Safrantilskudd ved Stargardts sykdom (STARSAF02)

Forskningsplan Bakgrunn Stargardts sykdom (STGD/FFM) er den vanligste arvelige recessive makuladystrofien (Blacharski, 1988) karakterisert ved debut fra ungdom til ung voksen, sentral synshemming, progressiv bilateral atrofi av makula og retinal pigmentepitel (RPE), med en hyppig forekomst av oransje/gule flekker fordelt rundt makula og/eller midtre netthinneperiferien (Noble og Carr, 1971). En klinisk lignende retinal lidelse, fundus flavimaculatus (FFM), viser ofte senere debutalder og langsommere progresjon. Det har blitt foreslått og demonstrert (Allikmets et al., 1997) at STGD og FFM representerer alleliske lidelser. Mutasjoner i genet som koder for en ATP-bindende kassett (ABC) transportør (ABCR), kartlegging til kromosom 1p13-p21, har vist seg å være ansvarlig for STGD (Allikmets et al., 1997). ABCR-genet uttrykkes utelukkende og i høye nivåer i netthinnen, i både stav- og kjeglefotoreseptorer (Molday et al., 2000). En fersk studie av Weng et al. (1999), som undersøkte de molekylære mekanismene som ligger til grunn for fotoreseptordegenerasjon i ABCR knock-out mus, foreslo at fotoreseptorer dør som en konsekvens av "forgiftning" av RPE ved lipofuscinakkumulering og tap av RPE-støtterollen. Akkumulering i RPE-cellene av en forbindelse, A2E, dannet fra kondensering av fosfatydiletanlolamin og all-trans-retinal frigitt fra fotoaktivert rhodopsin (Sparrow et al., 2000), fører sannsynligvis in vivo til økt absorpsjon av blått lys og til fototoksisk RPE-celleskade. Den mutasjonsinduserte sykdommen kan påvirke både stav- og kjeglefotoreseptorer, i relativt tidlige stadier. In vitro-studier (Sun og Nathans, 2001) viste også at ABCR i seg selv er et effektivt mål for all-trans-retinal-mediert fotooksidativ skade.

Klinisk har mange rapporter dokumentert en unormal funksjon av både makulære og perifere kjegler, samt staver, i STGD/FFM (Moloney et al., 1983; Lachapelle et al., 1990). Det er også bevis (Lois et al., 2001) for at STGD/FFM kan være assosiert med forskjellige mønstre av retinal dysfunksjon, med en selektiv involvering av makulær funksjon, eller mer utbredt dysfunksjon som involverer kjegle- og/eller stavfunksjon, som viser intrafamiliær konsistens. Karakteristiske abnormiteter ved mørk tilpasning (Aleman et al., 1999), som involverer en forsinket gjenoppretting etter blekemiddel, til grunnlinjesensitiviteten, til den siste grenen av tilpasningskurven er også beskrevet. Lignende abnormiteter i stavmørketilpasning er nylig funnet hos en mus som er heterozygot for en nullmutasjon i ABCR-genet (Mata et al., 2001). Klinisk bevis (Parisi et al., 2002) indikerer at også gjenoppretting av kjeglefølsomhet etter bleking er alvorlig svekket i STG/FF, noe som tyder på at dypt endret retinoidresirkulering, som fører til fotooksidativ skade, spesifikt forekommer i kjeglefotoreseptorer.

Nyere eksperimentelle funn (Maccarone et al., 2008) indikerer at safran, avledet fra pistillene til Crocus Sativus, kan ha en rolle som netthinnenevrobeskyttende mot oksidativ skade. Saffron har faktisk vist seg å være beskyttende, både for morfologi og funksjon, i en rottemodell av lysindusert fotoreseptordegenerasjon. I denne modellen antas celledød å være et resultat av oksidativt stress indusert av langvarig økning i oksygenspenning og fotooksidasjon. Safran er en attraktiv kandidat for å bli testet fordi stigmataene til Crocus sativus inneholder biologisk høye konsentrasjoner av interessante kjemiske forbindelser inkludert crocin, crocetin (Giaccio, 2004), hvis multiple C=C-bindinger gir antioksidantpotensialet. For ikke å nevne at dets flere hundre år lange bruk som krydder, uten kjente skadevirkninger, øker tilliten til sikker bruk. I tillegg er det nylig rapportert (Ochiai et al., 2007) at krociner er i stand til å aktivere metabolske veier for å beskytte celler mot apoptose og redusere lysindusert død i isolerte fotoreseptorer (Laabich et al., 2006), mens crocetin (Giaccio) , 2004) øker oksygendiffusiviteten gjennom væsker, for eksempel plasma. Tatt i betraktning den høye metabolske hastigheten til fotoreseptorer, kan tilgjengeligheten av oksygen være en kritisk faktor for å beskytte dem mot død. I tillegg har Kanakis et al. (Kanakis et al, 2007) viste at metabolitter av antioksidantflavonoider binder seg direkte til DNA og induserer dens delvise konformasjon til beta-DNA, og beskytter derved cellen mot skade. Basert på disse observasjonene kommer det klart at safranekstrakt ikke fungerer som en enkel antioksidant. De særegne egenskapene til Saffron-komponenter støtter hypotesen om en involvering av svært forskjellige virkemåter, fra antioksidantaktivitet til direkte kontroll av genuttrykk. Disse komponentene kan virke hos mennesker som beskyttende midler mot oksidativ skade på den aldrende netthinnen, og kan reparere tidlig fotoreseptorskade assosiert med STG/FF, hvis sykdomspatofysiologi er blitt koblet av eksperimentelle studier (Mata et al, 2001) til lys- indusert oksidativ skade på den ytre netthinnen. I STG/FF-øyne, i tidlige sykdomsstadier, beholdes det normale antallet kjeglefotoreseptorer delvis, selv om cellene kan være dysfunksjonelle. Som et resultat av de reddende effektene av Saffron, kan utvalget av skadede, men levedyktige fotoreseptorer øke responsen, noe som resulterer i forbedret retinal følsomhet.

Målet med dette prosjektet er å evaluere om safrantilskudd har en gunstig nevro-beskyttende effekt for den skadede netthinnen som følge av ABCR mutasjon-STD/FF.

Kliniske protokollpasienter En gruppe på 30 STG/FF-pasienter (14 menn, 16 kvinner, aldersgruppe: 15-68 år) vil bli inkludert i denne studien. Pasienter vil oppfylle følgende inklusjonskriterier: 1. Makulær og perifer netthinnedegenerasjon med typiske funduskopiske lesjoner (netthinneflekker) og et kjeglestavmønster av netthinnedysfunksjon, bestemt ved standard Ganzfeld elektroretinografi og mørketilpasset fundusperimetri, og klassisk fundusutseende , 2. Relativt bevart sentral retinal funksjon (synsfelt av Goldmann V/4e > 30°, korrigert EDTRS synsskarphet > 20/80) og stabil sentral fiksering som bestemt av et Visuskope, 3. Kjent genotype eller genotype under studie, 4. Minst fire oppfølgende kliniske undersøkelser de siste tre årene, 5. Ingen eller minimal opasitet for øyemedier, 6. Ingen samtidig okulær (f.eks. glaukom, amblyopi) eller systemiske sykdommer. Informert samtykke for alle pasienter og kontroller vil bli innhentet etter at målene og prosedyrene for studien vil bli forklart i detalj.

Behandlings- og testskjema Pasientene vil bli delt inn i to grupper: 15 vil behandles med oral tilskudd av en daglig dose safran i 90 dager, og 15 vil gjennomgå placebobehandling i samme periode. Ved slutten av en 90 dagers periode vil pasientene krysses over og tildeles henholdsvis placebo eller safrantilskudd. Hos alle pasienter vil klinisk undersøkelse, inkludert synsskarphettesting med et kalibrert standard Snellen-diagram og fundusundersøkelse ved direkte og indirekte oftalmoskopi, og FERG-testing utføres ved studiestart (baseline) og etter 180 dagers behandling eller placebo. I alle tilfeller vil etterlevelse bli bedømt ved telefonintervju og antall piller. Bivirkninger vil bli rapportert.

Elektrofysiologiske metoder FERG-testing vil bli utført i henhold til en tidligere publisert teknikk (Falsini et al., 2000). Kort fortalt vil ERG-er fremkalles av LED-generert sinusformet luminansmodulasjon av et sirkulært jevnt felt (18° i diameter, 80 cd/m2 gjennomsnittlig luminans, dominerende bølgelengde: 630 nm), presentert ved frekvensen 41 Hz på baksiden av en ganzfeldskål, opplyst med samme gjennomsnittlige luminans som stimulansen. En serie FERG-responser vil bli samlet inn ved forskjellige modulasjonsdybder [kvantifisert ved Michelsons luminanskontrastformel: 100%*(Lmax -Lmin)/(Lmax +Lmin), hvor Lmax og Lmin er henholdsvis maksimal og minimum luminans] mellom 16,5 % og 93,8 % i 0,1 til 0,3 loggenhetstrinn. FERG-signaler vil bli innhentet i rekkefølge for seks verdier med modulasjonsdybde mellom 16,5 til 93,5 %, presentert i økende rekkefølge. For hver pasient vil FERG-loggamplituder plottes som en funksjon av logmodulasjonsdybde. Den resulterende funksjonens helning vil bli bestemt av en lineær regresjon. Fra den samme regresjonslinjen vil FERG-terskelen bli estimert fra verdien av logmodulasjonsdybden, noe som gir en kriteriumamplitude, tilsvarende et S/N-forhold på 3.

Psykofysikk En inkrementterskelteknikk vil bli brukt for å evaluere gjenopprettingen av kjeglesystemets følsomhet etter blekingseksponering. Psykofysisk terskel vil bli bestemt ved de parasentrale synsfeltplasseringene med bevart visuell sensitivitet, ved å presentere et 0,5 sek blinkende lys på en lystilpassende bakgrunn på 20 cd/kvm. Etter baselinevurdering vil terskelintensiteten for det blinkede lyset bli målt og plottet som en funksjon av tiden, etter 30 sekunders eksponering for et tilpasset lys (levert i Maxwellsk visning ved hjelp av et kalibrert indirekte oftalmoskop) hvis intensitet er estimert blekemiddel ca. % av kjeglefotopigmentet. Den resulterende dynamiske gjenopprettingsfunksjonen, utstyrt med en eksponentiell funksjon, beskriver sensitivitetsgjenopprettingen av det fotopiske systemet etter bleking, og reflekterer enten hastigheten på fri opsin-inaktivering eller fotopigmentsyntese. Et datastyrt system, som benytter et kommersielt tilgjengelig apparat, er utviklet (Fadda et al., 2001) for måling av bleketilpasning av kjeglesystemet.

Statistisk analyse Prøvestørrelsesestimater av pasienter for denne studien vil være basert på tidligere undersøkelser (Parisi et al., 2001) der variasjonen mellom og innenfor forsøkspersoner (uttrykt som data SD) av FERG-parametere ble bestemt hos STG/FF-pasienter. Forutsatt SD-er mellom og innenfor forsøkspersoner i FERG-amplitude og fase på henholdsvis 0,1 logmikroV og 20 grader, gir prøvestørrelsene til pasienter tildelt både Saffron og placebo en kraft på 80 %, ved en alfa = 0,05, for deteksjon i hver grupper en test-retest-forskjell (dvs. 90 dager minus baseline-test) på 0,1 logmicroV (SD: 0,1) og 30 grader (SD: 20) i henholdsvis amplitude og fase. Resultatene vil bli analysert med multivariat statistikk (multivariat variansanalyse for gjentatte mål, MANOVA). I alle analysene vil en p < 0,05 anses som statistisk signifikant.