Metabotróp receptorok a 3-as típusú glutamáthoz Parkinson-kórban

Az elmúlt években számos neurofiziológiai vizsgálat jellemezte az akaratlagos mozgás változásait és az MP patofiziológiai mechanizmusait. A kinematikai vizsgálatok kimutatták, hogy a bradykinesia mellett, ami szó szerint a mozgás lelassulását jelenti, a PD-ben az akaratlagos mozgásokat csökkent amplitúdó (hipokinézia), megváltozott ritmus (dysrhythmia) és az amplitúdó és sebesség progresszív csökkenése jellemzi az ismétlődő mozgások végrehajtása során (szekvencia). hatás). A legújabb bizonyítékok arra is utalnak, hogy az akaratlagos mozgás jellemzői a PD különböző stádiumaiban változhatnak, megfigyelték például, hogy a betegség korai szakaszában, azaz az újonnan diagnosztizált betegeknél, akiket korábban nem kezeltek dopaminerg gyógyszerekkel, ismétlődő ujjütögetések csökkentett amplitúdó és sebesség, valamint az effektek sorrendje jellemzi, a mozgás ritmusának jelentős változása nélkül. A PD előrehaladott stádiumaiban a mozgást az amplitúdó és a sebesség jelentős csökkenése, valamint a mozgás ritmusának megváltozása jellemzi, de nem a szekvenciahatás.

A TMS egy neurofiziológiai technika, amely lehetővé teszi az M1 különböző fiziológiai mechanizmusainak non-invazív vizsgálatát emberekben. Az egyetlen ingerben leadott stimuláció lehetővé teszi például olyan neurofiziológiai paraméterek értékelését, mint a motoros küszöbök, a motoros kiváltott potenciálok (MEP) amplitúdója és a MEP-ek úgynevezett input-output toborzási görbéje, vagyis olyan paraméterek, amelyek tükrözik az idegrendszer általános ingerlékenységét. corticospinalis rendszer. A mágneses ingerpárokban szállított TMS további paraméterek értékelését teszi lehetővé, mint például az intrakortikális gátlás rövid időközönként (SICI) és az intrakortikális facilitáció (ICF), azaz olyan paraméterek, amelyek tükrözik a gátló és a facilitátor kortikális interneuronok ingerlékenységét. Az elmúlt években további protokollokat fejlesztettek ki az M1 ismétlődő stimulációjával, hogy tartós változásokat idézzenek elő a MEP-ek amplitúdójában, amelyekről úgy gondolják, hogy a szinaptikus plaszticitás mechanizmusait tükrözik, hasonlóan a kísérleti állatoknál megfigyelt hasonló jelenségekhez. Az asszociatív stimuláció (PAS) technikája különösen a perifériás ideg perkután elektromos stimulációján és az M1 egyidejű stimulációján alapul TMS-sel bizonyos interstimulációs időközönként (25 ms vagy 10 ms), hogy tartós változásokat idézzen elő, elősegítő vagy gátló módon. értelemben, az EP-képviselők amplitúdójában. Az elmúlt években számos TMS-vizsgálatot végeztek PD betegeken. A fő megfigyelt eredmények között szerepel az M1 megváltozott ingerlékenysége, különösen a csökkent SICI és a csökkent szinaptikus plaszticitás, amelyet PAS technikával vagy más módszerekkel teszteltek. A közelmúltban azt is megfigyeltük, hogy az M1 ingerlékenységének és plaszticitásának bizonyos változásai korrelálnak a PD betegek mozgásának specifikus kinematikai változásaival, ami arra utal, hogy az M1 neurofiziológiai változásai hozzájárulnak a bradykinesia patofiziológiájához. Amellett, hogy központi szerepet játszik a dopaminerg hiány MP-ben, a legújabb bizonyítékok a neurotranszmitter glutamáterg rendszer lehetséges érintettségére utalnak.

FŐ FELTÉTELEK ÉS CÉLKITŰZÉSEK

Hipotézis:

Korábbi tanulmányok összefüggést figyeltek meg az M1 csökkent kérgigátlása és csökkent szinaptikus plaszticitása, valamint a PD általános súlyossága között, standardizált klinikai skálákkal és kinematikus mozgáselemzési technikákkal értékelve. Jelen tanulmányban a metabotróp 3-as típusú glutamát receptor polimorfizmusokat (mGlu3) összefüggésbe hozzuk a PD-ben szenvedő betegek motoros és nem-motoros tüneteinek súlyosságával, kortikális plaszticitásával és egyéb neurofiziológiai paraméterekkel.

Előzetes adatok:

Laboratóriumunkban szerzett korábbi megfigyelések azt mutatták, hogy a PD kinematikai vizsgálata egy érvényes technika az akaratlagos mozgás különféle változásainak objektív dokumentálására, beleértve a bradikinéziát, a hipokinéziát, a megváltozott ritmust és a szekvenciahatást. Ezek a jellemzők a PD különböző szakaszaiban változhatnak. Például megfigyelték, hogy a betegség korai szakaszában az ismétlődő ujjmozgásokat csökkentett amplitúdó és sebesség, valamint a szekvenciahatás jellemzi, anélkül, hogy a mozgás ritmusában jelentős változás következne be. A PD előrehaladott stádiumaiban a mozgást az amplitúdó és a sebesség jelentős csökkenése, valamint a mozgás ritmusának megváltozása jellemzi, de nem a szekvenciahatás. A PD-ben szenvedő betegeken végzett kinematikai vizsgálatok azt is lehetővé tették, hogy objektíven számszerűsítsék a dopaminerg helyettesítő terápia hatását a PD-t jellemző különböző változásokra. A dopaminerg terápia objektív hatásai az akaratlagos mozgás különböző változásaira, kinematikai vizsgálatokkal számszerűsítve, változóak. Többször megfigyelték, hogy a PD-ben szenvedő betegek szekvenálási hatása nem javul szignifikánsan dopaminerg gyógyszerek beadását követően. A TMS-vizsgálatokban szerzett korábbi megfigyelések a PD-ben szenvedő betegek megváltozott M1-ingerlékenységét is kimutatták, beleértve például a csökkent SICI-t és a csökkent szinaptikus plaszticitást, amelyet PAS technikával vagy más módszerekkel teszteltek. Egyes esetekben megfigyelték, hogy a dopaminerg gyógyszerek alkalmazása képes normalizálni az M1 neurofiziológiai paramétereinek változásait PD-ben, az eredmények azonban változóak. A közelmúltban megfigyeltük, hogy az M1 ingerlékenységének és plaszticitásának bizonyos változásai korrelálnak a PD betegek mozgásának specifikus kinematikai változásaival, ami arra utal, hogy az M1 neurofiziológiai változásai hozzájárulnak a bradykinesia patofiziológiájához.

Célok:

A jelen monocentrikus megfigyeléses vizsgálatban a kutatók a következőket javasolják:

A) A PD-ben szenvedő betegek akaratlagos mozgásának változásainak pontos jellemzése standardizált klinikai skálák és az akaratlagos mozgás objektív elemzésére szolgáló számítógépes rendszer, valamint a betegek M1 lehetséges neurofiziológiai elváltozásainak részletes vizsgálata révén. PD-vel, TMS technikák használatával.

B) Értékelje a 3-as típusú metabotróp glutamát receptor polimorfizmusokat (mGlu3) PD betegekben.

C) Vizsgálja meg a lehetséges összefüggéseket a 3-as típusú metabotróp glutamát receptor polimorfizmusok (mGlu3), a klinikai értékelési skálák, az M1 kinematikus mozgási paramétereinek változásai és neurofiziológiai paraméterei között.

MÓDSZERTAN ÉS KÍSÉRLETI TERVEZÉS A tanulmány 20 PD-s beteg felvételét foglalja magában, akiket a jelenlegi klinikai kritériumok szerint diagnosztizáltak, és 20 egészséges kontroll egyént. A motoros fluktuációban és diszkinéziában szenvedő betegek kizárásra kerülnek. A betegek és a kontroll alanyok toborzása az IRCCS NEUROMED Intézetben, Pozzilliban (IS) történik. Minden PD-beteg vérmintavételen megy keresztül a 3-as típusú metabotróp glutamát (mGlu3) receptor polimorfizmusainak felmérésére. A vizsgálat minden résztvevője tájékozott beleegyezését adja a kísérleti eljárásokhoz, amelyeket a helyi etikai bizottság hagy jóvá, és a Helsinki Nyilatkozat szerint hajtanak végre.

Szabványos klinikai skálákat és az önkéntes mozgás objektív elemzésére szolgáló számítógépes rendszert fognak használni a PD-s betegek önkéntes mozgásának változásainak jellemzésére. Ezzel a rendszerrel a felső végtag mozgásait vizsgáljuk a klinikai környezetben ma legszélesebb körben használt skála, nevezetesen az UPDRS új verziója, a Movement Disorder Society által támogatott utasítások szerint. Az ujjak ismétlődő mozgásait úgy vizsgálják, hogy felkérik a pácienst, hogy mutatóujjával koppintson a hüvelykujjára. Minden egyes vizsgálatnál a mozgásokat egymás után 15 másodpercig kell végrehajtani. Minden tételhez három felvétel készül. A résztvevőket arra ösztönzik, hogy a mozdulatokat a lehető leggyorsabban és minél szélesebb körben végezzék. A mozgásokat a leginkább érintett oldalon elemzik. A számítógépes elemzőrendszer lehetővé teszi a sebességgel, amplitúdóval, a mozgás ritmusával és a hatás-szekvenciával kapcsolatos paraméterek objektív extrapolációját.

Az M1 neurofiziológiai elváltozásainak vizsgálata TMS technikával történik. Egyedi mágneses ingerek kilökésével a corticospinalis pálya ingerlékenységét tükröző paraméterek mérése történik, azaz a motoros küszöbök és a bemeneti-kimeneti toborzási görbe mérése. A mágneses ingerek páronkénti közvetítésével, egy állapot-teszt paradigma szerint, 2-4-10 és 15 ms-os ingerek közötti intervallumokban mérik a gátló (SICI) és a facilitáló (ICF) típusú intrakortikális áramkörök ingerlékenységét tükröző paramétereket. . Végül a PAS technikát fogják használni az M1 szinaptikus plaszticitásának mechanizmusainak tanulmányozására. A PAS ízületi perifériás idegstimulációt (perkután elektromos stimuláció) és M1-et (TMS) használ 25 ms-os interstimulációs intervallumban. A PAS technika során 225 ingert adnak ki globálisan, 0,4 Hz-es frekvenciával és összesen 15 perces stimulációval.

A PD-ben szenvedő betegeket egyetlen kísérleti szakaszban tanulmányozzák, legalább tizenkét órával a dopaminerg gyógyszerek felfüggesztése után (OFF session). Az egészséges kontroll alanyokat egyetlen kísérleti munkamenetben értékelik.

JELENTÉS ÉS INNOVÁCIÓ A tanulmány fő innovatív aspektusa az integrált megközelítés, amely magában foglalja mind a mozgás kinematikai elemzésének technikáit, mind a nem invazív agystimuláció technikáit. Jelen munka tehát lehetővé teheti a jelenlegi ismeretek elmélyítését és előrelépést a PD-ben szenvedő betegek megváltozott motoros kontrolljának hátterében álló patofiziológiai mechanizmusok megértésében.

BERENDEZÉS ÉS FORRÁSOK A tanulmányt az IRCCS NEUROMED Intézetben, Pozzilliban (IS) végezzük. Az intézet rendelkezik a vizsgálat elvégzéséhez szükséges anyagokkal, különösen: infravörös kamerák optoelektronikai rendszerével (mintavételi frekvencia, 120 Hz), (SMART mozgásrendszer, BTS Engineering, Milánó, Olaszország) a kinematikai értékeléshez; a kinematikai adatelemzéshez dedikált szoftver (SMART Analyzer, BTS Engineering, Milánó, Olaszország); két Magstim mágneses stimulátor (Magstim Company, Withland, Egyesült Királyság) az egyszeres és kettős stimulációjú mágneses stimulációhoz és egy DS7 Digitimer elektromos szimulátor (Digitimer, Egyesült Királyság) a PAS stimulációhoz; egy D 360 Digitimer erősítő (Digitimer, Egyesült Királyság) és egy AD 1401 plusz analóg-digitális átalakító (Cambridge Electronic Design, Egyesült Királyság) az elektromiográfiai jel rögzítésére; egy dedikált szoftver (Signal® 4.00 verzió, Cambridge Electronic Design, Egyesült Királyság) az elektromiográfiás jel off-line elemzéséhez.

A VIZSGÁLAT FORDÍTÁSI RELEVanciája A tanulmány eredményei hasznosak lehetnek a patofiziológiai mechanizmusok, és különösen az M1 érintettségének jobb megértéséhez, az önkéntes mozgás változásai alapján MP-ben. A vizsgálat eredményei a metabotrop glutamát 3-as típusú receptorok (mGlu3) altípus-szelektív agonistáinak és pozitív alloszterikus modulátorainak alkalmazásán alapuló lehetséges kezelések kidolgozásában is hasznosak lehetnek.