Glaukom-Übung als Medizinstudie (GEMS). (GEMS)

1. A. Unsere vorgeschlagene Arbeit basiert auf der Prämisse, dass: (1) die Verhinderung von Gesichtsfeldschäden (VF) die Funktionalität und Lebensqualität (QoL) erhält; (2) geringfügige VF-Verbesserungen sind in Augen mit Ganglienzellen (GC)-Schädigung möglich (unter Verwendung des Glaukoms als Modell), und Therapien, die solche Verbesserungen erzielen, können eine langfristige Neuroprotektion bieten; (3) retinale vaskuläre Parameter und neuroprotektive Wirkstoffe (BDNF) tragen zu GC-Schäden bei, und Therapien, die diese Parameter verbessern (d. h. Bewegung), können das Einsetzen oder Verschlechtern von VF-Schäden verhindern; und (4) QoL kann bei Patienten mit GC-Schädigung unabhängig von der Schwere der VF-Schädigung verbessert werden. Basierend auf dieser Prämisse schlagen die Forscher vor, festzustellen, ob körperliche Betätigung messbare Verbesserungen der GC-Funktion (Ziel 1) und retinale Gefäßparameter und Niveaus von neuroprotektiven Faktoren (BDNF; Ziel 2) bewirken kann, was darauf hindeuten würde, dass es zum Schutz davor nützlich sein könnte weitere GC-Schäden, Erhaltung der Lebensqualität. Schließlich schlagen die Forscher auch vor, dass Bewegung Elemente der QoL unabhängig von Sehstörungen verbessern kann (Ziel 3).
2. Hintergrund Mehrere Studien belegen, dass eine sitzende Lebensweise wesentlich zur Entstehung eines erheblichen Risikos für altersbedingte Erkrankungen und Komplikationen beiträgt. Die frühere Arbeit des Prüfarztes an 141 älteren Erwachsenen mit manifestem Glaukom und Glaukom-Verdachtsfällen hat langsamere VF-Verlustraten bei mäßig-intensiver körperlicher Aktivität (PA) und nicht sitzenden Aktivitäten gezeigt. 2,6 Stunden erhöhter PA und zusätzliche 5000 tägliche Schritte haben eine Verringerung des VF-Verlusts um bis zu 10 % in der behandelten Gruppe von Glaukompatienten mit mehr Schritten gezeigt (+0,007 Dezibel (dB)/Jahr/1000 tägliche Schritte, P < 0,001) , moderate bis starke Aktivität (+0,003 Dezibel (dB) /Jahr/10 weitere Minuten moderater bis hoher Aktivität pro Tag, P < 0,001) und mehr nicht sitzende Aktivität (+0,007 Dezibel (dB) /Jahr/30 mehr Minuten nicht sitzender Zeit pro Tag, P = 0,005). Eine weitere Studie zeigte einen starken Zusammenhang zwischen einer verminderten Aktivitätsfragmentierung und der Schwere der VF-Schädigung, was niedrigere physiologische Funktionen widerspiegelt; jede Verringerung der IVF-Empfindlichkeit (integriertes Gesichtsfeld) um 5 Dezibel (dB) war mit 16,3 weniger aktiven Minuten/Tag verbunden (P < 0,05). Es besteht ein dringender Bedarf, den Zusammenhang zwischen Augenphysiologie und PA herzustellen; Daher sind mechanistischere Ansätze erforderlich, die die Gefäßphysiologie im Zusammenhang mit verbesserten Sehfunktionen und Neuroprotektion beim Glaukom aufzeigen. Um eine Ursache-Wirkungs-Beziehung nachweisen zu können, sind praktikablere Methoden für eine effektive Therapie und randomisierte kontrollierte Langzeitstudien erforderlich.
3. Studiendesign, einschließlich Abfolge und Zeitpunkt der Studienverfahren Diese Studie ist als monozentrische prospektive Studie konzipiert, in der alle Probanden über aufeinanderfolgende 12-wöchige Perioden mit normaler Aktivität (Kontrolle) und körperlicher Betätigung (Intervention) bewertet werden. Dieses Design wurde gewählt gegenüber: (1) einem Cross-Over-Design, das von einigen Teilnehmern in Frage gestellt würde, die anfänglich Übungen zugewiesen wurden und nach dem Übergang in die normale Aktivität weiter trainierten, oder (2) einem Vergleich von Übungs- und Wartelisten-Kontrollgruppen . (3) 20 normalsichtige Kontrollteilnehmer im Alter von mindestens 21 Jahren werden für Pilotversuche eingeschlossen. Die Idee hinter der Einbeziehung der jüngeren Altersgruppe ist es, die Gültigkeit des Studienverfahrens zu testen und einen Einblick in die wahre Tragweite des Projekts zu geben. Außerdem gibt es weniger Daten darüber, wie diese Altersgruppen auf die untersuchten Interventionen ansprechen. Letzteres würde eine viel größere Stichprobengröße erfordern (was eine multizentrische Studie erforderlich machen würde, in der die vorgeschlagene Bildgebung nicht verfügbar wäre), da die Variabilität zwischen den Probanden und innerhalb der Probanden, insbesondere bei ERG-Tests, größer ist. Insbesondere ist der ERG-Test ein besonders wichtiges Studienergebnis, da er die GC-Funktion objektiv misst, um zu bestätigen, dass Verbesserungen des primären Ergebnismaßes (VF-Empfindlichkeit) nicht auf eine verbesserte Aufmerksamkeit, Kognition oder Reaktionsgeschwindigkeit zurückzuführen sind. Die Forscher schließen auch sowohl eine Kontrollgruppe (keine Augenerkrankung) als auch eine Glaukomgruppe (Modellerkrankung der GC-Schädigung) ein, da (1) Änderungen der GC-Funktion durch die Wiederherstellung beschädigter, aber lebender GCs (Neuro-Erholung) oder eine Verbesserung der GC-Funktion auftreten können unabhängig von der Höhe des Schadens (Neuro-Enhancement) - eine Unterscheidung, die nur durch Einbeziehung normaler Kontrollen gemacht werden kann; (2) die Verbesserung der physiologischen Parameter (insbesondere des Blutflusses) in der Kontrollgruppe dient als positive Kontrolle, da Verbesserungen des retinalen Blutflusses mit einem Hochgeschwindigkeits-Zirkelwiderstandstrainingsprogramm bei älteren Erwachsenen ohne Augenerkrankung beobachtet wurden, und ( 3) Vergleiche von belastungsbedingten Veränderungen in der Kontrollgruppe und der Glaukomgruppe werden bestätigen, dass die mutmaßlichen physiologischen Vorteile von Bewegung bei Augen mit GC-Schäden durch Glaukom nicht verloren gehen.

Die Teilnehmer führen 6 Studienbesuche durch, bei denen die Teilnehmer bewertet werden durch: (1) Gesichtsfelder (VFs), (2) Elektroretinogramm (ERG), (3) Laser-Speckle-Kontrastbildgebung (LSCI), (4) Optische Kohärenztomographie-Angiographie (OCTA), (5) Visible Light Optical Coherence Tomography (VisOCT), (6) QoL mit dem Glaucoma Computer Adaptive Test (GlauCAT™) und (7) Fitnesstests mit dem Physical Working Capability (PWC) Test. Die Besuche finden paarweise vor und nach der üblichen Aktivität und nach der Übung statt. Während des Übungsprogramms absolvieren die Teilnehmer wöchentlich drei 75-minütige Übungssitzungen in Remote-Gruppen, die über Zoom-Link miteinander und mit dem Ausbilder verbunden sind.

Die Forscher werden 75 Glaukompatienten und 75 normal sehende Kontrollpersonen im Alter von 21 bis 80 Jahren vom Johns Hopkins Wilmer Eye Institute rekrutieren, um 60 Probanden in jeder Gruppe zu haben, die das anfängliche Eingangsscreening bestehen, und 50 in jeder Gruppe, die alle Studienverfahren abschließen. Bei Glaukompatienten wird basierend auf klinischen Untersuchungen, optischer Kohärenztomographie (OCT)-Bildgebung und VF-Tests ein primäres Offenwinkelglaukom diagnostiziert. Anzeichen eines Glaukoms sollten in beiden Augen vorhanden sein, wobei ein Auge eine mittlere Abweichung (MD) zwischen -5 und -15 Dezibel (dB) aufweisen sollte. Kontrollpersonen werden aus Mitbewohnern (Ehepartner/Partner) von Patienten rekrutiert, die das Wilmer Eye Institute besuchen, Patienten, die zur routinemäßigen Augenpflege (allgemeine Augenuntersuchung, Refraktion) gesehen werden, und, falls erforderlich, Freiwillige aus der Gemeinde. Die Kontrollen müssen eine normale Sehschärfe (VA) (20/40 oder besser) und eine normale Kontrastempfindlichkeit (logCS> 1,50) in jedem Auge und keine selbstberichteten Augenerkrankungen außer leichter Katarakt, trockenes Auge, Brechungsfehler oder andere aufweisen nicht visuell signifikante Zustände (Augenallergien, Pinguecula usw.).

In beiden Gruppen werden Personen mit einer Vorgeschichte von einem der folgenden in einem Auge ausgeschlossen: diabetische Retinopathie, Netzhautablösung, Uveitis, Verschluss der Netzhautarterie oder -vene, zentrale seröse Retinopathie, Amblyopie oder andere Zustände, die zu einer korrigierten Sehschärfe führen, die schlechter ist als 20/40; Kontrollen werden auch ausgeschlossen, wenn die Teilnehmer eine Vorgeschichte von Glaukom, Verdacht auf Glaukom oder Augenhochdruck haben. Weitere Ausschlusskriterien sind unkontrollierter Blutdruck Systolischer Blutdruck (SBP) > 160 oder Diastolischer Blutdruck (DBP) > 100), Inzisionschirurgie (okular oder nicht okular) in den letzten 6 Monaten, Begleiterkrankungen, die ein Trainingsprogramm unmöglich machen, Zigarettenrauchen, Body-Mass-Index (BMI) 42 kg/m2 oder Schwangerschaft. Patienten, die über eine moderate/starke Aktivität von mehr als 90 Minuten/Woche berichten, sind ebenfalls nicht teilnahmeberechtigt. Die Sporttauglichkeit wird mit dem Physical Activity Readiness Questionnaire Plus (PARQ+) festgestellt. Die Rekrutierung der Studien erfolgt am Johns Hopkins Wilmer Eye Institute, entweder in der Campusklinik East Baltimore oder in zwei der verkehrsreichsten Satellitenkliniken - Green Spring Station und Columbia, die 12 und 24 Meilen vom Campus East Baltimore entfernt liegen. Mindestens 3 der 6 Studienbesuche finden am Wilmer Eye Institute East Baltimore Campus statt, wo sich die Geräte für optische Kohärenztomographie-Angiographie (OCT-A) und optische Kohärenztomographie mit sichtbarem Licht (Vis OCT) befinden. Die verbleibenden Studienbesuche können in den Kliniken Columbia oder Green Spring Station durchgeführt werden, wenn dies für den Patienten bequemer ist. Die Übungsintervention erfolgt aus der Ferne über Zoom, wobei sich der Übungsphysiologe in der Wohnung oder im Büro des Teilnehmers und der Studienteilnehmer in der Wohnung des Teilnehmers befindet.