Harjoitus ja aivoenergia PD:ssä (EBEPD)

Aikaisemmissa töissä on tutkittu aivojen alentuneen energian (mitokondrioiden toimintahäiriön kautta) välistä yhteyttä, vaikka in vivo -tutkimus ei ole koskaan ollut mahdollista teknologian rajoitusten vuoksi. Lisäksi viimeaikainen tutkimus on ehdottanut, että liikunta voi auttaa vähentämään mitokondrioiden toimintahäiriöitä. Siten on olemassa vakuuttavaa näyttöä aivojen energian/mitokondrioiden toiminnan tutkimisesta in vivo, terveydessä, sairauden eri vaiheissa ja suhdetta liikuntaan. Vaikka tällaiset mittaukset ovat luonnostaan ​​vaikeita, hyödyllisen mittauksen odotetaan olevan johdettu aivojen hapen aineenvaihduntanopeuden (CMRO2) ja aivojen glukoosin aineenvaihduntanopeuden (CMRGlu) välisestä suhteesta, jos ne mitataan samanaikaisesti. Kahden mittauksen samanaikainen puoli on erittäin tärkeä, koska CMRO2:n vuorokausivaihtelut voivat olla jopa 20 %, kun taas CMRGlu:n vuorokausivaihtelut jopa 38 %. Onneksi, ottaen huomioon viimeaikaiset edistysaskeleet mittaustekniikassa ja instrumenttien kehityksessä, tällaiset tutkimukset ovat nyt mahdollisia: CMRO2 voidaan saada käyttämällä erittäin kehittyneitä funktionaalisia magneettikuvaustekniikoita (fMRI) hengityskäsittelyillä, kun taas CMRGlu voidaan arvioida positroniemissiotomografialla (PET). käyttämällä merkkiainetta 18F-fluorodeoksiglukoosia (FDG-PET). Normaalia alhaisempi suhde CMRO2:n ja CMRGlu:n välillä yhdistettynä CMRGlu:n laskuun millä tahansa aivoalueella on osoitus paikallisesti heikentyneestä aivoenergiasta, joka liittyy muuttuneeseen mitokondrioiden toimintaan.

Tutkijat olettavat, että (i) aivojen energetiikka, mitattuna suhteena CMRO2/CMRGlu, muuttuu Parkinsonin taudin (PD) varhaisessa vaiheessa verrattuna ikään sopiviin terveisiin kontrolleihin (HC) ja muuttuu edelleen sairauden edetessä; ja (ii) liikunta vaikuttaa positiivisesti aivoenergian muutoksiin PD-potilailla.

Tutkijat rekrytoivat enintään 30 PD-potilasta, jotka eivät ole tavanomaisia ​​​​harjoituksia, ja enintään 10 PD-potilasta, jotka harjoittavat säännöllisesti. 30 ei-harjoittajaa käyvät läpi valvotun kuuden kuukauden harjoituksen ryhmissä PET/MRI-skannauksin ennen ja jälkeen. 10 harjoittelijaa skannataan vain kerran (havainnointivertailua varten ei-harjoittajien kanssa lähtötilanteessa), eikä niille tehdä harjoitusinterventiota. Erillisessä tutkimuksessa tutkijat rekrytoivat jopa 30 HC:tä vertaillakseen heidän aivojen energeettisiä mittareitaan PD-potilaiden lähtötilanteessa hypoteesin (i) testaamiseksi. 30 ei-harjoittajasta puolet määrätään aloittamaan harjoitusinterventio välittömästi perusskannauksensa jälkeen, ja toisella puoliskolla interventio aloitetaan kuudella kuukaudella myöhässä. Viiveen aikana koehenkilöt tekevät passiivista harjoittelua ryhmissä sosiaalisen vuorovaikutuksen ja mahdollisten lumevaikutusten hallitsemiseksi. Ei-harjoittajien pitkittäiset vertailut ennen interventiota ja sen jälkeen testaavat hypoteesin (ii).

Tällä tutkimuksella on kaksi tavoitetta: (i) tutkia sairauden aloitusmekanismia (epänormaali mitokondrioiden toiminta ja solujen bioenergetiikka), joka voisi olla uusi terapeuttinen kohde; ja (ii) tutkia intervention vaikutuksia: vaikka tämä on pilottitutkimus, johon sisältyy rajoitettuja harjoitusohjelmia, kaikilla harjoituksen vaikutuksista aivoenergiaan saadulla tiedolla on valtava vaikutus hermostoa suojaavien hoitojen ja yksilöllisen hoidon suunnitteluun. .