Individualizing Treatment Approaches for Epileptic Patients with Glucose Transporter Type1 (GLUT-1) Deficiency

Abstract

Monogenic and polygenic mutations are important contributors in patients suffering from epilepsy, including metabolic epilepsies which are inborn errors of metabolism with a good respond to specific dietetic treatments. Heterozygous variation in solute carrier family 2, facilitated glucose transporter member 1 (SLC2A1) and mutations of the GLUT1/SLC2A2 gene results in the failure of glucose transport, which is related with a glucose type-1 transporter (GLUT1) deficiency syndrome (GLUT1DS). GLUT1 deficiency syndrome is a treatable disorder of glucose transport into the brain caused by a variety of mutations in the SLC2A1 gene which are the cause of different neurological disorders also with different types of epilepsy and related clinical phenotypes. Since patients continue to experience seizures due to a pharmacoresistance, an early clinical diagnosis associated with specific genetic testing in SLC2A1 pathogenic variants in clinical phenotypes could predict pure drug response and might improve safety and efficacy of treatment with the initiation of an alternative energy source including ketogenic or analog diets in such patients providing individualized strategy approaches.

Encefalopatia por deficiência de glut-1

“…18 Como terapias alternativas para o tratamento de GLUT1DS, são citadas na literatura a utilização de ácido alfa lipoico e Triheptanoina. 2,3,7,9,11 O ácido alfa lipoico é um antioxidante com função de coenzima no metabolismo energético. Age através da neutralização de radicais livres, melhora da captação celular de glicose, redução na inflamação e se liga a metais.…”

“…Entretanto, os efeitos desses componentes em relação à eficácia em pacientes GLUT1DS são ainda inconclusivos e permanecem ainda sob investigação. 2,3,9 Embora a dieta cetogênica seja a pedra angular no tratamento da GLUT1DS 2 , drogas podem ser utilizadas para o tratamento residual dos sintomas. A utilização de Lamotrigina, Carbamazepina, Fenitoína, Topiramato e Zonisamida pode ser pre-ferida para o tratamento da epilepsia 9,14 , enquanto Acetazolamida pode ser a primeira escolha para tratar desordens paroxísticas do movimento.…”

“…4 Baseado nesse conhecimento metabólico, inúmeros trabalhos recomendam a utilização da dieta cetogênica de maneira imperiosa como mecanismo padrão ouro de tratamento. 7,9 Desenvolvida na Universidade John Hopkins, representa uma dieta com altos teores de gordura e conteúdo restrito de carboidratos (por exemplo: 4 gramas de gordura para cada 1 grama de proteína e carboidratos combinados), mimetizando o estado catabólico do jejum, em que o metabolismo da glicose é substituído pela formação dos corpos cetônicos. 3 A introdução de dieta cetogênica nos primeiros anos de vida em pacientes com GLU-T1DS garante um melhor resultado cognitivo e melhora os aspectos psicomotores.…”

Application of Mono‐ and Disaccharides in Drug Targeting and Efficacy

“…It is known that d ‐glucose, d ‐galactose, and other hexoses are the brain's source of energy, they are transported across the blood–brain barrier (BBB) by the glucose carriers GLUT1 and GLUT3, which are located on membranes of endothelial cells . Such hexoses are attractive targeting agents for the delivery of drug molecules to destination proteins.…”

“…It is known that d-glucose, d-galactose, and other hexoses are the brain's source of energy,t hey are transported across the blood-brain barrier( BBB) by the glucosec arriers GLUT1 and GLUT3,w hich are located on membranes of endothelial cells. [9][10][11][12] Such hexoses are attractive targeting agents for the delivery of drug molecules to destination proteins. Dopamine, [13][14][15][16][17] compounds such as arginine, [18][19][20] and other drugs that act on the brain [21,22] have been conjugated to d-galactose or d-glucose to cross the BBB and enter into the central nervous system( CNS) by specific carrier-mediated transport.…”