CannaData

První komplexní studie, která demonstruje onemocnění-modifikující účinek CBD na spontánní opakované záchvaty a související komorbidity, naznačila tyto skutečnosti:

• CBD je po intraperitoneálním (injekčně do dutiny břišní) podání účinné u řady zvířecích modelů s akutními záchvaty.
• U potkanů je CBD po intravenózním podání účinné při snižování maximální závažnosti záchvatů.
• Orální podání CBD může u potkaních TLE (epilepsie temporálního laloku) modelů zmírnit celkovou časově závislou pozáchvatovou zátěž organismu a motorické komorbidity.
• Orální podání CBD může zvrátit kognitivní deficity vyvolané epilepsií v potkanech s TLE.

Co je to epilepsie?

Epilepsie je tělesné progresivní neurologické onemocnění mozku charakterizované opakujícími se záchvaty s behaviorálními komorbiditami. Nemoc je velmi variabilní - příčiny, příznaky, typ záchvatů či průběh se mohou výrazně lišit. Epilepsie může být sice v majoritě případů vyléčitelná pomocí antiepileptik, v lehčích formách nijak neovlivňuje intelekt pacienta. Uvádí se, že na celém světě trpí epilepsií kolem 65 milionů lidí, z nichž cca 30% nereaguje na běžnou léčbu. Nemoc je navíc zbytečně stigmatizována neinformovanou veřejností.

Více o epilepsii si můžete přečíst zde.

Doprovodnými jevy této nemoci můžou být deprese, úzkosti, motorické poruchy, kognitivní deficity nebo sociální dysfunkce. Záchvaty a s nimi spojené komorbidity snižují kvalitu života. Aktuálně dostupné protizáchvatové léky někdy způsobují další nepříznivé účinky a také proto je vývoj nových terapií velmi žádoucí.

Už dříve bylo prokázáno, že z mnoha rostlinných kanabinoidů má protizáchvatové účinky tetrahydrokanabinol (THC), CBD a kanabidivarin (CBDV). THC však disponuje slabým klinickým potenciálem, protože má psychoaktivní a potenciální prokonvulzivní vlastnosti, které devalvují jeho chronické používání.

Dosavadní výzkum kanabidiolu naznačil v nedávné minulosti vysoký potenciál tohoto fytokanabinoidu při zmírňování epileptických příznaků. Určitě není náhoda, že v USA je už druhý rok dostupný lék Epidiolex, používaný pro léčbu raritních forem epilepsie (např. Syndrom Dravetové nebo Lennox-Gastautův Syndrom) u pacientů, na které prokazatelně nezabírá konvenční léčba.

Cíle a metody studie

Vědecký tým hodnotil akutní účinek protizáchvatového účinku CBD na zvířecích modelech po intraperitoneálním podání, definoval farmakologický profil CBD a odlišil jej od jiných léků proti záchvatům

• při maximálním záchvatu vyvolaného elektrošokem
• při psychomotorickém záchvatu 6 Hz
• při akutním záchvatu vyvolaného pentylenetetrazolem
• při chronickém záchvatu

Střední účinná nebo behaviorální toxická dávka byla stanovena u myší i potkanů. Na potkaních modelech s pilokarpinem vyvolaným status epilepticus (SE) se testovalo intravenózní podání CBD (10 mg/kg). Status epilepticus je jednou z nejčastějších mimořádných událostí u pacientů s epilepsií. Tento stav je klinicky definován jako záchvat trvající déle než 5 minut nebo jako opakované záchvaty bez nabytí vědomí ve stejném časovém úseku. Pilokarpinem vyvolaný model SE je obvykle citlivý na většinu léků proti záchvatům, když jsou podány před nebo v počátku SE. Tento model je také užitečný pro dotazování farmakologické účinnosti v modelu těžkých záchvatů.

V poslední fázi SE byl definován účinek chronického perorálního podávání CBD (200 mg/kg) při spontánních záchvatech a se souvisejícími behaviorálními komorbiditami (motorická kontrola, pohyb a funkce paměti) u nově vyvinutých potkaních modelů se spontánními opakovanými SE záchvaty se sníženou intenzitou (Reduced intensity status epilepticus–spontaneous recurrent seizures - RISE-SRS). Tento model totiž vykazuje podobnou progresi nemoci a patologii jako tradiční modely potkanů po SE, ale se sníženou mortalitou během období bezprostředně po SE. Proto je tento model vhodný jako platforma pro provádění dlouhodobých studií při modifikaci nemocí s kandidátními vyšetřovacími terapiemi.

Je třeba poznamenat, že studie využívala klinicky relevantní způsob léčby, protože zvířecí modely obdržely CBD jen tehdy, pokud jim nastoupily spontánní opakující se záchvaty.

Zjištěné výsledky o účinku CBD na záchvaty spojené s epilepsií

CBD vykazuje akutní protizáchvatovou účinnost po intraperitoneálním podání v sadě zavedených modelů hlodavců s akutním záchvatem

Nejdříve bylo intraperitoneální podání CBD hodnoceno z hlediska akutní protizáchvatové účinnosti v sadě dobře definovaných modelů hlodavců s epilepsií, které se využívaly dlouhá desetiletí při výzkumu léků proti záchvatům. Proto byly použity pro počáteční definování akutní protizáchvatové účinnosti CBD ve srovnání se standardními léky. V tabulce jsou také zahrnuty data o účinnosti látek fenobarbital (PB), kyseliny valproové (VPA) a felbamátu (FBM).

Podrobné údaje najdete v Tabulce 1.

Test na rotarodu posloužil ke stanovení potenciálu CBD vyvolat minimální motorické poškození u myší a pro výpočet střední dávky narušující chování (TD50). Zjistilo se, že

• samci myší mají sníženou schopnost výkonu na rotarodu při TD50 272 mg/kg, když bylo CBD podáno intraperitoneálně hodinu před testem.
• intraperitoneální podání CBD se střední účinnou dávkou (ED50) 80 mg/kg před elektrickou stimulací blokuje u samců myší tonické záchvaty vyvolané maximálním elektrošokovým záchvatem (MES) a myši získají ochranný index (PI; TD50/ED50) v hodnotě 3,4.
• u samců myší     bylo hodinu před testováním intraperitoneálně podané CBD účinné proti klonickým záchvatům vyvolaným subkutánním podáním pentylenetetrazolu (ED50 = 120 mg/ kg; PI=2,3).
• CBD chrání samce myší proti parciálnímu psychomotorickému záchvatu 6 Hz při dvou různých proudech 32mA (144 mg/kg; PI = 1,9) i 44mA (173 mg/kg; PI = 1,6), když se podávalo intraperitoneálně hodinu před elektrickou stimulací.

Kanabidiol tedy vykazuje širokou protizáchvatovou činnost u několika dobře validovaných myších modelů při akutních i chronických záchvatech. A to v dávkách výrazně nižších, než které narušují motorickou aktivitu.

Samci potkanů byli vizuálně hodnoceni vyškoleným vyšetřovatelem. Nezjistilo se, že by tyto zvířecí modely byly poškozeny ve svých motorických aktivitách při podání dávek až do 500 mg/kg. Proto bylo stanoveno, že TD50 překračuje 500 mg/kg.

Při testování protizáchvatových účinků v potkanech bylo zjištěno, že intraperitoneální podání CBD dvě hodiny před elektrickou stimulací blokuje tonické extenzivní záchvaty vyvolané MES s ED50 53,2 mg/kg a to vede k PI> 9,4. CBD bylo tedy, stejně jako u myší, účinné při dávce výrazně nižší, než je dávka narušující motorické schopnosti. Tato demonstrace účinnosti a snášenlivosti kanabidiolu byla dále hodnocena u modelů pilokarpinem vyvolaného SE a u etiologicky relevantního modelu potkanů s post-SE TLE.

Intravenózní podání CBD snižuje závažnost pilokarpinem vyvolaného Status Epilepticus

Modely s pilokarpinem vyvolaným SE jsou dobře zavedené při hledání nových ASD (antiseizure drugs - léky proti záchvatům). Bylo zjištěno, že dávka CBD, podaná intravenózní (IV) cestou 1 hodinu před nástupem SE, významně zmírňuje maximální závažnost záchvatů (maximum seizure severity - MSS) ve srovnání se skupinou ošetřenou vehikulem.

Je třeba zdůraznit, že dávky CBD a PB testované na tomto modelu nebyly farmakologicky ekvivalentní. IV dávka CBD byla trojnásobně nižší než potkaní MES ED50 IP, zatímco dávka PB byla 15x vyšší než potkaní MES ED50 IP. Také je pozoruhodné, že během sledování záchvatů nebyla zaznamenána žádná úmrtnost u žádného testovaného zvířete. Zjistilo se tedy, že předběžné ošetření CBD akutně zeslabuje MSS v tomto modelu SE na stupeň konzistentní s PB.

Část A ukazuje střední maximální závažnost záchvatu u intravenózně podaného vehikula (n = 15) a CBD (n = 12; 10 mg/kg). Látky byly potkanům podány 1 hodinu před systémovým podáním chemokonvulzivního pilokarpinu. Potkani ošetření CBD prokázali výrazně sníženou maximální závažnost záchvatů ve srovnání se skupinou ošetřenou vehikulem.

Část B znázorňuje střední maximální závažnost záchvatu vyvolaného PB (n = 13; 30 mg/kg IV) nebo vehikulem (n=12). Látky byly podány hodinu před systémovým podáním chemokonvulzivního pilokarpinu. Potkani ošetření PB prokázali významně sníženou maximální závažnost záchvatů ve srovnání s potkany ošetřenými vehikulem, což potvrzuje terapeutickou odezvu modelu.

Chronické orální podávání CBD zmírňuje záchvatovou zátěž v modelu RISE-SRS TLE

Chronické orální podávání CBD snižuje dlouhodobé záchvaty

Výzkum účinků léčby na záchvatovou zátěž a poměr záchvatové zátěže u potkanů vykazujících chronickou epilepsii pomohl s vyhodnocením účinku chronického podávání CBD při progresi onemocnění. Vyšší poměr záchvatové zátěže indikuje zhoršení onemocnění v průběhu času, jak je vidět na obrázcích 2B a 2C, což je typické pro potkaní modely s post-SE TLE.

Poměr záchvatové zátěže byl významně vyšší u epileptických zvířat léčených vehikulem než u těch léčených kanabidiolem. U 70% z nich se navíc významně zmírnila závažnost onemocnění, na rozdíl od 10% ošetřených vehikulem. Potkani s epilepsií léčení CBD neprokázaly časově závislé zvýšení záchvatové zátěže, zatímco ti ošetření vehikulem vykázaly silné zvýšení.

V části A je znázorněna časová osa studie epileptických zvířecích modelů. Část B znázorňuje střední poměr záchvatové zátěže u epileptických zvířat ošetřených vehikulem a CBD zaznamenané během 7 týdnů nepřetržitého sledování. CBD významně snížil poměr záchvatové zátěže ve srovnání se skupinou s vehikulem. Část C ukazuje počet epileptických zvířat ošetřených vehikulem nebo CBD s poměrem záchvatové zátěže větším nebo nižším než 1. V části D je zaznamenána střední záchvatová zátěž před a po ošetření vehikulem. Na konci pozorování je patrné významné zvýšení zátěže. V části E je vidět střední záchvatová zátěž před a po léčbě CBD. Kanabidiolem ošetřené modely nevykazovaly žádnou změnu zátěže.

Chronické orální podávání CBD potkanům s RISE-SRS zeslabuje závažnost behaviorálních komorbidit TLE

Motorická koordinace byla testována pomocí rotarodu. Pokus odhalil významný rozdíl mezi testovanými skupinami v čase stráveném na zrychlujícím se rotarodu. Epileptická zvířata ošetřená naivním vehikulem nebo CBD strávila na zařízení mnohem více času než skupina epileptických zvířat ošetřená vehikulem. Motorický test dokázal, že chronické orální podávání CBD oslabilo motorickou dysfunkci vyvolanou TLE (viz Obrázek 3A).

Test chůze (viz Obrázek 3B, 3C, 3D) se zaměřil na stanovení délky levého i pravého kroku a šířky kroku. U žádného z těchto parametrů nebyly zaznamenány žádné významné rozdíly. Tento pokus navíc prokazuje, že dávka CBD nezbytná ke snížení záchvatové zátěže nebyla spojena s motorickými poruchami u potkanů se SRS.

Kvůli účinku CBD na kognitivní výkon byla zvířata s epilepsií podrobena zkoušce referenční a pracovní pamětí pomocí HBT (Hole Board test - deska s dírami). Pokus absolvovala také skupina potkanů bez epilepsie. Zjistilo se, že chronické orální podávání CBD u epileptických potkanů významně snižuje počet chyb referenční paměti (reference memory errors - RME) i chyb pracovní paměti (Viz Obrázek 4).

Výrazný rozdíl byl pozorován u chyb referenční paměti. Zde totiž zdraví, vehikulem ošetření, epileptičtí, kanabidiolem ošetření potkani vytvořili znatelně méně chyb (viz Obrázek 4A) ve srovnání s epileptickými potkany ošetřenými vehikulem. A potkani s epilepsií ošetření CBD vytvořili však výrazně více RME chyb ve srovnání se skupinou naivních vehikulem ošetřených potkanů. Proto nedokázal kanabidiol zcela obnovit referenční paměť zvířecích modelů s epilepsií na zdravou úroveň.

Obdobně byla ovlivněna pracovní paměť (Viz Obrázek 4B). Epileptická skupina ošetřená vehikulem vykazovala výrazně více chyb ve srovnání se zdravou skupinou ošetřenou vehikulem. Je důležité, že potkani chronicky ošetření CBD vykazovali pak výrazně méně chyb pracovní paměti ve srovnání s epileptickou skupinou ošetřenou vehikulem. Je zajímavé, že výkon pracovní paměti u epileptické skupiny ošetřené CBD byl lepší, než u zdravé skupiny ošetřené vehikulem.

Nejdůležitější závěry studie

• U řady použitých a dobře zavedených testů bylo prokázáno, že CBD má akutní protizáchvatové účinky, což je v souladu s předchozími zjištěními.
• Akutní intravenózní podání subterapeutické dávky CBD je schopno významně zmírnit MSS u potkanů s SE vyvolanou pilokarpinem.
• Poprvé bylo prokázáno, že chronické orální podávání CBD zlepšuje poměr záchvatové zátěže, motorické komorbidity a kognitivní funkce RISE-SRS potkanů s epilepsií temporálního laloku po nástupu symptomatických záchvatů.
• Studie podporuje dříve zjištěné důkazy, které potvrzují, že CBD je dobře tolerovaná látka vhodná pro účinnou léčbu akutních i chronických záchvatů.
• Chronické orální podávání CBD může mít onemocnění-modifikující účinek v etiologicky relevantním preklinickém modelu TLE.
• Mnoho ASD léků je oproti CBD spojeno s významnými nepříznivými účinky na motoriku, což může omezovat jejich klinickou užitečnost.
• Širokospektrální účinnost a bezpečnost CBD jsou přímo srovnatelné s FBM, který se používá stejně jako CBD u pacientů s Lennox-Gastautovým syndromem.
• V 6 Hz testu si CBD na rozdíl od většiny ASD zachoval účinnost v obou testovaných intenzitách.
• Chronické orální podávání CBD významně snížilo poměr záchvatové zátěže u použitých modelů s epilepsií, zlepšilo fungování referenční paměti i celkovou trajektorii nemoci.
• Ačkoliv je dle této studie akutní podávání CBD dobře tolerováno i ve vysokých dávkách 500 mg/kg u zdravých potkanů, nebyly dosud provedeny žádné testy zkoumající dlouhodobé účinky chronického podávání.
• Chronické perorální podávání CBD je spojeno s pozoruhodnou protizáchvatovou účinností, minimální odpovědností za nepříznivé vedlejší účinky a onemocnění-modifikujícím potenciálem po nástupu záchvatů.
• Výsledky ukazují, že chronické orální podávání CBD nemělo žádný nepříznivý účinek na chůzi nebo motorickou koordinaci u potkanů s epilepsií.
• Epileptická zvířata ošetřená CBD vykazovala vylepšenou funkci referenční paměti ve srovnání se zvířaty ošetřenými epileptickým vehikulem, současně však funkce referenční paměti nebyla obnovena na úroveň pozorovanou u zdravých zvířat.
• Zjištěné poznatky a důkazy podporují další výzkum kanabidiolu a jeho široké klinické využití při řešení epilepsie a s ní spojených komorbidit.

Zveřejnění konfliktu zájmů:

Společnost GW Research (Cambridge, UK) zajistila CBD a finančně podpořila tuto studii. Spoluautoři B.J.W., M.B., and N.J. jsou zaměstnanci této společnosti. Ostatní autoři nemají žádný střet zájmů. Studie je v souladu s pokyny pro etickou publikaci v online magazínu Epilepsia.

Informace o studii

Publikováno: Epilepsia, 2019

Anglický název: Cannabidiol reduces seizures and associated behavioral comorbidities in a range of animal seizure and epilepsy models

PMID: 30588604 / PMCID: PMC6378611

doi: 10.1111/epi.14629

Autoři:

• Pabitra Hriday Patra
• Melissa Barker‐Haliski
• H. Steve White
• Benjamin J. Whalley
• Sarah Glyn
• Haramrit Sandhu
• Nicholas Jones
• Michael Bazelot
• Claire M. Williams
• Alister James McNeish

Pracoviště:

• School of Pharmacy, University of Reading, Reading, United Kingdom,
• School of Psychology and Clinical Language Sciences, University of Reading, Reading, United Kingdom,
• Department of Pharmacy, University of Washington, Seattle, Washington,
• GW Research, Cambridge, United Kingdom