Ejercicio y energía cerebral en la enfermedad de Parkinson (EBEPD)

El trabajo anterior ha investigado el vínculo entre la disminución de la energía cerebral (a través de la disfunción mitocondrial), aunque una investigación in vivo nunca ha sido factible debido a las limitaciones tecnológicas. Además, un trabajo reciente ha sugerido que el ejercicio puede ayudar a reducir el efecto de la disfunción mitocondrial. Por lo tanto, existe evidencia convincente para investigar la energía cerebral/función mitocondrial in vivo, en la salud, en diferentes etapas de la enfermedad y la relación con el ejercicio. Si bien tales mediciones son intrínsecamente difíciles, se espera que se derive una medida útil de la relación entre la tasa metabólica cerebral de oxígeno (CMRO2) y la tasa metabólica cerebral de glucosa (CMRGlu), si se miden simultáneamente. El aspecto simultáneo de las dos mediciones es extremadamente importante ya que las variaciones diurnas en CMRO2 pueden llegar al 20 %, mientras que las de CMRGlu llegan al 38 %. Afortunadamente, dados los avances recientes en la técnica de medición y el desarrollo de instrumentación, tales estudios ahora son posibles: CMRO2 se puede obtener utilizando técnicas muy avanzadas de resonancia magnética funcional (fMRI) con manipulaciones respiratorias, mientras que CMRGlu se puede estimar mediante tomografía por emisión de positrones (PET) utilizando el trazador 18F-fluorodesoxiglucosa (FDG-PET). Una relación más baja de lo normal entre CMRO2 y CMRGlu, junto con una disminución de CMRGlu en cualquier área del cerebro, se considera indicativa de energía cerebral localmente alterada, relacionada con la función mitocondrial alterada.

Los investigadores plantean la hipótesis de que (i) la energía del cerebro, medida como la relación CMRO2/CMRGlu, se altera temprano en la enfermedad de Parkinson (EP) en comparación con los controles sanos (HC) de la misma edad y continúa alterada a medida que la enfermedad progresa; y (ii) el ejercicio afectará positivamente las alteraciones en la energía cerebral en sujetos con EP.

Los investigadores reclutarán hasta 30 sujetos con DP que no hagan ejercicio habitualmente y hasta 10 sujetos con DP que hagan ejercicio habitualmente. Los 30 no deportistas se someterán a una intervención de ejercicio supervisada de seis meses en grupos, con exploraciones PET/MRI antes y después. Los 10 deportistas solo se escanearán una vez (para comparaciones de observación con los que no hacen ejercicio al inicio) y no se someterán a la intervención de ejercicio. En un estudio separado, los investigadores reclutarán hasta 30 HC para comparar sus métricas energéticas cerebrales con las de los sujetos con EP al inicio del estudio para probar la hipótesis (i). De los 30 no deportistas, a la mitad se le asignará comenzar la intervención de ejercicio inmediatamente después de su exploración inicial, y la otra mitad tendrá un retraso de seis meses en el inicio de la intervención. Durante el retraso, los sujetos realizarán ejercicio pasivo en grupos, para controlar la interacción social y los posibles efectos placebo. Las comparaciones longitudinales de los no deportistas antes y después de la intervención probarán la hipótesis (ii).

Los objetivos de este estudio son dos: (i) investigar un mecanismo iniciador de la enfermedad (función mitocondrial anormal y alteración de la bioenergética celular), que podría constituir una nueva diana terapéutica; y (ii) estudiar los efectos de la intervención: si bien este será un estudio piloto, que involucrará regímenes de ejercicio limitados, cualquier conocimiento que se obtenga sobre el impacto del ejercicio en la energía del cerebro tendrá un tremendo impacto en el diseño de terapias neuroprotectoras y tratamientos personalizados. .