Glaucoma Exercise as Medicine Study (GEMS). (GEMS)

1. A. Naše navrhovaná práce spočívá na předpokladu, že: (1) prevence poškození zorného pole (VF) zachová funkčnost a kvalitu života (QoL); (2) malé stupně zlepšení VF jsou možné u očí s poškozením gangliových buněk (GC) (s použitím glaukomu jako modelu) a terapie poskytující taková zlepšení mohou poskytnout dlouhodobou neuroprotekci; (3) retinální vaskulární parametry a neuroprotektivní činidla (BDNF) přispívají k poškození GC a terapie, které zlepšují tyto parametry (tj. cvičení), mohou zabránit vzniku nebo zhoršení poškození VF; a (4) QoL může být zlepšena u pacientů s poškozením GC nezávisle na závažnosti poškození VF. Na základě tohoto předpokladu vědci navrhují zjistit, zda cvičení může vytvořit měřitelné zlepšení funkce GC (Cíl 1) a zlepšit retinální vaskulární parametry a hladiny neuroprotektivních faktorů (BDNF; Cíl 2), což by naznačovalo, že může být užitečné při ochraně proti další poškození GC, zachování kvality života. Nakonec výzkumníci také navrhují, že cvičení může zlepšit prvky QoL nezávisle na změnách zraku (cíl 3).
2. Pozadí Několik studií poskytlo důkazy, že sedavý životní styl významně přispívá k rozvoji významného rizika onemocnění a komplikací souvisejících s věkem. Předchozí práce výzkumníka na 141 starších dospělých s manifestním glaukomem a podezřelými z glaukomu prokázala pomalejší ztráty VF při středně intenzivní fyzické aktivitě (PA) a nesedativních aktivitách. 2,6 hodiny zvýšené PA a dalších 5000 denních kroků prokázalo pokles ztráty VF až o 10 % v léčené skupině pacientů s glaukomem s více kroky (+0,007 decibelu (dB)/rok/1000 denních kroků, P < 0,001) , střední až intenzivní aktivita (+0,003 decibelu (dB)/rok/10 minut středně intenzivní až intenzivní aktivity denně, P < 0,001) a vyšší nesedativní aktivita (+0,007 decibelu (dB)/rok/30 více minut nesedného času za den, P = 0,005). Jiná studie prokázala silnou souvislost mezi sníženou fragmentací aktivity se závažností poškození VF odrážejícím nižší fyziologické funkce; každý pokles citlivosti IVF o 5 decibelů (dB) v (integrovaném zorném poli) byl spojen s o 16,3 méně aktivních minut/den (P < 0,05). Existuje silná potřeba vytvořit spojení mezi oční fyziologií a PA; Proto je zapotřebí více mechanistických přístupů demonstrujících vaskulární fyziologii související se zlepšenými zrakovými funkcemi a neuroprotekcí u glaukomu. K prokázání vztahu příčina-účinek jsou zapotřebí praktičtější metody účinné terapie a dlouhodobé randomizované kontrolované studie.
3. Návrh studie, včetně sekvence a načasování studijních postupů Tato studie je navržena jako jednocentrická prospektivní studie, ve které jsou všichni jedinci hodnoceni během po sobě jdoucích 12týdenních období obvyklé aktivity (kontrola) a cvičení (intervence). Tento design byl vybrán z: (1) cross-over design, který by byl zpochybněn některými účastníky, kteří byli původně přiděleni ke cvičení a pokračovali ve cvičení po přechodu do obvyklé aktivity, nebo (2) porovnání cvičení a kontrolních skupin na pořadníku . (3) Do pilotního testování bude zahrnuto 20 normálně vidoucích účastníků kontroly ve věku 21 let nebo více. Myšlenkou zahrnutí mladší věkové skupiny je otestovat validitu studijního postupu a dát nahlédnout do skutečného rozsahu projektu. Existuje také méně údajů o tom, jak mohou tyto věkové skupiny reagovat na zkoumané intervence. To by vyžadovalo mnohem větší velikost vzorku (vyžadující multicentrickou studii, kde by navrhované zobrazení nebylo dostupné) kvůli větší variabilitě mezi subjekty vs. v rámci subjektu, zejména při testování ERG. Zvláště důležitým výsledkem studie je ERG testování, protože objektivně měří funkci GC, aby se potvrdilo, že zlepšení v primárním měření výsledku (citlivost VF) není způsobeno zlepšenou pozorností, kognicemi nebo reakční rychlostí. Vyšetřovatelé také zahrnují kontrolní skupinu (žádné oční onemocnění) a glaukom (modelové onemocnění poškození GC), protože (1) může dojít ke změnám funkce GC v důsledku obnovy poškozených, ale živých GC (uzdravení neuronů) nebo zlepšení funkce GC. bez ohledu na úroveň poškození (neuro enhancement) – rozdíl, který lze provést pouze zahrnutím normálních kontrol; (2) zlepšení fyziologických parametrů (zejména průtoku krve) v kontrolní skupině bude sloužit jako pozitivní kontrola vzhledem k tomu, že zlepšení průtoku krve sítnicí bylo pozorováno při vysokorychlostním programu odporového tréninku u starších dospělých bez onemocnění očí a ( 3) srovnání změn souvisejících se cvičením v kontrolní skupině a skupině s glaukomem potvrdí, že předpokládané fyziologické přínosy cvičení se neztrácejí u očí s poškozením GC způsobeným glaukomem.

Účastníci provedou 6 studijních návštěv, ve kterých budou účastníci hodnoceni podle: (1) zorných polí (VF), (2) elektroretinogramu (ERG), (3) laserového kontrastního zobrazování skvrn (LSCI), (4) angiografie optické koherentní tomografie (OCTA), (5) optická koherentní tomografie ve viditelném světle (VisOCT), (6) QoL pomocí počítačového adaptivního testu Glaucoma (GlauCAT™) a (7) testování kondice pomocí testu fyzické pracovní kapacity (PWC). Návštěvy se budou konat v seskupených párech před a po obvyklé aktivitě a po cvičení. Během cvičebního programu budou účastníci absolvovat tři 75' cvičební sezení týdně ve vzdálených skupinách, propojených mezi sebou a instruktorem prostřednictvím odkazu zoom.

Výzkumníci přijmou 75 pacientů s glaukomem a 75 normálně vidoucích kontrol ve věku 21 až 80 let z Johns Hopkins Wilmer Eye Institute, aby v každé skupině bylo 60 subjektů, které prošly vstupním vstupním screeningem, a 50 v každé skupině dokončilo všechny postupy studie. U jedinců s glaukomem bude diagnostikován primární glaukom s otevřeným úhlem na základě klinických vyšetření, zobrazování pomocí optické koherentní tomografie (OCT) a testování VF. Důkaz glaukomu by měl být přítomen na obou očích, přičemž jedno oko vykazuje střední odchylku (MD) mezi -5 a -15 decibely (dB). Kontroly se budou rekrutovat z domácích kohabitujících (manželů/partnerů) pacientů navštěvujících Wilmer Eye Institute, pacientů, u kterých byla provedena běžná oční péče (obecné oční vyšetření, refrakce), a v případě potřeby od dobrovolníků z komunity. Kontroly budou muset mít normální zrakovou ostrost (VA) (20/40 nebo lepší) a kontrastní citlivost (logCS>1,50) v každém oku a žádné samy hlášené oční stavy jiné než mírná katarakta, suché oko, refrakční vada nebo jiné zrakově nevýznamné stavy (oční alergie, pinguecula atd.).

V obou skupinách budou vyloučeni jedinci s anamnézou některého z následujících onemocnění v každém oku: diabetická retinopatie, odchlípení sítnice, uveitida, okluze retinální tepny nebo žíly, centrální serózní retinopatie, amblyopie nebo jiné stavy, které vedou ke korigované ZO horší než 20/40; kontroly budou také vyloučeny, pokud mají účastníci v anamnéze glaukom, podezření na glaukom nebo oční hypertenzi. Dalšími vylučovacími kritérii jsou nekontrolovaný krevní tlak Systolický krevní tlak (SBP)>160 nebo diastolický krevní tlak (DBP)>100), incizní operace (oční nebo jiné než oční) v posledních 6 měsících, komorbidity znemožňující cvičební program, kouření cigaret, index tělesné hmotnosti (BMI) 42 kg/m2, nebo těhotenství. Nezpůsobilí nebudou ani pacienti, kteří uvádějí střední/silnou aktivitu po dobu delší než 90 minut/týden. Vhodnost pro cvičení bude stanovena pomocí dotazníku fyzické aktivity Plus (PARQ+). Nábor do studie proběhne na Johns Hopkins Wilmer Eye Institute, buď na klinice kampusu ve východním Baltimoru, nebo na 2 z nejrušnějších satelitních klinik – Green Spring Station a Columbia, které se nacházejí 12 a 24 mil od kampusu East Baltimore. Nejméně 3 ze 6 studijních návštěv se uskuteční v kampusu Wilmer Eye Institute East Baltimore, kde jsou umístěny přístroje pro optickou koherentní tomografickou angiografii (OCT-A) a optickou koherentní tomografii ve viditelném světle (Vis OCT). Zbývající studijní návštěvy lze provést na klinikách Columbia nebo Green Spring Station, pokud je to pro pacienta vhodnější. Cvičební intervence bude probíhat na dálku přes Zoom, přičemž cvičební fyziolog bude umístěn v domově nebo kanceláři účastníka a účastník studie bude umístěn v domově účastníka.