Vitamina B6, B12, acido folico ed esercizio fisico nella malattia di Parkinson

Gli individui con malattia di Parkinson (PD) hanno un rischio più elevato di morte per malattia coronarica e ictus (Gorell, Johnson e Rybicki, 1994; Postuma e Lang, 2004). Il settanta per cento delle persone con PD soffre di demenza o deterioramento cognitivo. Livelli ridotti di vitamine del gruppo B sono collegati a livelli aumentati di omocisteina (una proteina prodotta nel corpo) che sono stati direttamente collegati a malattie cardiache, accidenti cerebrovascolari, demenza e compromissione della funzione cognitiva (Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004). È stato dimostrato che la normalizzazione dei livelli di omocisteina e vitamine del gruppo B nel corpo riduce il rischio di queste malattie e migliora le prestazioni cognitive (Miller et al., 2003; Morris, 2003).

La terapia con levodopa, che viene utilizzata per trattare individui con PD, provoca livelli elevati di omocisteina (Blandini et al., 2001; Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004). Il meccanismo alla base dell'elevata omocisteina è correlato allo stato della vitamina B (Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004). L-dopa subisce O-metilazione e tale reazione produce s-adenosilomocisteina (SAH). SAH viene quindi idrolizzato e forma omocisteina. Pertanto, maggiore è la quantità di L-dopa che richiede la 0-metilazione, maggiore è la produzione di omocisteina. Una volta prodotta l'omocisteina, viene metabolizzata nuovamente in metionina o in cisteina. Per essere metabolizzato in metionina e cisteina, sono necessarie vitamina B6, B12 e folato. Se l'omocisteina non può essere metabolizzata, si accumula nel corpo, creando livelli pericolosi (Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004).

La terapia con levodopa non compromette il metabolismo dell'omocisteina, ma piuttosto provoca un aumento della sintesi dell'omocisteina, che supera la capacità dell'organismo di metabolizzarla. Pertanto, i livelli di vitamina B12 e folato devono essere più elevati negli individui in terapia con levodopa per far fronte alla necessità di un maggiore metabolismo dell'omocisteina (Miller et al., 2003).

Esiste un ampio supporto sperimentale per l'integrazione di vitamina B per ridurre i livelli di omocisteina in questa popolazione (Lamberti et al., 2005; Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004; Zoccolella et al., 2005). È stato dimostrato che l'integrazione di B12 (cianocobalamina) e acido folico riduce significativamente i livelli di omocisteina in individui con iperomocisteinemia in terapia con L-dopa (Lamberti et al., 2005). Miller ha dimostrato che gli individui che ricevono la terapia con L-dopa hanno livelli significativamente ridotti di B6 ma livelli normali di cisteina. La vitamina B6 è un coenzima nella sintesi del glutatione dalla cisteina. Tuttavia, l'integrazione di vitamina B6 (piridossina cloridrato) non è stata osservata in questa popolazione, pertanto i ricercatori integreranno B6, B12 e acido folico. Oltre alle vitamine del gruppo B, è stato dimostrato che l'esercizio fisico e l'allenamento della forza abbassano i livelli di omocisteina (Vincent, Bourguignon e Vincent, 2006) e aumentano il GSH a riposo (Elokda e Nielsen, 2007).

L'omocisteina elevata è stata correlata con livelli ridotti di glutatione (Mosharov, Cranford e Banerjee, 2000). Il glutatione (GSH), in parte, è formato dalla cisteina, causando un legame diretto tra glutatione e omocisteina (vedi diagramma). Il GSH è uno degli antiossidanti più potenti del nostro corpo. Il GSH è una forma ridotta di glutatione che funge da nostra principale difesa contro le specie reattive dell'ossigeno (ROS) o i radicali liberi (FR). I ROS contribuiscono all'inizio di molte malattie (Viguie et al., 1993). Il glutatione disolfuro (GSSG) è la forma ossidata del GSH. Tipicamente, GSH e GSSG sono misurati come rapporto (GSH:GSSG) nel nostro sangue per aiutare a dare un'immediata comprensione dello stato antiossidante nel nostro corpo (Elokda & Nielsen, 2007; Viguie et al., 1993). Gli individui con PD hanno livelli più bassi di GSH a riposo rispetto ai non-PD e livelli più bassi di GSH sono stati direttamente correlati con la gravità della malattia (Bharath & Andersen, 2005; Maher, 2005).

L'attuale esperimento cerca di determinare se gli individui con PD trarranno beneficio dall'integrazione di vitamine B6 (piridossina cloridrato), B12 (cianocobalamina) e acido folico, se trarranno beneficio da un programma di allenamento a circuito di 6 settimane o se trarranno beneficio da una combinazione dei due interventi. Le variabili di esito includeranno: omocisteina plasmatica, rapporto GSH:GSSG, funzione cognitiva, equilibrio, forza, attività funzionali, analisi cinematica dell'andatura e un questionario sulla qualità della vita.

I ricercatori ipotizzano che i livelli tipicamente più bassi di GSH e i livelli più alti di omocisteina nelle persone con PD saranno normalizzati integrando B6, B12 e folati, riducendo così lo stress ossidativo e offrendo una maggiore protezione dei ROS. I ricercatori ipotizzano che l'allenamento a circuito ridurrà i livelli di omocisteina e aumenterà i livelli di glutatione. Inoltre, i ricercatori si aspettano che entrambi gli interventi migliorino le misure funzionali come l'andatura e l'equilibrio, nonché le scale che misurano la qualità della vita e la depressione.

Per questo studio sono stati reclutati ventiquattro volontari sedentari con diagnosi di PD (analisi di potenza a livello .80). Tutti i soggetti avevano un'età compresa tra i 50 e gli 80 anni e sono stati valutati su una scala Hoehn e Yahr a livello 2. I soggetti erano abbinati per età e sesso.

Ogni soggetto eseguirà un test di tolleranza all'esercizio su tapis roulant e verrà portato al massimo dell'esercizio. L'esercizio di picco è definito come il 90% della frequenza cardiaca target, un RPE di 9, se il soggetto non è in grado di mantenere il ritmo del tapis roulant o se viene raggiunta la soglia anaerobica. Inoltre, verranno seguite le linee guida dell'American College of Sports Medicine (ACSM) per l'interruzione dei test da sforzo. Durante il test da sforzo, i tracciati della frequenza cardiaca (FC), VO2, RER, VCO2 e ECG verranno registrati a intervalli di 1 minuto; BP e RPE saranno registrati entro il secondo e il terzo minuto di ogni fase. Al termine dell'esercizio verranno registrati anche i segni vitali, i livelli di RPE e MET. Verranno prelevati 3 cc di sangue immediatamente dopo l'esercizio (entro 3 minuti). Il sangue verrà congelato e conservato in un laboratorio.

Misure Funzionali

Il test funzionale della parte inferiore del corpo sarà misurato da un test cronometrato di stand-up and go (Chair Stand Test) (Rikli,1999). Ai partecipanti verrà chiesto di alzarsi da una sedia e poi tornare alla posizione seduta. Verrà chiesto loro di eseguire questa operazione tutte le volte che possono in un periodo di 30 secondi. Sarà prima dimostrato dal tester e gli verrà dato uno stand di pratica. Ci sarà una prova di 30 secondi e il numero totale di sit to stand completi sarà il punteggio.

L'andatura sarà misurata con analisi cinematica utilizzando un sistema in tempo reale Peak Performance Motus 2000 a sette telecamere (60 Hz) (Peak Performance Technologies, Inc., Englewood, Colorado). Utilizzando un set di marcatori Helen Hayes modificato, marcatori riflettenti passivi verranno posizionati in tutto il corpo consentendo una misurazione precisa dell'andatura (Kadaba, Ramakrishnan e Wootten, 1990). Ai soggetti verrà chiesto di camminare per 10 m lungo un percorso di cemento dritto, liscio e dipinto. Il tester dimostrerà una volta e il soggetto eseguirà tre prove con un riposo seduto di 3 minuti tra ogni prova.

L'equilibrio sarà testato utilizzando un SMART Balance Master System (NeuroCom International, Inc., Clackamas, Oregon). I protocolli utilizzati includono il test di organizzazione sensoriale, il test di controllo motorio, il test sui limiti di stabilità e il test di posizione unilaterale (Bronte-Stewart, Minn, Rodrigues, Buckley e Nashner, 2002).

La forza muscolare sarà testata per articolazione su ogni singola macchina CYBEX. Leg Extension, Leg Press, Leg Curl, Hip Adduction/Abduction, Rear Row, Chest Fly, Arm Curl e Seated Dip. Verrà utilizzato un massimo di una ripetizione per una sola prova su ciascuna modalità. Il tester eseguirà prima l'esercizio per dimostrare. Al soggetto verrà chiesto di sollevare più peso possibile una sola volta. Tra ogni macchina verrà concesso un periodo di riposo di 3 minuti.

La qualità della vita sarà misurata utilizzando il Parkinson's Disease Questionnaire 39 (PDQ-39) (Marinus, 2008). La funzione psicosociale e cognitiva sarà misurata utilizzando il questionario SCOPA-PS (Marinus, Visser, Martinez-Martin, van Hilten, & Stiggelbout, 2003). Ogni soggetto completerà questi questionari prima dello studio e dopo aver completato lo studio.

Intervento

I campioni di sangue, i campioni di urina e 1 RM (linee guida ACSM) verranno misurati prima del test da sforzo, nello stesso giorno al mattino ea digiuno. I soggetti verranno in un secondo giorno per eseguire l'analisi dell'andatura, il test dell'equilibrio, il test funzionale e per compilare il questionario PDQ-39 e SCOPA.

Ogni partecipante verrà assegnato in modo casuale a uno dei quattro gruppi. Allenamento aerobico con allenamento con i pesi (AWT), AWT con integrazione di vitamina B (AWT+B), integrazione di vitamina B senza allenamento (BS) e un gruppo di controllo (C). Le sessioni di allenamento hanno una durata di 40 minuti e tre volte alla settimana. Saranno costituiti da 20 minuti di allenamento aerobico utilizzando un tapis roulant o un cross trainer ellittico. Poiché la FC non è uno strumento accurato per determinare l'intensità dell'esercizio nei soggetti con PD, i partecipanti saranno monitorati per mantenere una FC coerente con V02 del 60-70% del loro V02 massimo come determinato dal loro GXT iniziale. L'allenamento con i pesi sarà composto da sette macchine per esercizi di resistenza CYBEX. Questi includono l'estensione della gamba, l'arricciatura della gamba, la pressa della gamba, l'abduzione dell'anca, il pulldown del latissimus dorsi, la mosca del torace e il tuffo seduto. Ogni partecipante eseguirà un massimo di 1 ripetizione su ogni pezzo di equipaggiamento e registrato come misura per la loro forza pre-allenamento. I ricercatori useranno il 50% -80% del loro 1 RM per eseguire 1 serie di 8-15 ripetizioni per esercizio con un periodo di riposo di 30 secondi tra ogni serie di esercizi (Elokda & Nielsen, 2007; Vincent et al., 2006) (ACSM) . Al gruppo che verrà integrato verranno somministrati 5 mg/die di Folato, 2000 mcg/die di cianocobalamina (B12 orale) (Butler et al., 2006; Lamberti et al., 2005) e 25 mg/die di B6 (Malouf e Grimley Evans, 2003).