Ketogen diæt forbedrer anfald

Dette papir er en del af 2018 Microbiome Special Issue af NMJ. Download hele nummeret her.

Relation

Wu Q, Wang H, Fan YY, et al. Effekter af en ketogen diæt på 52 børn med farmakorresistent epileptisk encefalopati: en klinisk prospektiv undersøgelse.Hjernens adfærd. 2018;8(5):e00973.

Udkast

Prospektiv klinisk undersøgelse

Objektiv

At måle virkningerne af en ketogen diæt på børn, der lider af lægemiddelresistente epileptiske anfald

Deltager

Fra en indledende gruppe på 62 børn gennemførte 52 børn med farmakorresistent epileptisk encefalopati en 12-ugers ketogen diæt. Tredive af disse 52 var mænd; Alder varierede fra 3 måneder til 7 år. Alle deltagere var blevet diagnosticeret med farmakorresistent epileptisk encefalopati, havde taget 2 eller flere typer antiepileptika og oplevede stadig hyppige anfald (>4 anfald om måneden) trods regelmæssig behandling. Alle deltagere var kinesere.

Ernæringsintervention

Ernæringseksperter forberedte ketogene diæter i henhold til det modificerede Johns Hopkins-program for hver deltager. Fedt til ikke-fedt-forholdet for hver diæt blev gradvist øget fra 0,5:1,0 til 4,0:1,0 inden for 1 til 2 måneder i henhold til hver patients specifikke omstændigheder. De ketogene diætopskrifter er designet til at passe til kinesiske spisevaner. Alle deltagere modtog den ketogene ernæringsintervention.

Undersøgelsesparametre vurderet

Deltagerne gennemgik et batteri af laboratorietests, der omfattede rutinekemi, urin, lipid, lever og urinprofiler; ultralyd, elektrokardiogram og elektroencefalogram undersøgelser; og tæt overvågning af glucose, ketonstoffer, anfald og uønskede hændelser i løbet af undersøgelsesperioden.

Anfald blev sporet begyndende en måned før diætinterventionen for at opnå et baseline-mål for anfaldshyppighed. I behandlingsperioden blev der ført en dagbog over forekomsten af ​​anfald af en forælder eller værge. Anfaldshyppigheden blev sammenlignet i uge 4, 12 og 24.

UCLA har allerede givet licensrettigheder til en nystartet virksomhed, der samler midler til at udvikle en probiotisk behandling mod epilepsi.

Ændringer i anfaldskvaliteten blev vurderet ved hjælp af 4-timers EEG'er i uge 4 og 12. For at sammenligne effekterne blev der udført et 4-timers EEG før behandling og 3 måneder efter afslutning af behandlingen. Gesell Developmental Scale blev brugt til at vurdere kognitiv funktion efter de 12 ugers behandling.

Det er kompliceret at vurdere ændringer i sværhedsgraden af ​​anfald. Anfald kan ændre sig i type, hyppighed og intensitet. Disse forskere brugte Engel-klassifikationssystemet, som beskriver respons på epilepsibehandlinger ved hjælp af følgende klassificeringssystem:

Grad 1: fuldstændig remission efter behandling

Grad II: sjældne epileptiske episoder, der påvirker funktionen (90%-100% remission)

Grad III: Anfald er blevet bedre (50 % færre anfald)

Grad IV: ingen væsentlig forbedring

Primært resultatmål

Behandlingen blev anset for effektiv, hvis patientens anfaldsaktivitet var reduceret med mindst 50 %.

Nøgleindsigter

Behandlingen blev anset for at være effektiv hos 29 af de 52 deltagere (56 %) efter 12 ugers behandling. Hos respondere var effekten af ​​behandlingen tydelig i de første 2 uger. I 15 af tilfældene blev der observeret fordele i den første uge af behandlingen. Ved afslutningen af ​​undersøgelsen var 14 deltagere (27%) fri for anfald. En signifikant reduktion i antallet af anfald blev observeret i 9 tilfælde (17%). En reduktion i antallet af anfald med det halve eller mere blev observeret i 6 tilfælde (11,5%). Behandlingen blev ikke anset for effektiv i 23 tilfælde (44%). Husk, at benchmark for effektivitet var mindst 50 % reduktion i antallet af anfald fra baseline (Engel Classification Grade III eller højere).

Praksis implikationer

Hvorfor er denne undersøgelse om ketogen diæt og epilepsi inkluderet i dette specialnummer, der inkluderer artikler om det menneskelige biom? Ved første øjekast tror du måske, at denne artikel er tilføjet ved et uheld.

Den ketogene diæt blev bevist effektiv til behandling af børneanfald for næsten et århundrede siden.¹Den ketogene diæt er langt fra ny, selvom denne idé om at bruge den som en strategi i lægemiddelresistente tilfælde har fået opmærksomhed for nylig.²

Det nye er, at vi har erfaret, at virkningerne af den ketogene diæt på epilepsi kan være relateret til dens effekt på tarmbiomet.

Forfatterne af den ketogene diætundersøgelse hos børn, der er diskuteret her, nævner ikke dette i deres diskussion af resultater. I deres diskussion var de ikke sikre på, hvorfor diæten virkede for næsten halvdelen af ​​deltagerne. De foreslog, at det at skifte hjernen til at bruge ketoner som energikilde, eller måske selve kaloriebegrænsningen, kunne have noget at gøre med fordelene.

Den seneste hypotese for ketogene antikonvulsive virkninger er overbevisende nok til at blive præsenteret her, selvom dataene kommer fra museforsøg.

Tidligere forsøg med mus har vist, at ketogen diæt forhindrer udviklingen af ​​epilepsi,³forbedring af symptomer på autisme,⁴Forbedring af motoriske symptomer ved Alzheimers sygdom,⁵og reducere epileptisk aktivitet i hjernen.⁶

I nummeret af 24. maj 2018celleChristine Olson og kolleger i Elaine Hsiaos laboratorium ved UCLA foreslog, at den ketogene diæt hurtigt ændrer tarmbiomet på en bestemt måde, så det giver beskyttelse mod både elektrisk inducerede anfald og spontane tonisk-kloniske anfald i 2 musemodeller af epilepsi.⁷

I denne museundersøgelse viste forfatterne, at den ketogene diæt ikke gav beskyttelse mod anfald hos ketogene mus, der enten var opvokset i et bakteriefrit miljø eller stærkt behandlet med antibiotika. Men at transplantere musene med populationer afAkkermansiaogParabacteroidesBakterier gav beskyttelse mod anfald.

Olson et al. tyder på, at den ketogene diæt med højt fedtindhold og lavt kulhydrat ændrer tarmbiomet, reducerer diversiteten og øger befolkningerneAkkermansia muciniphilaogParabacteroides sppBakterie. Dette skift i bakteriepopulationer reducerer derefter gamma-glutamyl transpeptidase aktivitet, som reducerer gamma-glutamyl aminosyrer i blodet, hvilket igen øger gamma-aminosmørsyre (GABA) niveauer i hjernen. Øget GABA i hjernen giver beskyttelse mod anfald.

Hsiaos laboratorium har produceret en lind strøm af interessant forskning relateret til tarmbiomet og dets virkninger på hjernen hos mus og mennesker.

I 2013 rapporterede Hsiao, at ændringer i mikrobiota og gastrointestinal barriere kunne korrigeres i en musemodel for autismeBacteroides fragilis. Hsiao mener, at en sådan ændring af tarmbiomet kan reducere autismelignende symptomer.⁸Hsiaos arbejde med autisme fortsætter. Det er nu almindeligt accepteret, at immunforstyrrelser og fordøjelsesproblemer er almindelige tilstande hos børn på autismespektret.^9.10

UCLA har allerede givet licensrettigheder til en nystartet virksomhed, der samler midler til at udvikle en probiotisk behandling mod epilepsi. Tanken er, at den rigtige formulering af bakterier modulerer GABA og giver de neurobeskyttende virkninger af en ketogen diæt i pilleform. At synke en pille ville være lettere end at følge en ketogen diæt og indebærer færre risici for bivirkninger.¹¹

Der kan være andre strategier til at øge tarmpopulationer af disse bakterier. Metformin, et lægemiddel, der bruges til at behandle type 2-diabetes, ser ud til at øge populationerne af disse to typer bakterier i mus.¹²Yang et al. rapporterede i 2017, at kronisk brug af metformin hos mus havde nogle antikonvulsive virkninger.¹³Indtagelse af visse "resistente stivelser" designet til at nå tyktarmen kan også øge populationerne af disse bakterier.¹⁴

Forholdet mellem forskellige typer af bakterier og sygdomme er langt fra forstået. BeggeAkkermansia muciniphilaogAcinetobacter calcoaceticusblev fundet fire gange hyppigere hos patienter med multipel sklerose (MS) end hos raske menneskerParabacteroides distasoniser fire gange mere almindelig hos raske mennesker end hos patienter med MS.AkkermansiaogAcinetobacterer forbundet med inflammatoriske reaktioner i MS, underParabacteroidessynes at have en anti-inflammatorisk effekt.^femtenDette gør det vanskeligere at bestemme, hvordan vi griber brugen af ​​specifikke probiotika til en bestemt patient an, end det kan se ud ved første øjekast.

Behandling for epilepsi kan være klar til at fokusere på at ændre tarmbiomet med en kombination af probiotika, en ketogen diæt og resistent stivelsestilskud. Hvis denne strategi faktisk øger GABA-niveauerne i hjernen, har vi nu en lang liste af andre mulige terapeutiske mål.