Efecto de la expresión del gen del ejercicio y las modificaciones de las histonas en pacientes con hemiplejía

El accidente cerebrovascular es una de las principales causas de discapacidad en todo el mundo. Hemiplejía es el nombre de la condición clínica que se presenta después de un derrame cerebral. Es la pérdida de fuerza en el brazo, la pierna y en ocasiones la cara de un lado del cuerpo. La rehabilitación es vital para minimizar las secuelas después de un accidente cerebrovascular, y los pacientes que se someten a una rehabilitación profesional y sistemática continua después de la fase aguda tienden a recuperarse rápidamente. Un objetivo terapéutico importante de la recuperación motora es maximizar la plasticidad neuronal y facilitar las tareas motoras a través del aprendizaje motor durante el ejercicio terapéutico en la neurorrehabilitación de pacientes con disfunción motora. En particular, se espera que las regiones del cerebro intactas relacionadas con el motor compensen los sistemas neuronales deteriorados. Por lo tanto, se espera que el ejercicio terapéutico compense el sistema neuronal deteriorado alterando la red neuronal (cortical), así como la expresión de receptores postsinápticos, neurotransmisores presinápticos, regeneración, modulación y formación sináptica en las sinapsis corticales. Los mecanismos epigenéticos regulan la transcripción genética basándose en modificaciones de las regiones promotoras del ADN y las histonas en la cromatina. Los mecanismos epigenéticos incluyen diversas modificaciones del ADN y las histonas (es decir, metilación y acetilación del ADN y las histonas). En particular, el nivel de acetilación de residuos de lisina específicos en las histonas es una de las modificaciones epigenéticas más poderosas y es esencial para la regulación transcripcional. Los estudios muestran que el ejercicio reduce la expresión y la actividad de las HDAC y aumenta la acetilación de histonas, regulando positivamente la expresión de genes importantes para la neuroplasticidad.

Algunos genes asociados con la neuroplasticidad son: factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), proteína de unión al elemento de respuesta AMPc (CREB1), proteína asociada al crecimiento 43 (GAP43), receptor neurotrófico tirosina quinasa 2 (NTRK2), sinapsina I (SYN1).

La acetilación de la histona H3 lisina 27 (H3K27ac) desempeña un papel fundamental en la regulación epigenética de la expresión genética y está asociada con procesos como la neuroplasticidad, la memoria y el aprendizaje. Varios estudios han demostrado que factores ambientales como el ejercicio pueden aumentar los niveles de H3K27ac y, por tanto, favorecer la neuroplasticidad.

En este estudio, los participantes con hemiplejía aguda recibirán el mismo programa de rehabilitación de rutina. La expresión genética relacionada con la neuroplasticidad y los niveles de acetilación de histonas se compararán en sangre venosa extraída del paciente antes y después del ejercicio.

Además, el paciente será examinado antes y después del ejercicio, y se realizará un Mini-Prueba Mental de rutina, Brunnstrom, evaluación de las extremidades superiores e inferiores de Fulg-Meyer, evaluación de la espasticidad con escala de Ashworth modificada, Escala de Independencia Funcional, Cuestionario de Función de la Mano del Accidente Cerebrovascular ABILHAND, Impacto del Accidente Cerebrovascular. Se realizará un cuestionario y una prueba de marcha de 10 metros para evaluar la calidad de vida y la función motora.