Közepes láncú TAG diéta randomizált vizsgálata idiopátiás epilepsziában szenvedő kutyák kezelésére

Tsz Hong törvény

1 Klinikai Tudományok és Szolgáltatások Tanszék, Royal Veterinary College, Hatfield AL9 7TA, Egyesült Királyság

2 Számítógépes és rendszergyógyászat szekció, Imperial College, London SW7 2AZ, Egyesült Királyság

Emma S. S. Davies

1 Klinikai Tudományok és Szolgáltatások Tanszék, Royal Veterinary College, Hatfield AL9 7TA, Egyesült Királyság

Yuanlong Pan

3 Nestlé Purina Research, St Louis, MO 63164, USA

Brian Zanghi

3 Nestlé Purina Research, St Louis, MO 63164, USA

Elizabeth Want

2 Számítógépes és rendszergyógyászat szekció, Imperial College, London SW7 2AZ, Egyesült Királyság

Holger A. Volk

1 Klinikai Tudományok és Szolgáltatások Tanszék, Royal Veterinary College, Hatfield AL9 7TA, Egyesült Királyság

Társított adatok

A cikkhez tartozó kiegészítő anyagokat a következő címen találja: http://dx.doi.org/10.1017/S000711451500313X.

Absztrakt

Az MCTKD közepes láncú (C6 – C12) zsírsavakat használ, amelyek fő alkotórészei az oktánsav és a dekánmentes TAG, mint alternatív zsírforrás, nem pedig a hosszú szénláncú TAG (LCT), amelyet a „klasszikus” KD-ben hajtanak végre (26). Összehasonlításképpen: az emberekben és a kutyákban az MCT hatékonyabban emészthető és szívódik fel a gyomor-bél traktuson keresztül, és a kapott közepes láncú zsírsavakat a kapu vénája szállítja a májba, ahol később metabolizálódnak és elsősorban keton testekké alakulnak át (28, 29.) Következésképpen úgy gondolják, hogy az MCT ketogénebb, és magasabb ketonhozamot eredményez az étkezési energia kilokalóriájára az LCT-vel összehasonlítva (30). Az MCTKD-t és a „klasszikus” KD-t összehasonlító randomizált vizsgálat azonban 3, 6 és 12 hónapos időszakban 145 kezelhetetlen epilepsziás gyermeknél nem mutatott szignifikáns különbséget a válaszadók arányában, a rohamok gyakoriságának csökkentésében és az étrendek tolerálhatóságában (25 ). Az MCTKD hatékonyságát értékelő egyéb tanulmányok szintén különböző mértékben mutattak görcsoldó tulajdonságokat (31, 32) .

A KD ismeretlen hatásmechanizmusai ellenére a gyermekek KD antiepileptikus tulajdonságai a kutyák epilepsziájának új kezelési lehetőségeként vezettek a javaslathoz. A közelmúltban a kutyafogyasztáshoz kifejlesztett, viszonylag alacsony MCT-szinttel rendelkező új diéta (közepes láncú TAG-étrend (MCTD)) ketogénnek bizonyult és hasznos volt étrendi stratégiában az idős kutyák kognitív javítására (33). Ez az MCTD eredendően potenciális jelölt annak epilepsziára gyakorolt ​​hatásainak vizsgálatában. Úgy gondolják, hogy a kutyák epilepsziája nemcsak természetes módon fordul elő, hanem etiológiájában, heterogenitásában, klinikai megnyilvánulásaiban és patológiájában is hasonlít emberi hasonmására, és így jó transzlációs modellként működik (34, 35). A vizsgálat elsődleges célja a ketogén MCTD antiseizure hatékonyságának meghatározása volt idiopátiás epilepsziában szenvedő kutyáknál, összehasonlítva egy standardizált placebo kontroll étrenddel.

Mód

Ezt a vizsgálatot az állatgyógyászati ​​termékek nyilvántartására vonatkozó műszaki követelmények harmonizálásának nemzetközi együttműködésében (VICH) GL9 Good Clinical Practices (GCP) és az Európai Gyógyszerészeti Termékértékelő Ügynökségben (EMEA) lefektetett iránymutatásoknak megfelelően végezték el. A vizsgálati protokollt a helyi Etikai és Jóléti Csoport (EWG) hagyta jóvá (URN 2011 1132). Az étrend kiosztása véletlenszerűen történt, és csak a tanulmányi nővér számára volt elérhető, aki egyben az étrend adagolója is volt; ezért az érintett kutyatulajdonosok, nyomozók és statisztikusok a vizsgálat során megvakultak. Ezenkívül a tulajdonosok is megvakultak mind az MCTD, mind a placebo étrend tartalmától, és nem tudták, hogy a vizsgálat KD-t érintett.

Dizájnt tanulni

Ez a tanulmány egy 6 hónapos prospektív, randomizált, kettős-vak, placebo-kontrollos, keresztezett étrendi vizsgálatból állt, amely összehasonlította az MCTD-t a kutya epilepszia standardizált placebó étrendjével. A kutyákat vagy MCTD-vel, vagy placebo-diétával etették 3 hónapig (az 1. naptól a 90. napig ± 2 d), majd közvetlenül követték az ezt követő megfelelő étrend-váltást további 3 hónapig (a 90. naptól a 180. napig ± 2 d.). A releváns adatokat a következő változókról gyűjtöttük az 1. látogatáskor (2. nap), a 2. látogatáson (90. nap (sd 2) d) és a 3. látogatáson (180. nap (sd 2) d): rohamok gyakorisága (generalizált rohamok); testsúly; adott esetben a szérum fenobarbitál (PB) és/vagy kálium-bromid (KBr) koncentrációinak mérése; dinamikus epesavak; teljes vérsejtszám; standard klinikai szérumkémia; mellékhatások; és vizuális analóg pontszám (VAS) az ataxia, a szedáció és a QoL esetében.

Résztvevők

Nemkívánatos események és egyidejű kezelések

Statisztikai analízis

A rohamok gyakorisága a havi rohamok számára, a rohamok napi gyakorisága pedig a havi rohamok előfordulásának napjaira utal. A rohamok súlyosságát a McNemar teszt segítségével elemeztük, összehasonlítva a fürt rohamok jelenlétét az étrendcsoportok között. Az MCTD és a placebo-standardizált étrendcsoportok összehasonlítását a párosított Student-féle t tesztekkel végeztük a paraméteres adatokra, a Wilcoxon párosított párok aláírt rangtesztjét pedig a nem-paraméteres adatokra. Két változó, például a rohamok gyakorisága és az életkor közötti összefüggéseket Pearson korrelációs együttható-elemzésével elemeztük. Minden összehasonlítás kétoldalú volt, és P (36) teljesítmény-számításokat végzett a tanulmányukból nyert eredmények felhasználásával, amelyek azt mutatták, hogy minden csoportban huszonkét kutya elegendő ahhoz, hogy szignifikáns különbségeket mutasson az étrendcsoportok között a rohamok gyakoriságát használva. fő eredményváltozó. Csak huszonegy kutyáról számolunk be, mivel egy kutyát kizártak a kiadott étrend hibája miatt, amelyre csak a vizsgálat befejezését követő adatelemzés során jutottunk figyelmünkbe.

Eredmények

Vizsgálati populáció

Ez a tanulmány huszonegy kutyát vett be, tizenhét különböző fajtából, beleértve a következőket: amerikai bulldog, két Beagles, két Border Collie, Boxer, Cavalier King Charles Spaniel, angol bullterrier, angol Springer spániel, német juhász, golden retriever, Lhasa Apso, masztiff, Rhodesian Ridgeback, Saint Bernard, Szibériai Husky, Szlovák Durva Hajú Mutató, Walesi Springer Spániel és három keresztezett faj (online S3 kiegészítő táblázat). A vizsgált populáció tizenöt férfiból állt, amelyek közül tíz ivartalanított és öt ép volt, valamint hat nőstény, közülük négy ivartalanított és kettő ép (online kiegészítő S3. Táblázat). A kutyák átlagosan 4 59 (sd 1 73) éves korúak voltak, és a vizsgálat kezdetén 29,79 (sd 14,73) kg súlyúak voltak (online kiegészítő S3. Táblázat). Az akut vagy krónikus kezelési sémákban nem volt különbség a placebo és az MCTD fázis között.

A rohamok gyakoriságára, a rohamok napi gyakoriságára és a rohamok súlyosságára gyakorolt ​​hatás

Az eredmények szignifikánsan alacsonyabb rohamok gyakoriságát mutatták ki, amikor a kutyákat MCTD-vel etették (2 · 31/hó, 1–4 · 46/hó), összehasonlítva a placebo étrenddel (2 · 67/hó, 0 · 33–4 · 91/hónap, P = 0,020; 1. ábra (a)). Három kutya teljes rohamszabadságot ért el (100% -os csökkenés), további hét kutya esetében a rohamok gyakorisága 50% -kal vagy nagyobb mértékben csökkent (56,85%, 50,66-62,8%), öt kutyánál pedig a rohamok gyakorisága csökkent (38 · 87%, 35 · 68–43 · 27%) (online kiegészítő S4. Táblázat). Hat kutya nem reagált az MCTD-re a rohamok gyakoriságának általános növekedésével. A görcsrohamok napi gyakorisága szintén szignifikánsan alacsonyabbnak bizonyult, amikor a kutyák MCTD-n voltak, összehasonlítva a placebo étrenddel (P = 0, 022), a kísérleti populáció több mint 80% -ánál csökkent a rohamok napi gyakorisága (1. ábra (b )) (online kiegészítő S4. táblázat). Az MCTD vizsgálati szakaszban három kutya teljes rohamszabadságot ért el (100% -os csökkenés), négy kutyánál a rohamok napi gyakorisága meghaladta az 50% -ot (67-15%, 58-25-25 és 75%), és tíz kutyánál a Fig. 2). Az MCTD periódus minden napján a vizsgált populációban előforduló rohamok száma (n 21) szintén csökkent a placebó étrendhez képest (3. ábra). Ezek az eredmények azt is mutatják, hogy az MCTD periódusban roham előfordulásával járó kutyák száma csökken, napi három roham előfordulásával járó kutya stabil eloszlása ​​(4. ábra). Másrészről, a standardizált placebo étrend fázisában az eloszlás változatosabb volt, ha napi több rohammal rendelkező kutya volt. Érdekes megjegyezni, hogy az eredmények arra utalnak, hogy az antiseizure hatékonysága gyorsan megjelenik. A rohamok teljes száma (3. ábra) és a roham előfordulásával járó kutyák száma (4. ábra) nem látszott fokozatosan csökkenni az MCTD fázis során, ehelyett javulást mutatott már az 1. napon, és az egész étrend alatt fennmaradt. Az étrendcsoportok között nem volt szignifikáns különbség a klaszter rohamokkal járó napok számában (P = 0,6171). Nem volt szignifikáns összefüggés a rohamok gyakorisága és a rohamok napi gyakoriságának csökkenése között az életkor, a súly vagy a BHB koncentráció mellett (online kiegészítő S5. Táblázat).

diéta

A közepes láncú TAG diéta (MCTD) hatása a rohamok gyakoriságának megoszlására a placebo-standardizált étrendhez képest. Az ábra a populáció (n 21) megoszlását mutatja a havi rohamok gyakorisága alapján, oszlop oszlopdiagramon ábrázolva. Az MCTD azt eredményezte, hogy a populáció magasabb százaléka szenved havonta alacsonyabb rohamokat., Placebo;, MCTD.

A közepes láncú TAG étrend (MCTD) hatása az összes rohamra, amely minden nap előfordult a teljes populációban (n 21), összehasonlítva a placebo-standardizált étrenddel. A rohamok teljes számát 90 (sd 2) d periódus alatt regisztráltuk mind az MCTD, mind a placebo étrendben. Az ábra a rohamok számának csökkenését mutatja, az étrend minden egyes napján, amikor a kutyák MCTD-n voltak, összehasonlítva a placebo étrenddel., Placebo;, MCTD.

A közepes láncú TAG-étrend (MCTD) hatása a görcsrohamban szenvedő kutyák számára, összehasonlítva a placebóval sztenderdizált étrenddel a vizsgálati időszak napján. A rohamok előfordulását kutyánként és naponta az étrend teljes időtartama alatt feljegyeztük mind az MCTD, mind a placebo étrend alatt 90 (sd 2) d időtartam alatt. Az ábra a görcsrohamokban szenvedő kutyák számának csökkenését mutatja a populációban (n 21), összehasonlítva a placebo étrenddel., Placebo;, MCTD.

A testtömegre, a vizuális analóg pontszámra, a szérum epilepsziás gyógyszer koncentrációjára, a teljes vérképre, a klinikai kémiai és a vér ketonszintre gyakorolt ​​hatások

A PB szérumkoncentrációiban (26, 50, 23, 50, 34, 00 v. 32, 50, 25, 00, 36, 75 μg/ml, P = 0, 423) és a KBr (1 · 23, 1 · 09–1 · 89 v. 1, 29, 1, 02–1, 61 mg/ml, P = 0,404) vagy súly (29, 79 (sd 15, 16) kg, v. 29 · 61 (sd 15 · 51) kg, P = 0,3 300) a placebo-standardizált étrend és az MCTD között. Jelentősen megnőtt a BHB vérkoncentrációja, amikor a kutyákat MCTD-vel etették (0,141 (sd 0,004) mmol/l), összehasonlítva a placebo étrenddel (0, 031 (sd 0,016) mmol/l, P = 0, 028) (5. ábra). Jelentős különbségek voltak a placebo és az MCTD csoportok között a kreatininben (83,62 (sd 17,08) μmol/l v. 79,67 (sd 15,02) μmol/l, P = 0,025) és az átlagos sejt Hb koncentrációban (34 · 8, 33 · 5–35 · 0 v. 34 · 0, 33 · 0–34 · 7 g/dl, P = 0 · 030), mindkettő magasabb volt a placebo diéta csoportban. Az összes többi teljes vérkép és a klinikai kémiai eredmények, beleértve a glükózt, nem különböztek szignifikánsan az étrendcsoportok között. Nem voltak szignifikáns különbségek az étrendcsoportok között az ataxia (P = 0,742), a szedáció (P = 0,917) és a QoL (P = 0,688) (online kiegészítő S1. Ábra) VAS pontszámai között.

A közepes láncú TAG diéta (MCTD) hatása a β-hidroxi-butirát (BHB) koncentrációira. A BHB-koncentrációkat azt követően mértük, hogy a kutyákat (n 21) MCTD-vel etették 90 (sd 2) d, a placebo étrendet pedig 90 (sd 2) d ideig. Az ábra a BHB szint megfelelő növekedését mutatja, amikor a kutyák MCTD-n voltak, összehasonlítva a placebo étrenddel (P = 0,0280). Az adatok szóródási diagramként jelennek meg (a középvonal az átlagos értékeket mutatja szórásokkal). Kétoldalas, párosított Student t tesztet alkalmaztak a placebo és az MCTD csoportok összehasonlítására (* P (36) és Pan és mtsai (33). Az eredmények együttesen alátámasztják az MCTD alkalmazását nehezen kezelhető kutyaepilepsziában.

Az ebben a tanulmányban felhasznált MCTD korábban bebizonyosodott, hogy javítja az idős kutyák agyműködését, és feltételezték, hogy ezeket a kognitív javításokat fejti ki azzal, hogy az agynak alternatív energiaforrást biztosít (33). Az öregedés általában az agy glükóz-anyagcseréjének csökkenő hatékonyságával jár, és ezt bizonyították állatok és emberek egyaránt. Az MCTD képes növelni a ketonkoncentrációt a vérben, és ezáltal alternatív anyagcsere-utat biztosít (33). Az alternatív energiaforrás biztosítása mellett az MCT hozzájárulhat az idegsejtek szerkezetének fenntartásához az agy növekvő PUFA-koncentrációin keresztül, amelyekről szintén kiderült, hogy az öregedés következtében csökken (33). Az ebben a tanulmányban ismertetett MCTD pozitív hatásokat mutat mind a kognitív fokozás, mind a rohamkontroll terén, ahol az érintett kóros mechanizmusok vagy útvonalak hasonlóak lehetnek, vagy szinergikus módon működhetnek.

A placebo hatás jól ismert jelenség, és bebizonyosodott, hogy epilepsziás kutyáknál a rohamok gyakoriságának csökkenésében nyilvánul meg. Kimutatták, hogy a placebo-hatás a rohamcsökkenés 26–46% -át tette ki a placebo-alkalmazás során, összehasonlítva az alapértékekkel (56). Úgy gondolják, hogy a placebo-válasz a tulajdonosok megfigyelésének és adatgyűjtésének elfogultságából származik, amelyet a tulajdonosok pozitív hozzáállása befolyásol az adott intervenciós kezeléshez. Ez a tanulmány egy hármas-vak, randomizált keresztezett étrend-kísérleti tervből állt, ahol a placebo-hatás nem volt releváns, mivel a kutyákat mind a teszt-étrendet, mind a placebo-étrendet táplálták. A placebo hatás mellett egy másik tényező az átlagos hatás visszafejlődése, kiemelve azt a tényt, hogy a legtöbb betegség egyre gyengül, és a toborzás csúcspontja abban az időben van, amikor a klinikai tünetek súlyosabbak (56). Ezért figyelmen kívül hagytuk az alapadatok elemzését, amelyet csak felvételi kritériumként használtak a prospektív vizsgálat során.

Összefoglalva, a bemutatott adatok összhangban vannak az irodalomban az MCTKD és a KD epilepsziaellenes tulajdonságait bemutató bizonyítékokkal, amelyek a rohamok aktivitásának csökkenéseként nyilvánulnak meg. A ketózis klinikailag hatékony szintjének és a görcsoldó hatékonyság fenntartásával ez a kutatás azt jelzi, hogy az MCTKD-vel még több szénhidrát használható fel, bár még mindig KD, az étrend ízének, tápanyag-egyensúlyának, megfelelőségének és elfogadhatóságának növelése érdekében. Ez a tanulmány bizonyítékot szolgáltat a kutya epilepszia terápiás kezelésére az MCTD alkalmazásával, ami további potenciális következményekkel járhat az étrend kezelésében mind a humán, mind a kutya gyógyszerrezisztens epilepsziában. Az MCTD epilepsziában mutatott hatékonyságának és hatékonyságának további vizsgálata magában foglalja a pragmatikus megközelítést, nagyobb randomizált, kontrollált vizsgálatokkal és a kezelésre irányuló szándék elemzéssel.

Köszönetnyilvánítás

A szerzők köszönetet mondanak a Királyi Állatorvosi Főiskola klinikai vizsgálati központjának az egész diéta során nyújtott segítségért, valamint a kutyatulajdonosok és a kutyák részvételéért. A szerzők köszönetet mondanak a kutatóirodának azért is, hogy a kéziratot a Királyi Állatorvosi Főiskola helyes kutatási gyakorlat kódexének megfelelően értékelte (engedélyszám - CCS_00966).

Ezt a munkát a Nestlé Purina Research (St Louis, USA) és a BBSRC (BB/J012491/1) támogatta. A finanszírozó közreműködött a vizsgálat megtervezésében és elvégezte a BHB vérminták elemzését.

A szerzők hozzájárulása a következő: T. L. összeállította a klinikai adatokat, elvégezte az adatok statisztikai elemzését, értelmezte az eredményeket és megírta a kéziratot; H. V. részt vett a tanulmány tervezésében és végrehajtásában, az adatkezelésben, konzultált a statisztikai elemzéssel, az eredmények értelmezésével és segített a kézirat megírásában; Y. P. és B. Z. hozzájárultak a tanulmány megtervezéséhez és a kézirat átdolgozásához; E. W. hozzájárult a kézirat átdolgozásához. E. D. hozzájárult a tanulmány végrehajtásához és a kézirat átdolgozásához.

A Nestlé Purina Research (St Louis, USA) pénzügyileg támogatta a tanulmányt, de egyik szerző sem rendelkezik semmilyen szabadalmi joggal. A kereskedelmi szponzor nem vett részt toborzásban, adatkezelésben, adatelemzésben és adattárolásban. A kereskedelmi szponzor nem akadályozhatta meg a kézirat közzétételre való benyújtását.