Ketogen diett forbedrer anfall

Denne artikkelen er en del av 2018 Microbiome Special Issue of NMJ. Last ned hele utgaven her.

Forhold

Wu Q, Wang H, Fan YY, et al. Effekter av en ketogen diett på 52 barn med farmakorresistent epileptisk encefalopati: en klinisk prospektiv studie.Hjernens oppførsel. 2018;8(5):e00973.

Utkast

Prospektiv klinisk studie

Objektiv

For å måle effekten av en ketogen diett på barn som lider av medikamentresistente epileptiske anfall

Deltager

Fra en første gruppe på 62 barn fullførte 52 barn med farmakorresistent epileptisk encefalopati en 12-ukers ketogen diett. Tretti av disse 52 var menn; Alder varierte fra 3 måneder til 7 år. Alle deltakerne hadde blitt diagnostisert med farmakorresistent epileptisk encefalopati, hadde tatt 2 eller flere typer antiepileptika, og opplevde fortsatt hyppige anfall (>4 anfall per måned) til tross for regelmessig behandling. Alle deltakerne var kinesere.

Ernæringsintervensjon

Ernæringsfysiologer utarbeidet ketogene dietter i henhold til det modifiserte Johns Hopkins-programmet for hver deltaker. Forholdet mellom fett og ikke-fett i hver diett ble gradvis økt fra 0,5:1,0 til 4,0:1,0 i løpet av 1 til 2 måneder i henhold til hver pasients spesifikke omstendigheter. De ketogene diettoppskriftene er designet for å passe kinesiske spisevaner. Alle deltakerne mottok den ketogene ernæringsintervensjonen.

Studieparametere vurdert

Deltakerne gjennomgikk et batteri av laboratorietester som inkluderte rutinekjemi, urin, lipid, lever og urinprofiler; ultralyd, elektrokardiogram og elektroencefalogram studier; og tett overvåking av glukose, ketonlegemer, anfall og uønskede hendelser i løpet av studieperioden.

Anfall ble sporet fra en måned før diettintervensjonen for å få et baselinemål på anfallsfrekvensen. I løpet av behandlingsperioden ble det ført dagbok over forekomst av anfall av en forelder eller verge. Anfallsfrekvensen ble sammenlignet ved uke 4, 12 og 24.

UCLA har allerede gitt lisensrettigheter til et oppstartsselskap som samler inn penger for å utvikle en probiotisk behandling for epilepsi.

Endringer i anfallskvalitet ble vurdert ved bruk av 4-timers EEG i uke 4 og 12. For å sammenligne effektene ble det utført 4-timers EEG før behandling og 3 måneder etter avsluttet behandling. Gesell Developmental Scale ble brukt til å vurdere kognitiv funksjon etter de 12 ukene med behandling.

Å vurdere endringer i alvorlighetsgraden av anfall er komplisert. Anfall kan endres i type, frekvens og intensitet. Disse forskerne brukte Engel-klassifiseringssystemet, som beskriver respons på epilepsibehandlinger ved å bruke følgende graderingssystem:

Grad 1: fullstendig remisjon etter behandling

Grad II: sjeldne epileptiske episoder som påvirker funksjonen (90%-100% remisjon)

Grad III: Anfall har blitt bedre (50 % færre anfall)

Grad IV: ingen signifikant forbedring

Primært resultatmål

Behandlingen ble ansett som effektiv dersom pasientens anfallsaktivitet ble redusert med minst 50 %.

Nøkkelinnsikt

Behandlingen ble ansett som effektiv hos 29 av de 52 deltakerne (56 %) ved slutten av 12 ukers behandling. Hos respondere var effekten av behandlingen tydelig de første 2 ukene. I 15 av tilfellene ble fordeler observert i den første uken av behandlingen. Ved slutten av studien var 14 deltakere (27%) anfallsfrie. En signifikant reduksjon i antall anfall ble observert i 9 tilfeller (17 %). En reduksjon i antall anfall med halvparten eller mer ble observert i 6 tilfeller (11,5 %). Behandlingen ble ikke ansett som effektiv i 23 tilfeller (44 %). Husk at referansen for effektivitet var minst 50 % reduksjon i antall anfall fra baseline (Engel Classification Grade III eller høyere).

Implikasjoner for praksis

Hvorfor er denne studien om ketogen diett og epilepsi inkludert i denne spesialutgaven som inkluderer artikler om det menneskelige biomet? Ved første øyekast tror du kanskje at denne artikkelen ble lagt til ved et uhell.

Den ketogene dietten ble bevist effektiv i behandling av barndomsanfall for nesten et århundre siden.¹Det ketogene kostholdet er langt fra nytt, selv om denne ideen om å bruke den som en strategi i medikamentresistente tilfeller har fått oppmerksomhet nylig.²

Det som er nytt er at vi har lært at effekten av den ketogene dietten på epilepsi kan være relatert til dens effekt på tarmbiomet.

Forfatterne av den ketogene diettstudien hos barn som er omtalt her, nevner ikke dette i sin diskusjon av resultater. I diskusjonen deres var de ikke sikre på hvorfor dietten fungerte for nesten halvparten av deltakerne. De foreslo at det å bytte hjernen til å bruke ketoner som energikilde, eller kanskje selve kaloribegrensningen, kan ha noe å gjøre med fordelene.

Den siste hypotesen for ketogene antikonvulsive effekter er overbevisende nok til å presenteres her, selv om dataene kommer fra museeksperimenter.

Tidligere eksperimenter med mus har vist at ketogene dietter forhindrer utvikling av epilepsi,³forbedre symptomer på autisme,⁴Forbedring av motoriske symptomer ved Alzheimers sykdom,⁵og redusere epileptisk aktivitet i hjernen.⁶

I utgaven av 24. mai 2018celleChristine Olson og kolleger i Elaine Hsiaos laboratorium ved UCLA foreslo at det ketogene kostholdet raskt endrer tarmbiomet på en bestemt måte slik at det gir beskyttelse mot både elektrisk induserte anfall og spontane tonisk-kloniske anfall i 2 musemodeller av epilepsi.⁷

I denne musestudien viste forfatterne at den ketogene dietten ikke ga beskyttelse mot anfall hos ketogene mus som enten ble oppdrettet i et bakteriefritt miljø eller tungt behandlet med antibiotika. Men å transplantere musene med populasjoner avAkkermansiaogParabacteroidesBakterier ga beskyttelse mot anfall.

Olson et al. tyder på at den ketogene dietten med høyt fett og lavt karbohydrat skifter tarmbiomet, reduserer mangfoldet og øker populasjoneneAkkermansia muciniphilaogParabacteroides sppBakterie. Dette skiftet i bakteriepopulasjoner reduserer deretter gamma-glutamyl transpeptidase-aktivitet, som reduserer gamma-glutamyl-aminosyrer i blodet, som igjen øker nivået av gamma-aminosmørsyre (GABA) i hjernen. Økt GABA i hjernen gir beskyttelse mot anfall.

Hsiaos laboratorium har produsert en jevn strøm av interessant forskning relatert til tarmbiomet og dets effekter på hjernen til mus og mennesker.

I 2013 rapporterte Hsiao at endringer i mikrobiota og gastrointestinal barriere kunne korrigeres i en musemodell av autismeBacteroides fragilis. Hsiao mener en slik modifikasjon av tarmbiomet kan redusere autismelignende symptomer.⁸Hsiaos arbeid med autisme fortsetter. Det er nå allment akseptert at immunforstyrrelser og fordøyelsesproblemer er vanlige tilstander hos barn på autismespekteret.^9.10

UCLA har allerede gitt lisensrettigheter til et oppstartsselskap som samler inn penger for å utvikle en probiotisk behandling for epilepsi. Tanken er at riktig formulering av bakterier modulerer GABA og gir de nevrobeskyttende effektene av en ketogen diett i pilleform. Å svelge en pille ville være lettere enn å følge en ketogen diett og medfører mindre risiko for bivirkninger.¹¹

Det kan være andre strategier for å øke tarmpopulasjonene av disse bakteriene. Metformin, et medikament som brukes til å behandle type 2 diabetes, ser ut til å øke populasjonen av disse to bakterietypene hos mus.¹²Yang et al. rapporterte i 2017 at kronisk bruk av metformin hos mus hadde noen antikonvulsive effekter.¹³Å konsumere visse "resistente stivelser" designet for å nå tykktarmen kan også øke populasjonene av disse bakteriene.¹⁴

Sammenhengen mellom ulike typer bakterier og sykdommer er langt fra forstått. BådeAkkermansia muciniphilaogAcinetobacter calcoaceticusble funnet fire ganger hyppigere hos pasienter med multippel sklerose (MS) enn hos friske menneskerParabacteroides distasoniser fire ganger mer vanlig hos friske mennesker enn hos pasienter med MS.AkkermansiaogAcinetobacterer assosiert med inflammatoriske reaksjoner ved MS, underParabacteroidesser ut til å ha en anti-inflammatorisk effekt.^femtenDette gjør det vanskeligere å bestemme hvordan vi nærmer oss bruken av spesifikke probiotika for en bestemt pasient enn det kan virke ved første øyekast.

Behandling for epilepsi kan være klar til å fokusere på å endre tarmbiomet med en kombinasjon av probiotika, et ketogent kosthold og resistent stivelsestilskudd. Hvis denne strategien faktisk øker GABA-nivåene i hjernen, har vi nå en lang liste med andre mulige terapeutiske mål.