Effects of photo-biomodulation in Stargardt disease

Purpose: Stargardt disease (STGD1) is the most common hereditary macular degeneration and currently no treatments have been approved to interrupt the progression of the disease. The aim of this study was to evaluate the efficacy of photo-biomodulation in patients with Stargardt disease 1 year after treatment, considering as primary outcomes improvements in best corrected visual acuity (BCVA), microperimetry, and pattern electroretinography (PERG) amplitude. Materials and Methods: Ninety eyes of 45 patients with a diagnosis of Stargardt disease stage 1 were prospectively recruited at the University of Bologna. Selected patients were treated with photo-biomodulation therapy for 1 year for 10 minutes a day, twice a day, and 5 days per week for 12 months. A light emitting diode (LED) of 10 Hz and wavelength 650 nm was used. BCVA and microperimetry were assessed before treatment and 1 year after photobiomodulation, whereas PERG was assessed at baseline, 1, 3, 6, and 12 months after treatment. Results: BCVA improved from 0.7 [interquartile range (IQR)=0.6–0.9)] to 0.4 (IQR=0.2– 0.5)] after treatment (95% CI=−0.3, −0.35; p=<0.001) and PERG negative wave at 35 ms (N35)-positive wave at 50 ms (P50) amplitude improved from 0.9 (IQR=0.74–1.21) to 2.12 (95% CI=1.11, 1.28; p<0.001). MP-1 Microperimetry improved from 26.5% (IQR=16.75– 40) of median preferred retinal loci (PRL) within an area of 2° of diameter to 38% (IQR=29– 50.25; 95% CI=10.50, 14.50; p=<0.001); on the other hand, PRL within 4° of diameter raised from 72% (IQR=51.5–80) to 80% (IQR=76–87) after photo-biomodulation (95% CI=4.50, 7.50; p<0.001). Also, patients with an improvement of more than 1.205 PERG N35-P50 ratio amplitude at 3 months and more than 1.29 at 6 months tended to present an improvement of more than 0.2 logMar in BCVA at 12 months (p=0.28, AUC=0.630; p=0.30, AUC=0.636). Conclusion: BCVA, PERG, and MP-1 significantly improved 1 year after treatment. Also, improvement of PERG N35-P50 amplitude at 3 and 6 months was correlated to BCVA improvement at 1 year, suggesting that PERG could be useful in predicting visual outcome after photo-biomodulation.

Scopo: la malattia di Stargardt (STGD1) è la degenerazione maculare ereditaria più comune e attualmente non sono stati approvati trattamenti per interrompere la progressione della malattia. Lo scopo di questo studio era di valutare l'efficacia della foto-biomodulazione nei pazienti con malattia di Stargardt 1 anno dopo il trattamento, considerando come risultati primari i miglioramenti dell'acuità visiva corretta (BCVA), della microperimetria e dell'ampiezza dell'elettroretinografia (PERG). Materiali e metodi:Novanta occhi di 45 pazienti con diagnosi di malattia di Stargardt stadio 1 sono stati reclutati prospetticamente presso l'Università di Bologna. I pazienti selezionati sono stati trattati con terapia di foto-biomodulazione per 1 anno per 10 minuti al giorno, due volte al giorno e 5 giorni alla settimana per 12 mesi. È stato utilizzato un diodo a emissione di luce (LED) di 10 Hz e lunghezza d'onda 650 nm. BCVA e microperimetria sono state valutate prima del trattamento e 1 anno dopo la foto-biomodulazione, mentre il PERG è stato valutato al basale, 1, 3, 6 e 12 mesi dopo il trattamento. Risultati: BCVA è migliorato da 0,7 [intervallo interquartile (IQR)=0,6–0,9)] a 0,4 (IQR=0,2–0,5)] dopo il trattamento (IC 95%=− 0,3, − 0,35; p=< 0,001) e onda negativa PERG a 35 ms (N35)-onda positiva a 50 ms (P50) di ampiezza è migliorata da 0,9 (IQR=0,74–1,21) a 2,12 (IC 95%=1,11, 1,28; p <0,001). La microperimetria MP-1 è migliorata dal 26,5% (IQR=16,75–40) dei loci retinici preferiti mediani (PRL) entro un'area di 2° di diametro al 38% (IQR=29–50,25; IC 95%=10,50, 14,50; p =< 0,001); d'altra parte, la PRL entro 4° dal diametro è aumentata dal 72% (IQR=51,5–80) all'80% (IQR=76–87) dopo foto-biomodulazione (IC 95%=4,50, 7,50; p <0,001). Inoltre, i pazienti con un miglioramento dell'ampiezza del rapporto PERG N35-P50 superiore a 1,205 a 3 mesi e superiore a 1,29 a 6 mesi tendevano a presentare un miglioramento di oltre 0,2 logMar in BCVA a 12 mesi ( p =0,28, AUC=0,630; P=0,30, AUC=0,636). Conclusione: BCVA, PERG e MP-1 sono migliorati significativamente 1 anno dopo il trattamento. Inoltre, il miglioramento dell'ampiezza del PERG N35-P50 a 3 e 6 mesi era correlato al miglioramento del BCVA a 1 anno, suggerendo che il PERG potrebbe essere utile nel predire l'esito visivo dopo la foto-biomodulazione.