Effetti dell'esercizio di nordic walking sull'andatura, sui sintomi motori/non motori e sui biomarcatori dell'esercizio nella malattia di Parkinson

La malattia di Parkinson (MdP) è una malattia neurodegenerativa molto diffusa negli anziani che porta a livelli di attività ridotti, disabilità fisica e declino accelerato della mobilità correlato all'età. La disfunzione dell'andatura e l'instabilità posturale sono problemi motori chiave che si sviluppano con la progressione della malattia e influenzano negativamente la mobilità indipendente, il rischio di cadute e la partecipazione all'attività. La prevenzione dell'equilibrio, dell'andatura e del declino funzionale sono obiettivi prioritari nella gestione della terapia fisica per le persone con PD. Gli interventi precoci basati sull'attività e sull'esercizio fisico sono supportati come componenti fondamentali per la gestione della malattia e il rallentamento della progressione della malattia. Inoltre, i meccanismi sottostanti attraverso i quali gli interventi basati sull'esercizio influenzano i cambiamenti nei sintomi motori e non motori nel morbo di Parkinson devono essere ulteriormente chiariti.

La prescrizione di esercizi aerobici individualizzati che sia specifica per il compito, stimolante e fattibile per un programma di esercizi indipendenti è necessaria per le persone con PD per ottimizzare la loro deambulazione e la funzione motoria e sostenere l'impegno a lungo termine nell'esercizio fisico regolare. È stato segnalato che camminare come forma di esercizio aerobico è sicuro in un contesto comunitario e migliora i risultati funzionali e dell'andatura e la qualità della vita nel morbo di Parkinson. Il nordic walking (NW) è una forma di camminata sportiva che utilizza bastoncini speciali che imitano il modello di movimento di tutto il corpo dello sci di fondo, possono essere eseguiti su terreni diversi e possono offrire ulteriori vantaggi oltre al semplice tapis roulant o alla camminata su terra. La tecnica NW ha vantaggi specifici per l'andatura del Parkinson, in quanto incorpora il tempo ritmico della coordinazione tra gli arti, un maggiore impegno delle estremità superiori e del tronco eretto e un elevato dispendio energetico che si traduce in un benefico effetto di condizionamento aerobico.

Esistono anche prove scientifiche coerenti negli studi clinici e sugli animali che mostrano i benefici dell'esercizio a livello cellulare nel morbo di Parkinson. L'esercizio aerobico da moderato a intenso migliora la salute del cervello PD e supporta la plasticità neurale. I cambiamenti cellulari includono un aumento del flusso sanguigno e dell'angiogenesi, fattori neurotrofici sovraregolati, una neuroinfiammazione ridotta e risposte immunitarie potenziate. Questo progetto valuterà gli effetti di NW nelle persone con PD a livello molecolare con 3 biomarcatori noti correlati all'esercizio. Questi 3 biomarcatori sono il fattore neurotropo derivato dal cervello (BDNF), il cortisolo e le proteine ​​alfa-amilasi (α-amilasi).

Obiettivi dello studio:

Dato il rapido accumulo di prove che mostrano i benefici dell'esercizio nel PD, è necessario indagare quali modalità di allenamento all'esercizio hanno effetti positivi sia sulle misure cliniche che sui biomarcatori che sono indicativi di cambiamenti biochimici per supportare la salute del cervello del PD. Con un effetto di condizionamento aerobico moderato precedentemente riportato dopo il NW sia negli anziani sani che nelle coorti PD, la premessa è che questa intensa camminata sportiva può produrre cambiamenti a livello cellulare e molecolare. Indagare i cambiamenti nella deambulazione e nella funzione motoria/non motoria dopo l'esercizio NW e correlare questi cambiamenti con i biomarcatori correlati all'esercizio può fornire un supporto di base per il beneficio neuroprotettivo del NW nelle persone con PD. Pertanto, lo scopo di questo studio di prova del concetto è quello di indagare gli effetti immediati e a lungo termine dell'esercizio NW sulla funzione del cammino, sui sintomi del PD motorio/non motorio e sui biomarcatori correlati all'esercizio in persone con PD idiopatico da lieve a moderato . Inoltre, questo studio esaminerà l'impegno indipendente nell'esercizio NW dopo un programma di allenamento supervisionato per valutare la fattibilità e la sostenibilità di questa modalità di esercizio aerobico specifico per compito.

Disegno dello studio:

Questo studio utilizzerà un progetto di ricerca prospettico, a coorte singola pre e post intervento. La logica di questo progetto è duplice: 1. prova di concetto per valutare gli effetti dell'intervento sulla base di misure funzionali e cliniche dopo l'allenamento NW ed esaminare se queste misure sono associate a cambiamenti nei biomarcatori correlati all'esercizio nel PD; e 2. valutazione della fattibilità dell'impegno indipendente nell'esercizio NW dopo un programma supervisionato in persone con PD da lieve a moderato come modalità di impegno dell'attività fisica specifica per compito. Questo progetto di ricerca comporterà una fase di baseline di 4 settimane con due punti temporali per la valutazione delle misure dipendenti (T0-A e T0-B) per valutare una linea di base stabile, seguita da una fase di intervento di formazione NW di 6 settimane con un post- valutazione dell'allenamento (T1) alla fine delle 6 settimane e una fase di esercizio NW indipendente di 3 mesi con una valutazione di follow-up alla fine dei 3 mesi (T2). Il lavoro precedente nel nostro laboratorio ha dimostrato miglioramenti significativi nelle misure di deambulazione ed equilibrio a seguito di un tapis roulant di 6 settimane e di protocolli di sollecitazione uditiva ritmica su terra, e pertanto, una durata dell'allenamento di 6 settimane dovrebbe essere sufficiente per indurre gli effetti dell'allenamento. L'aderenza al NW supervisionata e l'aderenza all'esercizio NW indipendente, nonché eventuali effetti avversi saranno monitorati per determinare la fattibilità e la sicurezza, in particolare per la fase NW indipendente dello studio.

Analisi dei dati:

Statistiche descrittive sulle caratteristiche demografiche dei pazienti (ad es. età, durata della malattia, stadio, sottotipo di PD, storia di cadute, classificazione del livello di attività, farmaci e comorbilità) saranno documentati. Il sottotipo di PD è classificato come tremore dominante, instabilità posturale/difficoltà di deambulazione e indeterminato, in base al punteggio MDS-UPDRS. Saranno sintetizzate e analizzate statistiche descrittive sulle sessioni di allenamento del paziente e sulla progressione dell'allenamento nelle sei settimane. I dati di questa sessione di allenamento includeranno: attività di allenamento, velocità di camminata, durata e distanza di NW, valutazione dello sforzo percepito e terreno di camminata. I dati dei registri delle attività saranno esaminati per riflettere l'aderenza all'esercizio NW indipendente e il livello di attività (numero di passi/giorno) sia durante il programma di allenamento di 6 settimane che durante la fase di esercizio indipendente di follow-up. I dati dei rapporti sulle cadute e gli eventuali eventi avversi saranno documentati. Questi dati descrittivi di aderenza e sicurezza durante la fase di follow-up di 3 mesi rifletteranno la fattibilità del programma di esercizi NW a casa indipendente a seguito di un programma di formazione NW supervisionato.

Verranno calcolate le statistiche descrittive per l'andatura, le misure cliniche di PD motorio e non motorio e gli esiti dei biomarcatori. Il confronto tra l'andatura a due valori di base e le misure cliniche (T0-A della settimana 1 al basale rispetto al T0-B della settimana 4 al basale) sarà analizzato utilizzando test t dipendenti per determinare se esisteva una linea di base stabile per queste misure dipendenti. Se l'analisi non rivela differenze tra le misure di riferimento, T0-B verrà utilizzato per il confronto con le misure T1 e T2. Se l'analisi rivela differenze tra le misure di riferimento, la media delle due misure verrà utilizzata per il confronto con le misure T1 e T2. La distribuzione delle misure dipendenti attraverso i tre punti temporali (T0, T1, T2) sarà analizzata per valutare se soddisfa l'assunzione di distribuzioni normali. Se i dati sono distribuiti normalmente, verrà utilizzata l'analisi della varianza a misure ripetute unidirezionali (ANOVA) con contrasti pianificati per ciascuna misura di esito per confrontare il basale con T1, il basale con T2 e il T1 con T2. ANOVA è un metodo statistico per testare le differenze tra due o più medie (media = media di un set di dati). Un'ANOVA a misure ripetute può essere utilizzata per determinare se esiste una differenza statisticamente significativa tra le medie di tre o gruppi correlati (in questo studio, un gruppo correlato è un punto temporale specifico). SE le ipotesi di normalità non sono soddisfatte, verrà utilizzato il test di Friedman con confronti a coppie post hoc Wilcoxon classificati in base al segno per ciascuna misura di esito per confrontare i punti temporali di baseline con T1, baseline con T2 e T1 con T2. La correzione di Bonferroni è stata applicata a causa del numero di analisi in corso. Il livello di significatività è stato fissato a 0,05. L'ANOVA a misure ripetute verrà utilizzata anche per valutare i cambiamenti nelle medie su 8 punti temporali di raccolta nei dati di BDNF, cortisolo e α-amilasi e mostrare un andamento temporale degli effetti dell'esercizio NW nelle persone con PD. Il valore P è stato fissato a p

I dati grezzi dell'espressione genica saranno normalizzati e corretti in background per impostare il set di dati su una scala comune e rimuovere gli effetti del legame non specifico attraverso i microarray. Verrà utilizzato il pacchetto Limma in R, un linguaggio di programmazione computazionale per il calcolo statistico e la grafica. I geni espressi differenziali possono quindi essere identificati per mostrare cambiamenti di espressione genica che sono statisticamente significativi tra diversi punti temporali.