Esercizio e salute del cervello nella SM

La sclerosi multipla (SM) è una malattia del cervello, del midollo spinale e dei nervi ottici. Le attuali terapie per la SM riducono la frequenza e la gravità delle riacutizzazioni della SM, ma non aiutano la SM negli stadi avanzati della malattia caratterizzati da una lenta progressione della disabilità. Un ostacolo allo sviluppo di terapie per gli aspetti progressivi della malattia è la mancanza di capacità di misurare la progressione e la riparazione cerebrale.

Una nuova tecnica di risonanza magnetica sviluppata da Bill Rooney, PhD, (co-investigatore, OHSU Advanced Imaging Resource Center) esamina la salute del cervello misurando i livelli di fosforo. Si ritiene che i livelli di fosforo riflettano le riserve di energia prodotte dalle cellule cerebrali. Più sano è il cervello, maggiori sono le riserve di energia viste come più alti sono i livelli di fosforo nelle immagini. Il dottor Rooney ha mostrato una diminuzione dei livelli di fosforo nelle risonanze magnetiche cerebrali di persone con SM. Proponiamo che le terapie che aumentano la salute delle cellule cerebrali portino ad un aumento delle riserve di energia delle cellule cerebrali e si riflettano in un aumento dei livelli di fosforo sulla spettroscopia MRI.

Per verificare se i miglioramenti nelle riserve di energia cerebrale possono essere visti come un aumento dei livelli di fosforo, useremo una terapia nota per migliorare le riserve di energia nei muscoli e vedere se lo fa anche nel cervello. Misuriamo quanto l'esercizio aerobico aumenta le riserve di energia nei muscoli misurando l'utilizzo dell'ossigeno durante un test da sforzo. Vedremo quindi in questo studio se all'esercizio aerobico che migliora le riserve energetiche muscolari (visto come aumento dell'utilizzo di ossigeno) corrisponde un aumento delle riserve energetiche cerebrali (visto come aumento dei livelli di fosforo).

Obiettivo specifico 1. Per determinare se è sicuro e fattibile condurre un intervento di esercizio aerobico nei pazienti con SM per ottenere un aumento dell'utilizzo di ossigeno del 5-15%.

Ipotesi: una coorte di SM sottoposta a un programma di esercizio aerobico strutturato aumenterà la propria capacità aerobica del 5-15% misurata dai test sull'utilizzo dell'ossigeno e non sperimenterà eventi avversi correlati al programma di esercizio.

Obiettivo specifico 2. Determinare se i livelli di fosforo cerebrale mediante spettroscopia RM prima e dopo un intervento di esercizio aerobico aumentano in associazione con l'aumento dell'utilizzo dell'ossigeno.

Ipotesi: l'esercizio aerobico aumenterà le riserve di energia sia nei muscoli che nel cervello. Le riserve di energia del corpo saranno misurate mediante test di utilizzo dell'ossigeno e le riserve di energia del cervello in base ai livelli di fosforo. Ci aspettiamo che l'aumento dell'utilizzo dell'ossigeno dopo un programma di esercizi strutturati sia associato ad aumenti dei livelli di fosforo. Non ci aspettiamo aumenti né per l'utilizzo di ossigeno né per i livelli di fosforo in una coorte con SM abbinata per sesso e capacità aerobica di base che partecipa a un programma di stretching non aerobico della stessa durata e intensità.

Misure di esito: l'esito primario è il cambiamento dei livelli di fosforo cerebrale mediante spettroscopia MRI. Gli esiti secondari sono cambiamenti nei livelli di utilizzo dell'ossigeno, test di deambulazione e di equilibrio e cambiamenti nella funzione cognitiva e nei livelli di energia.

Metodi: i partecipanti saranno iscritti per un periodo di 1 anno. I potenziali soggetti saranno sottoposti a un test di stress da sforzo di base per l'utilizzo dell'ossigeno. I partecipanti abbinati per sesso e livello di utilizzo dell'ossigeno di base saranno sottoposti a uno studio di spettroscopia MRI di base e quindi essere assegnato in modo casuale a un programma di esercizi aerobici o a un programma di stretching autoguidato. Il programma di esercizi aerobici consiste in sessioni supervisionate di 30 minuti di tapis roulant o cyclette, 4 giorni a settimana per 8 settimane. Il programma di stretching domiciliare autoguidato consiste in sessioni di 30 minuti, 4 giorni a settimana per 8 settimane con sessioni supervisionate ogni 2 settimane. Tutti i partecipanti saranno sottoposti a un test da sforzo finale e alla spettroscopia MRI. Solo i partecipanti abbinati e assegnati a gruppi di esercizio o stretching saranno sottoposti a test MRI e riceveranno il pagamento per la partecipazione.