Relazione I anno del Dottorato di Ricerca in Neuroscienze Applicate (XXII ciclo) Dott. Stefano Venuti Utilizzo nella dieta di un integratore alimentare a base di alfa-lattoalbumina con azione serotoninergica in pazienti affetti da Disturbo Depressivo Maggiore e Disturbo Distimico in trattamento con Duloxetina. Presupposti e razionale L’ipotesi di un coinvolgimento dell’attività dei sistemi noradrenergico (NAergico) e serotoninergico (5-HTergico) centrale nell’eziopatogenesi della Depressione, formulata inizialmente circa quattro decenni or sono, ha promosso ricerche eterogenee che hanno fornito risultati a suo sostegno (Pletscher et al., 1959; Artigas et al., 1996; Blier et al., 2004). Tale ipotesi, tra l’altro, risulta sostenuta anche dagli effetti neurochimici e neurobiologici iniziali della somministrazione di antidepressivi eterogenei quali i triciclici: TCA (inibitori duali non selettivi di NA e 5-HT) (Van Praag, 2001), gli inibitori selettivi del reuptake della serotonina (SSRI) (Artigas et al., 1996; Blier et al., 2004) e gli inibitori duali selettivi di NA e 5-HT (SNRI). Nello stesso tempo ipotesi “monoamminergiche” sono state formulate in epilettologia. Queste ipotesi sostengono che fenomeni di tipo epilettico possono insorgere nel tessuto nervoso a causa di un diminuito tono NAergico o 5-HTergico in determinate aree cerebrali (Jobe, 2003). Queste ipotesi sono state corroborate da trias clinici che hanno dimostrato che bloccanti del reuptake della serotonina (SSRI) hanno un’azione anticonvulsiva in epilessia idiopatica farmaco-resistente (Favale et al., 1995; Favale et al., 2003) È stato peraltro dimostrato, in un gruppo di pazienti epilettici, una velocità di captazione cerebrale del triptofano, unico precursore della 5-HT cerebrale, di circa un terzo di quelle dei controlli sani (Lunardi et al., 1995). La 5-HT è coinvolta in diversi meccanismi patogenetici neurologici in quanto, secondo i più recenti lavori, esistono strutture di controllo 5-HTergiche. Jobe (2005) collega epilessia e depressione come manifestazioni diverse di una scarsa funzionalità di un sistema di controllo 5-HTergico cerebrale che ha il compito di mantenere isolati eventuali neuroni malfunzionanti. La 5-HT cerebrale viene sintetizzata esclusivamente dal triptofano (TRP), un amminoacido essenziale, assunto unicamente con la dieta. Il TRP attraversa la barriera ematoencefalica (BEE) grazie ad un sistema di trasporto attivo comune ad una classe di amminoacidi (tirosina, valina, metionina, fenilalanina, TRP) detti Large Neutral Amino Acids (LNAAs), pertanto la capacità di essere captato non dipende soltanto dalla concentrazione plasmatica di TRP, ma dal suo rapporto con tutti gli altri LNAAs. La disponibilità di una dieta alimentare ricca di TRP, unico precursore della 5-HT cerebrale, associata alla terapia di tali patologie, potrebbe migliorare il quadro clinico del paziente e aumentare l’efficacia dei farmaci, in particolare degli SSRI. Questo potrebbe essere fatto somministrando TRP, ma un amminoacido libero viene scarsamente assorbito dal tratto gastro-intestinale dove, inoltre, esiste lo stesso meccanismo di competizione con gli altri LNAAs. Una proteina, o meglio i peptidi in cui viene subito decomposta, viene assorbita liberamente. Questi peptidi continuano la loro disgregazione ad amminoacidi nel torrente circolatorio o nei tessuti. L’uso nella dieta della alfa-lattoalbumina costituirebbe un importante potenziamento della terapia, senza pericoli di’interazioni farmacologiche e senza rischi di menomi di intolleranza in quanto 1 l’intolleranza al latte è data dalla incapacità dell’adulto di scindere il lattosio, zucchero del latte, in glucosio e galattosio a causa della perdita dopo lo svezzamento dell’enzima lattasi, mentre l’agente allergizzante del latte è la beta-lattoalbumina. L’alfa-lattoalbumina (ALAC: sieroproteina) è una proteina del siero di latte, presente anche nel latte umano nei primi mesi alla concentrazione di 2 g/l, con una composizione amminoacidica ricca di TRP, ma povera degli altri LNAAs. Studi sull’uomo hanno dimostrato che questa proteina è in grado di innalzare del 20-30 % il rapporto plasmatico TRP/LNAAs (Yogogoshi et al., 1986; Markus et al., 2000). In questi studi è stata somministrata in singola dose 20-30 g di ALAC senza che si verificassero effetti collaterali. Le dosi necessarie per ottenere un effetto sono basse in quanto il processo digestivo delle proteine è alquanto diverso da quello di un amminoacido libero, come il TRP o 5-idrossiTRP, che non sono riconosciuti come alimenti, pertanto vengono scarsamente assimilati nel tratto gastro-intestinale. Inoltre per i LNAAs a livello gastro-intesinale esiste la stessa competizione al carrier come alla BEE, pertanto la presenza degli altri LNAAs (maggiormente presenti in ogni proteina alimentare) ostacola l'assorbimento sia del TRP che dell'idrossiTRP. Le dosi proposte in questo studio sono tra i 2,25 e i 4,5 g/die. Nonostante il dosaggio limitato uno studio pilota su 18 pazienti epilettici farmacoresistenti ha mostrato la completa scomparsa delle crisi in 2 pazienti ed una riduzione delle crisi di oltre il 50 % in 10 pazienti. Solo 4 pazienti non hanno risposto. In coloro in cui non c’era stata una sensibile riduzione del numero delle crisi, queste erano tuttavia descritte come più blande. L'ALAC presenta ancora un vantaggio rispetto alle proteine, che precipitano nell'ambiente acido dello stomaco, formando delle "pietre". In questo caso la proteina, demolita a peptidi durante la prima fase della digestione, viene assorbita liberamente dal sistema gastro-digerente. Le siero proteine non precipitano nello stomaco, quindi arrivano alla membrana intestinale sotto forma di peptidi, che passano liberamente. Una volta nel sangue continua l’opera di demolizione che porta alla formazione degli amminooacidi liberi che si ricombinano per formare altri peptidi. Per esempio ingerendo 50 g di beta lattoferrina, si è trovato che soli 50 ug sono secreti nelle feci nell'arco di 24 ore (Troost et al., 2001). Studi su volontari sani hanno dimostrato che l'ALAC è in grado di aumentare il rapporto plasmatico TRP/LNAAs e, mediante Tomografia ad Emissione di Positroni (PET), è stato dimostrato che un aumento di questo rapporto porta ad una maggior produzione di serotonina cerebrale (M. Diksic et al., 2002). In letteratura è riportato che la somministrazione di TRP o 5-idrossiTRP porta da un aumento del rapporto TRP/LNAAs in bambini autistici, mentre la stessa dose è inefficace nei controlli sani, nei quali occorrono dosi elevate per procurare un aumento. Pertanto questo rapporto plasmatico può essere facilmente incrementato se è al di sotto dei valori normali, come negli autistici, nei depressi e negli epilettici (Markus et al., 2005). All’estero è proposta a tali dosi per il controllo della pressione ed è aggiunta nel latte materno artificiale. Data la sua origine naturale non sono previsti effetti tossici o collaterali; le dosi previste in questo studio sono di 2.25 g/die o 4.50 g/die. Obiettivo L’indagine si propone di valutare se una maggiore disponibilità di TRP plasmatico associata all’aumento del rapporto plasmatico TRP/LNAAs e, quindi, di serotonina cerebrale, ottenuta mediante trattamento con alfa-lattoalbumina ultrapura è in grado di migliorare il quadro clinico di pazienti affetti da DDM e/o Disturbo Distimico isolato o in comorbidità neurologica in trattamento con Duloxetina, mostrando un potenziamento del sistema 5-HTergico ed un sinergismo di azione con l’SNRI. 2 Verranno inoltre valutate le possibili correlazioni del TRP plasmatico e del rapporto plasmatico TRP/LNAAs, prima e dopo trattamento con ALAC, con le caratteristiche cliniche (gravità e sottotipi della patologia depressiva) e con tipo di risposta al trattamento. Materiali e metodo Popolazione dello studio: lo studio si rivolge a pazienti affetti dalle diverse patologie neuropsichiatriche per le quali sia stato documentato il ruolo di un deficit 5-HTergico, già in cura con adeguate terapie, ma che mostrino un risultato clinico non soddisfacente. Criteri di inclusione: lo studio sarà condotto su 20 pazienti ambulatoriali o ricoverati presso la Sezione di Psichiatria del Di.N.O.G. dell’Università di Genova affetti da DDM (Episodio singolo o ricorrente) o da Disturbo Distimico isolato o in comorbilità neurologica (Epilessia; M. di Parkinson; S.M.M; M. di Alzheimer), di entrambi i sessi, in trattamento con Duloxetina 60 mg/die per la sintomatologia depressiva, che in condizioni basali presentano un punteggio globale pari o superiore a 16 per quanto concerne i primi 17 items della Scala di Hamilton per la Depressione (HAM-D). Criteri di esclusione: saranno esclusi dallo studio pazienti il cui episodio depressivo maggiore si presenta con manifestazioni psicotiche incongrue rispetto all’umore e/o con rischio suicidiario, soggetti di sesso femminile in stato di gravidanza o in età fertile che non adottino adeguate misure contraccettive, pazienti minori di anni 18 o non in grado, per le loro condizioni psicopatologiche, di fornire un valido consenso informato scritto di partecipazione allo studio o di garantire un’adeguata compliance nonché pazienti che in condizioni basali presentano un punteggio globale pari o inferiore a 16 per quanto concerne i primi 17 items della Scala di Hamilton per la Depressione (HAM-D). Valutazione: i pazienti saranno sottoposti alle seguenti valutazioni: a) psicopatologiche: all’ingresso della sperimentazione sarà somministrato un questionario per la valutazione del daily living e verrà anche compilato un test di autovalutazione (visual analog test; punteggio da 1 a 10). La sintomatologia depressiva, diagnosticata secondo i criteri del DSM IV-TR (APA, 2000), sarà quantificata e caratterizzata mediante i seguenti strumenti di valutazione: HAM-D, MADRS (Montgomery Arsbery Depression Rating Scale), CGI (Giudizio Clinico Globale). Tali Rating Scales saranno somministrate in condizioni basali (T=0) e, successivamente, al primo (T=1), secondo (T=2) e terzo mese (T=3) di trattamento; b) di laboratorio: le valutazioni di laboratorio saranno effettuate in condizioni basali (T=0) e dopo 3 mesi di trattamento(T=3) mediante prelievo di sangue venoso. I campioni di sangue saranno utilizzati per valutare il TRP plasmatico e il rapporto TRP/LNAAs plasmatico nonché le loro possibili correlazioni con le caratteristiche cliniche (gravità e sottotipi della patologia depressiva) e con tipo di risposta al trattamento. Analisi statistica. L’analisi statistica verrà condotta al fine di valutare l’efficacia dell’associazione alla terapia di base specifica di una dieta serotoninergica. Trattamento I pazienti saranno trattati con dosi giornaliere di alfa-lattoalbumina ultrapura (Serplus) variabili tra i 2.25 g e i 4.50 g/die che saranno somministrate 3 volte al giorno in capsule contenenti ciascuna 0.75 mg di alfa-lattoalbumina. Il farmaco sarà fornito dalla ditta GIOFARMA per tutta la durata del trattamento. L’alfa-lattoalbumina sarà farmaco aggiuntivo rispetto alla terapia di base specifica per la sintomatologia depressiva costituita da Duloxetina 60 mg/die somministrata una volta al giorno in capsule contenenti ciascuna 60 mg di Duloxetina. Il Serplus contiene alfa-lattoalbumina ultrapura. Come tutte le sostanze che agiscono sul sistema 5HTergico è necessario almeno un mese di continua somministrazione (3 cp/die) per verificare 3 l'effetto. Alcuni pazienti epilettici hanno richiesto anche 2 mesi per ottenere un miglior controllo delle crisi. Pertanto la compliance è fondamentale. Il Serplus può essere somministrato anche a persone intolleranti al latte, in quanto l'intolleranza è nei confronti del lattosio, non presente nel Serplus; può essere somministrato anche a chi è allergico al latte in quanto l'allergene è la beta-lattoalbumina, non presente nel serplus. Bibliografia - - - - - - - - Albano C, Cupello A, Mainardi P, Scarrone S, Favale E., Successful treatment of epilepsy with serotonin reuptake inhibitors: proposed mechanism. Neurochem Res. 2006 Apr;31(4):509-14. Epub 2006 May 13 Artigas F.et al., Acceleration of the effect of selected antidepressant drugs in major depression by 5HT1A antagonists. Trends Neurosi, 19 (9): 378-83. 1996 Blier P. et al., Impact of substance P receptor antagonism on the serotonin and norephinephrine systems: relevance to the antidepressant/anxiolytic response. J Psychiatry Neurosci, 29 (3): 208-18. 2004 M. Diksic, S. Okazawa, S. Nishizawa, M. Leyton and S. N. Young, A decrease in blood tryptophan concentration produces regionally specific changes in brain serotonin synthesis in men and women: A PET study with alpha-[11C]methyl-L-tryptophan. European Neuropsychopharmacology, Volume 12, Supplement 3, October 2002, Pages 403-404 Favale E, Rubino V, Mainardi P, Lunardi G, Albano C., Anticonvulsant effect of fluoxetine in humans.Neurology 45: 1926. 1995 Favale E, Audenino D, Cocito L, Albano C., The anticonvulsant effect of citalopram as an indirect evidence of serotonergic impairment in human epileptogenesis. Seizures 12: 316. 2003 Jobe P.C., Common pathogenic mechanisms between depression and epilepsy: an experimental perspective. Epilepsy Behav, 4 suppl. 3: S14-24, 2003. Review Jobe P.C., Browning R.A., The serotonergic and noradrenergic effects of antidepressant drugs are anticonvulsivant, not proconvulsant. Epilepsy & Behavior 7: 602-619, 2005 Yokogoshi H, Wurtman RJ., Meal composition and plasma amino acid ratios: effect of various proteins or carbohydrates, and of various protein concentrations. Metabolism. 35 (9):837-42. 1986 Lunardi, G., Mainardi, P., Rubino, V. et al., Tryptophan and epilepsy. In: Recent Advances in Tryptophan Research (Eds G. Allegri Filippini and V. L. Costa). New York and London, Plenum Press, 1995: pp. 101–102 Markus et al., Evening intake of alpha-lactalbumin increases plasma tryptophan availability and improves morning alertness and brain measures of attention. Am J Clin Nutr 71: 1536. 2000 Pletscher A. e al.. Depression of norepinephrine and 5-hydroxytryptamine in the brain by benzoquinolizine derivatives. Science, 129 (3352):844, 1959 Troost FJ, Steijns J, Saris WH, Brummer RJ, Gastric digestion of bovine lactoferrin in vivo in adults. J Nutr 2001;131:2101-2104 Van Praag, H. M., Past expectations, present disappointments, future hopes or psychopathology as the rate-limiting step of progress in psychopharmacology. Hum Psychopharmacol, 16 (1): 3-7, 2001 4 5