Harmonisk forhold hos patienter med GLUT1-mangelsyndrom

Glucose transporter deficiency syndrome type 1 (GLUT1DS) er en sjælden, genetisk bestemt, neurometabolisk lidelse. Den nyligt estimerede forekomst er omkring 1,65-2,22/100.000. GLUT1-mangelsyndrom er forårsaget af tilstedeværelsen af ​​patogene mutationer i SLC2A1-genet, hvis haploinsufficiens fører til en reduceret tilgængelighed af glukose i hjernen med konsekvenser for hjernens funktion. Ketogene diætterapier (KDT) - diæter med et højt fedtindhold, reduceret kulhydratindhold og tilstrækkeligt proteinindhold - repræsenterer den nuværende standard for behandling af syndromet: Ketonstoffer krydser blod-hjerne-barrieren og er en alternativ energikilde til hjernemetabolisme.

Det anslås, at omkring 90 % af de berørte patienter har forskellige patologiske gangmønstre. Ataksisk, spastisk, ataxo-spastisk eller dystonisk gang er de vigtigste manifestationer, der er beskrevet til dato.

Den kinematiske ganganalyse med inertisensorer repræsenterer en metode, der er let anvendelig i klinisk praksis, med mulig anvendelse i adskillige neurologiske syndromer i den pædiatriske og voksne alder. En enkelt enhed båret på lændeniveau kan nøjagtigt måle spatio-temporale parametre for gangart. Desuden er det med dette værktøj muligt at vurdere flere Trunk Inertial Indexes. Især det harmoniske forhold (HR), er et repræsentativt indeks for flydende og rytmisk gangcyklus. Sammen med den største Lyapunov-eksponent (LLE), som er en valideret metode til at kvantificere gangstabilitet hos unge og gamle voksne, er disse pålidelige parameter til at evaluere eventuelle gangændringer hos den neurologiske patient.

Gennem den kinematiske ganganalyse vil det være muligt at opnå en nøjagtig karakterisering af gang hos patienter med GLUT1DS. Dette vil i første omgang muliggøre et bedre kendskab til bevægelsesparametre i denne sjældne kohorte af patienter. I betragtning af, at kinematisk analyse gennem en bærbar sensor er en metode, der let kan integreres i den daglige kliniske praksis, kan de opnåede data blive prognostiske biomarkører og væsentlige udfaldsmål for sygdommen (også i forhold til mulige forbedringer, der stammer fra behandling med en ketogen diæt eller i forbindelse med fremtidige farmakologiske forsøg).

Endelig kunne identifikation af et karakteristisk gangmønster lette etableringen af ​​ad hoc neuromotoriske rehabiliteringsaktiviteter, der er så personlige som muligt.

Vores undersøgelse har derfor det innovative mål at give en nøjagtig analyse af de spatio-temporale og kinematiske parametre for gang hos patienter med GLUT1DS, også at give Trunk Inertial Indexes, og at korrelere disse karakteristika med andre kliniske manifestationer af syndromet, dets naturlige progression, og respons på behandlingen.

- Undersøgelsen er opdelt i 2 arbejdspakker (WP):

WP1, som repræsenterer kernen i nærværende projekt, er en observationel case-kontrol undersøgelse.

WP2, som repræsenterer et pilot-delstudie, er et prospektivt kohortestudie.

Inden for WP1 vil forsøgspersoner deltage i en enkelt session (V1).

Inden for WP2 vil forsøgspersoner blive fulgt op med 4 yderligere besøg (henholdsvis V2, V3, V4 og V5), med 6 måneders mellemrum.

Emner, der opfylder inklusionskriterierne, vil blive tilmeldt og vil deltage i undersøgelsessessionerne.

Evalueringsplan forudsat:

Patienterne vil gennemgå fire forskellige besøg på fire forskellige tidspunkter:

• Første besøg (V1): underskrivelse af informeret samtykke, indsamling af klinisk-demografiske data, antropometriske målinger, kompilering af ABC-Movement 2, instrumentel ganganalyse.
• Andet besøg (V2): seks måneder efter det foregående, klinisk re-evaluering, indsamling af antropometriske målinger, kompilering af ABC-Movement 2, instrumentel ganganalyse.
• Tredje besøg (V3): seks måneder efter det foregående, klinisk re-evaluering, indsamling af antropometriske målinger, kompilering af ABC-bevægelse 2, instrumentel ganganalyse.
• Fjerde besøg (V4): seks måneder efter det foregående, klinisk re-evaluering, indsamling af antropometriske målinger, kompilering af ABC-bevægelse 2, instrumentel ganganalyse.
• Femte besøg (V5): seks måneder efter det forrige, klinisk re-evaluering, indsamling af antropometriske målinger, kompilering af ABC-Movement 2, instrumentel ganganalyse.

Ganganalyseprocedure:

For at indhente gangdata vil en inertisensor (BTS G-Walk, BTS, Milano, Italien) blive placeret på niveau med den femte lændehvirvel (L5) ved hjælp af et ergonomisk bælte. Inertialsensoren kommunikerer med en bærbar computer via Bluetooth-forbindelse til datalogning og offlineanalyse. Sensoren indeholder et triaksialt accelerometer (16 bits/akse), triaksialt magnetometer (13 bits) og triaksialt gyroskop (16 bits/akse). Prøveudtagningsfrekvensen er 100 Hz, lineære og vinkelmæssige trunkaccelerationer i anteroposterior (AP), mediolateral (ML) og vertikal (V) retning vil blive registreret.

"Walk+" protokollen for G-STUDIO softwaren (G-STUDIO, BTS, Milano, Italien) vil blive brugt til at detektere trunkacceleration, venstre og højre gangcyklusfaser og spatiotemporale parametre for bækkenkinematik.

Det harmoniske forhold vil blive beregnet som trunkaccelerationsdata langs tre retninger (lodret, mediolateralt og anteroposteriort), idet signalets komponenter nedbrydes i dets harmoniske, som forholdet mellem summen af ​​de første 10 lige og de første 10 ulige harmoniske multipla af grundfrekvenserne.

De andre beregnede Trunk Inertial Indexes vil være den største Lyapunov-eksponent (LLE), variationskoefficient (CV), normaliseret rykscore (NJS), recidivkvantificeringsanalysen (RQA), som beskrevet i et tidligere arbejde af Castiglia et al. Vi vil også vurdere Multiscale entropy (MSE), som beskrevet af Bisi et al.

Inden forsøgssessionen vil deltagerne blive forklaret, at de vil gå på jorden ad en forud fastlagt sti. Der vil blive givet instruktioner om at gå med en hastighed, der stemmer overens med den sædvanlige gang, langs en korridor, der er ca. 3 m bred og 30 m lang, i fravær af eksterne faktorer, der kan forstyrre kadencen og rytmen af ​​gangcyklussen. Der vil blive udført fem på hinanden følgende test. Forsøgene vil blive afbrudt, hvis patienten skulle rapportere intolerance over for proceduren, asteni eller smerte.

- Statistisk plan:

Med henvisning til værket Castiglia et al 2021, som udfører en kinematisk analyse på en kohorte af patienter med Parkinsons sygdom vs kontroller, antager vi at opnå en lignende effektstørrelse på 0,74.

I betragtning af en ensidet t-test til sammenligningen mellem de to grupper (patienter og kontroller), med alfa-signifikans 0,05 potens 0,8 og effektstørrelse 0,74, opnår vi et minimumsantal på 24 forsøgspersoner pr. gruppe.

En foreløbig normalitetsanalyse vil blive udført for at beslutte, om der skal bruges parametriske eller ikke-parametriske metoder, gennem grafisk repræsentation og Shapiro Wilk-test. Numeriske variable vil blive beskrevet som middelværdi og standardafvigelse (eller median og kvartiler, hvis det er relevant), kategoriske variabler som råtal og procent.

De to grupper vil blive sammenlignet med t-test eller Mann Whitney for uafhængige prøver.

Korrelation med alder vil blive verificeret af Pearson (eller Spearman, hvis det er relevant) korrelationskoefficient, både intra-gruppe og globalt.

Korrelationen med de kvantitative parametre vil blive verificeret af Pearsons (eller Spearmans, hvis det er relevant) korrelationskoefficient, både internt i gruppen og globalt.

Korrelationer med kvalitative parametre vil blive evalueret ved t-test eller ANOVA (Mann Whitney eller Kruskal Wallis, hvis ikke normal).

Sammenligningen af ​​HR mellem V1, V2, V3, V4 og V5 vil blive udført ved gentagne målinger ANOVA (mellem gruppefaktor, inden for faktor på tidspunktet).