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Interview de chercheur : Docteur Mark MacKay

Mark MacKayDr Mackay, vous êtes neuropédiatre au Royal Children’s Hospital de Melbourne en Australie, spécialiste de l’épilepsie et en charge du service du régime cétogène.

Pouvez-vous nous dire depuis combien de temps le régime cétogène est-il connu en Australie comme traitement pour les enfants épileptiques ? 

Le régime cétogène a été utilisé pour la première fois comme traitement de l’épilepsie en Australie (c’était dans notre établissement) dans les années 70.

 

Vous-même, depuis combien de temps le prescrivez vous aux enfants ?

Pour ma part, j’ai prescrit le régime comme traitement depuis 1999, et en 2001, nous avons fondé une clinique du régime cétogène au sein de notre établissement.

 

Quels types de régime prescrivez vous ?

Nous prescrivons une palette de régimes, qui comprend le régime classique, le régime MCT [Triglycérides à chaîne moyenne] et le régime modifié d’Atkins.

 

Vous avez au Royal Children’s Hospital un service dédié au régime, pouvez vous nous expliquer comment il est organisé ?

Notre programme est pluridisciplinaire et notre équipe comprend un neurologue, deux diététiciens et une infirmière coordinatrice spécialisée en épilepsie. Les enfants sont admis à l’hôpital pendant une semaine pour commencer le régime, puis nous suivons de près leurs progrès à raison d’une consultation par mois au sein de notre clinique pluridisciplinaire pendant les 3 premiers mois, puis d’une tous les 3 mois jusqu’à la fin du protocole.

 

Avez-vous vu de bons résultats sur des enfants atteints d’épilepsie ? Après le régime, y a t-il une stabilisation de la santé des enfants en grandissant ?

Oui, nous constatons les effets positifs du régime auprès des enfants suivis. Notre retour d’expérience est similaire à celui des autres centres dans le monde. Environ 1 enfant sur 10 est totalement libre de crise, tandis que plus de 1 sur 3 voit la fréquence des crises réduite très significativement (de plus de 50%). Pour prévenir d’éventuels effets secondaires, nous surveillons les enfants de près via des tests sanguins et urinaires, des échographies des reins et des scanners osseux. Il s’agit de minimiser les risques de problèmes de santé consécutifs au traitement. Notre diététicien surveille de près leur apport calorique ainsi que les apports en protéines et en nutriments, de sorte d’optimiser la croissance des enfants durant le régime.

 

C’est donc un régime que vous connaissez bien et pour lequel vous avez une longue expérience. Lors du 30ème congrès international sur l’épilepsie au Canada, vous avez dévoilé au monde médical votre dernière étude sur le régime cétogène. Pouvez-vous nous expliquer de quoi il s’agit ?

Nous avons étudié les conséquences du régime cétogène sur la santé des os, car les enfants sont une population à risque de mauvaise santé osseuse, et ce pour les raisons suivantes :

I – Les enfants souffrant d’épilepsie réfractaire, et donc candidats à un régime cétogène, sont la plupart du temps sous plusieurs médicaments antiépileptiques (AEDs [= Anti Epileptic Drugs]). Les indices concourent pour montrer que chez les adultes, les AEDs sont liés à l’augmentation du risque de fracture osseuse.

II – De nombreux enfants que nous traitons souffrent d’un handicap physique qui génère un risque de mauvaise santé osseuse, liée à des facteurs comme une corpulence plus faible, une activité physique réduite, et une moindre exposition au soleil (qui est importante pour la synthèse de vitamine D).

III – Le régime cétogène induit un état d’acidocétose lors du métabolisme des graisses. Les mécanismes naturels que le corps humain met en œuvre pour maintenir un pH neutre est de mobiliser du calcium osseux pour réguler cette acidité excessive.

IV – Le régime cétogène est extrêmement restrictif parce que 90% des calories sont apportées sous forme de graisses. Par conséquent, les enfants ont des apports très limités en produits laitiers, et doivent donc être supplémentés en calcium et nutriments, dont la vitamine D.

V – L’enfance et l’adolescence sont des périodes critiques pour l’accumulation normale de masse osseuse. En effet, la masse osseuse qui est créée doit durer toute la vie. En conséquence, toute intervention qui affecte cette accumulation peut avoir des conséquences durables sur la santé de l’enfant.

VI – Certains parents voient le régime cétogène comme une alternative « naturelle » au traitement médicamenteux, ce qui n’est pas le cas. C’est pourquoi il est important d’approfondir nos connaissances sur ces effets secondaires à long terme, qui sont potentiellement sérieux, de sorte que les parents puissent prendre une décision de traitement en toute connaissance de cause.

 

Votre étude concerne combien d’enfants sous régime cétogène, avec quel âge moyen et sur quelle durée ? Les enfants ont-il une supplémentation en vitamine D et calcium ?

Nous avons étudié 29 enfants qui ont suivi le régime pendant plus de 6 mois. Leur âge moyen au démarrage du régime était de 6 ans et demi. Nous avons suivi leur santé osseuse tout le temps du régime, dans certains cas durant plusieurs années. Le protocole incluait l’administration régulière de suppléments en calcium et vitamine D3 pour atteindre les niveaux d’absorption journalière recommandés.

 

La mobilité de l’enfant avant régime a t-elle une importance ? Le type de ratio suivi ?

Oui, la mobilité de l’enfant avant le commencement du régime est importante. Nous avons constaté que ces enfants ont une densité osseuse bien plus faible au début du régime. Les enfants étaient sur des ratios variant de 3/1 à 4,5/1 avant d’atteindre leur niveau optimal de cétose.

 

Pouvez-vous nous expliquer simplement le mécanisme de diminution du calcium des os lors d’un régime cétogène ?

Sous surveillance médicale, le régime cétogène est un régime à haute teneur en graisse, à faible teneur en glucides et en protéines, qui induit un état d’acidocétose chronique. Cet état entraîne une augmentation du besoin de minéral osseux pour sa capacité de régulation, et diminue le métabolisme du rein de 25 (OH) Vitamine D en 1,25 (OH) Vitamine D. [Les vitamines D (D2 et D3) sont métabolisées dans le foie puis le rein, pour obtenir la forme hormonale active de la molécule 1,25(OH) Vitamine D]

 

Est-ce que la cétose entraîne forcément une acidose même faible ?

Comme je l’indique dans ma réponse précédente, l’acidose induite par la cétose est inévitable.

 

Je comprend qu’il y a donc une perte de calcium qui est évacuée dans les urines.

On peut prescrire aux enfants un médicament appelé le citrate de potassium, qui réduit la quantité de calcium évacuée dans les urines.

 

Donc d’après vos résultats, même supplémentés en vitamine D et calcium, les enfants sous régime sont plus exposés à au risque de fracture des os à cause d’une mauvaise santé de leurs os ?

Oui. Les éléments clés de notre étude sont que :

1 – Les patients traités par régime cétogène ont une densité osseuse plus faible que la moyenne des personnes de même âge.

2 – Les patients dont la mobilité est réduite, ont plus de chance d’avoir une densité osseuse plus faible.

3 – Sur la population étudiée, il y a tant au niveau individuel qu’au niveau global, une tendance à la baisse de la densité osseuse lombaire Z-score [= l’ostéodensitométrie est comparé au niveau de la même tranche d’âge qui s’exprime en Z-score].

4 – Plus précisément, nous avons trouvé qu’en moyenne, les individus sous régime cétogène prennent un retard sur leur âge [osseux] de 0,18 Z-unités lombaires pour chaque année de régime. Pour faire simple, ils accroissent leur masse osseuse plus lentement que les gens de leur âge.

 

Après l’arrêt du régime, et le retour à une alimentation normale, peut-on rattraper cette perte de masse osseuse ?

A ce stade, nous n’avons pas de réponse à cette question.

 

Quelles sont les conclusions de votre étude ?

Nos recherches indiquent que les enfants gagnent de la masse osseuse plus lentement que les enfants de même âge.

Les résultats de cette étude concourront au développement de protocoles de surveillance des os des patients à haut risque avec épilepsie réfractaire, pour minimiser les conséquences potentiellement négatives sur la santé à long terme du régime cétogène.

Il est encore nécessaire de faire un suivi à très long terme, pour déterminer le pic de masse osseuse à l’âge adulte, ainsi que le risque de fracture.

(Interview réalisée en anglais le 23/03/2014)

 

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Dr MacKay, you are neuro-pediatrician  at the Royal Children’s Hospital of Melbourne in Australia, specialist in Epilepsia and in charge of the service of Ketogenic diet.
Would you please tell us for how long the ketogenic diet is known in Australia as a treatment for epileptic children ?

The ketogenic diet was first used as a treatment for epilepsy in australia (at our institution) the 1970′s.


For how long do you prescribe the ketogenic diet personally ?

I have been prescribing the diet as a treatment since 1999 and we established a ketogenic diet clinic at our institution in 2001.


What kind of diet do you prescribe ?

We prescribe a range of diets including the classical diet, the mct diet and the modified Atkins diet.


You have a service at the Royal Children’s Hospital, which is dedicated to the diet, would you please explains how things work?

We have a multidisciplinary program and our team includes a neurologist, two dieticians and an epilepsy nurse coordinator.  Children are admitted to hospital for one week to initiate the diet and we monitor their progress in a multi disciplinary clinic following discharge, initiailly seeing them once a month for 3 months and then every three months thereafter whilst they remain on treatment.

 

Did you see positive results on epileptic children? After the diet, does the health of children stabilize as they grow?

Yes, we see positive effects of the diet in our children.  Our experience is similar to that of centres overseas; approximately 1 in 10 children become seizure free and more than one in three children have a substantial (more than 50% reduction in seizure frequency).  We monitor children closely for side effects with regular blood and urine test, kidney ultrasounds and bone scans to minimise the risk of health problems secondary to treatment. Our dietician closely monitors their protein, calorie and micro-nutrient intake to optimise their growth on the diet.

 

It is a diet which you know well and on which you have a long experience. During the 30th international congress on Epilepsies in Canada, you have unveiled to the medical world the results of last research on the Ketogenic diet. Would you please explain us what it is about?

We investigated the effect of the ketogenic diet on bone health because children are a high risk population for poor bone health for the following reasons :
I -  Children with refractory epilepsy referred for consideration of the ketogenic diet are usually on multiple antiepileptic drugs (AEDs). There is increasing evidence in adults that AEDs are associated with increased fracture risk.

II – Many of the children we treat have physical disability which also places them at risk of poor bone health, due to factors including decreased weight bearing, physical activity and sunlight exposure (which is important for vitamin D production).

III -  The ketogenic diet induces a state of ketoacidosis through metabolism of fat.  The body’s natural mechanism to maintain neutral ph is to mobilise calcium from bones to buffer excess acid.

IV -  The ketogenic diet is extremely restrictive because 90% of calories are delivered in the form of fat. As a consequence children have very limited intake of dairy products and need to be supplemented with calcium and micronutrients including vitamin D.

V -  Childhood and adolescence are critical periods for the normal accrual of bone mass. The bone that is laid down needs to last that person for the rest of their life. Therefore any intervention that affects accrual of bone can have long lasting health consequences for the child.

VI -  Some parents see the ketogenic diet as a « natural » alternative to medications which it is not.  Therefore it is important to be improve our knowledge about potential serious long term side effects so parents can make an informed decision about treatment

How many children under ketogenic diet does your study concern? With which average age? How long were they followed? Did the children receive supplements in vitamin D and Calcium?

We studied 29 children who continued on the diet for more than six months. The average age when starting the diet was 6 and a half years.  Children’s bone health was monitored whilst they remained on the diet, in some cases for several years.  All children were routinely supplemented with elemental calcium and vitamin D3 to meet their recommended daily intake

Is the mobility of the child prior to the diet, an important factor? What type of ratio is followed?

Yes mobility of the child prior to starting the diet is important. We found that these children had much lower bone mineral density at commencement of the diet. Children were on ratios which varied from 3: to 4.5:1 until they achieved optimal levels of ketosis.


Can you explain simply the mechanism of bones calcium diminution during a ketogenic diet?

The ketogenic diet is a medically supervised, high fat, low carbohydrate and protein diet that induces a state of chronic ketoacidosis.
This results in increased demand on bone minerals for buffering capacity and decreased renal conversion 25 oh vitamin D to 1, 25oh vitamin D.


Does Ketosis necessarily imply acidosis, even a light one?

See answer to above question.  The ketosis induces acidosis to it is hard to avoid this.

 

l understand there is a loss of Calcium, which is evacuated in the urines.

Children can be given a medicine called potassium citrate which reduces the amount of calcium excreted in the urine.

 

So according to your results, even with vitamin D and calcium supplements, children under ketogenic diet are more at risk to bone fractures, due to a bad condition of their bones?

Yes. The key findings of our study were :

1 – Patients referred for treatment with the ketogenic diet have low baseline bone mineral density compared to age matched peers.

2 – Low baseline bone mineral density is more likely in patients with limited mobility.

3 – There is a downward trend in lumbar bone mineral density z scores at both individual and population levels for our subjects.

4 – More specifically, we have found that on average, individual treated with the ketogenic diet fall behind their age matched peers by 0.18 lumbar z units for every year they remain on the diet. Put simply they accrue bone mass at a slower rate than their age matched peers.


After the ketogenic diet stops, and the child is back to regular food, can he catch up on that deficit of bone mass?

At this point we do not know the answer to this question.

 

What did you conclude of your research?

Our research suggests children accrue bone mass at a slower rate than their age matched peers.
The findings from this study will inform development of guidelines for bone surveillance in high risk patients with refractory epilepsy to minimise potential negative long term health consequences of the ketogenic diet.
Longer term follow up is still required to determine adult peak bone mass and fracture risk.

 

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