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pmid: "41271518"
title: "Suplementação dietética de tributerina na doença de Parkinson: Um estudo aberto de engajamento de alvo."
authors: "Bohnen JLB, Roytman S, Wigstrom TP, Vangel RK, Barr JE, Carli G, Parks SM, Mittal H, Martino C, Kanel P, Albin RL, Bohnen NI"
journal: "Neurotherapeutics : the journal of the American Society for Experimental NeuroTherapeutics"
pubdate: "2026 Jan"
doi: "10.1016/j.neurot.2025.e00791"
source: "PMC Full Text"

Suplementação dietética de tributerina na doença de Parkinson: Um estudo aberto de engajamento de alvo.

Autores

Bohnen JLB, Roytman S, Wigstrom TP, Vangel RK, Barr JE, Carli G, Parks SM, Mittal H, Martino C, Kanel P, Albin RL, Bohnen NI

Periodico

Neurotherapeutics : the journal of the American Society for Experimental NeuroTherapeutics (2026 Jan)

Conteudo

Suplementação dietética de tributirina na doença de Parkinson: Um estudo de engajamento de alvo aberto

Ácidos graxos de cadeia curta, como o butirato (moléculas sinalizadoras chave que influenciam o eixo intestino-cérebro e modulam processos inflamatórios, mitocondriais e regulatórios transcricionais) estão atraindo interesse como potenciais tratamentos para doenças neurodegenerativas, como a doença de Parkinson. No entanto, a suplementação oral de butirato na forma de butirato de sódio apresenta limitações, pois o butirato é rapidamente metabolizado pelos colonócitos, resultando em baixas concentrações plasmáticas e cerebrais. O pró-fármaco do butirato, a tributirina, presente naturalmente na manteiga, é um triglicerídeo neutro de ácido graxo de cadeia curta que provavelmente supera as desvantagens farmacocinéticas do butirato. Apesar dessas vantagens farmacocinéticas, nenhum estudo clínico até o momento avaliou a segurança, tolerabilidade e engajamento de alvo da tributirina como tratamento pós-biótico no contexto da doença de Parkinson. O perfil de segurança da tributirina e seus potenciais efeitos biomecanísticos foram, portanto, investigados no contexto da doença de Parkinson por meio de um estudo de engajamento de alvo aberto. Quatorze indivíduos com doença de Parkinson e três controles normais completaram uma intervenção de 30 dias (±7 dias) de suplementação dietética de tributirina (500 mg administrados por via oral três vezes ao dia), demonstrando um perfil de segurança tranquilizador com altas taxas de adesão. Dez indivíduos realizaram imagem PET com [11C]butirato antes e após a intervenção para avaliar alterações relacionadas ao tratamento na captação de butirato no cérebro, fígado, coração e trato gastrointestinal, confirmando o engajamento do alvo (ou seja, alterações específicas de órgãos na disponibilidade de butirato). Efeitos anti-inflamatórios sistêmicos também foram observados. Testes clínicos exploratórios cognitivos, motores e neurocomportamentais foram realizados antes e após o período de suplementação, identificando melhorias associadas nas características cognitivas e motoras da doença de Parkinson. Diante desses achados, a tributirina justifica uma investigação adicional por meio de ensaios maiores e controlados por placebo como uma potencial terapia complementar para a doença de Parkinson.
O declínio cognitivo e a instabilidade postural e dificuldades de marcha (PIGD) são características comuns da doença de Parkinson (DP) que representam um grande desafio terapêutico. O comprometimento cognitivo é uma importante fonte de incapacidade e menor qualidade de vida entre as pessoas com Parkinson (PwP). O comprometimento cognitivo leve já está presente em 25–30% dos pacientes recém-diagnosticados e é um fator de risco para o desenvolvimento da demência na doença de Parkinson (PDD). O manejo da PDD representa uma necessidade clínica não atendida, pois os medicamentos aprovados pela FDA, incluindo os inibidores da colinesterase, têm efeitos sintomáticos limitados a modestos, na melhor das hipóteses, e não revertem a deterioração progressiva da cognição. Da mesma forma, as características motoras do PIGD tornam-se cada vez mais refratárias à levodopa (l-DOPA) com a progressão da doença. A demência e as características motoras do PIGD representam os contribuintes mais importantes para a piora da qualidade de vida e incapacidade na DP. Dada a falta de eficácia suficiente oferecida pelos tratamentos atuais, há uma necessidade urgente de investigar estratégias terapêuticas alternativas.

Correlatos de neuroimagem demonstraram que a progressão para demência reflete tanto a perda progressiva de aferentes subcorticais quanto patologias corticais intrínsecas. Nós e outros mostramos que o declínio cognitivo é acompanhado e anunciado por déficits no metabolismo regional da glicose no neocórtex, demonstrados por imagem de Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET) com [18F]fluorodesoxiglicose (FDG). Da mesma forma, vários estudos demonstraram uma ligação entre anormalidades no metabolismo da glicose e características motoras do PIGD na DP. Acredita-se que os déficits na captação e metabolismo da glicose estejam intimamente relacionados à perda de terminais nervosos sinápticos, que são diferencialmente vulneráveis devido à alta demanda metabólica imposta pela manutenção de sua função fisiológica. No entanto, estudos recentes de PET utilizando a glicoproteína 2A da vesícula sináptica (SV2A) – um proxy da densidade de terminais sinápticos – em indivíduos com DP e doença de Alzheimer (DA) demonstraram que os déficits metabólicos em estágios iniciais a moderados da doença (conforme medido por FDG PET e medidas proxies de perfusão regional) podem preceder a perda generalizada de terminais sinápticos observada em doenças mais avançadas. Consequentemente, tratamentos destinados a apoiar a função neurometabólica durante os estágios iniciais do processo neurodegenerativo são promissores não apenas para o alívio dos sintomas, mas possivelmente como terapias modificadoras da doença.

Corpos cetônicos, derivados do metabolismo de ácidos graxos, representam um importante substrato energético alternativo para o cérebro. Estudos comparativos da captação de corpos cetônicos versus glicose no cérebro em indivíduos com comprometimento cognitivo leve (CCL) e DA inicial indicam preservação relativa (ou mesmo regulação positiva) do metabolismo regional de corpos cetônicos no cérebro, apesar da captação regional anormal de glicose associada a comprometimento cognitivo mais avançado, sugerindo ainda preservação relativa dos terminais sinápticos. Isso fornece uma forte justificativa para o desenvolvimento de intervenções baseadas em cetona como uma estratégia terapêutica direcionada aos déficits metabólicos precoces da DP.
Acumulados dados de imagem de PET e outros são amplamente consistentes com o conceito de que a disfunção mitocondrial-metabólica é uma característica principal e, provavelmente, um mecanismo patogenético na DP, particularmente dada a profunda dependência da função sináptica neuromoduladora (tanto dopaminérgica quanto não dopaminérgica) da fosforilação oxidativa mitocondrial da glicose para atender suas demandas energéticas. Uma implicação é que aumentar o metabolismo de substratos energéticos alternativos pode contornar anormalidades na captação de glicose e no metabolismo inicial da glicose na DP, melhorando-restaurando a função mitocondrial neuronal e mitigando déficits cognitivos secundários a disfunções corticais.

O cérebro parece utilizar múltiplos substratos energéticos, especialmente quando suas necessidades metabólicas não são totalmente satisfeitas pelo metabolismo da glicose. Corpos cetônicos fornecem um substrato alternativo através de sua conversão em acetil coenzima A (acetil-CoA), o que subsequentemente leva à produção de energia dentro do ciclo de Krebs, conferindo algum grau de compensação para potenciais deficiências na fosforilação oxidativa da glicose. Corpos cetônicos também conferem uma infinidade de propriedades de ‘sinalização’, exercendo efeitos anti-inflamatórios, epigenéticos e antineurodegenerativos (por exemplo, antiamiloide). As semelhanças estruturais (e possivelmente mecanísticas) entre beta-hidroxibutirato (o corpo cetônico mais abundante do corpo durante a cetose endógena, representando aproximadamente 70% do pool de corpos cetônicos circulantes de acordo com algumas estimativas) e ácidos graxos de cadeia curta (AGCCs) como o butirato têm despertado crescente interesse no metabolismo de AGCC como outra via inexplorada que pode ter como alvo déficits neurometabólicos na DP.

AGCCs (como acetato, propionato e butirato) são naturalmente produzidos pelo microbioma intestinal como subproduto da fermentação de fibras alimentares e podem subsequentemente ser convertidos em acetil-CoA via beta-oxidação, o que, por sua vez, contribui para a produção de energia através do ciclo de Krebs. De forma semelhante aos corpos cetônicos, aumentar a disponibilidade sistêmica de AGCCs pode alimentar vias energéticas alternativas para compensar as anormalidades na captação de glicose e no metabolismo inicial observadas na DP. AGCCs também podem ser moduladores significativos de processos inflamatórios/oxidativos, mitocondriais e regulatórios transcricionais ligados à neurodegeneração na DP, incluindo a agregação de α-sinucleína. Experimentos pré-clínicos sugerem que AGCCs têm efeitos neuroprotetores além de seu papel como substrato energético alternativo.
Butirato (um AGCC de quatro carbonos) oferece uma via particularmente atraente para intervenção em relação a outros AGCCs devido ao seu maior rendimento energético líquido na beta-oxidação. O aumento dos níveis sistêmicos de butirato por meio da injeção de butirato de sódio demonstrou conferir um efeito protetor contra déficits de memória relacionados à idade em roedores. Da mesma forma, o jejum intermitente (que levou ao aumento dos níveis sistêmicos de butirato) em um modelo de camundongos com doença de Parkinson induzido por 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetra-hidropiridina (MPTP) resultou em níveis aumentados do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) e efeitos inibitórios sobre a neuroinflamação. Essas observações alimentaram o interesse da pesquisa translacional no butirato, dado seu papel no eixo intestino-cérebro e potenciais benefícios no contexto de doenças neurodegenerativas. Estudos de ingestão em animais e humanos de fibras prebióticas associadas à saúde cerebral, como inulina e amido de batata resistente, demonstraram aumentos seletivos na produção de butirato e acetato cólicos. Os benefícios da suplementação de fibras alimentares, no entanto, podem não se estender tão facilmente a PwP, nos quais a abundância de bactérias produtoras de butirato no intestino foi observada como sendo menor do que em controles saudáveis. A suplementação oral de butirato na forma de butirato de sódio supera essa limitação por não depender da integridade da produção endógena através do microbioma, mas ainda apresenta eficácia limitada, pois o butirato é metabolizado rapidamente nos colonócitos, resultando em baixas concentrações plasmáticas.

Tributirina, naturalmente presente na manteiga, é um triglicerídeo neutro de AGCC provavelmente capaz de superar as desvantagens farmacocinéticas do butirato de sódio e das intervenções com fibras alimentares. Rapidamente absorvida e estável no plasma, a tributirina difunde-se através das membranas celulares/das organelas e é metabolizada por lipases intracelulares, liberando butirato no interior das células. Ao contrário do butirato, a tributirina é lipofílica com uma meia-vida plasmática de 40 min, tornando-a uma escolha preferida para administração oral sistêmica a fim de estudar os efeitos diretos do butirato no cérebro. Dada a farmacocinética favorável da tributirina e seu perfil de tolerabilidade tranquilizador, selecionamos a tributirina como uma intervenção com AGCC para este estudo de engajamento alvo em PwP. Para demonstrar o engajamento alvo, utilizamos um novo ligante PET de butirato radiomarcado com a hipótese de que a suplementação dietética de tributirina alteraria a captação regional de butirato no cérebro em PwP. Em análises exploratórias adicionais, avaliamos vários desfechos clínicos relevantes e biomarcadores pertinentes.
Métodos
Desenho
Baterias de testes exploratórios cognitivos, motores e neurocomportamentais no início e após a intervenção.
Tabela 1
Testes cognitivos Avaliação Cognitiva de Montreal (MoCA) Escala de Classificação Cognitiva da Doença de Parkinson (PDCRS) Escala de Inteligência Wechsler para Adultos IV (WAIS-IV): Informação, amplitude de dígitos, raciocínio matricial Escala de Inteligência Wechsler para Adultos III (WAIS-III): Código de símbolos de dígitos Teste de Interferência Cor-Palavra Stroop Teste de Fluência Verbal F-A-S Teste de Nomeação de Boston Versão de 30 Itens (BNT-30) Teste de Aprendizagem Verbal da Califórnia II (CVLT-II) Teste de Julgamento de Orientação de Linhas de Benton (JLO) Sistema de Funções Executivas Delis Kaplan (D-KEFS): Teste de fluência verbal, teste de trilhas, teste de classificação Testes motores (realizados no estado dopaminérgico 'OFF') Teste do Purdue Pegboard Batida de dedos Batida de pés Teste Timed Up & Go (TUG) Escala Unificada de Avaliação da Doença de Parkinson da Sociedade de Distúrbios do Movimento Parte III (MDS-UPDRS Parte III) Teste Mini de Sistemas de Avaliação do Equilíbrio (Mini-BESTest) Testes neurocomportamentais e medidas de qualidade de vida Escala Unificada de Avaliação da Doença de Parkinson da Sociedade de Distúrbios do Movimento Partes I, II e IV (MDS-UPDRS Partes I, II e IV) Inventário de Depressão de Beck II (BDI-II) Escala de Ansiedade Traço de Spielberger Escala de Sonolência de Epworth Questionário de Sono de Mayo Questionário da Doença de Parkinson-39 (PDQ-39) Escala de Classificação Funcional Cognitiva da Doença de Parkinson (PD-CFRS)
Fluxograma dos eventos do estudo.
Fig. 1
Este estudo piloto representa o primeiro estudo em humanos avaliando a tributirina como uma potencial terapia na doença de Parkinson. Quatorze participantes com DP e três controles normais completaram uma intervenção aberta de 30 dias (±7 dias) com suplementação dietética de tributirina, 500 mg administrados por via oral três vezes ao dia, com medidas cognitivas, motoras e neurocomportamentais avaliadas antes e após o período de suplementação (Tabela 1). As avaliações motoras foram realizadas no estado 'OFF' dopaminérgico e foram concluídas durante o período matutino das visitas do estudo, antes da primeira dose de medicamentos para DP dos participantes. Nove participantes (8 DP, 1 CN) realizaram exames de fMRI opcionais no início e após a intervenção para avaliar alterações funcionais nas redes neurais. Nove participantes (7 DP, 2 CN) foram submetidos a imagem cerebral por PET dinâmico precoce com [11C]butirato no início e após a intervenção para avaliar alterações regionais na captação de butirato no cérebro relacionadas ao tratamento. Sete participantes (5 DP, 2 CN) realizaram adicionalmente imagem corporal total por PET estático tardio com [11C]butirato no início e após a intervenção para avaliar alterações relacionadas ao tratamento no fígado, coração e sistema gastrointestinal. A participação na imagem por PET foi opcional para acomodar participantes que preferissem evitar radiação. Os participantes usaram dispositivos biométricos – especificamente, anéis Oura™ e monitores contínuos de glicose (CGMs) Dexcom® – para capturar tendências de sono, variabilidade da frequência cardíaca (VFC) e níveis de glicose no sangue no início e após a intervenção. Os dispositivos biométricos foram usados por 7 (±3) dias após a visita inicial e durante os últimos 7 (±3) dias do período de intervenção. Finalmente, os participantes foram submetidos a teste de proteína C reativa de alta sensibilidade (hs-PCR) por coleta de sangue periférico antes e após a suplementação com tributirina para avaliar alterações na inflamação sistêmica. As avaliações laboratoriais e de imagem pós-intervenção foram realizadas em estado de jejum (ou seja, os participantes se abstiveram de sua dose matinal de tributirina até completarem as avaliações de imagem ou coletas de sangue pós-intervenção), permitindo que as avaliações de biomarcadores isolassem os efeitos cumulativos da suplementação com tributirina ao longo do mês anterior, em vez dos efeitos agudos da suplementação naquela manhã. Para uma visão geral visual deste desenho de estudo, consulte a Fig. 1.
Ética
Este estudo foi aprovado pelo Conselho de Revisão Institucional da Faculdade de Medicina da Universidade de Michigan (HUM00211320). Os procedimentos seguidos estavam de acordo com a Declaração de Helsinque, conforme revisada em 1983. Todos os sujeitos humanos forneceram consentimento informado antes de qualquer tarefa relacionada ao estudo. O estudo foi registrado no ClinicalTrials.gov (NCT05446168).
Participantes
Os participantes residiam na comunidade, com diagnóstico de DP (estágios 2–3 de Hoehn & Yahr), utilizando critérios padrão, ou eram participantes controle normais sem diagnóstico de DP. O diagnóstico de DP foi baseado nos Critérios de Pesquisa Diagnóstica do Banco de Cérebros da Sociedade de Parkinson do Reino Unido. Os participantes puderam continuar suas medicações normais para DP durante o ensaio. Devido ao tamanho de efeito desconhecido, uma amostra de conveniência de dezessete participantes foi inscrita. Os critérios de exclusão incluíram: evidência de acidente vascular cerebral de grandes vasos ou lesão expansiva na RM; uso regular de anticolinérgicos, benzodiazepínicos ou antipsicóticos; histórico de doença gastrointestinal significativa; comorbidade metabólica significativa ou condição médica não controlada; diabetes mal controlada; gravidez ou amamentação; demência que exija consentimento por procurador; e ideação suicida.

Intervenção
O suplemento de tributirina Healus Complete Biotic, um suplemento pós-biótico de venda livre contendo 500 mg de tributirina líquida encapsulada em cápsulas vegetarianas, foi utilizado para a intervenção. Os ingredientes desta formulação incluíram: tributirina líquida, hipromelose (cápsula) e sílica. O suplemento de tributirina foi fornecido em frascos de 60 cápsulas (500 mg de ingrediente ativo por cápsula). Cada participante recebeu dois frascos de suplemento (um total de 120 cápsulas) para durar o período de intervenção de 30 dias (±7 dias).

As cápsulas de tributirina eram transparentes, inodoras e insípidas. Os participantes foram instruídos a tomar uma cápsula de 500 mg três vezes ao dia por via oral (1500 mg diários no total) durante o período de intervenção. Foi recomendado que os participantes tomassem cada dose com alimentos. Chamadas de monitoramento de segurança foram realizadas por membros da equipe do estudo semanalmente durante o período de intervenção para documentar quaisquer eventos adversos.

Medidas de adesão
Para quantificar a adesão, um diário diário foi fornecido aos participantes. Os participantes foram instruídos a marcar checkmarks diariamente indicando adesão a cada dose do suplemento (ou seja, doses da manhã, tarde e noite). Além disso, ao final do período de intervenção, os participantes devolveram os frascos vazios do suplemento para que os coordenadores do estudo pudessem confirmar o número exato de doses consumidas dos frascos. Os participantes que consumiram 80% ou mais das doses necessárias foram designados como 'aderentes', com participantes consumindo 65–80% das doses necessárias designados como 'semi-aderentes' e aqueles que consumiram menos de 65% das doses necessárias designados como 'não aderentes'.
Eventos adversos (EAs), registrados e relatados conforme os protocolos padrão dos Conselhos de Revisão Institucional da Faculdade de Medicina da Universidade de Michigan (IRBMED), foram avaliados em cada visita do estudo e durante contatos telefônicos regulares com os coordenadores do estudo (normalmente realizados semanalmente, com acomodações razoáveis para preferências dos participantes ou planos de viagem). Os participantes também foram instruídos a auto-relatar quaisquer preocupações ou possíveis efeitos adversos encontrados, com um limiar baixo para contatar a equipe de pesquisa. Os eventos adversos foram classificados como leves, moderados ou graves com base nos critérios padrão do IRBMED. Os eventos adversos foram ainda classificados como relacionados, possivelmente relacionados ou não relacionados ao estudo com base na natureza e no momento de um determinado evento. Finalmente, os eventos adversos foram classificados como esperados ou inesperados com base em eventos potenciais proativamente identificados como riscos no protocolo do estudo. Por exemplo, se um participante relatasse náusea após tomar sua dose de tribuirina, isso seria classificado como um EA leve, relacionado e esperado. Se um participante desenvolvesse um resfriado durante o período de intervenção, isso seria classificado como um EA leve, não relacionado e inesperado. Eventos adversos graves (EAGs) foram definidos como eventos que resultam em um desfecho com risco de vida (por exemplo, necessitando de apresentação ao departamento de emergência ou hospitalização) ou morte.

Medidas de desfecho e metodologia relacionada

Medidas de desfecho primário: PET de [11C]butirato no cérebro e no corpo

As medidas de desfecho primário para este ensaio clínico de engajamento de alvo foram as alterações na captação de [11C]butirato no cérebro e no corpo inteiro do pré-tratamento ao pós-tratamento. O engajamento do alvo da suplementação com tribuirina foi avaliado realizando-se PET de [11C]butirato no cérebro (n = 7) seguido de imagem de corpo inteiro (n = 5) em participantes com DP. O [11C]butirato foi preparado conforme descrito anteriormente. O modo de imagem 3D em um scanner PET/CT Siemens Biograph Vision 600 (Siemens Molecular Imaging, Inc., Knoxville, TN) foi usado para adquirir 159 fatias transaxiais (espessura da fatia: 1,646 mm) em um campo de visão axial de 26,2 cm. A imagem PET cerebral dinâmica precoce foi realizada por 90 min (18 quadros) após uma injeção intravenosa em bolus de 18 mCi de [11C]butirato. Para dois participantes, a PET (um pré-tratamento e um pós-tratamento) foi encerrada prematuramente (40–50 min após a injeção) a pedido do participante, resultando na aquisição de apenas 13 e 14 dos 18 quadros, respectivamente, para esses participantes. A imagem PET de corpo inteiro estática foi subsequentemente realizada (apenas entre os indivíduos com aquisições completas de PET cerebral). O tempo de exposição foi de 0,6 s para a TC corporal e 1 s para a TC cerebral. Para a PET de corpo inteiro, a duração da exposição para adquirir um único quadro foi de 5 min.
Imagens PET dinâmicas foram corrigidas por movimento e alinhadas às imagens de RM usando transformação de corpo rígido quadro a quadro. Imagens paramétricas da razão de volume de distribuição (DVR) da captação cerebral de [11C]butirato foram obtidas pelo método de análise gráfica voxel-a-voxel do gráfico de Logan, com ajuste de mínimos quadrados perpendiculares. A substância branca cerebral supraventricular erodida morfologicamente (esfera de raio de 2 mm) foi escolhida como região de referência devido à captação relativamente baixa. A estabilidade intra-sujeito da região de referência selecionada foi confirmada usando um teste t de amostras pareadas comparando o valor médio de captação padronizada (SUV) dos quadros de imagem dinâmicos 10 min após a injeção entre as varreduras pós-tratamento e pré-tratamento. O tempo de início da fase linear do gráfico de Logan foi definido em 10 min após a injeção (9 quadros) e o valor de referência k2 foi definido como 0,1 conforme descrito anteriormente. Para participantes com término precoce da varredura PET cerebral, o tempo final para a estimativa da imagem paramétrica do gráfico de Logan foi definido como o tempo do último quadro da varredura encerrada (para ambas as imagens pré e pós-tratamento, para evitar potencial viés intra-sujeito). Os gráficos de Logan por volume de interesse para as duas varreduras com término precoce foram examinados cuidadosamente e decidiu-se mantê-los na análise, dado que os quadros de imagem disponíveis eram suficientemente tardios para atingir equilíbrio dinâmico. Para análises voxel-a-voxel, as imagens DVR paramétricas foram deformadas para o espaço padrão do Instituto Neurológico de Montreal (MNI) (usando uma transformação estimada a partir de imagens de RM estruturais), todos os voxels que não fossem de substância cinzenta foram mascarados, um kernel de suavização gaussiano de 6 mm de largura total à meia-máxima foi aplicado e, por fim, as imagens foram reamostradas para uma resolução isotrópica de 2 mm usando interpolação linear. Os valores médios de [11C]butirato por volume de interesse (VOI) foram extraídos para uma análise de mapeamento regional de tamanho de efeito post-hoc.

Imagens PET paramétricas da razão de valor de captação padronizada (SUVR) de [11C]butirato de corpo inteiro foram obtidas normalizando a imagem para a média do sinal do pool sanguíneo cardíaco ventricular direito erodido morfologicamente (esfera de raio de 1 mm). O software TotalSegmentator foi usado para segmentar primeiro as imagens de TC que foram obtidas juntamente com o PET, com a segmentação padrão de corpo inteiro e a segmentação das sub-regiões cardíacas. Após a obtenção das imagens paramétricas de SUVR, os valores médios específicos de órgãos foram extraídos para o baço, fígado, pâncreas, glândulas adrenais esquerda e direita, duodeno e miocárdio.

Medidas de desfecho secundárias e exploratórias
Medidas de desfecho secundárias incluíram flexibilidade de rede fMRI para sete redes definidas a priori e alterações na inflamação sistêmica medidas pelos níveis de hs-PCR. As tendências da glicemia (determinadas por monitoramento contínuo de glicose Dexcom®) e métricas de sono do anel biométrico Oura™ (ou seja, duração total do sono, proporção de sono REM, proporção de sono profundo e proporção de sono leve) foram avaliadas como desfechos exploratórios. Medidas de desfecho clínico terciário cognitivo, motor e neuropsicológico também foram incluídas em análises exploratórias. O escore Z cognitivo global (um escore composto de múltiplos domínios neuropsiquiátricos: memória, cognição visuoespacial, fluência verbal e função executiva) foi usado como desfecho cognitivo exploratório, a pontuação total da Parte III da MDS-UPDRS foi usada como desfecho motor exploratório e a pontuação total do PDQ-39 foi usada como desfecho exploratório de qualidade de vida. O restante da bateria de testes clínicos e laboratoriais serviu como desfechos exploratórios, detalhados na seção de materiais suplementares. As medidas de segurança incluíram o Inventário de Depressão de Beck II (BDI-II) para triagem de suicídio, o autorrelato de eventos adversos pelos pacientes e check-ins semanais com coordenadores do estudo para monitorar eventos adversos.

Métodos de RM
A ressonância magnética (RM) foi realizada em um sistema Philips Achieva 3 T (Philips, Best, Holanda). Um eco de campo turbo preparado por inversão de recuperação 3D foi realizado no plano sagital usando TR/TE/TI = 9,8/4,6/1041 ms; fator turbo = 200; média única; FOV = 240 × 200 × 160 mm; Matriz adquirida = 240 × 200 × 160 fatias e reconstruída para resolução isotrópica de 1 mm. As imagens estruturais foram segmentadas usando o software de código aberto FreeSurfer. A função do módulo Python ANTsPyNet de código aberto foi usada para obter uma máscara cerebral para a RM estrutural. Uma transformação de normalização simétrica não linear das imagens de RM estrutural com máscara cerebral para o espaço padrão MNI foi estimada usando a função do módulo Python ANTsPy de código aberto.

As aquisições de fMRI em estado de repouso foram realizadas usando uma bobina de cabeça de 32 canais e sequência multibanda, com os seguintes parâmetros nominais: TR/TE/FA = 720/34/52, resolução isotrópica de 2 mm, 72 fatias. Os dados foram coletados com os olhos fixados em uma cruz por 8 min. O pré-processamento foi realizado usando um pipeline padronizado do fMRIprep para correção de movimento e estimativa de fatores de confusão. Os primeiros cinco volumes na imagem fMRI 4-dimensional foram descartados para excluir artefatos de instabilidade do campo magnético, e o módulo Python NiLearn de código aberto foi usado para implementar a remoção de tendência do sinal, filtragem passa-banda (faixa de 0,01–0,08 Hz) e regressão do sinal global com rotação e translação triaxial, sinais médios globais, do LCR e da substância branca como regressores de confusão, conforme descrito em trabalhos anteriores sobre redes de conectividade funcional intrínseca.
A quantificação da flexibilidade da rede foi realizada com base em procedimentos previamente descritos em um estudo de dieta cetogênica e engajamento do alvo de fMRI por ésteres cetônicos exógenos. Sete redes cerebrais de repouso foram definidas a priori com base nos volumes de interesse do FreeSurfer: rede de modo padrão (DMN: pré-cúneo, cíngulo posterior, córtex orbitofrontal medial e córtex parietal inferior), rede de atenção dorsal (DAN: cortes parietal superior, parietal inferior e frontal superior), rede de atenção saliente (SAN: cíngulo anterior rostral e ínsula), rede somatomotora (SMN: putame; tálamo; cortes pré-central, pós-central e paracentral), rede visual (VIS: cúneo; cortes pericalcarino e occipital lateral), rede límbica (LIMB: hipocampo, córtex para-hipocampal e amígdala) e rede frontoparietal (FPN: cortes frontal médio rostral e parietal inferior). A flexibilidade da rede foi calculada extraindo-se o sinal dependente do nível de oxigênio no sangue (BOLD) com média regional dessas regiões pré-definidas (separadamente para cada hemisfério), dividindo o sinal em janelas temporais não sobrepostas de 24 s cada, estimando a matriz de correlação funcional (FC) de Pearson R dentro de cada janela e, finalmente, calculando a norma escalar média da diferença entre matrizes FC temporalmente adjacentes. A medida obtida representa conceitualmente a magnitude da flutuação temporal na conectividade funcional entre regiões dentro de uma rede.

Métodos de monitoramento contínuo de glicose

Os participantes usaram monitores contínuos de glicose Dexcom® por 7 (±3) dias após a visita inicial (antes do início da intervenção) e durante os últimos 7 (±3) dias do período de intervenção. Três medidas de labilidade da glicose foram quantificadas a partir das leituras brutas do CGM Dexcom® (obtidas a cada 5 min): níveis médios de glicose, proporção média de tempo dentro da faixa normativa (60–140 mg/dL) e número médio de picos acima de 170 mg/dL. As medidas foram calculadas diariamente e, em seguida, calculadas a média em todos os dias antes vs. após o início da intervenção. O efeito do tratamento com tribiririna na proporção de medições abaixo do limiar hipoglicêmico (açúcar no sangue <55 mg/dL) também foi avaliado.

Métodos de monitoramento do anel biométrico Oura™

Dispositivos biométricos Oura™ foram usados por 7 (±3) dias após a visita inicial (antes do início da intervenção) e durante os últimos 7 (±3) dias do período de intervenção. Os resultados do sono incluíram: duração total do sono, proporção de sono REM, proporção de sono profundo e proporção de sono leve. Avaliações biométricas adicionais incluídas em análises suplementares avaliaram tendências na frequência cardíaca média, VFC média, frequência cardíaca noturna média e VFC noturna média.

Cálculo do Z-score cognitivo global
Uma amostra externa de 55 indivíduos controle cognitivamente normais (pontuação no MoCA superior a 25) foi utilizada para obter o escore Z cognitivo global (incluído na análise principal) e os escores Z de domínio cognitivo (incluídos em análises suplementares). Para o Teste de Fluência Verbal F-A-S, JLO, memória de curto prazo do CVLT, memória de longo prazo do CVLT, Stroop modificado e Teste de Trilhas B (alternância entre letras e números), modelos de regressão linear normativa foram estimados na amostra controle, incluindo os efeitos de confusão de idade e sexo como covariáveis. Escores Z normativos para cada teste entre os pacientes foram então calculados subtraindo de seus escores brutos o valor previsto pelo modelo controle (com base na idade e sexo do paciente) e dividindo essa diferença pelo desvio padrão dos resíduos do modelo controle. A medida resultante representa o desvio sinalizado (direcional) dos valores do paciente em relação à média dos controles em unidades de desvio padrão dos controles, após controlar os efeitos biológicos de idade e sexo. Para obter os escores Z normativos de domínio cognitivo, o escore Z normativo do JLO foi usado para definir o domínio visuoespacial, o escore Z do Teste de Fluência Verbal F-A-S foi usado para definir o domínio de fluência verbal, o Teste de Trilhas B e o Stroop modificado foram multiplicados por menos um (para que valores mais altos refletissem melhor cognição) e calculados como média para definir o domínio executivo, e os escores Z normativos do WAIS span de dígitos em ordem inversa e da memória de curto e longo prazo do CVLT foram calculados como média para definir o domínio de memória.
Análise estatística
A captação cerebral de butirato foi comparada intra-sujeito antes e após o tratamento com um teste t de amostras pareadas voxel a voxel usando o software SPM12. Os mapas paramétricos estatísticos resultantes foram limiarizados em um limiar de significância voxel a voxel de p < 0,05 e um limiar de formação de cluster de 25 voxels. Foram examinados contrastes de comparação positivos e negativos (aumentos e diminuições na captação de [11C]butirato em função do tratamento). Achados no nível do cluster foram considerados estatisticamente significativos a um limiar de significância corrigido por taxa de erro familiar (FWE) de p < 0,05. Foram examinados contrastes de comparação positivos e negativos para o efeito de viés da interrupção precoce do PET scan quanto à significância estatística. Após identificar clusters com mudanças estatisticamente significativas na captação de [11C]butirato, a captação média nesses clusters foi extraída de imagens paramétricas normalizadas espacialmente para análise adicional (ver próximo parágrafo). Por fim, a localização regional dos voxels estatisticamente significativos foi realizada no espaço padrão MNI152 utilizando os atlas SUIT cerebelar (lóbulos cerebelares e núcleos profundos), BigBrain (regiões subcorticais) e área de Brodmann (regiões corticais).
Mudanças intra-sujeito relacionadas à suplementação de tributerina em variáveis clínicas e biológicas foram testadas usando uma abordagem de modelo linear misto com intercepto aleatório. O modelo de hipótese nula foi definido como contendo apenas um termo de intercepto aleatório e covariáveis relevantes, enquanto o modelo de hipótese alternativa foi definido como contendo um efeito fixo adicional de tratamento, que foi usado para comparar as medidas da visita pós-tratamento com as da visita pré-tratamento basal. As covariáveis relevantes incluíram idade, sexo e duração da doença para todos os modelos. O nível de escolaridade foi incluído como uma covariável adicional ao modelar medidas de desfecho cognitivo. A dose equivalente de levodopa (LED) foi incluída como uma covariável adicional ao modelar medidas de desfecho motor. As comparações de modelos foram realizadas usando um teste de razão de verossimilhança. A significância estatística das comparações de modelos para medidas de desfecho primário de engajamento alvo (captações regionais centrais e periféricas de [11C]butirato) foi determinada com base em um limiar de significância α ajustado por Bonferroni (0,05/9 comparações ​= ​0,00556). Um limiar de significância α não corrigido de 0,05 foi usado para medidas de desfecho secundário e terciário. Os resíduos do modelo foram verificados quanto à normalidade, e famílias e funções de ligação alternativas de modelo linear misto generalizado foram usadas no caso de observação de não normalidade dos resíduos. Os modelos estatísticos para todas as medidas de desfecho exploratório analisadas são apresentados nos materiais suplementares. Medidas exploratórias com valor absoluto do coeficiente de regressão do efeito do tratamento padronizado ajustado por confundidores (β) maior que 0,3 são relatadas. Uma análise adicional de mapeamento de tamanho de efeito baseada em VOI post-hoc foi realizada (comparando captação pré vs. pós-tratamento) no DVR cerebral regional extraído de imagens PET no espaço nativo usando o VOI padrão do FreeSurfer. Os coeficientes β correspondentes ao tamanho de efeito padronizado do tratamento foram mapeados em visualizações corticais e subcorticais usando a biblioteca ggseg da linguagem de programação R de código aberto.
Resultados
Dados de recrutamento e participantes basais
Características basais dos sujeitos do estudo.
Tabela 2
Variável DP (n ​= ​14) CN (n ​= ​2) Idade média (anos) 66 ​± ​5,7 (57–77) 62,5 ​± ​9,2 (56–69) Sexo (M:F) 9:5 0:2 Escolaridade média (anos) 17,9 ​± ​2,7 17,5 ​± ​2,1 IMC médio (kg/m2) 26,7 ​± ​4,1 24,6 ​± ​3,0 Estágio H&Y médio 2,5 (2–3) 0 (0–0) Escore UPDRS-III médio 46,9 ​± ​12,7 16,3 ​± ​3,9 Escore MoCA médio 26,8 ​± ​2,9 28 ​± ​1,4 Escore PDCRS médio 92 ​± ​12,3 95 ​± ​4,2 Status Carbidopa/Levodopa (tomando: não tomando) 12:2 0:2 Dose mediana de levodopa (mg) 425 (0–2450) N/A
De abril de 2022 a junho de 2023, 46 indivíduos foram triados. 28 indivíduos não preencheram os critérios de inclusão. 18 indivíduos foram inscritos no estudo aberto (15 DP; 3 CN). Um indivíduo com DP desistiu do estudo antes da avaliação inicial devido a preocupações com os requisitos de imagem. Um indivíduo CN foi retirado antes de completar a avaliação pós-intervenção devido a comportamento inadequado repetido dirigido à equipe (além disso, seus achados de exame sugeriam parkinsonismo não diagnosticado e, portanto, ele foi excluído da análise do grupo CN). Os 16 indivíduos restantes (14 DP; 2 CN) completaram o protocolo do estudo, com a Tabela 2 detalhando as características basais desses indivíduos.
Características do suplemento de tributionina
Todos os Healus Complete Biotic utilizados neste estudo vieram do mesmo número de lote (6105741). O lote utilizado para este estudo foi fabricado em 26/03/2021. A pureza foi verificada pelo Certificado de Análise da Capsugel em 04/06/2021.
Resultados de adesão
14/17 participantes (82,35%) aderiram ao protocolo do estudo (definido como 80% ou mais das doses administradas). Os 3/17 (17,65%) participantes restantes foram semi-aderentes ao protocolo de suplementação (definido como 65–80% das doses administradas). Zero participantes foram não-aderentes ao protocolo de suplementação (definido como <65% das doses administradas).
Eventos adversos
Tributirina 500 mg TID VO por 30 dias foi bem tolerada, com apenas desconforto gastrointestinal leve transitório ou inchaço (ambos efeitos colaterais esperados) relatados por sete indivíduos. Não houve eventos adversos moderados ou graves relacionados.
Desistências
Houve zero desistências. Um indivíduo CN foi retirado do estudo antes de sua visita de imagem pós-intervenção devido a comportamento inadequado dirigido à equipe do estudo.
Resultados de imagem funcional
Medidas de desfecho primário: PET cerebral e corporal de [11C]butirato
Curvas de atividade-tempo de valor de captação padronizado médias do grupo.
Os valores de captação padronizados (SUV) foram obtidos dividindo as intensidades dos voxels da imagem (MBq/mL) pela razão entre a dose injetada (em MBq) e o peso corporal (em gramas). As curvas de atividade-tempo foram calculadas em média para 6 pacientes com DP com aquisições completas (2 pacientes com término precoce da PET não incluídos). Uma linha tracejada cinza aos 10 minutos após a injeção indica o tempo de início da fase linear do gráfico de Logan usada para obter imagens de razão de volume de distribuição (DVR).
Fig. 2
Média pré-tratamento em nível de amostra completa da razão de volume de distribuição (DVR) cerebral de [11C]butirato por região na amostra de 6 indivíduos com DP com varredura de duração total. Maior [11C]butirato é observado nos córtices mesiais posteriores e cerebelo, seguido pelo neocórtex, putame, tálamo e sistema límbico. A captação mais baixa foi observada nos córtices pericentrais, pálido e tronco encefálico.
Fig. 3
Nenhuma diferença estatisticamente significativa intra-sujeito foi observada no SUV médio da região de referência da substância branca supraventricular erodida morfologicamente (t ​= ​0,087, p ​= ​0,934, gl ​= ​6). As curvas de atividade-tempo do SUV médio do grupo (ver Fig. 2) demonstram que a substância branca supraventricular apresenta consistentemente captação mais baixa do que as regiões-alvo de substância cinzenta e, em média, permanece abaixo de um SUV de 1, indicando captação insignificante do radiotraçador. Os valores de DVR médios regionais das imagens paramétricas obtidas (ver Fig. 3) mostram captação relativamente alta nos córtices mesial posterior e médio do cíngulo, tálamo, putamen e cerebelo. Captação intermediária foi observada nos córtices fronto-temporais laterais, córtices frontais mesiais, hipocampo e amígdala. Captação relativamente baixa foi observada nos córtices sensório-motores, tronco encefálico, pálido e núcleo caudado.
Os valores de captação padronizados (SUVs) foram obtidos dividindo as intensidades dos voxels da imagem (MBq/mL) por uma razão entre a dose injetada (em MBq) e o peso corporal (em gramas). As curvas de atividade-tempo foram calculadas em média para seis indivíduos com DP que realizaram aquisições completas (um paciente com término precoce da PET scan basal não foi incluído). Uma linha cinza tracejada em 10 min após a injeção indica o tempo de início da fase linear do gráfico de Logan usado para obter as imagens DVR.
A comparação de grupo intra-sujeito pelo teste t pareado do SPM foi realizada em uma amostra de 7 indivíduos com DP. Os valores da barra de cores variam entre 0 e 8.
Fig. 4
Mudança média na captação cerebral de [11C]butirato em 7 indivíduos com DP.
Fig. 5
Comparações intra-sujeito em grupo dos valores de captação em órgãos na PET de [11C]butirato antes e após o tratamento com tributirina.
Tabela 3
Variável N β χ2 P Cérebro 7 −0,484 [-0,716, −0,252] 10,698 0,001∗ Baço 5 −0,542 [-0,848, −0,236] 9,053 0,003∗ Fígado 5 −0,299 [-0,403, −0,196] 11,845 0,001∗ Pâncreas 5 −0,32 [-0,656, 0,017] 3,525 0,06 Glândula adrenal esquerda 5 −0,525 [-1,404, 0,355] 1,542 0,214 Glândula adrenal direita 5 0,045 [-1,009, 1,098] 0,008 0,927 Duodeno 5 −0,353 [-0,969, 0,264] 1,604 0,205 Miocárdio 5 −0,892 [-1,456, −0,327] 7,736 0,005∗ Cólon 5 0,001 [-0,617, 0,62] 0,000 0,996
O tamanho do efeito do tratamento com tributirina é apresentado como coeficientes de regressão padronizados (β) com intervalos de confiança de 95%, ajustados pelos efeitos de confusão de idade, sexo e duração da doença. Os valores de P da comparação do modelo de teste de razão de verossimilhança relativos a um modelo nulo sem efeito do tratamento e apenas covariáveis são apresentados.
Redução estatisticamente significativa (Nvox = 2130, Cluster-FWE p = 0,007) na captação cerebral de [11C]butirato foi observada após um mês de tratamento com tributarina, sugerindo que uma maior captação cerebral regional de butirato "frio" (ou seja, não marcado radioativamente) induzida pela suplementação resultou em maior competição com a captação de [11C]butirato "quente" (ou seja, marcado radioativamente) (em outras palavras, após um mês de suplementação, o butirato marcado radioativamente administrado para imageamento PET parecia estar competindo com o butirato suplementado não marcado radioativamente por sítios de ligação no cérebro – essas alterações observadas desde o imageamento PET com [11C]butirato basal até o imageamento PET com [11C]butirato pós-intervenção sugerem biodisponibilidade no cérebro). Nenhum aumento estatisticamente significativo na captação cerebral de [11C]butirato foi observado em função do tratamento. Em sub-regiões corticais, subcorticais e cerebelares, as reduções relacionadas ao tratamento na captação de [11C]butirato foram primariamente lateralizadas para os hemisférios cerebrais e cerebelares direitos, incluindo os lóbulos cerebelares Crus I/II, VI, VII, VIII e IX, juntamente com os giros fusiforme e para-hipocampal corticais (ver Fig. 4). As alterações relacionadas ao tratamento no DVR do cluster SPM por sujeito são visualizadas na Fig. 5, com estatísticas relevantes apresentadas na Tabela 3. Um mapeamento adicional do tamanho do efeito pós-hoc do tratamento nas médias regionais de captação é apresentado nos materiais suplementares (ver Figs. S1 e S2). Os mapeamentos do tamanho do efeito suportam um maior envolvimento do cerebelo e do hemisfério cerebral direito (mais do que o esquerdo).
Comparações intra-sujeito para a captação de [11C]butirato específica de órgãos antes e depois da intervenção com tributarina foram realizadas em uma amostra de cinco sujeitos com DP para órgãos periféricos e sete sujeitos com DP para o cérebro (Tabela 3). A direcionalidade da mudança na captação em função do tratamento para órgãos periféricos foi a mesma que para o cérebro (captação reduzida), portanto a mesma interpretação é aplicada a órgãos não cerebrais, na qual a captação reduzida pós-tratamento sugere maior competição do butirato "frio" suplementado com o [11C]butirato "quente". As alterações estatisticamente significativas mais notáveis foram observadas no cérebro, baço, fígado e miocárdio. As alterações relacionadas ao tratamento no pâncreas também tenderam a uma diminuição, mas não alcançaram significância estatística.
Medida de desfecho secundário: flexibilidade da rede neural por fMRI
Comparações de grupos intra-sujeito da flexibilidade da rede neural por fMRI antes e depois do tratamento com tributarina.
Tabela 4
Rede βDuração βVisita χ2 P Modo padrão −0,616 [-1,063, −0,169] 0,698 [0,067, 1,329] 4,500 0,034∗ Atenção dorsal −0,18 [-0,718, 0,358] 0,3 [-0,585, 1,185] 0,533 0,466 Atenção saliente −0,234 [-0,709, 0,241] 0,043 [-0,861, 0,948] 0,010 0,920 Somatomotor 0,223 [-0,28, 0,725] −0,262 [-1,219, 0,695] 0,322 0,570 Visual −0,209 [-0,517, 0,099] 1,299 [0,713, 1,886] 13,551 <0,001∗ Límbico −0,069 [-0,712, 0,574] 0,129 [-0,742, 1,001] 0,108 0,742 Frontoparietal −0,083 [-0,547, 0,381] 0,776 [-0,107, 1,66] 3,043 0,081

Comparações intra-sujeito da flexibilidade da rede neural de fMRI antes e após a intervenção com tributirina foram realizadas em uma amostra de oito indivíduos com DP (Tabela 4). O aumento mais pronunciado relacionado ao tratamento na flexibilidade da rede foi observado na rede visual, com um aumento mais modesto observado na rede de modo padrão. Notavelmente, uma diminuição relacionada à duração da doença na flexibilidade da rede de modo padrão foi observada, que parecia equivalente em magnitude ao aumento relacionado ao tratamento na flexibilidade.

Desfechos de biomarcadores periféricos

Medida de desfecho secundário: resultados de proteína C reativa de alta sensibilidade (hs-CRP)

Alterações na inflamação sistêmica em função do tratamento por grupo de adesão.

Fig. 6

Comparações de linha de base vs. pós-intervenção da proteína C reativa de alta sensibilidade (hs-CRP) foram realizadas para treze participantes com DP (um participante foi excluído por ter uma infecção respiratória superior durante a avaliação pós-intervenção). A comparação de modelos entre um modelo nulo contendo apenas sexo, idade e duração da doença como covariáveis e o modelo alternativo contendo o efeito adicional do tratamento demonstrou que o tratamento foi responsável por uma proporção adicional de variância nos níveis de hs-CRP (β = −0,586 [−1,131, −0,04], χ2 = 4,561, p = 0,0327). Um modelo de regressão linear mista exponencial (família = Gamma, link = log) pareceu fornecer um ajuste substancialmente melhor aos dados (AIC = 27,216) do que a regressão linear mista padrão (AIC = 74,604). A comparação do modelo exponencial ainda demonstrou uma melhora substancial no ajuste de um modelo de confundidores para um modelo de tratamento (χ2 = 10,680, p = 0,0011). O efeito relacionado ao tratamento de acordo com o modelo exponencial foi uma redução de 34,9% nos níveis de hs-CRP do pré-tratamento para o pós-tratamento (eβ = 0,651 [0,511, 0,830], p = 0,002). Os valores de hs-CRP antes e após o tratamento por subgrupo de adesão são visualizados na Fig. 6.
Em uma amostra de treze indivíduos com DP, realizamos uma análise exploratória post-hoc adicional para examinar se existia uma associação entre os níveis de hs-PCR e a melhora relacionada ao tratamento no estágio H&Y. Um modelo assumindo efeitos independentes do tratamento e da hs-PCR foi comparado com um modelo assumindo um efeito de interação entre tratamento e hs-PCR. O modelo de interação ofereceu um melhor ajuste aos dados do que o modelo comparador assumindo efeitos independentes do tratamento e da hs-PCR (χ² = 21,108, p < 0,001). Um modelo exponencial novamente ofereceu melhor ajuste aos dados (AIC = −17,49) do que um modelo misto linear (AIC = 55,08). Níveis mais elevados de hs-PCR no início do estudo foram associados a piores escores H&Y na linha de base (eβ = 1,04 [1,01, 1,08], p = 0,016). Os coeficientes do modelo exponencial sugeriram que, entre os participantes com níveis médios de hs-PCR no início do estudo, foi observada uma melhora de 15% nos escores H&Y em função do tratamento (eβ = 0,85 [0,82, 0,89], p < 0,001). Por fim, verificou-se que indivíduos com valores de hs-PCR um desvio padrão acima no início do estudo apresentaram uma melhora maior nos escores H&Y com o tratamento, em média 30,3% (eβ = 0,82 [0,78, 0,86], p < 0,001).

Desfechos exploratórios do sono
Não foram observadas alterações na duração total do sono (χ² = 2,500, p = 0,114), na proporção do sono REM (χ² = 0,409, p = 0,522) ou na proporção do sono leve (χ² = 0,693, p = 0,405). O modelo misto linear da proporção do sono profundo não indicou alterações significativas (χ² = 1,757, p = 0,185); no entanto, foi observada alguma evidência de não normalidade nos resíduos do modelo, então um modelo linear generalizado misto (GLMM) Gamma com função de ligação log foi utilizado. O GLMM ofereceu um melhor ajuste aos dados de proporção do sono profundo (AIC = −83,338) do que o modelo misto linear (AIC = 72,546). A comparação de modelos indicou uma alteração estatisticamente significativa no desfecho de proporção do sono profundo (χ² = 5,479, p = 0,0192). O tratamento com tribuirina foi associado a um aumento de 20,8% (eβ = 1,208 [1,034, 1,412], p = 0,02) na proporção do sono profundo (∼15 min por noite).

Desfechos exploratórios do monitor contínuo de glicose (CGM)
Os biomarcadores do CGM foram examinados em uma amostra de onze participantes com DP (para os quais a aquisição de dados foi bem-sucedida). Os níveis médios de glicose (χ² = 0,916, p = 0,338), a proporção de medições dentro da faixa normativa (χ² = 0,573, p = 0,449) e o número médio de picos acima de 170 mg/dL (χ² = 0,00218, p = 0,963) não diferiram antes e após o tratamento. A hipoglicemia foi observada, em média, em 0,4% das medições antes do tratamento e em 0,01% das medições após o tratamento, sugerindo que o risco de hipoglicemia induzida pelo tratamento com tribuirina é insignificante.

Desfechos clínicos exploratórios
Em análises exploratórias dos desfechos cognitivos, a suplementação com tributirina foi associada a melhorias na cognição global, memória de curto e longo prazo e raciocínio visuoespacial. Em análises exploratórias dos desfechos motores, a suplementação com tributirina foi associada a melhorias nos escores da Parte III da MDS-UPDRS (avaliação global das características motoras), nos escores de estadiamento da doença de Hoehn & Yahr e na velocidade de marcha para trás.
Cognitivo: O modelo de tratamento explicou uma maior proporção da variância no escore z cognitivo global do que o modelo de confundidores (χ2 = 10,547, p = 0,00116). Melhorias relacionadas ao tratamento no escore z cognitivo global foram observadas (β = 0,405 [0,184, 0,625], p = 0,001). Notavelmente, maior idade (β = −0,526 [−0,984, −0,068], p = 0,027) foi um preditor independente significativo de menor escore z cognitivo global e maior duração da doença tendeu na mesma direção (β = −0,402 [−0,885, 0,081], p = 0,098). Análises exploratórias adicionais revelaram que as mudanças no escore z cognitivo global refletiram principalmente melhorias nos domínios de memória e visuoespacial (ver Tabela Suplementar S2). Análises exploratórias de itens individuais da bateria de testes revelaram fortes tendências de melhoria, especificamente na MoCA, raciocínio matricial WAIS-IV, memória de curto e longo prazo CVLT e avaliações JLO (ver Tabela Suplementar S3).
Motor: O modelo de tratamento explicou uma maior proporção da variância na Parte III da MDS-UPDRS do que o modelo de confundidores (χ2 = 4,670, p = 0,031). Reduções relacionadas ao tratamento na Parte III da MDS-UPDRS foram observadas (β = −0,609 [−1,199, −0,020], p = 0,043). Notavelmente, maior idade (β = 0,399 [−0,020, 0,818], p = 0,061) e dose equivalente de levodopa (β = 0,497 [−0,064, 1,058], p = 0,079) tenderam fortemente a uma associação positiva com os escores totais da Parte III da MDS-UPDRS. Análises exploratórias adicionais revelaram tendências promissoras para melhorias nos escores Hoehn & Yahr e na velocidade de marcha para trás (ver Tabela Suplementar S4).
Neuropsiquiátrico: O modelo de tratamento tendeu a explicar uma maior proporção da variância no escore total do PDQ-39 do que o modelo de confundidores (χ2 = 2,733, p = 0,0983), mas não atingiu significância estatística. Foi observada uma tendência para melhorias relacionadas ao tratamento na qualidade de vida autorrelatada (β = −0,270 [−0,620, 0,067], p = 0,109). Notavelmente, maior idade (β = 0,475 [0,014, 0,936], p = 0,044) foi um preditor independente significativo de pior qualidade de vida autorrelatada. Análises exploratórias não revelaram tendências promissoras adicionais para desfechos neuropsiquiátricos (ver Tabela Suplementar S5).
Discussão
Sumário dos principais achados
Sumário dos principais achados.
Tabela 5
Domínio Medida(s) Desfecho(s) Engajamento do alvo Captação regional de [11C]butirato Engajamento do alvo no cérebro, miocárdio, fígado e baço Perfil de segurança Relato de EA e EAG Perfil de segurança tranquilizador Inflamação sistêmica Hs-PCR Redução da inflamação sistêmica Características cognitivas Escore cognitivo global z, escores de memória de curto e longo prazo do CVLT, escore JLO, escore MoCA, escore de raciocínio matricial WAIS-IV Melhora na cognição global, raciocínio visuoespacial, memória de curto prazo e memória de longo prazo; tendências de melhora no escore MoCA e no escore de raciocínio matricial WAIS-IV Características motoras Escore da Parte III da MDS-UPDRS, escore do estágio da doença H&Y, velocidade de marcha para trás, velocidade de batida do pé Melhora nos escores globais das características motoras; tendências de melhora nos escores do estágio da doença H&Y, velocidade de marcha para trás e velocidade de batida do pé Flexibilidade da rede neural Flexibilidade da rede neural derivada da fMRI Melhora na flexibilidade da rede neural observada na rede visual e na rede de modo padrão Glicemia Níveis de glicose no sangue Nenhuma alteração significativa nos níveis de glicose no sangue, sugerindo diferenças mecanísticas em comparação ao beta-hidroxibutirato Qualidade de vida Escore PDQ-39 Tendência de melhora na qualidade de vida
Os estudos de engajamento do alvo representam um primeiro passo crítico no desenvolvimento de novas terapêuticas ao testar a hipótese básica de que uma terapia potencial se engaja no mecanismo de ação esperado. Métodos de neuroimagem utilizando espectroscopia de ressonância magnética foram aplicados com sucesso na população com DP para testar hipóteses sobre engajamento do alvo. Este estudo piloto fornece os primeiros dados em humanos sobre os efeitos da tributirina como uma terapia potencial para a doença de Parkinson. Um novo traçado de PET de butirato radiomarcado foi sintetizado para avaliar o engajamento regional do alvo no cérebro e no corpo associado a uma intervenção de 30 dias com tributirina, demonstrando engajamento bem-sucedido do alvo (ou seja, aumento da disponibilidade de butirato não radiomarcado) no cérebro, miocárdio, fígado e baço. Análises clínicas exploratórias revelaram que a suplementação de tributirina foi associada a melhorias tanto nas características cognitivas quanto motoras. Um resumo conciso desses resultados pode ser encontrado na Tabela 5.
Foram observadas fortes tendências de melhora tanto nas características cognitivas – especificamente, habilidades visuoespaciais, memória e cognição global – quanto nas características motoras – especificamente, características motoras globais avaliadas pela MDS-UPDRS Parte III, bradicinesia avaliada pela velocidade de batida do pé e coordenação/equilíbrio avaliado pela velocidade de caminhada para trás. Esses achados indicam que a tributirina merece investigação adicional como potencial terapia adjuvante para as características cognitivas e motoras da DP. Pertinentemente, esta análise clínica exploratória é inerentemente limitada em termos de poder estatístico e pela falta de controle com placebo neste estudo piloto aberto, embora sugestiva da possibilidade de que a suplementação com tributirina melhore as características cognitivas e motoras na DP, mantendo um perfil de segurança tranquilizador. Estudos maiores e controlados por placebo são necessários para elucidar melhor os efeitos clínicos e biomecanísticos da suplementação com tributirina no contexto da DP.
Insights mecanísticos
A redução observada na inflamação sistêmica, indicada pela diminuição dos níveis de hs-PCR, está alinhada com as propriedades anti-inflamatórias conhecidas do butirato. Isso sugere que a tributirina pode mitigar a inflamação sistêmica e possivelmente a neuroinflamação na DP. Além disso, nossas subanálises revelaram que indivíduos com níveis mais elevados de inflamação sistêmica no início do estudo apresentaram pior estado clínico basal e melhora clínica mais pronunciada (conforme determinado pelo estágio H&Y) com o tratamento com tributirina. A convergência de avaliações de biomarcadores periféricos com técnicas de imagem funcional direcionadas ao sistema nervoso central e ao eixo intestino-cérebro é necessária para elucidar melhor os efeitos biomecanísticos da suplementação com butirato no contexto da DP.
Este estudo de engajamento de alvo representa a primeira utilização de [11C]butirato radiomarcado para avaliar o engajamento de alvo da suplementação de tribuirina em indivíduos com DP por meio de imagem PET. Alterações estatisticamente significativas nos padrões de captação foram observadas no cérebro, miocárdio, fígado e baço ao comparar a captação de [11C]Butirato pós-intervenção com a captação de [11C]Butirato pré-intervenção. Especificamente, foi observada menor ligação do butirato "quente" (ou seja, radiomarcado) com especificidade regional na condição pós-intervenção, sugerindo que a maior biodisponibilidade do butirato "frio" (ou seja, não radiomarcado) no cérebro e órgãos periféricos após a suplementação resultou em maior competição com o butirato "quente" pelos sítios de ligação. Alterações relacionadas ao tratamento na disponibilidade periférica de butirato também foram observadas, notadamente no baço, fígado e miocárdio, com tendências de alterações na disponibilidade observadas no pâncreas, glândula adrenal esquerda (mas não direita) e duodeno. Esses achados apoiam a hipótese de que a suplementação de tribuirina leva a uma maior disponibilidade de butirato no cérebro e em outros órgãos-alvo, onde pode servir como fonte alternativa de combustível ou molécula de sinalização pleiotrópica. Embora 95% do butirato naturalmente produzido seja absorvido pelos colonócitos, o excesso de butirato produzido pela quebra do suplemento de tribuirina pode entrar na circulação sistêmica e atingir alvos downstream em maiores quantidades do que o butirato natural. Nossa observação de alterações na captação cerebral está de acordo com a farmacocinética conhecida dos ácidos graxos de cadeia curta, com estudos in vitro demonstrando que o butirato é capaz de atravessar a barreira hematoencefálica principalmente por difusão e, em parte, por meio de proteínas transportadoras de translocase de ácidos graxos.
Um conjunto potencial de alvos moleculares envolvidos pelo butirato tanto central quanto perifericamente são os receptores de ácidos graxos livres (FFARs), que são receptores acoplados à proteína G que desencadeiam cascatas de sinalização metabólica a jusante após a ligação do ligante. Entre os quatro FFARs conhecidos, o FFAR1 é mais abundantemente expresso no cérebro, enquanto FFAR2-4 são mais abundantes em tecidos periféricos. Observamos um aumento da disponibilidade de butirato em órgãos periféricos após a suplementação de tributirina, principalmente no baço, fígado e miocárdio. Sabe-se que o baço e o fígado expressam receptores FFAR2/3, através dos quais o butirato pode exercer efeitos sobre a bioenergética global e a inflamação sistêmica. O engajamento de alvo observado no miocárdio pode refletir a ligação ao FFAR3 expresso em terminais nervosos simpáticos que inervam o coração, os quais demonstraram modular a liberação de norepinefrina em resposta ao aumento da concentração de AGCC. A denervação noradrenérgica cardíaca é um sinal precoce bem reconhecido da doença de Parkinson, e recentemente foi demonstrada sua associação com a gravidade dos sintomas neuropsiquiátricos e do comprometimento da marcha em pacientes. Em conjunto, esses achados sugerem que a disponibilidade elevada de butirato induzida pela suplementação de tributirina pode resultar em engajamento de alvo em uma gama de alvos periféricos conhecidos por expressar receptores com alta afinidade por AGCCs e através dos quais o butirato pode exercer efeitos sobre processos bioenergéticos, imunológicos e neuroendócrinos globais.
Estudos de imuno-histoquímica em modelos de primatas não humanos demonstram uma prevalência relativamente maior de receptores FFAR1 no córtex cerebral, hipocampo, amígdala e cerebelo, o que se alinha amplamente com a distribuição da captação regional de [11C]butirato observada antes do tratamento entre os participantes humanos no presente trabalho. Evidências crescentes parecem sugerir que os receptores FFAR1 no cérebro desempenham um papel importante em processos relacionados à neurogênese, formação de memória e cognição visuoespacial, o que pode ajudar a contextualizar as melhorias específicas de domínio na cognição visuoespacial e memória observadas após a suplementação de tributirina. Ácidos graxos de cadeia média a longa têm maior afinidade pelo FFAR1 do que ácidos graxos de cadeia curta – isoladamente, ácidos graxos de cadeia curta, como o butirato, não conseguem provocar alterações nos níveis intracelulares de cálcio em culturas celulares que expressam FFAR1 (a ligação no sítio ativo do FFAR1 ativa a via clássica da proteína Gq/11, levando à ativação da fosfolipase C e à liberação de cálcio intracelular, embora o FFAR1 também possa ativar vias de sinalização independentes de cálcio por meio de outros mecanismos). Notavelmente, os resíduos de arginina que coordenam a ligação e a atividade do butirato no FFAR2 são amplamente conservados no FFAR1. Os resíduos de arginina contribuem para a modulação alostérica da atividade do FFAR1 em múltiplos sítios de ligação secundários. Por fim, trabalhos computacionais recentes sobre ancoragem molecular relatam que, em comparação com os AGCCs acetato e propionato, espera-se que o butirato tenha a maior afinidade por todos os 4 FFARs, incluindo o FFAR1. Em conclusão, apesar da falta de evidências conclusivas para a atividade específica do butirato no FFAR1, a possibilidade de contribuições indiretas para a atividade do FFAR1 como modulador alostérico não pode ser excluída. Além disso, a abundância induzida pela suplementação da disponibilidade sistêmica de butirato pode ter como alvo central os receptores FFAR2/3, que são relativamente menos abundantes no cérebro, mas têm uma afinidade muito maior por AGCCs.
Há uma sobreposição substancial entre as regiões cerebrais onde observamos o engajamento do alvo da tributirina e aquelas onde relatamos anteriormente correlação entre a função do sistema colinérgico avaliada por imagem PET do transportador vesicular de acetilcolina [18F]fluoroetoxibenzovesamicol ([18F]FEOBV) e a incidência de congelamento, bem como os sintomas motores cardinais de rigidez e tremor. Além disso, as regiões corticais onde a suplementação com tributirina levou ao aumento da disponibilidade de butirato incluem as áreas de Brodmann lateralizadas à direita 2, 6, 7, 10, 19, 21, 22, 37, 40, 44, 45 e a área de Brodmann bilateral 47, o que recapitula quase completamente o padrão cortical de captação de PET de acetilcolinesterase cerebral com [11C]metilpiperidin-4-il propionato ([11C]PMP) associado ao controle postural prejudicado dependente de integração multissensorial entre os congeladores da DP que relatamos anteriormente. Nossa descoberta de melhora na velocidade de caminhada para trás é notável, uma vez que caminhar para trás é fortemente dependente da integração somatossensorial-vestibular eficaz devido à ausência de sinais visuais confiáveis. Essas melhorias no controle multissensorial da marcha e do equilíbrio podem ser devidas, pelo menos em parte, ao efeito benéfico da maior disponibilidade de butirato na sinalização neuromoduladora energeticamente custosa em regiões relacionadas à integração multissensorial.

Em conjunto com evidências de maior disponibilidade cerebral de butirato após suplementação com tributirina, a análise de flexibilidade da rede fMRI sugere que o aumento da disponibilidade de butirato no cérebro pode apoiar a reconfiguração flexível de redes de conectividade funcional de longo alcance. A reconfiguração mais flexível das redes funcionais de estado de repouso, conforme observado na fMRI, foi previamente associada à dinâmica cerebral crítica, que dá origem a uma correlação espaço-temporal de longo alcance aprimorada entre as regiões cerebrais e fortalece a capacidade de integração de informações neurais. Dado o importante papel da neuromodulação na manutenção dos padrões globais de atividade cerebral, é possível que o aumento da disponibilidade de butirato após a intervenção com tributirina possa levar a uma maior flexibilidade da rede ao apoiar mecanismos neuromoduladores, alguns dos quais podem ser realizados através do eixo intestino-cérebro.
A labilidade da glicose sanguínea (conforme determinada pelos picos médios de glicose por dia e pelos níveis médios de glicose no sangue) não se alterou significativamente com a intervenção, apesar das evidências que apoiam os efeitos redutores de glicose do beta-hidroxibutirato. Apesar da sobreposição estrutural entre butirato e beta-hidroxibutirato, esses achados sugerem divergência mecanística ou limitações de poder estatístico neste estudo piloto, dado o pequeno tamanho amostral, uma vez que nossos desfechos não replicaram os benefícios glicêmicos da suplementação com butirato de sódio e inulina observados em uma amostra maior de indivíduos com diabetes mellitus tipo 2. No entanto, nenhuma preocupação de segurança (por exemplo, episódios graves de hipoglicemia) foi identificada com o monitoramento contínuo da glicose, indicando um perfil de segurança tranquilizador.
Os dados de sono e frequência cardíaca obtidos por meio do monitoramento do anel biométrico Oura™ foram amplamente normais, embora a proporção de sono profundo tenha aumentado significativamente (em média, 21,9% a mais de proporção de sono profundo noturno) em função do tratamento. Sabe-se que dietas cetogênicas aumentam a proporção de sono profundo, sugerindo que corpos cetônicos e moléculas relacionadas, como o butirato, podem ativar mecanismos convergentes de modulação do sono.
Em conclusão, embora esses achados iniciais sejam promissores, eles ressaltam a necessidade de investigação adicional sobre as vias mecanísticas e os efeitos clínicos mais amplos da suplementação com tributirina na DP. Isso envolverá estudos controlados maiores para validar esses resultados preliminares e explorar o potencial de terapias adjuvantes direcionadas ao eixo intestino-cérebro.
Considerações para pesquisas futuras
Comparação estrutural: butirato e beta-hidroxibutirato.
Fig. 7
Embora este estudo piloto forneça os primeiros dados em humanos avaliando os efeitos da tributirina no contexto da DP, o conjunto de evidências mais estabelecido para a suplementação de butirato atualmente se enquadra no domínio dos distúrbios gastrointestinais – nomeadamente, Doença Inflamatória Intestinal (DII) e Síndrome do Intestino Irritável (SII). Mecanismos anti-inflamatórios foram postulados como tendo um papel central nessas aplicações clínicas. Embora a neuroinflamação tenha demonstrado desempenhar um papel fundamental na DP, supor que estratégias de dosagem semelhantes de butirato poderiam ser aplicáveis tanto a distúrbios gastrointestinais neurodegenerativos quanto inflamatórios seria uma extrapolação. Teoricamente, é viável que doses mais altas de butirato possam ser necessárias no contexto da DP para saturar a concentração de butirato no intestino delgado e, assim, impulsionar uma captação circulatória sistêmica relativamente maior, promovendo a entrega ao cérebro e outros órgãos-alvo além do intestino. Além disso, postula-se que o butirato exerça múltiplos mecanismos de ação além de suas propriedades de sinalização anti-inflamatória, incluindo efeitos no metabolismo energético e na renovação mitocondrial, o que pode ser de particular relevância para a DP, dados os mecanismos mitocondriais implicados na patogênese da DP. Notavelmente, as melhorias na flexibilidade da rede neural observadas nesta amostra são sugestivas de melhorias na função mitocondrial, pois os padrões de ativação de propagação através das redes neurais são inerentemente dependentes da modulação da excitabilidade no nível de neurônios individuais. Por sua vez, a modulação da excitabilidade neuronal é uma função da integridade mitocondrial, dados os impressionantes requisitos energéticos da Na+/K+ ATPase responsável por manter o potencial de membrana neuronal ideal (por algumas estimativas, esta ATPase consome quase metade do ATP no cérebro). A beta-hidroxibutirato, uma molécula estruturalmente relacionada ao butirato (Fig. 7), demonstrou melhorar a função mitocondrial e a estabilidade da rede neural. A sobreposição estrutural entre butirato e beta-hidroxibutirato sugere a possibilidade de sobreposição mecanística, com as duas terapias potencialmente conferindo efeitos complementares em combinação com base em dados preliminares, embora mais pesquisas sejam necessárias para avaliar isso.
Além disso, pesquisas futuras devem avaliar mais a fundo a permeabilidade intestinal e os efeitos relacionados na inflamação sistêmica, dado que a inflamação sistêmica pode impulsionar a neuroinflamação, contribuindo, em última análise, para a patogênese e o curso clínico da DP. É possível que melhorias na permeabilidade intestinal tenham sido um fator crucial subjacente aos efeitos anti-inflamatórios da tribuirina observados neste estudo piloto (o que seria consistente com a literatura referente à utilidade do butirato em distúrbios intestinais, onde melhorias na permeabilidade intestinal foram observadas com a administração de butirato), embora medidas mais direcionadas, como testes de permeabilidade intestinal ou medições de zonulina, sejam necessárias em estudos futuros para elucidar isso. O butirato pode modular o eixo intestino-cérebro por meio de outros mecanismos também, incluindo modulação da síntese de neurotransmissores, bioenergética dos astrócitos e tônus vagal. Medidas de permeabilidade intestinal devem ser utilizadas juntamente com desfechos de neuroimagem funcional para avaliar os efeitos moduladores do eixo intestino-cérebro em sua totalidade. A amostragem fecal pode ser de utilidade adicional para determinar a quantidade de bactérias produtoras de butirato no cólon no início e após a intervenção. Deficiências em bactérias colônicas produtoras de butirato foram identificadas no contexto da DP. Notavelmente, um estudo recente de Melis et al. descobriu que o tratamento com levodopa está associado a uma redução nas bactérias produtoras de butirato em PcP – especificamente, o estudo encontrou uma redução na abundância de Blautia e Lachnospirae no grupo tratado com levodopa em comparação com um grupo de indivíduos com DP que não usavam medicamentos antiparkinsonianos. Isso sugere a possibilidade de que os efeitos benéficos da levodopa possam ser limitados a longo prazo por efeitos prejudiciais na composição da microbiota intestinal. Alternativamente, isso pode ser interpretado como indicando que a gravidade dos sintomas da DP (por exemplo, um maior grau de carga sintomática que necessite de tratamento sintomático com levodopa) pode estar associada à presença versus ausência de microflora produtora de butirato. Terapias complementares direcionadas ao eixo intestino-cérebro, aumentando a microflora produtora de butirato ou aumentando a disponibilidade de butirato por outros meios, podem assim oferecer benefício adicional no contexto da DP.
Pontos fortes
Este estudo piloto oferece os primeiros dados em humanos avaliando a tributirina como um potencial tratamento para a DP, revelando resultados promissores de segurança e eficácia que justificam investigação adicional. Os pontos fortes deste estudo piloto incluem a utilização de uma bateria de testes clínicos robusta e equipamentos de última geração, permitindo uma caracterização refinada das características cognitivas e motoras, o desenvolvimento e a primeira aplicação do novo ligante PET [11C]butirato para quantificar alterações metabólicas regionais no cérebro e no corpo, em conjunto com medições de estabilidade da rede neural por fMRI, e a incorporação de biomarcadores periféricos para caracterizar melhor as alterações biomecânicas e explicar parcialmente os fatores subjetivos inerentes a um estudo de engajamento de alvo aberto e não controlado por placebo. Embora o tamanho da amostra neste estudo piloto fosse pequeno, vários desfechos principais atingiram significância estatística e clínica.
Limitações
Embora a natureza aberta deste desenho de estudo facilite a viabilidade e a implementação, ela cria inerentemente uma vulnerabilidade ao efeito placebo que só pode ser parcialmente explicada pelo uso de desfechos objetivos de imagem funcional e biomarcadores periféricos. Além disso, o tamanho amostral reduzido, utilizado para fins de viabilidade na ausência de tamanhos de efeito conhecidos, parece ser limitado em termos de poder estatístico, pois houve vários desfechos que tenderam à melhora, mas não atingiram significância estatística. Estudos futuros podem abordar essas limitações incorporando tamanhos amostrais expandidos, grupos de controle placebo e protocolos de cegamento. Por fim, do ponto de vista da sensibilidade das medidas de desfecho, a realização de exames motores no estado dopaminérgico 'OFF' melhora a sensibilidade (ou seja, permite maior capacidade de detectar alterações nas características motoras relacionadas à suplementação com tributirina) às custas da validade externa, uma vez que a suplementação com tributirina se destinaria a servir como terapia complementar, e não alternativa, para a DP. Por outro lado, as avaliações não motoras foram realizadas no estado dopaminérgico 'ON' para minimizar a sobrecarga dos participantes ao longo do dia de teste. Evidências indicam que, embora os medicamentos dopaminérgicos, incluindo a levodopa, produzam melhoras claras na função motora, seu efeito agudo nas pontuações cognitivas globais é mínimo. Podem ocorrer alterações menores em domínios cognitivos específicos – como pequenas melhoras na nomeação e abstração e um leve agravamento na recordação tardia – mas não se espera que essas se traduzam em mudanças significativas nas pontuações gerais dos testes cognitivos ou nas medidas de qualidade de vida no dia da avaliação. Além disso, os testes no estado dopaminérgico 'ON' para medidas não motoras foram consistentes entre as avaliações iniciais e pós-intervenção, e não ocorreram alterações nos medicamentos dopaminérgicos para nenhum sujeito durante o curso da intervenção, controlando esse efeito potencial.
Conclusão e direções para futuras pesquisas
Coletivamente, esses resultados são consistentes com a premissa fundamental deste estudo piloto, de que os déficits metabólicos corticais refletem hipofunção sináptica secundária a déficits energéticos que podem ser parcialmente remediados pelo fornecimento de substrato energético alternativo. Além disso, dadas as correlações topográficas cerebrais e as reduções acentuadas na inflamação sistêmica, alguns efeitos também poderiam ser explicados pelas propriedades de sinalização do butirato, mecanismos anti-inflamatórios e modulação do eixo intestino-cérebro. Esses achados preliminares justificam uma investigação adicional do tribuirina como uma terapia potencial na DP por meio de ensaios clínicos de fase 2, com maior poder estatístico e controlados por placebo.

Estudos futuros devem expandir nosso uso de correlatos de neuroimagem funcional, como PET com [11C]butirato e fMRI, em ensaios clínicos de fase 2, com maior poder estatístico e controlados por placebo.

Medidas de permeabilidade intestinal devem ser utilizadas juntamente com os resultados de neuroimagem funcional para avaliar os efeitos moduladores do tribuirina sobre o eixo intestino-cérebro em sua totalidade.

Estudos futuros também devem investigar biomarcadores periféricos mais acessíveis clinicamente, como hs-PCR ou zonulina, que podem oferecer oportunidades para ajudar a orientar o cuidado clínico ou prever a resposta ao tratamento com uma abordagem minimamente invasiva.

Terapias complementares direcionadas ao eixo intestino-cérebro, aumentando a microbiota produtora de butirato ou aumentando a disponibilidade de butirato por outros meios, podem ajudar a compensar os efeitos deletérios da levodopa na composição da microbiota intestinal no contexto da DP.

Direções para pesquisas futuras.

Contribuições dos autores
Jeffrey L.B. Bohnen: conceitualização, revisão de literatura, desenho do estudo, coleta de dados, avaliações clínicas, interpretação dos dados, redação, figuras, revisão e correção. Stiven Roytman: conceitualização, revisão de literatura, desenho do estudo, análises de neuroimagem funcional, interpretação dos dados, redação, figuras, revisão e correção. Travis P. Wigstrom: conceitualização, interpretação dos dados, redação, revisão e correção. Robert K. Vangel: conceitualização, coleta de dados, avaliações clínicas, interpretação dos dados, redação, revisão e correção. Jaime E. Barr: conceitualização, coleta de dados, avaliações clínicas, interpretação dos dados, redação, revisão e correção. Giulia Carli: conceitualização, análises de neuroimagem funcional, interpretação dos dados, redação, figuras, revisão e correção. Sean M. Parks: conceitualização, redação, revisão e correção. Hitasha Mittal: conceitualização, interpretação dos dados, revisão de literatura, redação, revisão e correção. Claire Martino: revisão e correção. Prabesh Kanel: conceitualização, desenho do estudo, análises de neuroimagem funcional, interpretação dos dados, redação, figuras, revisão e correção. Roger L. Albin: conceitualização, revisão de literatura, desenho do estudo, interpretação dos dados, redação, figuras, revisão e correção, obtenção de financiamento, supervisão do estudo. Nicolaas I. Bohnen: conceitualização, revisão de literatura, desenho do estudo, coleta de dados, avaliações clínicas, análises de neuroimagem funcional, interpretação dos dados, redação, figuras, revisão e correção, obtenção de financiamento, supervisão do estudo.
Declaração de interesses concorrentes
Os autores declaram os seguintes interesses financeiros/relações pessoais que podem ser considerados como potenciais conflitos de interesses: Jeffrey L.B. Bohnen relata apoio financeiro e taxas de publicação de artigos foram fornecidos pelo . Se houver outros autores, eles declaram que não têm interesses financeiros concorrentes conhecidos ou relações pessoais que possam ter influenciado o trabalho relatado neste artigo.
Referências
Progressão e fatores prognósticos de comprometimento motor, incapacidade e qualidade de vida na doença de Parkinson recém-diagnosticada
A gravidade do comprometimento cognitivo leve na doença de Parkinson inicial contribui para pior qualidade de vida
Função cognitiva na fase inicial da doença de Parkinson, um acompanhamento de cinco anos
Comprometimento cognitivo leve na doença de Parkinson: uma análise combinada multicêntrica
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NADPH e controle de qualidade mitocondrial como alvos para uma terapia baseada em jejum e exercício circadiano para o tratamento da doença de Parkinson
Butirato e o epitélio intestinal: modulação da proliferação e inflamação na homeostase e na doença
Expressão da proteína transportadora de ácidos graxos no cérebro humano e papel potencial no transporte de ácidos graxos através das células endoteliais de microvasos cerebrais humanos
Mecanismos de sinalização de ácidos graxos em células neurais: receptores de ácidos graxos
Regulação de respostas inflamatórias pela microbiota intestinal e pelo receptor de quimioatraente GPR43
Receptores de ácidos graxos livres como mediadores e alvos terapêuticos na doença hepática
Receptores de ácidos graxos de cadeia curta e função cardiovascular
Ácidos graxos de cadeia curta e corpos cetônicos regulam diretamente o sistema nervoso simpático via receptor acoplado à proteína G 41 (GPR41)
Padrão de denervação simpática cardíaca na doença de Parkinson idiopática estudado com PET de 11C-hidroxiefedrina
Declínio natural de 2 anos da inervação simpática cardíaca na doença de Parkinson idiopática estudado com PET de 11C-Hidroxiefedrina
Denervação simpática cardíaca e ansiedade na doença de Parkinson
A denervação cardíaca noradrenérgica está associada à velocidade da marcha na doença de Parkinson: um estudo PET com ligante duplo
Expressão do receptor de ácido graxo livre GPR40 no sistema nervoso central de macacos adultos
O papel dos ácidos graxos poli-insaturados e do receptor GPR40 no cérebro
O receptor órfão acoplado à proteína G GPR40 é ativado por ácidos graxos de cadeia média e longa
O receptor de ácido graxo livre 1 estimula a produção de cAMP e a secreção de hormônios intestinais através da ativação da adenilato ciclase 2 mediada por Gq
Recrutamento de β-Arrestina e agonismo tendencioso no receptor de ácido graxo livre 1
Base estrutural para o reconhecimento de ligantes e sinalização de receptores de ácidos graxos livres
Identificação e caracterização farmacológica de múltiplos sítios de ligação alostérica no receptor de ácido graxo livre 1
Alterações do sistema colinérgico em quedas e congelamento da marcha na doença de Parkinson
Integridade dos terminais nervosos colinérgicos cerebrais regionais e características motoras cardinais na doença de Parkinson
Correlatos do sistema colinérgico das alterações do controle postural em pacientes com congelamento da marcha na doença de Parkinson
Flexibilidade máxima na conectividade funcional dinâmica com dinâmica crítica revelada por análise de dados de fMRI e modelagem de redes cerebrais
Dinâmica crítica, anestesia e integração da informação: lições da análise de criticalidade multiescala de dados de imagem de voltagem
Influências neuromodulatórias na integração e segregação no cérebro
A neurofarmacologia do butirato: o pão com manteiga do eixo microbiota-intestino-cérebro?
Receptores de ácidos graxos livres na saúde e na doença
Um novo paradigma para um novo químico simples: butirato e regulação imunológica
O butirato ativa a via de sinalização da proteína de ligação ao elemento de resposta ao AMPc-proteína quinase A-AMPc em células Caco-2
A ingestão prévia de monoéster cetônico exógeno atenua a resposta glicêmica a um teste oral de tolerância à glicose em indivíduos jovens saudáveis
Cetose nutricional aguda e suas implicações para glicose plasmática e peptídeos glicorreguladores em adultos com pré-diabetes: um ensaio clínico randomizado cruzado controlado por placebo
Suplementação de cetona por 14 dias reduz a glicose e melhora a função vascular na obesidade: um ensaio clínico randomizado cruzado
Efeito da suplementação de butirato e inulina no estado glicêmico, perfil lipídico e nível do peptídeo 1 semelhante ao glucagon em pacientes com diabetes tipo 2: um ensaio clínico randomizado duplo-cego controlado por placebo
Efeitos agudos da dieta muito baixa em carboidratos nos índices de sono
As propriedades terapêuticas das dietas cetogênicas, sono de ondas lentas e sincronia circadiana
Ácido butírico na síndrome do intestino irritável
O butirato de sódio inibe a via de sinalização do NF-kappa B e a desacetilação de histonas, e atenua a colite experimental de forma independente de IL-10
A administração oral de butirato de sódio atenua a inflamação e a lesão da mucosa na colite ulcerativa aguda experimental
Alterações da microbiota induzidas pelo butirato de sódio microencapsulado em pacientes com doença inflamatória intestinal
Bactérias produtoras de butirato suplementadas in vitro à microbiota de pacientes com doença de Crohn aumentaram a produção de butirato e melhoraram a integridade da barreira epitelial intestinal
O butirato, metabólito microbiano intestinal, e seu papel terapêutico na doença inflamatória intestinal: uma revisão da literatura
Evidências do metabolismo do butirato como via fundamental na melhora da colite ulcerativa em pacientes pediátricos e adultos
Efeito protetor intestinal da D-Metionina ou do ácido butírico contra colite ulcerativa induzida por DSS e carragenina
A eficácia do butirato de sódio microencapsulado na redução dos sintomas em pacientes com síndrome do intestino irritável
O butirato de sódio inibe a inflamação e mantém a integridade da barreira do epitélio em um modelo de camundongos com doença inflamatória intestinal induzida por TNBS
Butirato oral para doença de Crohn levemente a moderadamente ativa
Biomarcador de neuroinflamação na doença de Parkinson
Epidemiologia, patologia, genética e fisiopatologia da doença de Parkinson
A tributirina dietética atenua a inflamação intestinal, melhora a função mitocondrial e induz mitofagia em leitões desafiados com diquat
O butirato promove a formação de miofibras de contração lenta e a biogênese mitocondrial em suínos em terminação via indução de microRNAs específicos e expressão de PGC-1α1
O butirato melhora a sensibilidade à insulina e aumenta o gasto energético em camundongos
A atividade da Na,K-ATPase regula a renovação do receptor AMPA através da proteólise mediada por proteassoma
Dieta mimetizadora de cetogênica como modalidade terapêutica para transtorno bipolar: fundamentação biomecânica e protocolo para um ensaio clínico piloto
O corpo cetônico β-hidroxibutirato (BHB) preserva a bioenergética mitocondrial
O D-beta-hidroxibutirato resgata a respiração mitocondrial e atenua características da doença de Parkinson
As cetonas provocam alterações distintas na bioenergética mitocondrial do tecido adiposo
O butirato inibe a via HDAC8/NF-κB para aumentar a expressão de Slc26a3 e melhorar a barreira epitelial intestinal para aliviar a colite
O butirato protege a integridade da barreira e suprime a ativação imune em um modelo de co-cultura Caco-2/PBMC, enquanto a inibição da HDAC mimetiza o butirato na restauração da disrupção da barreira induzida por citocinas
O butirato inibe a alodinia visceral e a hiperpermeabilidade colônica em modelos de rato com síndrome do intestino irritável
A síntese de ácido γ-aminobutírico em resposta a tratamentos que reduzem o pH citosólico
Os metabólitos da microbiota intestinal liberam diferencialmente gliotransmissores de astrócitos humanos cultivados: um relato preliminar
O butirato reduz o apetite e ativa o tecido adiposo marrom através do circuito neural intestino-cérebro
A interação microbiota-microglia entre Blautia producta e a neuroinflamação da doença de Parkinson: uma abordagem translacional do laboratório ao leito
O butirato bacteriano na doença de Parkinson está ligado a alterações epigenéticas e sintomas depressivos
Disbiose da microbiota intestinal na doença de Parkinson: uma revisão sistemática e análise agrupada
Características distintivas da microbiota intestinal e do metaboloma na doença de Parkinson: foco em levodopa e gel intrajejunal de levodopa-carbidopa
Efeito de medicamentos dopaminérgicos na Avaliação Cognitiva de Montreal em pacientes com doença de Parkinson
Efeitos da medicação antiparkinsoniana na cognição na doença de Parkinson: uma revisão sistemática
Efeitos agudos da levodopa no desempenho neuropsicológico em pacientes com doença de Parkinson estável e flutuante em diferentes níveis plasmáticos de levodopa
Dados suplementares
A seguir estão os dados suplementares deste artigo:
Os dados suplementares deste artigo podem ser encontrados online em https://doi.org/10.1016/j.neurot.2025.e00791.