Bewegung und Gehirngesundheit bei MS

Multiple Sklerose (MS) ist eine Erkrankung des Gehirns, des Rückenmarks und der Sehnerven. Aktuelle MS-Therapien reduzieren die Häufigkeit und Schwere von MS-Schüben, helfen jedoch nicht bei MS in späteren Krankheitsstadien, die durch ein langsames Fortschreiten der Behinderung gekennzeichnet sind. Ein Hindernis bei der Entwicklung von Therapien für fortschreitende Krankheitsaspekte ist die mangelnde Fähigkeit, das Fortschreiten und die Reparatur des Gehirns zu messen.

Eine neue MRT-Technik, die von Bill Rooney, PhD, (Co-Forscher am OHSU Advanced Imaging Resource Center) entwickelt wurde, untersucht die Gehirngesundheit durch Messung des Phosphorgehalts. Es wird angenommen, dass der Phosphorgehalt die von Gehirnzellen erzeugten Energiespeicher widerspiegelt. Je gesünder das Gehirn ist, desto größer sind die Energiespeicher und desto höher ist auch der Phosphorgehalt in der Bildgebung. Dr. Rooney hat in Gehirn-MRTs von Menschen mit MS einen verringerten Phosphorspiegel nachgewiesen. Wir schlagen vor, dass Therapien, die die Gesundheit der Gehirnzellen fördern, zu einer Erhöhung der Energiespeicher der Gehirnzellen führen und sich in einem Anstieg der Phosphorwerte in der MRT-Spektroskopie widerspiegeln.

Um zu testen, ob Verbesserungen der Energiespeicher im Gehirn als erhöhte Phosphorwerte angesehen werden können, werden wir eine Therapie anwenden, von der bekannt ist, dass sie die Energiespeicher in den Muskeln verbessert, und prüfen, ob dies auch im Gehirn der Fall ist. Wir messen, wie stark Aerobic-Übungen die Energiespeicher in den Muskeln erhöhen, indem wir die Sauerstoffverwertung während eines Belastungstests messen. Daher werden wir in dieser Studie untersuchen, ob die Aerobic-Übungen, die die Muskelenergiespeicher verbessern (erkennbar an einer Erhöhung der Sauerstoffverwertung), mit einer Erhöhung der Gehirnenergiespeicher (erkennbar an einem Anstieg des Phosphorspiegels) einhergehen.

Spezifisches Ziel 1. Um festzustellen, ob es sicher und machbar ist, bei MS-Patienten Aerobic-Übungen durchzuführen, um eine Steigerung der Sauerstoffverwertung um 5–15 % zu erreichen.

Hypothese: Eine MS-Kohorte, die sich einem strukturierten Aerobic-Trainingsprogramm unterzieht, wird ihre aerobe Kapazität um 5–15 % steigern, gemessen durch Sauerstoffnutzungstests, und es treten keine unerwünschten Ereignisse im Zusammenhang mit dem Trainingsprogramm auf.

Spezifisches Ziel 2. Um festzustellen, ob der Phosphorspiegel im Gehirn durch MR-Spektroskopie vor und nach einem Aerobic-Eingriff steigt in Verbindung mit einer Erhöhung der Sauerstoffverwertung.

Hypothese: Aerobes Training erhöht die Energiespeicher sowohl in den Muskeln als auch im Gehirn. Die Energiespeicher des Körpers werden durch Sauerstoffnutzungstests und die Energiespeicher des Gehirns anhand des Phosphorgehalts gemessen. Wir gehen davon aus, dass ein Anstieg der Sauerstoffverwertung nach einem strukturierten Trainingsprogramm mit einem Anstieg des Phosphorspiegels einhergeht. Bei einer MS-Kohorte mit gleichem Geschlecht und gleicher aerober Ausgangskapazität, die an einem nicht-aeroben Dehnprogramm gleicher Dauer und Intensität teilnimmt, erwarten wir weder einen Anstieg der Sauerstoffverwertung noch des Phosphorspiegels.

Ergebnismaße: Das primäre Ergebnis ist die Veränderung des Phosphorspiegels im Gehirn mittels MRT-Spektroskopie. Die sekundären Ergebnisse sind Veränderungen der Sauerstoffverwertung, Geh- und Gleichgewichtstests sowie Veränderungen der kognitiven Funktion und des Energieniveaus.

Methoden: Die Teilnehmer werden über einen Zeitraum von einem Jahr eingeschrieben. Potenzielle Probanden werden einem grundlegenden Belastungstest zur Sauerstoffverwertung unterzogen. Teilnehmer, die nach Geschlecht und Ausgangsniveau der Sauerstoffauslastung übereinstimmen, werden einer Ausgangs-MRT-Spektroskopiestudie unterzogen und dann nach dem Zufallsprinzip entweder einem Aerobic-Trainingsprogramm oder einem selbstgesteuerten Dehnprogramm zugewiesen. Das Aerobic-Trainingsprogramm besteht aus beaufsichtigten 30-minütigen Trainingseinheiten auf dem Laufband oder dem stationären Fahrrad an 4 Tagen pro Woche über 8 Wochen. Das selbstgesteuerte Heimdehnungsprogramm besteht aus 30-minütigen Sitzungen an 4 Tagen in der Woche über 8 Wochen, wobei alle 2 Wochen beaufsichtigte Sitzungen stattfinden. Alle Teilnehmer werden einem abschließenden Belastungstest und einer MRT-Spektroskopie unterzogen. Nur Teilnehmer, die einer Übungs- oder Dehngruppe zugeordnet und zugeordnet werden, werden einer MRT-Untersuchung unterzogen und erhalten eine Vergütung für die Teilnahme.