Un intervento di esercizio per ridurre il dolore neuropatico e l'infiammazione cerebrale dopo una lesione del midollo spinale

Questo studio clinico utilizzerà un disegno crossover randomizzato, controllato. I partecipanti saranno randomizzati a (A) 12 settimane di FES-RT seguite da 12 settimane di trattamento come al solito o (B) 12 settimane di trattamento come al solito seguite da 12 settimane di FES-RT.

La randomizzazione sarà generata dal computer e lo statistico dello studio manterrà la chiave per nascondere in modo appropriato l'assegnazione del trattamento fino a dopo aver ottenuto le misure di riferimento.

Esercizio Intervento:

FES-RT avviene in due fasi distinte: una fase iniziale di allenamento della forza, seguita da FES-RT. Quelli con LM possono richiedere almeno due settimane e fino a sei settimane di allenamento della forza. Per l'allenamento della forza, gli elettrodi vengono posizionati sui punti motori dei quadricipiti e dei muscoli posteriori della coscia e l'intensità dello stimolo viene impostata al livello che produce la completa flessione-estensione del ginocchio. L'allenamento viene eseguito fino a quando i soggetti possono completare un protocollo di estensione della flessione per 30 minuti senza riposo. Durante questo periodo, sarà ottenuto il primo set di dati PET-MR.

Successivamente, inizia il FES-RT.

Misurazioni / valutazioni Capacità di esercizio: i volontari eseguiranno un test di esercizio incrementale di FES o canottaggio solo con le braccia per determinare il massimo consumo di ossigeno in un giorno normalmente programmato per un regolare allenamento fisico. La capacità di esercizio e la potenza aerobica saranno determinate dalla spirometria a circuito aperto assistita da computer on-line. I soggetti remeranno con resistenza crescente ogni 2 minuti fino all'affaticamento volontario. Per garantire il raggiungimento della massima capacità di esercizio, saranno soddisfatti almeno 3 di questi criteri: 1) altipiani del consumo di O2 nonostante l'aumento del carico di lavoro, 2) rapporto di scambio respiratorio >1,10 alla fine dell'esercizio, 3) raggiungimento della frequenza cardiaca massima prevista per l'età e 4) lo sforzo percepito è valutato almeno 16 sulla scala Borg da 6 a 20.

Volume di esercizio: la progressione dello stimolo dell'esercizio attraverso il programma di allenamento sarà valutata in base a durata, frequenza e intensità derivate dalla frequenza cardiaca monitorata durante ogni sessione di esercizio (ad es. Impulsi di allenamento o TRIMP) nonché dal prodotto della potenza media e totale durata per ogni settimana. I TRIMP vengono abitualmente utilizzati per quantificare il carico di esercizio ed è specifico per il sistema cardiopolmonare. Gli investigatori calcoleranno anche il carico di esercizio o il lavoro come prodotto della media settimanale del wattaggio e del totale settimanale del tempo di esercizio.

Imaging PET-RM

Le metriche di neuroimaging saranno ottenute al basale, dopo 12 settimane e dopo 24 settimane. La scansione RM-PET verrà eseguita a 3 Tesla, utilizzando una telecamera PET per tutto il corpo (MRI Biograph MMR) Siemens. I dati MRI saranno acquisiti contemporaneamente ai dati PET.

In risposta alla lesione, le microglia migrano verso il sito della lesione ed esprimono più proteine ​​​​di superficie cellulare, inclusa la proteina traslocatrice (18kDa) (TSPO). Questa espressione condizionale rende TSPO un obiettivo primario per l'imaging PET (127). Esistono più traccianti PET candidati per l'attività gliale , di cui 11C-PBR28 è un radioligando TSPO sensibile, di seconda generazione, ad alta affinità adatto per l'imaging dell'attivazione microgliale e astrocitaria nella neuroinfiammazione nell'uomo. Per l'imaging gliale, 11C-PBR28 verrà iniettato per via endovenosa con un bolo lento per un periodo di 30 secondi (130). I dati dinamici verranno raccolti sul cervello per 90 minuti in modalità elenco e incorniciati dopo la raccolta. La dose sarà fino a 15 mCi, che equivale a ~ 3,7 mSv.

Per l'imaging degli oppioidi, l'11C-diprenorfina verrà iniettata per via endovenosa, i dati dinamici verranno raccolti sul cervello per 90 minuti in modalità elenco e incorniciati dopo la raccolta. La dose sarà fino a 12 mCi, che equivale a ~2,5 mSv.

Per entrambe le scansioni, le mappe di correzione dell'attenuazione basate su RM vengono create sulla base dei dati MPRAGE. Per l'imaging gliale, verranno utilizzati i valori di captazione standardizzata (SUV), normalizzati per la captazione del ligando PBR28 nell'intero cervello. Per 11CDiprenorfina, la modellazione cinetica viene effettuata utilizzando le cortecce occipitali bilaterali specifiche del soggetto come tessuti di riferimento. Le mappe del potenziale di legame non spostabile (BPND), che rappresentano la quantità relativa di radioligando specificamente legato a quella di radioligando non spostabile, sono calcolate dai 90 minuti di dati PET dinamici utilizzando un modello di tessuto di riferimento semplificato con la corteccia occipitale utilizzata come tessuto di riferimento.

Verrà raccolto un volume strutturale ad alta risoluzione ai fini delle analisi strutturali longitudinali. Tutte le analisi dei dati longitudinali saranno eseguite nello spazio nativo come misurazioni ripetute, evitando così errori di normalizzazione spaziale tipicamente associati agli studi di coorte.

Una batteria di questionari su dolore, qualità della vita e benessere psicologico ai partecipanti in quattro occasioni: immediatamente dopo l'arruolamento, all'inizio della lista di attesa di 12 settimane o del periodo FES-RT, alla fine del primo braccio e alla fine del braccio di cross-over (24 settimane).

Modulazione condizionata del dolore: la modulazione condizionata del dolore (CPM) è un metodo di laboratorio basato sulla psicofisica per valutare in modo affidabile le capacità individuali di inibire il dolore negli esseri umani. In breve, il CPM si basa sul fenomeno "il dolore inibisce il dolore" quando lo Stimolo A (dolore di prova) dato insieme allo Stimolo B (dolore condizionante) è percepito meno doloroso rispetto a quando lo Stimolo A è stato dato da solo. Sebbene la letteratura non sia del tutto coerente, il CPM può essere ridotto con il naltrexone, suggerendo una dipendenza almeno parziale dell'inibizione dagli oppioidi endogeni. Il CPM sarà determinato al basale, 12 settimane e 24 settimane, con l'ipotesi che FES-RT porterà a un aumento del CPM.