Role of the Ketogenic Diet in Children with Intractable Seizures

OBJECTIVE: To provide a review of the mechanism of action, clinical efficacy, adverse effects, drug interactions, and therapeutic considerations associated with the use of a ketogenic diet to manage patients with intractable seizures. DATA SOURCES: A MEDLINE search from January 1966 to the present and relevant articles from journals were reviewed. DATA SYNTHESIS: The ketogenic diet has been used as a treatment modality since the early 1920s to control intractable seizures. The exact mechanism of action is unknown. Overall, uncontrolled clinical studies have reported that approximately one-third of patients with intractable seizures have become seizure-free on the ketogenic diet. Common adverse events attributed to the diet include dehydration, gastrointestinal symptoms, hypoglycemia, as well as carnitine and vitamin deficiencies. Cognitive effects, hyperlipidemia, impaired neutrophil function, urolithiasis, optic neuropathy, osteoporosis, and protein deficiency may also occur in some patients. Carbohydrate content and drug formulation in the selection of medications while on the diet are important. Acetazolamide, phenobarbital, and valproic acid have been reported to interact with the ketogenic diet. Medications that cause carnitine deficiency or influence carbohydrate metabolism should also be used with caution. The carbohydrate content of drugs in various therapeutic classes is presented to aid in the selection of the most appropriate drug and formulation for patients on the ketogenic diet. The success of the diet in controlling intractable seizures is related to the patient's close adherence to the diet. Minimizing carbohydrate ingestion from medications along with a multidisciplinary team approach to the selection and monitoring of the diet are important to the success of the ketogenic diet in controlling seizures. CONCLUSIONS: The ketogenic diet has shown promising results in controlling intractable seizures; however, carefully controlled clinical trials are needed to better assess the efficacy of the diet during its use and after discontinuation. OBJETIVO: Revisar el mecanismo de acción, la eficacia clínica, los efectos adversos, interacciones con drogas, y las consideraciones terapéuticas asociadas al uso de una dieta cetogénica para el manejo de pacientes con convulsiones intratables. FUENTES DE INFORMACIÓN: A través del sistema MEDLINE desde 1966 al presente. Se revisaron articulos pertinentes. SÍNTESIS: La dieta cetogénica se ha estado usando como modalidad de tratamiento para las convulsiones incoercibles desde el principio de los años 1920. Se desconoce el mecanismo exacto de acción. En general, estudios clínicos no controlados han informado que alrededor de un tercio de los pacientes con convulsiones intratables llegan a estar sin convulsiones mientras llevan la dieta cetogénica. Entre los efectos adversos que se atribuyen a esta dieta están: deshidratación, síntomas gastrointestinales, hipoglicemia, y deficiencias de vitaminas y carnitina. En algunos pacientes también se pueden manifestar efectos del conocimiento, hiperlipidemia, función defectuosa de los neutrófilos, producción de piedras renales, neuropatía óptica, osteoporosis, y deficiencia de proteinas. La dieta cetogénica se originó del principio de que la inanición ejerce efectos anticonvulsivos, y que una dieta alta en grasas y baja en carbohidratos podría imitar el ayuno. Durante los años 1940 y 1950 y con el advenimiento de las drogas anticonvulsantes esta dieta se consideró voodoo. En 1971, Huttenlocher et al. presentaron una dieta alterna que usaba un aceite insaboro, incoloro, e inodoro, que proveía el 60% de las calorias diarias como triglicéridos de cadena mediana. Esta dieta fue modificada luego para combinar triglicéridos de cadena mediana (30%) con de cadena larga (41%) y se le añadió agua y gelatina para formar una emulsión. La dieta cetogénica ha recuperado popularidad en los Estados Unidos como alternativa a las drogas anticonvulsantes en pacientes que no responden o que experimentan efectos adversos a las drogas. En este artículo se discute la importancia del contenido de carbohidratos y de la formulación de la droga al escoger medicamentos mientras se mantiene la dieta cetogénica. Se deben utilizar con cuidado los medicamentos que causen deficiencia de carnitina, así como los que influyen el metabolismo de carbohidratos. Se incluye el contenido de carbohidratos de algunos medicamentos para ayudar al lector al seleccionar la droga y la formulación más apropiada para los pacientes que estén en la dieta cetogénica. El éxito de ésta en controlar las convulsiones incoercibles depende mucho de la adhesión del paciente a la dieta. CONCLUSIONES: La dieta cetogénica ha mostrado resultados prometedores para controlar las convulsiones intratables, no obstante, se necesitan estudios clínicos cuidadosamente controlados para poder evaluar mejor la eficacia de la dieta durante su uso y después de descontinuarse. OBJECTIF: Réviser le mécanisme d'action, l'efficacité clinique, les effets indésirables, les interactions médicamenteuses, et les considérations d'ordre thérapeutique associés à l'emploi d'une diète cétogène visant à mieux traiter les patients atteints de convulsions réfractaires. REVUE DE LITTÉRATURE: Une recherche de la banque de données MEDLINE 1966 à aujourd'hui a permis l'identification d'articles pertinents. RÉSUMÉ: La diète cétogène est employée dans le traitement des convulsions réfractaires depuis le début des années 1920. Le mécanisme d'action exact demeure inconnu. Des études cliniques non-contrôlées ont suggéré qu'approximativement un tiers des patients atteints de convulsions réfractaires au traitement sont contrôlés par l'emploi d'une diète cétogène. Les effets secondares communs attribués à cette diète sont les suivants: déshydratation, symptômes gastro-intestinaux, hypoglycémie, de même que des déficiences en vitamines et en carnitine. Des effets cognitifs, de l'hyperlipidémie, une altération fonctionnelle des neutrophiles, la production de lithiase rénale, une neuropathie optique, de l'ostéoporose, et une déficience protéinique peuvent également survenir chez certains patients. Le contenu en hydrates de carbone et la formulation pharmaceutique des médicaments administrés aux patients soumis à cette diète sont des paramètres importants discutés. On a rapporté que l'acétazolamide, le phénobarbital, et l'acide valproïque peuvent interagir avec la diète cétogène. Les médicaments pouvant causer une déficience en carnitine ou pouvant altérer le métabolisme des hydrates de carbone devraient également être utilisés avec précaution. Les auteurs présentent un tableau du contenu en hydrates de carbone des médicaments selon les diverses classes thérapeutiques employées, et ce afin d'aider le clinicien lors de la sélection du médicament et de sa formulation pharmaceutique les plus appropriés pour les patients soumis à une diète cétogène. Le succès thérapeutique de ce type de diète dépend du degré de fidélité du patient à sa diète. Pour obtenir un contrôle optimal des convulsions réfractaires, il est important de minimiser l'ingestion d'hydrates de carbone provenant de la médication, de même que de développer une approche multidisciplinaire permettant une meilleure sélection et un suivi adéquat de la diète. CONCLUSIONS: La diète cétogène a démontré des résultats prometteurs dans le contrôle des convulsions réfractaires; toutefois, des études cliniques contrôlées et bien conçues sont requises afin de mieux évaluer l'efficacité de cette diète en cours d'utilisation, de même qu'après son arrêt.