Esiti cerebrovascolari nella cardiopatia ischemica (IHD)

Questo è uno studio di controllo randomizzato, con randomizzazione annidata all'interno di gruppi razionalmente formati. Saranno valutati tre gruppi principali: 1) pazienti con malattia coronarica (CAD), 2) partecipanti con sindrome metabolica (MetS) e 3) controllo sano (CTL). L'assegnazione ai gruppi CTL sano rispetto a MeTS sarà confermata alla visita di screening pre-studio sulla base di questionari medici, risultati dei campioni di sangue e imaging ecografico (vedi sotto). Tutti i partecipanti CTL e MeTS saranno assegnati in modo casuale a un gruppo di allenamento di sei mesi oa un gruppo di formazione "lista d'attesa" di 6 mesi seguito da un periodo di allenamento di 6 mesi. L'allenamento fisico sarà conforme alle linee guida dell'American College of Sports Medicine e della Canadian Society for Exercise Physiology supportando 3 giorni alla settimana in laboratorio con attività aerobica basata sulla frequenza cardiaca target (~ 30 minuti al giorno) e due giorni a casa attività. Sulla base della frequenza cardiaca target, i livelli di intensità e/o durata dell'esercizio verranno regolati ogni due settimane per sostenere lo stimolo dell'allenamento. I pazienti con CAD sono qui definiti come quelli con diagnosi di malattia coronarica che sono stati ricoverati per un evento cardiaco. All'interno dei partecipanti CAD reclutati, il Gruppo 1 (CADcr) si offrirà volontario per ricevere un programma strutturato di riabilitazione cardiaca (CR). Il gruppo 2 (CADuc) riceverà la raccomandazione per la riabilitazione cardiaca e sceglierà di non partecipare (a causa di vari motivi tra cui la distanza dal sito di riabilitazione cardiaca), ma si offrirà volontario per le procedure di test al basale e dopo un periodo di sei mesi. Mentre l'assegnazione casuale è preferita, non è fattibile nei pazienti CAD perché, nella nostra esperienza, i vincoli geografici o altre barriere personali limitano l'accesso alla CR e perché la CR è spesso considerata il normale standard di cura (non si offriranno volontari per evitare la CR se vogliono CR). Verrà invece utilizzato un approccio di controllo naturalistico in base al quale i pazienti che non partecipano alla CR possono comunque partecipare sottoponendosi al test prima e dopo un periodo di sei mesi. L'uso di sondaggi di richiamo stabilirà modelli di attività nei gruppi di allenamento senza esercizio o nei periodi di attesa. Entrambi i gruppi riceveranno la stessa formazione in ospedale, l'invio a un programma di CR, la prescrizione personale (invio), l'incoraggiamento e il follow-up. Tutti i soggetti completeranno una serie di test prima e dopo l'intervallo di sei mesi di esercizio o controllo del tempo. L'esercizio fisico e la maggior parte dei test si svolgeranno nel Laboratorio per la salute del cervello e del cuore (Labatt Health Sciences Building, Rm 402). Protocolli: Idoneità cardio-respiratoria: l'idoneità sarà determinata utilizzando un test del cammino di sei minuti di autoapprendimento (6MWT) che verrà somministrato secondo le linee guida dell'American Thoracic Society (ATS) per cui non è richiesta la presenza di un medico. Campione di sangue: Dopo aver riposato in silenzio per un massimo di 30 minuti, verrà prelevato un campione di sangue venoso a digiuno (> 3 ore) dalla vena antecubitale per l'analisi della glicemia, dei lipidi e dell'insulina (LifeLabs), marcatori di astrociti e danno vascolare ( D. Fraser), funzione endoteliale (ad es. endotelina, P-selectina) e infiammazione (ad es. hsCRP, TNFa, IL-1, IL-6, IL-10), marcatori di funzioni neurali (ad es. epinefrina, norepinefrina) e fattori proliferativi (ad es. NFK-B, fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF), VEGF) (K. estati). Ulteriori campioni di 10 ml di sangue intero saranno portati al Robarts Research Institute per l'analisi dei marcatori genetici del rischio vascolare (ad es. polimorfismi dell'apolipoproteina E (APOE) o del BDNF (R. Hegele)) e per i profili infiammatori dei monociti mediante citometria a flusso (G. Dekaban). Fino a 5 campioni di plasma (~ 1 mL) saranno inviati al Victoria Hospital per l'analisi del flusso del fluido di coltura cellulare del legame delle cellule polimorfonucleate (G. Cepinskas). Il volume totale del campione di sangue non supererà i 60 ml. Ultrasuoni vascolari: gli ultrasuoni verranno utilizzati per misurare i diametri delle arterie e il flusso sanguigno nell'arteria carotide, nel seno carotideo, nell'arteria brachiale e nell'arteria femorale. Verrà misurata anche la dilatazione dell'arteria brachiale dopo cinque minuti di ischemia dell'avambraccio (dilatazione flusso-mediata) e per quattro minuti dopo una singola dose sublinguale (0,4 mg) di nitroglicerina sodica (autotrattamento standard da banco per l'angina) . Attività del nervo simpatico: L'attività del nervo simpatico periferico sarà ottenuta dal nervo peroneo mediante microneurografia. Un microelettrodo di tungsteno di 200 µm di diametro e 35 mm di lunghezza rastremato a una punta non isolata da 1 a 5 µm viene inserito per via transcutanea nel nervo peroneo appena posteriormente alla testa del perone. Un elettrodo di riferimento viene posizionato per via sottocutanea a 1-3 cm dal sito di registrazione. Una sede nervosa simpatica è confermata dal caratteristico pattern burst sincrono al polso che non produce parestesie cutanee e che aumenta di frequenza durante un'apnea volontaria e/o una manovra di Valsalva ma non durante l'eccitazione per un forte rumore. Ecografia transcranica: una piccola sonda tenuta contro ciascuna delle finestre temporali (appena dietro gli occhi) con una fascia per la testa misurerà la velocità del flusso all'interno delle arterie cerebrali medie e/o posteriori. Reattività cerebrovascolare (ipercapnia): i soggetti respireranno una miscela di gas ipercapnico al 5% di CO2/21% di O2/Balance N2 attraverso una valvola di non respirazione a 2 vie. Questo gas verrà inspirato per un massimo di 5 minuti in ciascuna delle due prove ripetute separate da almeno 5 minuti di recupero. Test da seduti a in piedi: per testare la velocità dinamica di recupero del flusso sanguigno cerebrale durante i cambiamenti transitori della pressione sanguigna, verranno misurati il ​​flusso sanguigno cerebrale mediante ecografia Doppler transcranica, la pressione sanguigna, la frequenza cardiaca e la CO2 di fine marea (con una maschera) durante ~3 minuti di riposo seduto, due minuti in piedi e poi un periodo di riposo seduto. Questo protocollo può essere ripetuto fino a tre volte. Un analizzatore di gas e un meccanismo di maschera facciale consentiranno la misurazione dell'ossigeno espirato e dell'anidride carbonica in ciascuno dei test di ipercapnia e sit-to-stand. Elettrocardiogramma: un elettrocardiogramma standard verrà raccolto tramite piccoli elettrodi di superficie sul torace per determinare la frequenza cardiaca. Schemi di ventilazione: un estensimetro respitrace verrà posizionato intorno al torace per registrare gli schemi di respirazione. La pressione sanguigna verrà misurata utilizzando un piccolo bracciale posto su un dito (finometro) e confermata con sfigmomanometria della parte superiore del braccio. La saturazione dell'emoglobina sarà misurata da un pulsossimetro su una delle cifre. 1. Test del cammino di 6 minuti: utilizzando un formato di autoapprendimento, i partecipanti cammineranno avanti e indietro lungo un lungo corridoio per sei minuti mentre verrà registrata la distanza percorsa. I partecipanti possono riposare se necessario durante il test. 2. Forza muscolare delle gambe e delle braccia (isometrica). I partecipanti spingeranno un singolo braccio o gamba contro una macchina di resistenza mentre viene misurata la forza. Tre ripetizioni di massimo sforzo di 3 secondi saranno ripetute separate da un minuto o due di riposo. Test di neuropsicologia: questi test studieranno i risultati funzionali chiave nel deterioramento cognitivo vascolare e includeranno misure relative all'umore, alla memoria e alla cognizione. I test sono carta e penna, saranno somministrati da personale qualificato e, sulla base di standard pubblicati (Hachinski et al., 2006) includeranno quanto segue: Funzione cognitiva complessiva: Montreal Cognitive Assessment (MOCA), Trail making test, e il test del colore delle parole di Stroop. Quest'ultimo compito sfrutta la nostra capacità di leggere le parole più rapidamente e automaticamente di quanto possiamo nominare i colori. Funzione esecutiva (denominazione animale, parola orale controllata), associazione (test di creazione di tracce); Lingua (Boston Naming Test 2nd Edition, forma breve); Visuospaziale (Rey-Osterrieth Complex, Figure Copy, Complex Figure Memory); Digit Span e Digit Symbol codificati dalla Wechsler Adult Intelligence Scale IV (WAIS-III; con norme canadesi) Memory (Rey Auditory Verbal Learning Test; http://www.wpspublish.com/store/Search?Q=Rey%20Auditory% 20Verbal%20Learning%20Test%E2%84%A2%20(RAVLT%E2%84%A2); NOTA: Nel tentativo di affrontare il problema dell'effetto pratico relativo alle prove ripetute dello stesso test, possono essere utilizzate forme alternative di alcune scale somministrati in modo controbilanciato quando appropriato. (Riferimento: V. Hachinski et al. National Institute of Neurological Disorders and Stroke - Canadian Stroke Network Vascular Cognitive Impairment Harmonization Standards, Stroke, 2006, 37:2220-2241) Risonanza magnetica (MRI): Ciascun partecipante eseguirà due protocolli MRI separati. Questi saranno completati sui sistemi di imaging da 3 Tesla o 7 Tesla presso Robarts. La serie di immagini acquisite includerà: 1) T1 MPRAGE anatomico, 2) FLAIR per iperintensità della sostanza bianca, 3) angiografia RM per architettura vascolare, 4) angiografia con sangue nero dell'arteria cerebrale media al basale e di nuovo dopo un massimo di cinque minuti di ipercapnia. Esempio di programma di test: questi verranno eseguiti in ciascuno dei periodi pre e post formazione. Visita 1 - Test di laboratorio 1 (3 ore) Consenso: 15 min Riposo supino: 30 min Prelievi di sangue: 10 min (utilizzati in parte per l'allocazione dei gruppi nel pre-test) Snack: 10 min Strumentazione (incluso Doppler transcranico ed ecografia vascolare dell'arteria carotidea ): 60 min Reattività cerebrovascolare all'ipercapnia e attività da seduti a in piedi: 45 min Visita 2 - Test di laboratorio 2 (2h) Test cognitivi: 45 min Imaging vascolare: 30 min Camminata di 6 minuti: 10 min Forza muscolare delle gambe: 10 min Visita 3 - Test MRI (<1,5 ore di tempo totale) Pressione arteriosa di base: 10 min Preparazione MRI: 10 min Anatomico: 10 min Iperintensità della sostanza bianca: 10 min Angiografia: 20 min Angiografia RM dell'arteria cerebrale media con ipercapnia: 20 min Gli interventi : Esercizio riabilitativo: i programmi di riabilitazione cardiaca (CR) forniranno l'intervento di esercizio iniziale per i pazienti CAD segnalati (Dr. Suskin). Il programma CR utilizza pratiche di esercizio standardizzate, prescrittive e progressive (principalmente esercizio aerobico) per migliorare la capacità funzionale dei pazienti a seguito di un intervento cardiaco clinico. Il programma CR a Londra dura 6 mesi.In generale, l'allenamento aerobico ha un'intensità del 40%-70% di riserva di frequenza cardiaca o, un tasso di punteggio di esercizio percepito di 11-14 (sulla scala Borg 6-20), 3-7 g/settimana, a 20 -60 min/sessione (o sessioni multiple da 10 min).