invasieve beoordeling van de hersenfunctie (ter vervanging van functionele magnetische resonantie beeldvorming in studies van baby's en jonge volwassenen, onder de naam Near Infrared Spectroscopy), wat het relatief lage risico van tPBM onderstreept.

Voorgestelde behandeling met tPBM is eerder onderzocht bij patiënten met depressieve stoornis (MDD). MDD is in verband gebracht met tekorten in het bio-energetische metabolisme van de hersenen. In een experimenteel model van depressie bleek de mitochondriale ademhalingsketen (de cellulaire plaats voor energieproductie) te worden geremd door chronische stress. Depressieve personen hebben ook een significant lagere productie van ATP (een energievector) in hun spierweefsel en een grotere incidentie van deleties in hun mitochondriaal DNA. Gegevens van magnetische resonantiespectroscopie bij proefpersonen met MDD toonden aan dat respons op de vergroting van een selectieve serotonineheropnameremmer (SSRI) met triiodothyronine (een schildklierhormoon) geassocieerd is met herstel van de niveaus van ATP in de hersenen. Een voorlopige open studie bij 10 depressieve proefpersonen heeft aangetoond dat de tPBM veilig, effectief en goed verdragen werd.

Meer recent werd een proof of concept-studie uitgevoerd met tPBM, in een open-label, prospectief ontwerp met 10 patiënten met een diagnose van ASS tussen 18 en 55 jaar. Vijf patiënten voldeden aan de strikte respondercriteria en er werd een statistisch significante verbetering waargenomen in alle door de arts en de patiënt beoordeelde metingen op het midden- en eindpunt. Werkzaamheidsmetingen toonden aan dat tPBM de AT's aanzienlijk verbeterde bij 7 patiënten (70%) en goed werd verdragen zonder behandelingsbeperkende bijwerkingen of ernstige bijwerkingen. Het therapietrouwpercentage onder de deelnemers was 98%.

Deze bevindingen suggereren dat tPBM een veelbelovende behandeling kan zijn voor sociale kerntekorten geassocieerd met ASS en een veilige, haalbare behandelingsbenadering is. Het grootste risico van tPBM bij het gebruik van een laser als lichtbron houdt verband met onbedoelde blootstelling van het netvlies, wanneer stralen door de lens worden geprojecteerd, met een verhoogd risico op maculaire degeneratie. LED-licht deelt niet hetzelfde risiconiveau als laserlichtbronnen. Op basis van deze veelbelovende resultaten is deze nieuwe behandelmethode veilig, goed verdragen en geassocieerd met statistisch en klinisch significante verbeteringen in de symptomen van ASS.

De onderzoekers veronderstellen dat tPBM veilig en effectief zal zijn bij de behandeling van AT's bij jongeren met ADHD, en het sociaal functioneren zal verbeteren, wat stimulerende middelen niet aanpakken.

Voornoemde proof-of-concept-studie was gezegend met een snel rekruteringstempo, met 10 deelnemers gedurende een periode van 18 maanden, ondanks de veeleisende aard ervan voor onze patiënten. Een nog snellere en efficiëntere rekrutering samen met een minder veeleisend schema voor onze patiënten is mogelijk. Telegeneeskunde vervangt face-to-face kantoorbezoeken via een tweerichtingsvideoconferentie op afstand via beveiligde internettoegang. Het gebruik van telegeneeskunde in de klinische setting heeft met succes specialistisch advies opgeleverd met gunstige patiëntresultaten, tevredenheid en kosten. Klinische proeven zijn de gouden standaard voor het evalueren van nieuwe therapeutische mogelijkheden in de geneeskunde, inspanningen gericht op het verbeteren van hun efficiëntie zijn nodig om patiëntenparticipatie te vergemakkelijken op een manier die uitval vermindert, en telegeneeskunde kan zo'n mogelijkheid bieden.

De onderzoekers stellen een open-label studie voor om de veiligheid en werkzaamheid van tPBM te beoordelen bij het verbeteren van AT's bij ADHD-jongeren met comorbide AT's. In aanmerking komende deelnemers zijn jongeren met adequaat behandelde ADHD die zich presenteren met comorbide AT's van ten minste matige ernst. Deelnemers krijgen gedurende 8 weken dagelijks tPBM. Deelnemers die aan de geschiktheidscriteria voldoen, krijgen het tPBM-apparaat toegestuurd. Ze kunnen de behandeling thuis uitvoeren, op vaste tijdstippen. Nauwkeurige toepassing van tPBM, de veiligheid en werkzaamheid ervan zullen worden beoordeeld tijdens regelmatig geplande vergaderingen met de studiearts. Deze vergaderingen zullen allemaal worden gehouden via telegeneeskunde met HIPAA-compatibele communicatietechnologie. De veiligheid van en de behandelingsrespons op tPBM zullen worden gecontroleerd door middel van door de ouders en de arts beoordeelde maatregelen tijdens regelmatig geplande bezoeken. De studie gaat in op de vraag of tPBM effectief is voor de behandeling van AT's bij jongeren met ADHD, en of het acceptabel is bij onze patiënten.

Bepaalde aspecten van tPBM maken het een haalbare interventie. Het kan thuisbezorgd worden. Het vereist geen inname van stoffen. Het is mogelijk dat de blootstelling aan tPBM acceptabeler is dan het gebruik van medicijnen bij sommige minderheidsgroepen. Deze interventie vereist geen aanbieders met specifieke culturele expertise of tweede taalvaardigheid.

De tPBM-behandeling kan worden voltooid in het comfort van de deelnemers thuis, terwijl hun veiligheid en respons worden bewaakt tijdens geplande medicijnbezoeken. Het voordeel van de tPBM-behandelingsaanpak ten opzichte van farmacotherapie is dat de therapietrouw eenvoudig kan worden gecontroleerd. Deze studie zal beantwoorden of tPBM een effect heeft op ASS-symptomen bij ADHD en of het acceptabel is bij onze patiënten, voor wie frequente bezoeken anders onbetaalbaar of ontoegankelijk zouden zijn. Daarom stellen de onderzoekers voor om in dit studieprotocol telegeneeskundebezoeken op te nemen.