Ketogeen dieet verbetert aanvallen

Dit artikel maakt deel uit van de Microbiome Special Issue 2018 van NMJ. Download hier het volledige nummer.

Relatie

Wu Q, Wang H, Fan YY, et al. Effecten van een ketogeen dieet op 52 kinderen met farmacoresistente epileptische encefalopathie: een klinisch prospectief onderzoek.Gedrag van de hersenen. 2018;8(5):e00973.

Voorlopige versie

Prospectieve klinische studie

Objectief

Om de effecten van een ketogeen dieet op kinderen te meten die lijden aan medicijnresistente epileptische aanvallen

Deelnemer

Van een initiële groep van 62 kinderen voltooiden 52 kinderen met farmacoresistente epileptische encefalopathie een ketogeen dieet van 12 weken. Dertig van deze 52 waren mannen; De leeftijden varieerden van 3 maanden tot 7 jaar. Bij alle deelnemers was de diagnose farmacoresistente epileptische encefalopathie gesteld, ze hadden 2 of meer soorten anti-epileptica gebruikt en hadden ondanks reguliere behandeling nog steeds frequente aanvallen (> 4 aanvallen per maand). Alle deelnemers waren Chinees.

Voedingsinterventie

Voedingsdeskundigen bereidden voor elke deelnemer ketogene diëten voor volgens het aangepaste Johns Hopkins-programma. De verhouding vet/niet-vet van elk dieet werd binnen 1 tot 2 maanden geleidelijk verhoogd van 0,5:1,0 naar 4,0:1,0, afhankelijk van de specifieke omstandigheden van elke patiënt. De ketogene dieetrecepten zijn ontworpen om te passen bij de Chinese eetgewoonten. Alle deelnemers ontvingen de ketogene voedingsinterventie.

Studieparameters beoordeeld

Deelnemers ondergingen een reeks laboratoriumtests waaronder routinematige chemie-, urine-, lipiden-, lever- en urineprofielen; echografie, elektrocardiogram en elektro-encefalogramonderzoek; en nauwlettende monitoring van glucose, ketonlichamen, toevallen en bijwerkingen tijdens de onderzoeksperiode.

Aanvallen werden gevolgd vanaf één maand vóór de dieetinterventie om een ​​basismeting van de frequentie van de aanvallen te verkrijgen. Tijdens de behandelingsperiode werd door een ouder of voogd een dagboek bijgehouden van het optreden van aanvallen. De aanvalsfrequentie werd vergeleken in week 4, 12 en 24.

UCLA heeft al licentierechten verleend aan een startend bedrijf dat geld inzamelt om een ​​probiotische behandeling voor epilepsie te ontwikkelen.

Veranderingen in de kwaliteit van de aanvallen werden beoordeeld met behulp van 4-uurs-EEG's in week 4 en 12. Om de effecten te vergelijken werd vóór de behandeling en 3 maanden na voltooiing van de behandeling een 4-uurs-EEG uitgevoerd. De Gesell Developmental Scale werd gebruikt om de cognitieve functie na de twaalf weken behandeling te beoordelen.

Het beoordelen van veranderingen in de ernst van de aanval is ingewikkeld. Aanvallen kunnen variëren in type, frequentie en intensiteit. Deze onderzoekers gebruikten het Engel-classificatiesysteem, dat de respons op epilepsiebehandelingen beschrijft met behulp van het volgende beoordelingssysteem:

Graad 1: volledige remissie na behandeling

Graad II: zeldzame epileptische episoden die de functie beïnvloeden (90%-100% remissie)

Graad III: De aanvallen zijn verbeterd (50% minder aanvallen)

Graad IV: geen significante verbetering

Primaire uitkomstmaat

De behandeling werd als effectief beschouwd als de aanvalsactiviteit van de patiënt met ten minste 50% was verminderd.

Belangrijkste inzichten

De behandeling werd na twaalf weken behandeling bij 29 van de 52 deelnemers (56%) als effectief beschouwd. Bij de responders was het effect van de behandeling duidelijk in de eerste twee weken. In 15 van de gevallen werden voordelen waargenomen in de eerste week van de behandeling. Aan het einde van het onderzoek waren 14 deelnemers (27%) aanvalsvrij. In 9 gevallen (17%) werd een significante vermindering van het aantal aanvallen waargenomen. In 6 gevallen (11,5%) werd een vermindering van het aantal aanvallen met de helft of meer waargenomen. In 23 gevallen (44%) werd de behandeling niet als effectief beschouwd. Houd er rekening mee dat de maatstaf voor de effectiviteit een vermindering van ten minste 50% van het aantal aanvallen ten opzichte van de uitgangswaarde was (Engel-classificatie graad III of hoger).

Oefen implicaties

Waarom is dit onderzoek naar ketogeen dieet en epilepsie opgenomen in dit speciale nummer met artikelen over het menselijke bioom? Op het eerste gezicht zou je kunnen denken dat dit artikel per ongeluk is toegevoegd.

Het ketogene dieet is bijna een eeuw geleden effectief gebleken bij de behandeling van aanvallen bij kinderen.¹Het ketogene dieet is verre van nieuw, hoewel dit idee om het te gebruiken als strategie bij medicijnresistente gevallen de laatste tijd aandacht heeft gekregen.²

Wat nieuw is, is dat we hebben geleerd dat de effecten van het ketogene dieet op epilepsie mogelijk verband houden met het effect ervan op het darmbioom.

De auteurs van het hier besproken ketogene dieetonderzoek bij kinderen vermelden dit niet in hun bespreking van de resultaten. In hun discussie wisten ze niet zeker waarom het dieet bij bijna de helft van de deelnemers werkte. Ze suggereerden dat het overschakelen van de hersenen naar het gebruik van ketonen als energiebron, of misschien de caloriebeperking zelf, iets te maken zou kunnen hebben met de voordelen.

De nieuwste hypothese voor ketogene anticonvulsieve effecten is overtuigend genoeg om hier te worden gepresenteerd, ook al komen de gegevens uit muisexperimenten.

Eerdere experimenten met muizen hebben aangetoond dat ketogene diëten de ontwikkeling van epilepsie voorkomen.³het verbeteren van de symptomen van autisme,⁴Verbetering van motorische symptomen bij de ziekte van Alzheimer,⁵en de epileptische activiteit in de hersenen verminderen.⁶

In de uitgave van 24 mei 2018celChristine Olson en collega's in het laboratorium van Elaine Hsiao aan de UCLA suggereerden dat het ketogene dieet het darmbioom snel op een specifieke manier verandert, zodat het bescherming biedt tegen zowel elektrisch geïnduceerde aanvallen als spontane tonisch-klonische aanvallen in 2 muismodellen van epilepsie.⁷

In deze muisstudie toonden de auteurs aan dat het ketogene dieet geen bescherming bood tegen aanvallen bij ketogene muizen die ofwel in een kiemvrije omgeving waren grootgebracht of zwaar waren behandeld met antibiotica. Maar het transplanteren van de muizen met populaties vanAkkermansiaEnParabacteroïdenBacteriën boden bescherming tegen aanvallen.

Olson et al. suggereren dat het vetrijke, koolhydraatarme ketogene dieet het darmbioom verschuift, waardoor de diversiteit afneemt en de bevolking toeneemtAkkermansia muciniphilaEnParabacteroides sppBacteriën. Deze verschuiving in bacteriepopulaties vermindert vervolgens de activiteit van gamma-glutamyltranspeptidase, waardoor de gamma-glutamylaminozuren in het bloed worden verminderd, wat op zijn beurt de niveaus van gamma-aminoboterzuur (GABA) in de hersenen verhoogt. Verhoogde GABA in de hersenen biedt bescherming tegen aanvallen.

Het laboratorium van Hsiao heeft een gestage stroom interessant onderzoek opgeleverd met betrekking tot het darmbioom en de effecten ervan op de hersenen van muizen en mensen.

In 2013 rapporteerde Hsiao dat veranderingen in de microbiota en de maag-darmbarrière gecorrigeerd konden worden in een muismodel van autisme.Bacteroides fragilis. Hsiao gelooft dat een dergelijke wijziging van het darmbioom autisme-achtige symptomen zou kunnen verminderen.⁸Hsiao's werk op het gebied van autisme gaat door. Het wordt nu algemeen aanvaard dat immuunstoornissen en spijsverteringsproblemen veel voorkomende aandoeningen zijn bij kinderen in het autismespectrum.^9.10

UCLA heeft al licentierechten verleend aan een startend bedrijf dat geld inzamelt om een ​​probiotische behandeling voor epilepsie te ontwikkelen. Het idee is dat de juiste formulering van bacteriën GABA moduleert en de neuroprotectieve effecten van een ketogeen dieet in pilvorm biedt. Het slikken van een pil zou makkelijker zijn dan het volgen van een ketogeen dieet en brengt minder risico op bijwerkingen met zich mee.¹¹

Er kunnen andere strategieën zijn om de darmpopulaties van deze bacteriën te vergroten. Metformine, een medicijn dat wordt gebruikt om diabetes type 2 te behandelen, lijkt de populaties van deze twee soorten bacteriën bij muizen te vergroten.¹²Yang et al. meldde in 2017 dat chronisch gebruik van metformine bij muizen enkele anticonvulsieve effecten had.¹³Het consumeren van bepaalde “resistente zetmelen” die zijn ontworpen om de dikke darm te bereiken, kan ook de populaties van deze bacteriën vergroten.¹⁴

De relaties tussen verschillende soorten bacteriën en ziekten zijn nog lang niet duidelijk. BeideAkkermansia muciniphilaEnAcinetobacter calcoaceticuswerden vier keer vaker aangetroffen bij patiënten met multiple sclerose (MS) dan bij gezonde mensenParabacteroides distasoniskomt vier keer vaker voor bij gezonde mensen dan bij patiënten met MS.AkkermansiaEnAcinetobacterworden geassocieerd met ontstekingsreacties bij MSParabacteroïdenlijkt een ontstekingsremmende werking te hebben.^vijftienDit maakt het lastiger om te bepalen hoe we het gebruik van specifieke probiotica bij een bepaalde patiënt aanpakken dan het op het eerste gezicht lijkt.

De behandeling van epilepsie kan zich wellicht richten op het veranderen van het darmbioom met een combinatie van probiotica, een ketogeen dieet en resistente zetmeelsuppletie. Als deze strategie inderdaad de GABA-niveaus in de hersenen verhoogt, hebben we nu een lange lijst met andere mogelijke therapeutische doelen.