Un'applicazione per smartphone per supportare l'attività fisica nelle persone con infezione da HIV

DISEGNO DELLO STUDIO Studio pilota multicentrico, randomizzato, in aperto, che ha arruolato soggetti con infezione da HIV, di età ≥18 anni, con o senza cART, sedentari o che già praticano attività fisica lieve/moderata.+

I soggetti che soddisfano i criteri di inclusione ed esclusione saranno randomizzati 1:1 in uno dei seguenti bracci:

i) gruppo sperimentale (EG), in cui i partecipanti saranno formati con un programma di esercizi per 16 settimane con l'uso di un'applicazione per smartphone; ii) gruppo di controllo (CG), in cui i partecipanti verranno addestrati con un programma di esercizi per 16 settimane senza applicazione per smartphone.

Sarai sottoposto a screening per l'idoneità da uno specialista in malattie infettive e da uno specialista in medicina dello sport attraverso la raccolta della storia clinica e del trattamento, l'esame obiettivo, lo screening del sangue di routine, l'ECG a riposo e durante il test del cicloergometro submassimale. I pazienti idonei firmeranno un consenso informato scritto e saranno seguiti allo screening, al basale (inizio del programma di formazione) e dopo 16 settimane di formazione, ad eccezione del profilo degli stati dell'umore che verrà valutato settimanalmente

Ogni visita di studio includerà: la valutazione dello stadio CDC, la valutazione antropometrica (altezza, peso), la pressione arteriosa sistolica e diastolica, l'abitudine al fumo, la valutazione delle terapie antiretrovirali e concomitanti e test di laboratorio di routine. Ulteriori 30 ml di sangue periferico saranno prelevati al basale e alla fine dello studio (settimana 16) e conservati in una biobanca per ulteriori indagini per i pazienti reclutati dall'Ospedale San Raffaele. Le informazioni demografiche, cliniche, sull'idoneità fisica e sulla qualità della vita saranno accuratamente registrate durante le visite di studio in un Case Report Form elettronico (eCRF).

Randomizzazione L'elenco di randomizzazione sarà generato dal computer (dimensioni dei blocchi di dieci) e sarà incorporato nel modulo di referto clinico elettronico (eCRF) dello studio. I partecipanti allo studio, gli infermieri dello studio e i medici dello studio saranno a conoscenza del gruppo di assegnazione, ma l'assegnazione sarà nascosta al personale di laboratorio.

Interruzione dallo studio È possibile revocare il consenso in qualsiasi momento per qualsiasi motivo o essere esclusi dallo studio a discrezione dello sperimentatore se viola il piano di studio o per motivi amministrativi o di altra natura.

Sarai interrotto dallo studio se:

• revocare il consenso o
• saltare le sessioni di allenamento per ≥ 2 settimane consecutive (corrispondenti a 6 sessioni).

Qualsiasi paziente di sesso femminile che rimane incinta durante il corso dello studio verrà immediatamente ritirata dallo studio.

Programma degli esercizi La prescrizione degli esercizi sarà programmata secondo le linee guida dell'American College of Sport Medicine (Garber et al., 2011). Eseguirai 3 sessioni di allenamento all'aperto a settimana per 16 settimane, consistenti in camminata veloce o corsa per un'ora. In entrambi i gruppi, ai partecipanti verrà assegnato lo stesso volume e intensità di esercizio. Dopo l'esame O2max di base, i partecipanti riceveranno un programma di allenamento individuale scritto da scienziati dell'esercizio (MB, GP, ALT), che sarà progettato in base alle prestazioni all'esame O2max. Il programma degli esercizi sarà suddiviso in due periodi. Nel primo periodo (settimane 1-4) i soggetti si alleneranno al 60-70% della frequenza cardiaca massima per migliorare la capacità del metabolismo aerobico. Inoltre, i partecipanti acquisiranno familiarità sia con l'attività fisica (sia EG che CG) sia con l'uso dell'applicazione mobile (solo EG) attraverso la supervisione diretta dell'allenatore. Nel secondo periodo (settimane 5-16), i partecipanti si alleneranno senza la supervisione diretta dell'allenatore, ma seguendo il programma individualizzato su una tempistica progettata. I partecipanti EG riceveranno un feedback automatico in tempo reale attraverso l'applicazione e sia i partecipanti EG che CG riceveranno feedback settimanali dai formatori. Durante questo periodo l'intensità dell'esercizio sarà aumentata al 70-80% della frequenza cardiaca massima.

Adesione alla formazione L'adesione al programma sarà definita come la proporzione di sessioni frequentate durante il periodo di formazione di 16 settimane e sarà calcolata solo tra i partecipanti che completeranno lo studio.

Valutazione antropometrica La valutazione antropometrica verrà eseguita prima e alla fine del programma dallo stesso operatore seguendo le tecniche standardizzate descritte da Lohman (1981). Le variabili antropometriche includeranno la massa corporea, la statura e lo spessore della plica cutanea sul lato dominante. La statura e la massa corporea saranno misurate con uno stadiometro portatile e scalate rispettivamente a 0,5 cm e 0,1 kg più vicini. Le pliche cutanee verranno prelevate tre volte in ciascun sito anatomico utilizzando un calibro (Holtain Ltd, Crymych Uk) con l'approssimazione di 0,2 mm. Verrà calcolato il valore medio ottenuto tra le tre misure. La densità corporea (d) sarà calcolata utilizzando l'equazione di Jackson & Pollock (1985) da tre pliche cutanee (Femminile: tricipiti, soprailiaco e coscia; Maschi: pettorali, addominali e coscia). La percentuale di massa grassa sarà infine ricavata come: massa grassa (%) = 495/d - 450 (Siri et al., 1961).

Valutazione dell'idoneità fisica Ti verrà chiesto di arrivare al laboratorio in uno stato riposato e completamente idratato e di evitare un intenso esercizio fisico nelle 24 ore precedenti la sessione di test. Inoltre, eviteranno l'assunzione di alcol nelle 48 h precedenti il ​​test da sforzo. Tutti i test saranno eseguiti in un laboratorio ben ventilato a una temperatura di 20-22°C su un cicloergometro a frenatura elettromagnetica (Monarc, Ergometric 893, Finlandia). Il protocollo inizierà con i soggetti che pedalano a 50 W per 6 minuti; quindi il carico aumenterà di 15 W ogni minuto fino all'esaurimento volontario. I valori di picco dei principali parametri cardiovascolari, respiratori e metabolici saranno presi come il più alto valore medio di 30 s raggiunto prima dell'esaurimento volontario del soggetto. Il consumo di ossigeno (), la produzione di anidride carbonica (), il rapporto di scambio respiratorio (RER) e la ventilazione polmonare () saranno misurati respiro per respiro mediante metabolimetro telemetrico (Quarkb2, Cosmed, Roma, Italia). L'O2max sarà valutato secondo il criterio descritto da Taylor et al. La frequenza cardiaca (FC) verrà registrata durante l'intero test da un cardiofrequenzimetro (Polar S810, © Polar Electro 2011, Kempele, Finlandia). Il VT sarà valutato secondo il metodo dello scambio di gas (V-Slope).24 In breve, il punto di rottura nella relazione vs sarà rilevato e considerato come VT. Quindi il VT sarà espresso in percentuale del max.

Valutazione dello sforzo percepito La scala Borg 6-20 è selezionata per valutare l'intensità percepita dello sforzo (Borg, 1982). Una scala di ancoraggio verbale verrà mostrata ai partecipanti prima, immediatamente e dopo 30 minuti di completamento della sessione di formazione. Ogni soggetto sarà familiarizzato con l'uso della scala Borg 6-20, comprese le procedure di ancoraggio.

Scala Total Quality Recovery (TQR) Lo stato del processo di recupero psicofisiologico sarà verificato utilizzando la scala Total Quality Recovery (TQR) (Kenttä et al., 1998). I partecipanti forniranno una valutazione della qualità percepita del recupero utilizzando un ridimensionamento da 6 (peggiore) a 20 (migliore). Una scala verbale ancorata sarà mostrata ai soggetti, la mattina dopo la sessione di allenamento. Ogni soggetto sarà familiarizzato sull'uso della scala TQR, comprese le procedure di ancoraggio.

Profilo dello stato dell'umore (POMS) Il questionario POMS contiene 32 item che riflettono l'umore di un individuo su cinque dimensioni primarie (es. depressione, stanchezza, vigore, tensione e rabbia). I soggetti completeranno il POMS individualmente una volta alla settimana. I dati POMS saranno analizzati per ogni dimensione specifica e l'"indice energetico" è stato calcolato come "vigore-fatica" e utilizzato per monitorare i cambiamenti nel bilancio energetico.

Qualità della vita Il questionario SF-12 deriva da Short-Form Health Survey (36 item). Si tratta di un'indagine riferita dal paziente sulla salute del paziente (Brazier et al., 1992). Questo questionario è stato utilizzato per valutare la percezione della qualità della vita da parte dei partecipanti nei domini del funzionamento fisico, delle limitazioni di ruolo dovute alla salute fisica, del benessere emotivo, del funzionamento sociale e della salute generale con punteggi più alti che indicano una maggiore qualità della vita.

Alimentazione Verrà adottato l'utilizzo di un diario alimentare giornaliero per valutare le abitudini alimentari dei partecipanti; l'agenda verrà compilata almeno 3 giorni alla settimana (durante 2 giorni lavorativi e 1 giorno durante il fine settimana) e verrà richiesto al paziente di indicare il nome, la quantità e il metodo di cottura dei cibi e dei condimenti consumati; anche le bevande saranno incluse nel rapporto. Gli indici di qualità e varietà della dieta saranno valutati a partire dal diario alimentare fornito dai pazienti.

Farmaci concomitanti L'uso di farmaci/terapie concomitanti (già in corso o che potrebbe essere necessario prescrivere durante lo studio) è consentito e registrato. Non sono previste restrizioni specifiche durante il corso dello studio per quanto riguarda la terapia concomitante o la vaccinazione.

Analisi di laboratorio L'esame del sangue includerà un emocromo completo; esami biochimici standard con colesterolo totale a digiuno, lipoproteine ​​ad alta densità (HDL) e lipoproteine ​​a bassa densità (LDL), trigliceridi, glucosio, insulina, emoglobina glicata (HbA1c); cluster di differenziazione 4 (CD4+) e cluster di differenziazione 8 (CD8+) conta delle cellule T, livello plasmatico di HIV-1-RNA (Abbott RealTime HIV-1 assay). Verranno inoltre calcolati gli indici Homeostatic Model Assessment (HOMA)-I e Veterans Aging Cohort Study Risk (VACS) [15].

Marcatori infiammatori I biomarcatori solubili saranno misurati in campioni di plasma crioconservato, prelevati al BL e alla fine del programma, mediante saggi di immunoassorbimento enzimatico disponibili in commercio secondo le raccomandazioni dei produttori. Questi includeranno proteina C-reattiva ad alta sensibilità (hsCRP, numero di catalogo DCRP00), interleuchina-6 (IL-6, numero di catalogo D6050), D-dimero (Asserachrom, Diagnostica Stago, Asnieres-Sur-Seine, Francia), interleuchina -18 (IL-18) (Laboratori medici e biologici, Nagoya, Giappone), miostatina (Cusabio, Cina).

La citometria a flusso per marcatori di attivazione cellulare sarà misurata su cellule mononucleate di sangue periferico crioconservate isolate mediante gradiente di Ficoll-Paque da sangue intero anticoagulato con EDTA. Dopo lo scongelamento e il lavaggio con PBS, 3 x 105 cellule saranno colorate con anti-HLA-DR coniugato con ficoeritrina (PE), anti-CD38 coniugato con rosso di cianina PE 5.1, anti-CD3 coniugato con Alexa Fluor 647, isotiocianato di fluoresceina- coniugato anti-CD4 o anti-CD8 (BD-Biosciences, San Diego, CA). Le cellule CD38+ e HLA-DR+ saranno separate dalle cellule CD3+/CD4+ o CD3+/CD8+ su un dot plot bidimensionale. Le analisi saranno eseguite da FACSCalibur con il software CellQuest (BD-Biosciences) ei risultati riportati come percentuali di cellule T CD3+/CD4+ e CD3+/CD8+ che esprimono sia HLA-DR che CD38.

Sia per i marcatori solubili che infiammatori, i campioni saranno analizzati in batch alla fine dello studio e in cieco rispetto all'assegnazione del gruppo.

Dimensione del campione Abbiamo stimato che sarebbe necessaria una dimensione del campione di 48 pazienti per gruppo, o un totale di 96 soggetti, per rilevare un aumento del 30% nella percentuale di soggetti con un miglioramento del VO2max attraverso 16 settimane di allenamento, dal 40% (ipotizzato per il braccio di controllo, cioè nessun uso dell'applicazione per smartphone) al 70% (ipotizzato per il braccio sperimentale, cioè uso del braccio dell'applicazione per smartphone), con l'80% di potenza ad un α di 0,05.

Poiché il miglioramento del VO2max è direttamente correlato all'aderenza alle sessioni di allenamento, ci aspettiamo che la proporzione nel braccio sperimentale (utilizzando l'applicazione per smartphone come supervisione) possa essere simile a quella osservata in un precedente articolo (Bonato et al., 2016) , riportando che l'adesione al programma di esercizi con la supervisione di allenatori professionisti è risultata essere del 67%. Al contrario, in assenza di supervisione all'allenamento (gruppo di controllo) ci aspettiamo una minore aderenza, cioè il 40%. Non essendo possibile l'arruolamento di un tale numero di soggetti, si prevede di arruolare 60 pazienti.