Allenamento a intervalli ad alta intensità sostenuti dalla salute mobile, supportati dalla salute mobile prima del trapianto di cellule staminali ematopoietiche (REMM-HIIT)

Ogni anno negli Stati Uniti, circa 8000 pazienti sono sottoposti a trapianto di cellule staminali ematopoietiche allogeniche (HCT) come terapia potenzialmente curativa per leucemie, linfomi e altre neoplasie ematologiche. Tuttavia, la mortalità correlata al trattamento (TRM) è significativa, che va dal 10-30%. Inoltre, i sopravvissuti all'HCT affrontano spesso importanti sfide fisiche, psicologiche e sociali post-trattamento, portando a una sostanziale riduzione della qualità della vita (QOL). I risultati sono strettamente legati all'attività fisica e alla funzione pre-HCT. Ad esempio, i pazienti con funzionalità fisica pre-HCT peggiore e capacità hanno tassi di sopravvivenza di un anno notevolmente inferiori (50% contro 83%). Al contrario, ogni aumento di 50 metri della distanza di camminata di sei minuti pre-HCT (6MWD) è correlata a una riduzione del 9% del rischio relativo di mortalità.

La forma fisica cardiorespiratoria (CRF) è un indicatore cruciale della capacità fisica, che riflette il funzionamento integrato di cuore, polmoni, muscoli scheletrici, tessuto adiposo, pancreas, fegato e tessuti surrenali. Sebbene CRF diminuisca naturalmente con l'età, questo declino è in particolare accelerato dal cancro e dai suoi trattamenti, con i livelli medi di CRF medi paragonabili agli individui di 20-30 anni in più. È importante sottolineare che i pazienti con CRF pre-HCT basso (VO2peak <16 ml/kg/min) hanno un rischio molto più elevato di TRM (rapporto di pericolo 6,70), anche dopo aver tenuto conto di altri fattori di rischio. Ciò sottolinea la necessità critica di interventi per migliorare la CRF prima dell'HCT per migliorare la qualità della vita di sopravvivenza e post-trattamento.

È noto che i pazienti con una migliore funzione fisica pre-HCT tendono ad avere risultati post-HCT migliori. La domanda critica, tuttavia, è se migliorare il pre-HCT può migliorare i risultati post-HCT. Gli studi sugli animali forniscono ottimismo: allenamento di allenamento in un modello murino pre-HCT associato a una migliore sopravvivenza, possibilmente attraverso percorsi immuno-mediati. Tuttavia, la ricerca che esplora l'impatto dell'esercizio pre-HCT sugli esiti umani post-HCT rimane limitata. Piccoli studi hanno collegato miglioramenti pre-HCT nella funzione fisica con una migliore sopravvivenza e i risultati preliminari di uno studio randomizzato controllato suggeriscono che l'esercizio durante l'HCT può ridurre la mortalità. Tuttavia, un recente grande studio di studi clinici di trapianto di trapianto di sangue e midollo randomizzato di grandi dimensioni e gestione dello stress auto-diretti durante l'HCT non ha mostrato un beneficio significativo nei risultati. Gli investigatori dello studio hanno suggerito diverse ragioni per questa mancanza di effetto, incluso i tempi di intervento (PERI-HCT anziché pre-HCT), bassa intensità piuttosto che esercizio ad alta intensità e basso coinvolgimento nel programma auto-diretto.

Per affrontare i preventivi limiti di studio, gli investigatori hanno sviluppato il programma REMM-HIIT, concentrandosi sull'intervento pre-HCT, sull'allenamento a intervalli ad alta intensità (HIIT) e una piattaforma di salute mobile (MHEALTH) per supportare l'impegno dei partecipanti. Questo programma, supportato dal National Institute of Aging e dal Duke Claude D. Pepper Angem American Independence Center, è stato pilotato in uno studio di fase 1 di successo su una formazione a intervalli ad alta intensità pre-ad alta intensità monitorata a distanza, supportata dalla salute mobile (Remm-HIIT). In questo studio di fattibilità, i partecipanti sono stati sottoposti a test di esercizio cardiopolmonare di base (CPET) per garantire la sicurezza cardiaca e misurare la massima idoneità cardiorespiratoria (VO2peak). La frequenza cardiaca (HR) a Vo2peak è stata utilizzata per personalizzare gli obiettivi di intervallo ad alta e bassa intensità. I partecipanti erano dotati di un iPhone e Garmin Watch per il monitoraggio remoto e si esercitavano tre volte a settimana a casa, con la prima sessione e le sessioni successive, se necessario, monitorate da remoto dal coach tramite videoconferenza. Questo approccio ha garantito un supporto continuo e massimizzato il coinvolgimento dei partecipanti, consentendo al contempo la maggior parte delle sessioni in remoto.

Questo programma è stato intenzionalmente progettato in base alla ricerca precedente degli investigatori e ad altri studi significativi sul campo, con l'obiettivo di superare gli ostacoli comuni all'attività fisica nelle popolazioni di cancro. Per facilitare la partecipazione, gli investigatori consentono l'esercizio a casa utilizzando l'attività preferita del partecipante (ad esempio, camminare, andare in bicicletta, scale) e in momenti convenienti. La maggioranza si è impegnata in un intervento a piedi, che nonostante la loro semplicità, ha fornito un'intensità sufficiente per i partecipanti a HCT decondizionati. Altri hanno usato ergometri ciclisti. Questo programma aderisce ai principi di allenamento dell'esercizio e raccomandazioni di Sasso e colleghi, garantendo l'individualizzazione, il sovraccarico progressivo, i periodi di recupero appropriati e la ragionevole specificità. Le sessioni di esercizio sono iniziate con un riscaldamento di 5 minuti (ad es. Camminare o andare in bicicletta in un HR corrispondente al 60% VO2peak). Questo è stato seguito da dieci intervalli, ciascuno composto da un minuto di esercizio ad alta intensità in una HR corrispondente al 95% VO2peak, alternato a un minuto di intervallo di intensità da bassa a moderata a una HR corrispondente al 60% di VO2peak, per un totale di 20 minuti. La sessione si è conclusa con un recupero di 5 minuti, risultando in una sessione di allenamento completa di 30 minuti. Per i partecipanti che non sono in grado di completare tutti gli intervalli, il team di studio ha iniziato con meno intervalli e ha gradualmente aumentato il numero come tollerato. È stato raccomandato un periodo di recupero di 24-48 ore tra le sessioni HIIT per prevenire il sovrallenamento e garantire un adeguato recupero. È stata ottenuta un'ampia specificità incorporando ininterrottamente esercizi aerobici ad alta, moderata e bassa intensità. Pertanto, il programma è un intervento progressivo basato su HIIT, con flessibilità fornita per garantire che i principi dell'allenamento dell'esercizio siano confermati e i partecipanti ricevono le migliori informazioni e la guida possibili per aumentare rapidamente il CRF e i risultati sanitari pre-HCT.

Lo studio di fase 1 precedente degli investigatori ha avuto successo. Su 24 partecipanti si sono avvicinati, 14 iscritti (10 maschi, 4 femmine), raggiungendo un tasso di reclutamento del 58%. Dei 14 iscritti, 13 (età 59 ± 12, intervallo 34-76 anni; 10 bianchi, 3 neri) sono stati eliminati dal punto di vista medico per procedere con HIIT a seguito di un CPET. Un partecipante non ha proceduto all'HIIT ed è stato ritirato a causa di problemi cardiaci rilevati sul CPET di base. È importante sottolineare che non ci sono stati eventi avversi associati all'esercizio tra i partecipanti rimanenti. I partecipanti sono stati in grado di impegnarsi in HIIT, anche con un CRF di base a partire da 10,6 ml/kg/min; Per riferimento, la vita indipendente in adulti sani è generalmente associato a un CRF> 18 negli uomini e> 15 nelle donne. Alcuni partecipanti che stavano esercitando abitualmente sono stati in grado di completare immediatamente dieci intervalli e mantenere l'intensità nel tempo, mentre altri partecipanti che erano meno in forma hanno richiesto più coaching ma erano in grado di migliorare rapidamente la forma fisica per raggiungere gli obiettivi del programma. Sorprendentemente, anche con CRF basale bassa e chemioterapia concomitante (alcuni che richiedono il ricovero), nove dei 13 partecipanti si sono impegnati nel programma di esercizio (69%) e l'adesione media alle 3 sessioni/settimana prescritte in quei nove era eccellente al 104 +/- 28%. La durata media dell'intervento era di 13,8 +/- 7,5 settimane, con i partecipanti che rimanevano impegnati nel programma di esercizio per circa tre mesi prima dell'HCT; Ciò si confronta molto favorevolmente ai tassi di aderenza del 50-70% comunemente riportati in altri studi di esercizi a domicilio. Tutti e 7 i partecipanti che hanno ripetuto CPET hanno mostrato miglioramenti nella CRF, con una variazione media di Vo2peak da 14,6 ± 3,1 ml/kg/min ad iscrizione a 17,9 ± 3,3 all'inizio del trapianto, ovvero un aumento del 23% (P <0,001). Per gli altri 6, 3 non sono stati valutati a causa dell'insorgenza della pandemia di Covid-19, che ha sospeso le operazioni di ricerca. Poiché la CRF diminuisce di circa il 10% per decennio, questo sostanziale miglioramento della CRF equivale a un aumento del livello di fitness che in genere richiederebbe oltre 20 anni per raggiungere, allineando più da vicino la forma fisica dei partecipanti con quello degli adulti sani34. Come evidenziato da Wood et al., 16 A pre-HCT vo2peak <16 ml/kg/min è associato a un tasso di mortalità post-HCT più elevato (HR 6,70 (1,29-34,75), p = 0,02) e una degenza ospedaliera più lunga (numero mediano di giorni ospedalizzati prima del giorno 100: 33 contro 21, p = 0,004). Pertanto, l'aumento del CRF Pre-HCT ha il potenziale per migliorare i risultati post-HCT, suggerendo che questo programma potrebbe influire sulla salute e il recupero dei partecipanti.

Gli investigatori ritengono che il successo di questo programma provenga da una combinazione di motivazione dei partecipanti e piattaforma MHealth e coaching. Poiché i partecipanti sanno che dovevano sottoporsi a HCT entro pochi mesi, con una probabilità del 10-30% di morte legata al trattamento stesso, sono stati molto motivati ​​a fare tutto il possibile per migliorare le loro possibilità di sopravvivenza. Inoltre, sapendo che un professionista dell'esercizio esperio di oncologia sta monitorando le loro sessioni di allenamento, unito a feedback personalizzati e frequenti (almeno una volta alla settimana), probabilmente ha contribuito a migliorare l'adesione, con conseguenti miglioramenti nel CRF.

L'HCT allogenico ha un potenziale curativo per neoplasie ematologiche ma è associato a morbilità e TRM significative, specialmente nei pazienti con CRF pre-HCT basso. Il miglioramento del CRF attraverso un approccio di allenamento a intervalli ad alta intensità (HIIT) efficiente in termini di tempo, facilitato da remoto tramite MHealth, potrebbe migliorare la funzione fisica e gli esiti clinici per i pazienti con HCT. Gli investigatori ipotizzano che i pazienti sottoposti a programma REMM-HIIT sperimenteranno CRF migliorato, funzione fisica e QOL pre-HCT, portando a migliori risultati post-HCT, tra cui una migliore funzione fisica, una riduzione del TRM e una maggiore sopravvivenza globale.