Weber Medical präsentiert: Transkranielle Photobiomodulation zur Behandlung von Autismus-Spektrum-Störungen

Ergebnisse der neuesten Studien und Erkundung möglicher Wirkmechanismen

Hinweis: Dieser Artikel wurde ursprünglich auf dem Substack "Licht und Gleichmut" veröffentlicht, den Link finden Sie unten.

Unterm Strich

die tPBM entwickelt sich derzeit zu einer potenziell idealen Behandlungsoption für Patienten mit Autismus-Spektrum-Störungen. Drei kleine Studien an Kindern und Erwachsenen zeigten eine signifikante Verbesserung verschiedener Symptome, die für die Krankheit typisch sind, wie Probleme in der sozialen Interaktion/Kommunikation und eingeschränkte/repetitive Verhaltensweisen. Die Therapie wurde auch als sicher und praktisch in der Anwendung hervorgehoben, einschließlich der Anwendung zu Hause. Darüber hinaus kann der Stress der Pflegenden reduziert werden. Insbesondere der Mangel an wirksamen ganzheitlichen Behandlungsmöglichkeiten spricht dafür, tPBM bei Patienten mit ASD einzusetzen. Es besteht jedoch nach wie vor ein deutlicher Bedarf an weiteren, insbesondere umfassenderen klinischen Studien, bevor offizielle Empfehlungen ausgesprochen werden können.

Einleitung: Kurze Fakten über Autismus

In meinem letzten Beitrag habe ich die wichtigsten Mechanismen der transkraniellen Photobiomodulationstherapie zusammengefasst und beschrieben, wie die Behandlung zur Behandlung von Demenz und Alzheimer eingesetzt werden kann (LINK). Unser nächster Tauchgang führt uns zu den Autismus-Spektrum-Störungen (ASD).

Der Begriff bezieht sich auf eine vielfältige Gruppe von Erkrankungen, die mit der Entwicklung des Gehirns zusammenhängen und durch eine Vielzahl von Symptomen gekennzeichnet sein können. Zu den Kernsymptomen gehören

- probleme in der sozialen Interaktion/Kommunikation

- eingeschränkte und sich wiederholende Verhaltensweisen

Häufig wird Autismus von verschiedenen Komorbiditäten begleitet, darunter Aufmerksamkeitsdefizite, Schlafstörungen, Epilepsie, Bewegungs- und Sinnesanomalien sowie Hyperaktivität. Einige Menschen mit Autismus können unabhängig leben, während andere schwere Behinderungen haben und lebenslange Pflege und Unterstützung benötigen [1].

Die WHO schätzt, dass im Durchschnitt etwa 1 von 100 Kindern weltweit an ASD leiden könnte [2]. Die Prävalenz steigt rapide an, was die Krankheit zu einer globalen Pandemie macht, die - ähnlich wie die Demenz/Alzheimer-Krankheit - nicht nur die Patienten selbst, sondern auch ihr soziales Netzwerk, insbesondere die Betreuer, betrifft [2].

Die derzeit verfügbaren Behandlungsstrategien sind im Hinblick auf ihre langfristigen Auswirkungen nicht gut abgesichert und bieten nur kurzfristige Verbesserungen.

In diesem Zusammenhang erweist sich die tPBM als eine neuartige Behandlungsoption, die viele der Krankheit zugrunde liegende Pathologien verbessern kann. Erst vor relativ kurzer Zeit wurden die ersten kleinen PBM-Studien an Menschen mit ASD veröffentlicht.

Erste Humanstudie (2018): tPBM bei Kindern und Jugendlichen mit ASD im Alter von 5-17 Jahren

Leisman et al. [3] veröffentlichten 2018 die erste Studie am Menschen. Sie behandelten einundzwanzig Kinder und Jugendliche im Alter zwischen 5 und 17 Jahren

- mit acht 5-minütigen Behandlungen über vier Wochen

- mit echten medizinischen 635-nm-Lasern (im Gegensatz zu LEDs) mit einer Ausgangsleistung von 15 mW.

- Der Eingriff wurde an der Schädelbasis und im Schläfenbereich vorgenommen.

Die Forscher verglichen die Verhaltensänderungen mit einer Kontrollgruppe, indem sie die Teilnehmer zu Beginn der Studie, nach zwei Wochen Behandlung, am Ende der Studie nach vier Wochen und schließlich nach acht Wochen anhand der "Aberrant Behavior Checklist (ABC)" und verschiedener anderer Unterskalen bewerteten, um festzustellen, ob die Veränderungen im Laufe der Zeit bestehen blieben.

Die Patienten der Behandlungsgruppe zeigten nach zwei, vier und auch nach acht Wochen eine geringere Reizbarkeit und eine Verringerung anderer Symptome und Verhaltensweisen, die mit ASD in Verbindung gebracht werden, was darauf hindeutet, dass die positiven Veränderungen auch nach dem Ende der Intervention beibehalten wurden. Nach meinen persönlichen Beobachtungen und meinem allgemeinen Verständnis von PBM sind 6-10 Wochen eine realistische Zeitspanne, in der die positiven Effekte anhalten. Idealerweise sollte die Behandlung fortgesetzt werden.

Zweite Humanstudie (2022): tPBM für Kinder und Jugendliche mit ASD im Alter von 5-15 Jahren

Pallanti et al. [4] veröffentlichten eine weitere Studie zur Behandlung von einundzwanzig Kindern zwischen 5 und 15 Jahren (Durchschnitt 9,1) mit ASD. Hier ist eine detaillierte Beschreibung ihres Protokolls:

- Die Teilnehmer erhielten sechs Monate lang fünfmal wöchentlich eine transkranielle PBM mit einem tragbaren Headset, das sie bequem zu Hause tragen konnten.

- Die Wellenlänge betrug 810nm, und die Forscher verwendeten LEDs.

- An jedem der fünf wöchentlichen Behandlungstage erhielten die Teilnehmer zwei Therapien: Eine am Morgen mit dem mit 10 Hz gepulsten Licht ("Alpha-Protokoll") und eine am Abend mit dem mit 40 Hz gepulsten Licht ("Gamma-Protokoll"). Über das Potenzial und die Bedeutung der tPBM-induzierten Modulation der neuronalen Oszillation werde ich demnächst einen eigenen Artikel schreiben.

- Die Therapie wurde den Unterabteilungen des Default Mode Network (DMN) verabreicht: dem medialen präfrontalen Kortex, dem Precuneus-Bereich und dem linken und rechten Gyrus angularis.

- Zusätzlich erhielten die Teilnehmer intranasale Behandlungen zur Erzielung systemischer Effekte, ebenfalls mit 810nm.

- Eine Sitzung dauerte 20 Minuten. Während der Sitzungen durften die Kinder "anregende Tätigkeiten" wie Malen, Lesen oder Spielen ausüben.

- Die Energie- und Leistungsparameter sind im Folgenden zusammengefasst.

Zu den Studienergebnissen gehörten die folgenden

- eine Verringerung der kognitiven und verhaltensbezogenen Starrheit

- eine Verbesserung der Schlafqualität

- eine Verbesserung der Aufmerksamkeit

- eine relevante Verringerung von nicht-konformem Verhalten.

- eine geringere Belastung der Betreuer/Familie aufgrund dieser Verbesserungen

In Anbetracht der Tatsache, dass alle Behandlungen zu Hause durchgeführt wurden, unterstreicht die Studie auch die Praktikabilität und Sicherheit der Therapie.

Dritte Humanstudie (2022): tPBM für Erwachsene zwischen 18 und 59 Jahren mit ASD

Es gibt auch eine kleine, aber vielversprechende Studie an Erwachsenen mit ASD [5]. Zehn Teilnehmer erhielten über einen Zeitraum von acht Wochen zweimal pro Woche tPBM.

Die Ergebnisse umfassten

- verbesserte soziale Wahrnehmung

- verbesserte soziale Kommunikation

- verbesserte soziale Motivation

- geringeres eingeschränktes/repetitives Verhalten

Wie wirkt tPBM bei Autismus-Spektrum-Störungen?

Obwohl umfangreiche Anstrengungen unternommen wurden, um die physiologischen Mechanismen zu erforschen, die hinter ASD stehen, gibt es immer noch einen erheblichen Mangel an Wissen in unserem derzeitigen Verständnis. Klar ist, dass ASD als eine Gruppe von Störungen mit komplexer Ätiologie verstanden werden kann, die sowohl genetische und umweltbedingte Ursachen als auch Läsionen beinhalten kann.

Yenkoyan et al. gaben einen Überblick über Studien, in denen die Pathophysiologie von Autismus-Spektrum-Störungen untersucht wurde [6]. Unter Betonung der Tatsache, dass das gesamte Rätsel noch nicht gelöst ist, lässt sich ein (vereinfachtes) Verständnis der Mechanismen hinter ASD wie folgt zusammenfassen:

- unausgewogene funktionelle Konnektivität, insbesondere zwischen Bereichen, die mit höheren kognitiven Funktionen wie Sprache und Kommunikation, Kognition, sozialer Interaktion, Persönlichkeit, Aufgabenwechsel, Selbstkontrolle und Arbeitsgedächtnis in Verbindung stehen.

- unausgewogene synaptische Übertragung aufgrund einer Dysfunktion der synaptischen Moleküle und Proteine

- neuroinflammation aufgrund einer erhöhten Freisetzung proinflammatorischer Zytokine durch Mikroglia und Astrozyten

- mitochondriale Dysfunktion, die zu einem allgemeinen Mangel an zellulärer Energie und einer Beeinträchtigung verschiedener zellulärer Prozesse führt

- oxidativer Stress, der letztlich zu einer dysfunktionalen neuronalen Aktivität und in der Folge zum Absterben von Neuronen führt

- pathologisch erhöhte Spiegel von Wachstumsfaktoren wie BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor), die zu einer gestörten Homöostase und in der Folge zu synaptischer Dysfunktion und Zelltoxizität führen.

- ein verändertes Darmmikrobiom, das die Konnektivität und die Netzwerke des Gehirns verändern kann

In Anbetracht der Mechanismen der tPBM, über die ich kürzlich geschrieben habe (LINK), könnte man annehmen, dass die tPBM viele, wenn nicht sogar alle dieser Anomalien verbessern kann. Insbesondere kann die Intervention die mitochondriale Funktion verbessern, Entzündungen und oxidativen Stress reduzieren und die Homöostase und die funktionelle Konnektivität des Gehirns wiederherstellen. (LINK)

Darüber hinaus kann die PBM im Darmbereich zur Wiederherstellung des Darmmikrobioms beitragen.

Hamilton et al. [7] haben kürzlich einen Artikel darüber veröffentlicht, wie tPBM bei ASD wirken kann. Ich empfehle ihn sehr, wenn Sie mehr darüber lesen möchten. Hier ist der Link.

Testen dieser Hypothesen mit Tiermodellen

Um diese Hypothesen zu testen, können Tiermodelle sehr nützlich sein. Auch wenn diese Modelle die hochkomplexen menschlichen ASD-Bedingungen nicht perfekt abbilden können, so können sie doch einige der wichtigsten Merkmale von ASD nachahmen.

In diesem Zusammenhang lieferte ein kürzlich entwickeltes Autismus-Mausmodell [8] starke Unterstützung für einen der vorgeschlagenen Mechanismen von tPBM bei ASD: Die Intervention reduzierte effektiv die Neuroinflammation, indem sie die erhöhte proinflammatorische Aktivität von Astrozyten und Mikroglia abschwächte. Darüber hinaus milderte tPBM viele der pathologischen Verhaltensweisen, die in dem Valproinsäure-induzierten ASD-Mausmodell beobachtet wurden.

Eine Zusammenfassung und ein Ausblick: Was könnten praktische Empfehlungen für ASD-Patienten sein?

Auch wenn eindeutig ein Bedarf an größeren klinischen Studien besteht, deuten die vorhandenen Studien und die Erforschung der Mechanismen, die der ASD zugrunde liegen, darauf hin, dass die tPBM eine wirksame Unterstützung für Patienten und ihre Betreuer sein kann. Insbesondere der Mangel an wirksamen ganzheitlichen Behandlungen, die mehr können als nur spezifische ASD-Symptome zu behandeln, und die Praktikabilität und Sicherheit der Therapie sind starke Gründe dafür, dass tPBM bei Patienten mit ASD eingesetzt werden sollte.

Haftungsausschluss

Ich bin kein Mediziner und die obigen Ausführungen sind nicht als medizinischer Rat gedacht; ich teile lediglich mein persönliches Verständnis des Themas.

Literatur

[1] Fuentes, J.; Hervás, A.; Howlin, P. (ESCAP ASD Working Party) ESCAP Practice Guidance for Autism: Eine Zusammenfassung der evidenzbasierten

Based Recommendations for Diagnosis and Treatment. Eur. Child. Adolesc. Psychiatry 2021, 30, 961-984.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32666205/

[2] https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/autism-spectrum-disorders#:~:text=Es%20wird%20geschätzt%20dass%20weltweit%20die%20Zahlen%20erheblich%20höher%20sind.

[3] Leisman, G., Machado, C., Machado, Y., & Chinchilla-Acosta, M. (2018). Auswirkungen der Low-Level-Lasertherapie bei Autismus-Spektrum-Störung. Advances in experimental medicine and biology, 1116, 111-130. https://doi.org/10.1007/5584_2018_234

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29956199/

[4] Pallanti, S., Di Ponzio, M., Grassi, E., Vannini, G., & Cauli, G. (2022). Transkranielle Photobiomodulation für die Behandlung von Kindern mit Autismus-Spektrum-Störung (ASD): A Retrospective Study. Kinder (Basel, Schweiz), 9(5), 755. https://doi.org/10.3390/children9050755

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35626932/

[5] Ceranoglu, T. A., Cassano, P., Hoskova, B., Green, A., Dallenbach, N., DiSalvo, M., Biederman, J., & Joshi, G. (2022). Transkranielle Photobiomodulation bei Erwachsenen mit hochfunktionaler Autismus-Spektrum-Störung: Positive Befunde einer Proof-of-Concept-Studie. Photobiomodulation, Photomedizin und Laserchirurgie, 40(1), 4-12. https://doi.org/10.1089/photob.2020.4986

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34941429/

[6] Yenkoyan, K., Grigoryan, A., Fereshetyan, K., & Yepremyan, D. (2017). Fortschritte im Verständnis der Pathophysiologie von Autismus-Spektrum-Störungen. Behavioural Brain Research, 331, 92-101. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2017.04.038

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28499914/

[7] Hamilton, C., Liebert, A., Pang, V., Magistretti, P., & Mitrofanis, J. (2022). Lichter an für Autismus: Erforschung der Photobiomodulation als wirksame therapeutische Option. Neurology international, 14(4), 884-893. https://doi.org/10.3390/neurolint14040071

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36412693/

[8] Kim, U. J., Hong, N., & Ahn, J. C. (2022). Photobiomodulation attenuated Cognitive Dysfunction and Neuroinflammation in a Prenatal Valproic Acid-Induced Autism Spectrum Disorder Mouse Model. International Journal of Molecular Sciences, 23(24), 16099. https://doi.org/10.3390/ijms232416099

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36555737/

[9] Hamblin M. R. (2022). Könnte Photobiomodulation Autismus-Spektrum-Störungen behandeln? Photobiomodulation, Photomedizin, und Laserchirurgie, 40(6), 367-369. https://doi.org/10.1089/photob.2022.0051

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35613405/