- ICH GCP
- Registro degli studi clinici negli Stati Uniti
- Sperimentazione clinica NCT03670186
Effetti della variazione genetica sull'efficacia dell'esercizio aerobico
Effetti del polimorfismo BDNF Val66Met sull'efficacia dell'esercizio aerobico nei maschi sedentari e sani
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
L'esercizio aerobico promuove la salute e la funzione del cervello. In effetti, è stato dimostrato che l'esercizio fisico migliora l'apprendimento e la memoria, ritarda il declino cognitivo e protegge dall'atrofia cerebrale negli individui sani che invecchiano. Inoltre, i programmi di esercizio riducono le lesioni cerebrali e ritardano l'insorgenza e la progressione di malattie neurodegenerative come l'Alzheimer. Tuttavia, la variabilità individuale nell'efficacia di questi programmi limita la loro diffusa applicazione come "terapeutico". Le varianti genetiche possono contribuire all'elevato grado di variabilità individuale negli effetti dell'esercizio sulla cognizione e sulla salute del cervello.
Il fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF) è una neurotrofina che svolge un ruolo chiave nella neuroplasticità dipendente dall'attività. Gli studi sui roditori mostrano che gli aumenti di BDNF mediano gli effetti dell'esercizio sull'apprendimento e sulla memoria. Un polimorfismo a singolo nucleotide nel gene BDNF che provoca una sostituzione da valina (Val) a metionina (Met) al codone 66 riduce la secrezione dipendente dall'attività di BDNF ed è associato ad alterata attivazione dell'ippocampo e memoria episodica più povera. L'obiettivo di questa ricerca è determinare se dopo sei settimane consecutive di allenamento ad intervalli ad alta intensità (HIIT), tre volte alla settimana, il polimorfismo BDNF Val66Met influisce sugli effetti di un'ulteriore sessione HIIT sull'eccitabilità corticospinale e sui circuiti intracorticali e spinali. Inoltre, questo studio mira a valutare se il polimorfismo BDNF Val66Met moderi gli effetti di sei settimane consecutive di HIIT su BDNF, memoria di lavoro e livelli di fitness cardiorespiratorio. I risultati indicheranno se l'allele BDNF Val fornisce un vantaggio per ottenere maggiori benefici indotti dall'esercizio e potrebbe quindi aiutare a personalizzare i programmi di esercizio per massimizzare i loro effetti benefici. Questi dati forniranno anche approfondimenti sui meccanismi attraverso i quali l'esercizio aerobico induce la neuroplasticità.
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
-
-
Ontario
-
Hamilton, Ontario, Canada, L8S4K1
- McMaster University, Ivor Wynne Centre (IWC) building
-
-
Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Descrizione
Criterio di inclusione:
- non impegnarsi o impegnarsi in meno o pari a 60 minuti di esercizio strutturato a settimana (o due sessioni di esercizio di 30 min/settimana; Heisz et al., 2017; Little et al. 2011) come da loro autovalutazione;
- deve essere in grado di impegnarsi in attività fisica e quindi deve rispondere "NO" a tutte le domande sul Get Active Questionnaire (GAQ). Se i potenziali partecipanti rispondono "SÌ" a una qualsiasi delle domande GAQ, vengono immediatamente considerati non idonei a partecipare alla ricerca;
- non deve assumere droghe e farmaci da strada, inclusi alfa-bloccanti, antibiotici, antipsicotici, benzodiazepine, beta-bloccanti, bloccanti dei canali del calcio, corticosteroidi sistemici, rilassanti muscolari, agenti bloccanti neuromuscolari, sedativi e psicostimolanti e non deve avere condizioni mediche stabili o instabili , storia di disturbi neurologici o psicologici, trauma cranico e/o intervento chirurgico, convulsioni o storia familiare di convulsioni o epilessia, esperienza di frequenti mal di testa, emicrania e privazione del sonno come da modulo di screening TMS;
- deve essere destrorso come da questionario sulla manualità;
- deve avere un'età compresa tra i 18 ei 30 anni.
Criteri di esclusione:
- impegnarsi in più di 60 minuti di esercizio strutturato a settimana (o due sessioni di esercizio di 30 min/settimana; Heisz et al., 2017; Little et al. 2011) come da loro autovalutazione;
- non sono in grado di svolgere attività fisica e quindi rispondono "SÌ" a nessuna delle domande GAQ;
- assumere droghe e farmaci da strada, inclusi alfa-bloccanti, antibiotici, antipsicotici, benzodiazepine, beta-bloccanti, bloccanti dei canali del calcio, corticosteroidi sistemici, rilassanti muscolari, agenti bloccanti neuromuscolari, sedativi e psicostimolanti e non devono avere condizioni mediche stabili o instabili, storia di disturbi neurologici o psicologici, trauma cranico e/o intervento chirurgico, convulsioni o storia familiare di convulsioni o epilessia, esperienza di frequenti mal di testa, emicranie e privazione del sonno come da modulo di screening TMS;
- non sono destrimani secondo il questionario sulla manualità;
- hanno meno di 18 anni e più di 30 anni.
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Scienza basilare
- Assegnazione: Non randomizzato
- Modello interventistico: Assegnazione parallela
- Mascheramento: Nessuno (etichetta aperta)
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / Trattamento |
|---|---|
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Sperimentale: V66V-HIIT
Portatori Val/Val che si sottopongono ad allenamenti ad intervalli ad alta intensità (HIIT) per 6 settimane, 3 volte a settimana
|
I partecipanti eseguono un allenamento ad intervalli ad alta intensità (HIIT) su un cicloergometro.
Il protocollo HIIT consiste in un riscaldamento di 3 minuti a 50 W, dieci cicli di cicli ad alta intensità di 60 secondi intervallati da 90 secondi di recupero attivo al 30% della loro potenza di picco e un raffreddamento di 2 minuti a 50 W per un totale di 17,5 minuti.
|
|
Sperimentale: V66M-HIIT
Portatori Val/Met che si sottopongono ad allenamenti ad intervalli ad alta intensità (HIIT) per 6 settimane, 3 volte a settimana
|
I partecipanti eseguono un allenamento ad intervalli ad alta intensità (HIIT) su un cicloergometro.
Il protocollo HIIT consiste in un riscaldamento di 3 minuti a 50 W, dieci cicli di cicli ad alta intensità di 60 secondi intervallati da 90 secondi di recupero attivo al 30% della loro potenza di picco e un raffreddamento di 2 minuti a 50 W per un totale di 17,5 minuti.
|
Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
|
Eccitabilità corticospinale
Lasso di tempo: 8 settimane
|
Eccitabilità corticospinale misurata dalle risposte evocate da TMS a impulso singolo nei muscoli della mano e dell'avambraccio.
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8 settimane
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|
Circuiti intracorticali
Lasso di tempo: 8 settimane
|
Circuiti intracorticali misurati dalle risposte evocate da TMS a impulsi accoppiati in un muscolo della mano
|
8 settimane
|
|
Circuiti spinali
Lasso di tempo: 8 settimane
|
Circuiti spinali misurati dai riflessi spinali di Hoffman da un muscolo dell'avambraccio
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8 settimane
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BDNF nel sangue
Lasso di tempo: 8 settimane
|
Livelli sierici di BDNF valutati mediante ELISA
|
8 settimane
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
|
Catepsina B
Lasso di tempo: 8 settimane
|
Livelli sierici di catepsina B valutati mediante ELISA
|
8 settimane
|
|
IGF-1
Lasso di tempo: 8 settimane
|
Livelli sierici di IGF-1 valutati mediante ELISA
|
8 settimane
|
|
VEGF
Lasso di tempo: 8 settimane
|
Livelli sierici di VEGF valutati mediante ELISA
|
8 settimane
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|
Osteocalcina
Lasso di tempo: 8 settimane
|
Livelli sierici di osteocalcina valutati mediante ELISA
|
8 settimane
|
|
Memoria di lavoro
Lasso di tempo: 8 settimane
|
Memoria di lavoro valutata dall'attività Automated Operation Span (OSPAN).
|
8 settimane
|
|
Idoneità cardiorespiratoria
Lasso di tempo: 8 settimane
|
Idoneità cardiorespiratoria valutata dal test di picco VO2
|
8 settimane
|
Collaboratori e investigatori
Sponsor
Investigatori
- Investigatore principale: Aimee Nelson, PhD, McMaster University
Pubblicazioni e link utili
Pubblicazioni generali
- Little JP, Gillen JB, Percival ME, Safdar A, Tarnopolsky MA, Punthakee Z, Jung ME, Gibala MJ. Low-volume high-intensity interval training reduces hyperglycemia and increases muscle mitochondrial capacity in patients with type 2 diabetes. J Appl Physiol (1985). 2011 Dec;111(6):1554-60. doi: 10.1152/japplphysiol.00921.2011. Epub 2011 Aug 25.
- Egan MF, Kojima M, Callicott JH, Goldberg TE, Kolachana BS, Bertolino A, Zaitsev E, Gold B, Goldman D, Dean M, Lu B, Weinberger DR. The BDNF val66met polymorphism affects activity-dependent secretion of BDNF and human memory and hippocampal function. Cell. 2003 Jan 24;112(2):257-69. doi: 10.1016/s0092-8674(03)00035-7.
- Vaynman S, Ying Z, Gomez-Pinilla F. Hippocampal BDNF mediates the efficacy of exercise on synaptic plasticity and cognition. Eur J Neurosci. 2004 Nov;20(10):2580-90. doi: 10.1111/j.1460-9568.2004.03720.x.
- Teri L, Gibbons LE, McCurry SM, Logsdon RG, Buchner DM, Barlow WE, Kukull WA, LaCroix AZ, McCormick W, Larson EB. Exercise plus behavioral management in patients with Alzheimer disease: a randomized controlled trial. JAMA. 2003 Oct 15;290(15):2015-22. doi: 10.1001/jama.290.15.2015.
- Neeper SA, Gomez-Pinilla F, Choi J, Cotman C. Exercise and brain neurotrophins. Nature. 1995 Jan 12;373(6510):109. doi: 10.1038/373109a0. No abstract available.
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- BDNF V66M Exercise Study
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