Biomarqueurs de réaction à l'exercice HIIT (BReaTHE)

La plupart des survivants d'un AVC sous-cortical chronique ont des difficultés à marcher, mais peu de prédicteurs peuvent aider à déterminer si un patient répondra à un programme d'exercice et améliorera sa fonction. Pour améliorer la rééducation de précision des patients victimes d'un AVC sous-cortical chronique, des interventions personnalisées d'exercices aérobiques sont cruciales. Cela nécessite le développement de technologies innovantes capables d'identifier les facteurs neurobiologiques essentiels pour prédire la réponse à l'intervention et permettre aux cliniciens de déterminer des objectifs de rééducation individualisés. Le lactate est une nouvelle cible passionnante qui agit comme un messager moléculaire entre la périphérie et le cerveau. Pour que le lactate ait un impact sur d’autres organes, y compris le cerveau, il doit y avoir une augmentation substantielle de son niveau dans le sang par rapport au niveau de base. Lorsque le seuil de lactate sanguin est dépassé pendant l’exercice, le lactate agit métaboliquement sur le cerveau via le cycle TCA. Le cycle du TCA comprend le moyen d’augmenter ou de diminuer les concentrations de neurotransmetteurs tels que le GABA et le glutamate. L'acide gamma-aminobutyrique (GABA), le principal neurotransmetteur inhibiteur du cerveau, est une nouvelle cible thérapeutique qui favorise la plasticité neuronale pendant la réadaptation après un AVC. S'appuyant sur le cadre d'approches de rééducation personnalisées et de nos données préliminaires, les enquêteurs proposent de construire un modèle prédictif qui peut identifier si un patient victime d'un AVC sous-cortical chronique répondra à l'entraînement physique. Ce modèle vise à prédire les améliorations de la vitesse de marche en intégrant le lactate sanguin comme prédicteur précoce de la réponse à l'exercice et le GABA et le débit sanguin cérébral (CBF) comme prédicteurs du potentiel de réponse du cerveau, en plus d'autres facteurs d'influence tels que les comorbidités, les données démographiques, et niveaux de condition physique. L'hypothèse globale est que des facteurs neurophysiologiques robustes induits par le lactate peuvent différencier les répondeurs des résistances et que ces facteurs peuvent être appliqués cliniquement comme biomarqueurs pour prédire les résultats fonctionnels après une intervention HIIT de 12 semaines. Les enquêteurs évalueront les améliorations de la vitesse de marche chez 48 vétérans atteints d'un handicap des membres inférieurs en raison d'un accident vasculaire cérébral sous-cortical chronique en réponse à une intervention HIIT de 36 séances (12 semaines). Après l'intervention, chaque participant adhérent qui améliore sa vitesse de marche à plus de 0,6 m/s sera classé comme répondeur tandis que chaque participant adhérent qui n'améliore pas sa vitesse de marche sera classé comme résistant. Au départ et après 12 semaines de HIIT, les enquêteurs évalueront la vitesse de marche, l'équilibre, la force des jambes et l'endurance pour identifier les résistances et les répondeurs au HIIT et collecter a) GABA de la zone sensorielle-motrice primaire de la jambe en utilisant la spectroscopie de résonance magnétique à voxel unique, b) CBF de l'ensemble du cerveau en utilisant une IRM de marquage de spin artériel pseudo-continu et c) VO2 max pour évaluer le changement du CRF. Au cours de l'intervention, les enquêteurs prélèveront du lactate sanguin par piqûre au doigt au cours des séances 1, 4, 7, 10 et 28 pour évaluer son potentiel en tant que prédicteur précoce de la réponse à l'exercice. Dans l'objectif 1, les enquêteurs déterminent si le dépassement du seuil de lactate au cours des 4 premières semaines de HIIT prédit le changement de vitesse de marche à ≥0,6 m/s, du pré-au post-HIIT. Si le lactate s'avère être un marqueur précoce robuste de la réponse fonctionnelle à l'exercice, les enquêteurs disposeront d'un prédicteur facile à déployer de qui bénéficiera le mieux du HIIT. Dans l'objectif 2, les enquêteurs détermineront si (a) le GABA et/ou le CBF de base prédisent des améliorations de la vitesse de marche entre le départ et après le HIIT et (b) si un changement du GABA et/ou du CBF est lié à un changement de la vitesse de marche. Les enquêteurs visent à établir des corrélats neurophysiologiques d'amélioration de la fonction avec HIIT pour mieux comprendre les mécanismes. Enfin, dans l'objectif 3, les enquêteurs utiliseront un algorithme d'apprentissage automatique prédictif pour savoir qui améliorera leur vitesse de marche avec HIIT en utilisant des facteurs de lactate sanguin, de GABA et de CBF de base, de faiblesse des jambes de base et de VO2-max, de condition physique avant l'AVC, d'âge, de sexe, et comorbidités. L'objectif primordial est de développer un modèle pour prédire quel vétéran atteint d'un AVC chronique répondra à un programme d'exercices de 12 semaines.