Σε συνέχεια του “Πρωτοποριακή έρευνα για την κάνναβη στον αυτισμό” https://cannalib.eu/research_breakthrough_cannabis_and_autism/ (η πρώτη έρευνα για τους βιοδείκτες σε σχέση με τις ΔΑΦ) από την Bonni Goldstein και άλλους γιατρούς, έχουμε και νέα έρευνα σχετικά με τους βιοδείκτες στο σάλιο και την ανταπόκριση αυτών στην θεραπεία με κάνναβη σε παιδιά με ΔΑΦ. Θεωρώ ότι η έρευνα για τις ΔΑΦ έχεις μπει σε πάρα πολύ καλό δρόμο και θα έχουμε σύντομα στέρεα στοιχεία για το τι να ελέγξουμε (εύκολα και γρήγορα με εξέταση του σάλιου), τι να δώσουμε από σκευάσματα κάνναβης για θεραπεία και για να ελέγχουμε αν η συγκεκριμένη θεραπεία “διορθώνει” του βιοδείκτες που βρήκαμε ότι χρειάζονται διόρθωση και άρα μια στοχευμένη και ελέγξιμη θεραπεία με κάνναβη σε παιδιά / άτομα με ΔΑΦ.
Michael Siani-Rose, Robert McKee, Stephany Cox, Bonni Goldstein, Donald Abrams, Myiesha Taylor, Itzhak Kurek “The Potential of Salivary Lipid-Based Cannabis-Responsive Biomarkers to Evaluate Medical Cannabis Treatment in Children with Autism Spectrum Disorder” (Το δυναμικό των βιοδεικτών με βάση τα λιπίδια του σάλιου που ανταποκρίνονται στην κάνναβη για την αξιολόγηση της ιατρικής θεραπείας κάνναβης σε παιδιά με διαταραχή στο φάσμα του αυτισμού) Cannabis Cannabinoid Res. 2022 Mar 28.
https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/can.2021.0224
Περίληψη
Εισαγωγή: Η διαταραχή στο φάσμα του αυτισμού (ΔΑΦ) είναι μια ομάδα ετερογενών νευροαναπτυξιακών καταστάσεων που επηρεάζουν την κοινωνική επικοινωνία και την κοινωνική αλληλεπίδραση. Η θεραπεία με ιατρική χρήση της κάνναβης (MC) δείχνει πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα ως προσέγγιση για την μείωση των δυσκολιών συμπεριφοράς, όπως καθορίζεται κυρίως από υποκειμενικές παρατηρήσεις. Πρόσφατα δείξαμε την δυνατότητα των βιοδεικτών που ανιχνεύονται στο σάλιο παιδιών με ΔΑΦ που ανταποκρίνονται στην κάνναβη, να ποσοτικοποιούν αντικειμενικά τον αντίκτυπο της επιτυχημένης θεραπείας με MC χρησιμοποιώντας μια προσέγγιση μεταβολομικής. Δεδομένου ότι η παθολογία των ΔΑΦ σχετίζεται με μη φυσιολογικό μεταβολισμό των λιπιδίων, χρησιμοποιήσαμε λιπιδομικά στα ίδια δείγματα για (1) επέκταση του ρεπερτορίου βιοδεικτών που ανταποκρίνονται στην κάνναβη και (2) παροχή προκαταρκτικής εικόνας για το ρόλο της MC στο μεταβολισμό των λιπιδίων.
Υλικά και Μέθοδοι: Συλλέχθηκαν δείγματα σάλιου από παιδιά με ΔΑΦ (n=15) που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με MC (τόσο πριν όσο και κατά τη στιγμή της μέγιστης επίδρασης της θεραπείας) και μια ομάδα τυπικά αναπτυσσόμενων (TD) παιδιών (n=9) ανάλογα με την ηλικία υποβλήθηκαν σε μη στοχευμένα λιπιδομικά. Η μελέτη ήταν παρατηρητική. Κάθε παιδί από την ομάδα ΔΑΦ λάμβανε ένα μοναδικό εξατομικευμένο θεραπευτικό σχήμα MC χρησιμοποιώντας προϊόντα εκτός αγοράς, όπως επιτρέπεται από την νομοθεσία της Καλιφόρνια υπό την επίβλεψη γιατρού για τουλάχιστον 1 χρόνο. Οι δόσεις τετραϋδροκανναβινόλης (THC) κυμαίνονταν από 0,05 έως 50mg και κανναβιδιόλης (CBD) από 7,5 έως 200mg ανά θεραπεία. Η ομάδα ΔΑΦ αξιολογήθηκε για σημάδια βελτίωσης χρησιμοποιώντας σύντομες γονικές έρευνες της κλίμακας Likert scale.
Αποτελέσματα: Ταυτοποιήθηκαν είκοσι δύο δυνητικοί βιοδείκτες που ανταποκρίνονται στην κάνναβη με βάση τα λιπίδια που παρουσιάζουν μια μετατόπιση προς τα φυσιολογικά επίπεδα TD σε παιδιά με ΔΑΦ μετά την θεραπεία με MC. Χαρακτηρίστηκαν μέλη και από τις πέντε υποκατηγορίες λιπιδίων που είναι γνωστό ότι υπάρχουν στο σάλιο. Η προκαταρκτική ανάλυση δικτύου συσχέτισης λιπιδίων υποδηλώνει την συμμετοχή δύο υποδικτύων που προηγουμένως συνδέονταν με (1) ρύθμιση φλεγμονής ή/και οξειδοαναγωγής και (2) οξειδωτικό στρες. Οι σημαντικές αλλαγές στη σφιγγομυελίνη σε αυτή τη μελέτη και στο Ν-ακετυλο-ασπαρτικό (NAA) που είχαν ανιχνευθεί προηγουμένως στη μεταβολομική ανάλυση των ίδιων δειγμάτων σάλιου μπορεί να υποδεικνύουν έναν ρόλο της MC στην λειτουργία των νευρώνων.
Συμπεράσματα: Τα ευρήματά μας υποδηλώνουν ότι οι μεταβολίτες των λιπιδίων στο σάλιο μπορούν δυνητικά να χρησιμεύσουν ως βιοδείκτες που ανταποκρίνονται στην κάνναβη και να ποσοτικοποιήσουν αντικειμενικά τον αντίκτυπο της θεραπείας με MC και να υποδεικνύουν έναν πιθανό μηχανισμό δράσης για την MC. Αυτή η προκαταρκτική μελέτη απαιτεί περαιτέρω διερεύνηση με μεγαλύτερο πληθυσμό και κατάλληλη παρακολούθηση κλινικών δοκιμών.
Λέξεις-κλειδιά: autism, biomarkers, lipidomics, medical cannabis, metabolomics, saliva (αντίστοιχα: αυτισμός, βιοδείκτες, λιπιδομικά, ιατρική χρήση κάνναβης, μεταβολομικά, σάλιο).
Εισαγωγή
Οι διαταραχές στο φάσμα του αυτισμού (ΔΑΦ) χαρακτηρίζονται ως ένα σύνολο διαταραχών κοινωνικής αλληλεπίδρασης και επικοινωνίας με καθορισμένα στερεότυπα πρότυπα συμπεριφοράς. και επαναλαμβανόμενες συμπεριφορές. Αυτός ο υποκειμενικός τύπος διάγνωσης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την τεχνογνωσία ενός ειδικευμένου κλινικού ιατρού (παιδιάτρου ανάπτυξης, νευρολόγου ή ψυχολόγου) και από τις επικοινωνιακές ικανότητες του παιδιού και δεν αξιολογεί αντικειμενικά τον αντίκτυπο της θεραπείας ή την υποκείμενη παθοφυσιολογία των ΔΑΦ.
Η μορφολογία των οργανιδίων και ο κυτταρικός μεταβολισμός, όπως η δυσλειτουργία των μιτοχονδρίων, η αλλοιωμένη σηματοδότηση και ο μεταβολισμός των λιπιδίων, η νευροφλεγμονή και το οξειδωτικό στρες έχουν συνδεθεί με την παθοφυσιολογία των ΔΑΦ. Για παράδειγμα, ανωμαλίες στην μορφολογία των μιτοχονδρίων και στις θέσεις επαφής μιτοχονδρίων-ενδοπλασματικού δικτύου (mitochondria-endoplasmic reticulum contact sites, MERCS) που ρυθμίζουν την σηματοδότηση και το μεταβολισμό των λιπιδίων μέσω φυσικών και λειτουργικών αλληλεπιδράσεων, σχετίζονται με ΔΑΦ, Νόσο του Parkinson (PD), Νόσο του Alzheimer (AD) και αμυλοειδής πλάγια/πλευρικής σκλήρυνση (ALS).
Η ομοιόσταση των λιπιδίων είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της σωστής δομής και λειτουργίας του κεντρικού νευρικού συστήματος (ΚΝΣ). Σε βάση ξηρού βάρους, *50–60% του εγκεφάλου είναι λιπίδια, συμπεριλαμβανομένων των φωσφολιπιδίων, των σφιγγολιπιδίων και της χοληστερόλης, παρέχοντας αλληλεπίδραση κυττάρου-με-κύτταρο, κυτταρική προσκόλληση και μετανάστευση σε μεσοκυττάριο επίπεδο και δομή και ρευστότητα μεμβράνης και σηματοδότηση σε ενδοκυτταρικό επίπεδο. Η σηματοδότηση με βάση τα λιπίδια περιλαμβάνει σφιγγολιπίδια, έναν ανταγωνιστικό ανταγωνιστή του κανναβινοειδούς υποδοχέα 1 (CB1), παράγοντας ενεργοποίησης λυσο-αιμοπεταλίων (Lyso-PAF) για την μεσολάβηση της απόκρισης φλεγμονής και το αμίδιο λιπαρού οξέος (FA) / ενδοκανναβινοειδές λινολεοϋλοαιθανολαμίδιο (LEA), το οποίο ενεργοποιεί τον υποδοχέα άλφα που ενεργοποιείται από τον πολλαπλασιαστή υπεροξισώματος (PPARa) και συνδέεται ασθενώς με τους CB1 και CB2.
Ο ανώμαλος μεταβολισμός των λιπιδίων είναι καλά τεκμηριωμένος και συνδέεται σε μεγάλο βαθμό με τις ΔΑΦ και τα μειωμένα λιπιδικά προφίλ του αραχιδονικού οξέος (AA), του εικοσαπεντανοϊκού οξέος (EPA) και του εικοσιδυαεξανοϊκού οξέος (DHA) βρέθηκαν σε ασθενείς με ΔΑΦ και σε ζωικά μοντέλα με ΔΑΦ. Αυτή η παθοφυσιολογία μπορεί να χαρακτηριστεί από αυξημένη υπεροξείδωση λιπιδίων που συνοδεύεται από μειωμένη αντιοξειδωτική ικανότητα στην οποία τα φωσφολιπίδια της μεμβράνης είναι ο κύριος στόχος, με αποτέλεσμα την νευρωνική δυσλειτουργία.
Η ισχυρή σύνδεση μεταξύ των λιπιδικών μεταβολικών προφίλ και των ανωμαλιών της δομής και λειτουργίας των μιτοχονδρίων, της δομής και του περιεχομένου των MERCS και των ΔΑΦ υποδηλώνει ότι τα λιπίδια μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως μεταβολικοί βιοδείκτες για την αντικειμενική αξιολόγηση της επίδρασης της θεραπείας στην συμπεριφορά και την παθοφυσιολογία των ΔΑΦ, αλλά θα απαιτούσε μια επεμβατική διαγνωστική διαδικασία.
Τα λιπιδομικά (lipidomics)[1] είναι ένας ταχέως αναπτυσσόμενος υποτομέας των μεταβολομικών (metabolomics)[2] στο οποίο τα προϊόντα του μεταβολισμού των λιπιδίων αναλύονται και χαρακτηρίζονται για να προσδιοριστεί η λειτουργία τους και να δοθεί μια εικόνα για την φυσιολογία και την παθοφυσιολογία των βιολογικών διεργασιών. Τα μη στοχευμένα λιπιδομικά δημιουργούν λιπιδικά προφίλ που ανιχνεύουν και αναλύουν με μια αμερόληπτη προσέγγιση όσο το δυνατόν περισσότερα λιπίδια μεταξύ κοορτών, θεραπείας ή/και χρονικών σημείων. Αυτός ο τύπος δακτυλικών αποτυπωμάτων των αλλαγών των λιπιδίων μπορεί να υποδεικνύει την επίδραση της θεραπείας σε παθοφυσιολογικές διαταραχές.
Η πρόσφατη πρόοδος στις τεχνικές εξαγωγής, διαχωρισμού και ανίχνευσης προώθησε το σάλιο ως μη επεμβατικό διαγνωστικό βιορευστό για τα λιπιδομικά. Το σάλιο είναι ένα σύνθετο υγρό που περιέχει υδρόφιλους και υδρόφοβους μεταβολίτες που συσχετίζονται καλά με το πλάσμα. Οι συγκεντρώσεις του μεταβολίτη στο σάλιο επηρεάζονται άμεσα τόσο από γενετικούς όσο και από περιβαλλοντικούς παράγοντες όπως το φύλο, την ιατρική κατάσταση, την συναισθηματική κατάσταση και την σωματική δραστηριότητα. Τα FAs, τα γλυκερολιπίδια, τα φωσφολιπίδια, τα σφιγγολιπίδια και τα λιπίδια στερόλης είναι οι πέντε κύριες ομάδες λιπιδίων στο σάλιο, με τεκμηριωμένη μη φυσιολογική περιεκτικότητα και σύνθεση σε ασθενείς με διαγνώσεις όπως η κυστική ίνωση και το Σύνδρομο Sjogren.
Η θεραπεία με ιατρική χρήση της κάνναβης (MC) έχει δείξει πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα στην αποτελεσματική θεραπεία παιδιών με ΔΑΦ χρησιμοποιώντας ένα μόνο κανναβινοειδές, το dronabinol, την συνθετική μορφή της δέλτα-9-τετραϋδροκανναβινόλης (δέλτα9-THC) και φυτικά εκχυλίσματα πλήρους φάσματος που περιέχουν τετραϋδροκανναβινόλη (THC) και κανναβιδιόλη (CBD). Ωστόσο, ο περιορισμός των ερευνών συμπεριφοράς και η έλλειψη φαρμακοκινητικών και φαρμακοδυναμικών δεδομένων σε έναν πληθυσμό με έντονη ετερογένεια, όπως αυτών με ΔΑΦ, συχνά καταλήγουν σε ασαφή ευρήματα και υποδηλώνουν την ανάγκη για μεγαλύτερα μεγέθη δειγμάτων.
Πρόσφατα, αποδείξαμε την δυνατότητα των βιοδεικτών που ανταποκρίνονται στην κάνναβη που βασίζονται σε φαρμακομεταβολιμικά να ποσοτικοποιήσουν αντικειμενικά τον αντίκτυπο της θεραπείας με MC σε 15 παιδιά με ΔΑΦ σε μια αξιολόγηση παρατήρησης. Χρησιμοποιώντας μη στοχευμένα λιπιδομικά, επεκτείναμε την ανακάλυψη βιοδεικτών που ανταποκρίνονται στην κάνναβη σε πρόσθετες ειδικές υποκατηγορίες λιπιδικών βιοδεικτών. Οι στόχοι μας για αυτήν την έρευνα ήταν (1) να παρέχουμε πρόσθετα δεδομένα με βάση τα λιπίδια για να υποστηρίξουμε την ιδέα ότι οι βιοδείκτες που ανταποκρίνονται στην κάνναβη μπορούν αντικειμενικά να ποσοτικοποιήσουν τον αντίκτυπο της θεραπείας με MC και (2) να καταδείξουμε την σημασία των βιοδεικτών που ανταποκρίνονται στα λιπίδια για την παροχή γνώσης του μηχανισμού δράσης (mechanism of action, MOA) των ενεργών κανναβινοειδών στα συμπτώματα των ΔΑΦ.
[1] Λιπιδομικά (lipidomics): Τα λιποδομικά είναι η μεγάλης κλίμακας μελέτη μονοπατιών και δικτύων κυτταρικών λιπιδίων σε βιολογικά συστήματα. Η λέξη “lipidome” χρησιμοποιείται για να περιγράψει το πλήρες προφίλ λιπιδίων μέσα σε ένα κύτταρο, ιστό, οργανισμό ή οικοσύστημα και είναι ένα υποσύνολο του “metabolome” που περιλαμβάνει επίσης τις τρεις άλλες κύριες κατηγορίες βιολογικών μορίων: πρωτεΐνες / αμινοξέα, σάκχαρα και νουκλεϊκά οξέα. Το λιποδομικά είναι ένα σχετικά πρόσφατο ερευνητικό πεδίο που καθοδηγείται από ταχεία πρόοδο σε τεχνολογίες όπως η φασματομετρία μάζας (MS), η φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR), η φασματοσκοπία φθορισμού, η συμβολομετρία διπλής πόλωσης και οι υπολογιστικές μέθοδοι, σε συνδυασμό με την αναγνώριση του ρόλου των λιπιδίων σε πολλές μεταβολικές ασθένειες όπως η παχυσαρκία, η αθηροσκλήρωση, το εγκεφαλικό, η υπέρταση και ο διαβήτης. Αυτό το ταχέως αναπτυσσόμενο πεδίο συμπληρώνει την τεράστια πρόοδο που έχει σημειωθεί στα genomics (γονιδιωματικά) και στα proteomics (πρωτεϊνικά), τα οποία αποτελούν την οικογένεια της βιολογίας συστημάτων.
[2] Μεταβολομικά (metabolomics): Τα μεταβολομικά είναι η επιστημονική μελέτη χημικών διεργασιών που περιλαμβάνουν μεταβολίτες, υποστρώματα μικρών μορίων, ενδιάμεσα και προϊόντα του κυτταρικού μεταβολισμού. Συγκεκριμένα, τα μεταβολομικά είναι η “συστηματική μελέτη των μοναδικών χημικών αποτυπωμάτων που αφήνουν πίσω τους συγκεκριμένες κυτταρικές διεργασίες”, η μελέτη των προφίλ μεταβολιτών των μικρών μορίων. Το metabolome αντιπροσωπεύει το πλήρες σύνολο μεταβολιτών σε ένα βιολογικό κύτταρο, ιστό, όργανο ή οργανισμό, που είναι τα τελικά προϊόντα των κυτταρικών διεργασιών. Το αγγελιοφόρο RNA (mRNA), τα δεδομένα γονιδιακής έκφρασης και οι πρωτεομικές αναλύσεις αποκαλύπτουν το σύνολο των γονιδιακών προϊόντων που παράγονται στο κύτταρο, δεδομένα που αντιπροσωπεύουν μια πτυχή της κυτταρικής λειτουργίας. Αντίθετα, το μεταβολικό προφίλ μπορεί να δώσει ένα στιγμιαίο στιγμιότυπο της φυσιολογίας αυτού του κυττάρου, και έτσι, τα μεταβολομικά παρέχουν μια άμεση “λειτουργική ανάγνωση της φυσιολογικής κατάστασης” ενός οργανισμού. Υπάρχουν πράγματι μετρήσιμες συσχετίσεις μεταξύ του μεταβολισμού και των άλλων κυτταρικών συνόλων (γονιδίωμα, μεταγραφικό σώμα, πρωτείωμα και λιπίδιο), οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη της αφθονίας μεταβολιτών σε βιολογικά δείγματα , για παράδειγμα, αφθονία mRNA. Μία από τις τελικές προκλήσεις της βιολογίας συστημάτων είναι να ενσωματώσει τα μεταβολομικά με όλες τις άλλες πληροφορίες των -omics για να παρέχει καλύτερη κατανόηση της κυτταρικής βιολογίας.
…
Συμπεράσματα
Αυτή η διερευνητική έρευνα δείχνει ότι τα σιελοειδή ειδώλια μπορούν να χρησιμεύσουν ως ένα ισχυρό εργαλείο για τον εντοπισμό και τον ποσοτικό προσδιορισμό βιοδεικτών που βασίζονται σε λιπίδια που ανταποκρίνονται στη θεραπεία MC σε παιδιά με ΔΑΦ. Μέλη και από τις πέντε γνωστές υποκατηγορίες λιπιδίων ταυτοποιήθηκαν στο σάλιο, συμπεριλαμβανομένων των μονοακόρεστων και πολυακόρεστων FA, των φωσφολιπιδίων, των σφιγγολιπιδίων, των γλυκερολιπιδίων και των λιπιδίων στερόλης. Οι σχετικές αλλαγές στο μοτίβο κατανομής των βιοδεικτών στα PRE και PEAK υποδηλώνουν ότι η MC επηρεάζει κυρίως την υποκατηγορία των σφιγγολιπιδίων. Αλλαγές που παρατηρούνται σε δύο βιοδείκτες που ανταποκρίνονται στην κάνναβη με πιθανή σφιγγομυελίνη μαζί με αλλαγές στο NAA που είχαν ανιχνευθεί προηγουμένως στο πολικό κλάσμα αυτών των δειγμάτων σάλιου μπορεί να υποδηλώνουν ότι το MC βελτιώνει την σηματοδότηση των νευρώνων, την ρύθμιση ή/και τη σωστή μυελίνωση σε παιδιά με ΔΑΦ.
Οι πιθανοί βιοδείκτες που ανταποκρίνονται στην κάνναβη με βάση τα λιπίδια είναι βιοδείκτες φαρμακοδυναμικού/τύπου απόκρισης που επιτρέπουν αντικειμενική αξιολόγηση του αντίκτυπου της θεραπείας με MC σε παιδιά με ΔΑΦ και πιθανού MOA (mechanism of action / μηχανισμός δράσης). Εντός του περιορισμού αυτού του μεγέθους και του τύπου αυτής της μελέτης, η ανάλυση δικτύου με βάση τη συσχέτιση των λιπιδικών προφίλ σε απόκριση στη θεραπεία με MC παρέχει πρόσθετα εργαλεία για τον εντοπισμό ομάδων με πιθανές διασυνδέσεις που μπορεί να υποδεικνύουν ρόλους στην μιτοχονδριακή δυσλειτουργία, το οξειδωτικό στρες και την νευροφλεγμονή. όλα όσα αναφέρθηκαν προηγουμένως ότι σχετίζονται με ΔΑΦ.
Η αύξηση του μεγέθους του δείγματος και η εξέταση της μακροπρόθεσμης κλινικής παρέμβασης θα υποστηρίξουν την δημιουργία ακριβών βιοδεικτών που ανταποκρίνονται στην κάνναβη με βάση τα λιπίδια, την βελτιστοποίηση της θεραπείας με MC και την κατανόηση του υποκείμενου MOA της θεραπείας με MC στην ΔΑΦ.
(η μελέτη το βιβλίο σε μορφή αρχείου PDF)
