Esercizio sul glaucoma come studio di medicina (GEMS). (GEMS)

1. A. Il nostro lavoro proposto si basa sul presupposto che: (1) la prevenzione dei danni al campo visivo (VF) preserverà la funzionalità e la qualità della vita (QoL); (2) piccoli gradi di miglioramento della FV sono possibili negli occhi con danni alle cellule gangliari (GC) (utilizzando il glaucoma come modello) e le terapie che producono tali miglioramenti possono fornire neuroprotezione a lungo termine; (3) i parametri vascolari retinici e gli agenti neuroprotettivi (BDNF) contribuiscono al danno GC e le terapie che migliorano questi parametri (cioè l'esercizio) possono prevenire l'insorgenza o il peggioramento del danno FV; e (4) la QoL può essere migliorata nei pazienti con danno GC indipendentemente dalla gravità del danno FV. Sulla base di questa premessa, i ricercatori propongono di stabilire se l'esercizio fisico può creare miglioramenti misurabili nella funzione GC (Obiettivo 1) e migliorare i parametri vascolari retinici e i livelli di fattori neuroprotettivi (BDNF; Obiettivo 2), il che suggerirebbe che potrebbe essere utile nella protezione contro ulteriore danno GC, preservando la qualità della vita. Infine, i ricercatori propongono anche che l'esercizio fisico possa migliorare gli elementi della QoL indipendentemente dai cambiamenti della vista (Obiettivo 3).
2. Contesto Diversi studi hanno dimostrato che gli stili di vita sedentari contribuiscono in modo significativo allo sviluppo di un rischio significativo di malattie e complicanze legate all'età. Il precedente lavoro dello sperimentatore su 141 anziani con glaucoma manifesto e sospetti di glaucoma ha mostrato tassi di perdita di FV più lenti con attività fisica moderata-vigorosa (PA) e attività non sedentarie. 2,6 ore di PA aumentata e ulteriori 5000 passi giornalieri hanno mostrato una diminuzione della perdita di FV fino al 10% nel gruppo trattato di pazienti affetti da glaucoma con più passi (+0,007 decibel (dB)/anno/1000 passi giornalieri, P < 0,001) , attività da moderata a vigorosa (+0,003 decibel (dB)/anno/10 minuti in più di attività da moderata a vigorosa al giorno, P < 0,001) e più attività non sedentaria (+0,007 decibel (dB)/anno/30 più minuti di tempo non sedentario al giorno, P = 0,005). Un altro studio ha dimostrato una forte associazione tra la ridotta frammentazione dell'attività e la gravità del danno alla FV che riflette funzioni fisiologiche inferiori; ogni decremento di 5 decibel (dB) nella sensibilità IVF (campo visivo integrato) è stato associato a 16,3 minuti attivi in ​​meno al giorno (P <0,05). C'è un forte bisogno di stabilire l'associazione tra fisiologia oculare e PA; Pertanto, sono necessari approcci più meccanicistici che dimostrino la fisiologia vascolare correlata al miglioramento delle funzioni visive e della neuroprotezione nel glaucoma. Sono necessari metodi più pratici per una terapia efficace e studi controllati randomizzati a lungo termine per dimostrare una relazione causa-effetto.
3. Disegno dello studio, inclusa la sequenza e la tempistica delle procedure dello studio Questo studio è concepito come uno studio prospettico monocentrico in cui tutti i soggetti vengono valutati in periodi consecutivi di attività abituale (controllo) ed esercizio (intervento) di 12 settimane. Questo progetto è stato scelto rispetto a: (1) un progetto incrociato, che sarebbe stato messo in discussione da alcuni partecipanti inizialmente assegnati all'esercizio e che continuavano a esercitarsi dopo essere passati all'attività abituale, o (2) un confronto tra gruppi di esercizio e di controllo della lista di attesa . (3) 20 partecipanti di controllo normalmente vedenti di età pari o superiore a 21 anni saranno inclusi per i test pilota. L'idea alla base dell'inclusione della fascia di età più giovane è quella di testare la validità della procedura di studio e dare un'idea della reale portata del progetto. Inoltre, ci sono meno dati su come questi gruppi di età possono rispondere agli interventi studiati. Quest'ultimo richiederebbe una dimensione del campione molto più ampia (che richiede uno studio multicentrico in cui l'imaging proposto non sarebbe disponibile) a causa della maggiore variabilità tra soggetti rispetto a soggetti interni, in particolare nei test ERG. In particolare, il test ERG è un risultato di studio particolarmente importante in quanto misura oggettivamente la funzione GC per confermare che i miglioramenti nella misura dell'esito primario (sensibilità VF) non sono dovuti a una migliore attenzione, cognizione o velocità di reazione. Gli investigatori includono anche un gruppo di controllo (nessuna malattia dell'occhio) e glaucoma (malattia modello del danno GC), poiché (1) possono verificarsi cambiamenti nella funzione GC dal recupero di GC danneggiati ma vivi (neurorecupero) o miglioramento della funzione GC indipendentemente dal livello di danno (neuro potenziamento) - una distinzione che può essere fatta solo includendo controlli normali; (2) il miglioramento dei parametri fisiologici (in particolare il flusso sanguigno) nel gruppo di controllo servirà come controllo positivo dato che sono stati osservati miglioramenti nel flusso sanguigno retinico con un programma di allenamento di resistenza del circuito ad alta velocità negli anziani senza malattie degli occhi, e ( 3) i confronti dei cambiamenti correlati all'esercizio nei gruppi di controllo e glaucoma confermeranno che i presunti benefici fisiologici dell'esercizio non vengono persi negli occhi con danno GC da glaucoma.

I partecipanti eseguiranno 6 visite di studio in cui i partecipanti saranno valutati da: (1) Campi visivi (VF), (2) Elettroretinogramma (ERG), (3) Imaging con contrasto laser speckle (LSCI), (4) Angiografia con tomografia a coerenza ottica (OCTA), (5) tomografia a coerenza ottica a luce visibile (VisOCT), (6) QoL utilizzando il test adattivo al computer per il glaucoma (GlauCAT™) e (7) test di idoneità tramite il test della capacità di lavoro fisico (PWC). Le visite avverranno in coppie raggruppate prima e dopo l'attività abituale e dopo l'esercizio. Durante il programma di esercizi, i partecipanti completeranno tre sessioni settimanali di esercizi da 75' in gruppi remoti, collegati tra loro e con l'istruttore tramite collegamento zoom.

Gli investigatori recluteranno 75 pazienti con glaucoma e 75 controlli normalmente vedenti di età compresa tra 21 e 80 anni dal Johns Hopkins Wilmer Eye Institute per avere 60 soggetti in ciascun gruppo che superano lo screening di ingresso iniziale e 50 in ciascun gruppo che completano tutte le procedure di studio. Ai soggetti affetti da glaucoma verrà diagnosticato un glaucoma primario ad angolo aperto basato su esami clinici, tomografia a coerenza ottica (OCT) e test FV. La prova del glaucoma dovrebbe essere presente in entrambi gli occhi, con un occhio che dimostra una deviazione media (MD) tra -5 e -15 decibel (dB). I controlli saranno reclutati da conviventi domestici (coniugi/partner) di pazienti che visitano il Wilmer Eye Institute, pazienti visitati per cure oculistiche di routine (esame oculistico generale, rifrazione) e, se necessario, volontari della comunità. I controlli dovranno avere un'acuità visiva (VA) normale (20/40 o migliore) e sensibilità al contrasto (logCS>1,50) in ciascun occhio e nessuna condizione oculare auto-riferita diversa da lieve cataratta, secchezza oculare, errore di rifrazione o altro condizioni non visivamente significative (allergie oculari, pinguecoli, ecc.).

In entrambi i gruppi, saranno esclusi gli individui con una storia di uno qualsiasi dei seguenti in entrambi gli occhi: retinopatia diabetica, distacco della retina, uveite, occlusione dell'arteria o della vena retinica, retinopatia sierosa centrale, ambliopia o altre condizioni che determinano un VA corretto peggiore di 20/40; i controlli saranno esclusi anche se i partecipanti hanno una storia di glaucoma, sospetto glaucoma o ipertensione oculare. Altri criteri di esclusione sono pressione arteriosa incontrollata Pressione arteriosa sistolica (SBP) >160 o pressione arteriosa diastolica (DBP) >100), chirurgia incisionale (oculare o non oculare) negli ultimi 6 mesi, comorbidità che rendono impossibile il programma di esercizi, fumo di sigaretta, indice di massa corporea (BMI) 42 kg/m2 o gravidanza. Anche i pazienti che riferiscono un'attività moderata/intensa per più di 90 minuti/settimana non saranno idonei. L'idoneità all'esercizio sarà determinata utilizzando il Physical Activity Readiness Questionnaire Plus (PARQ+). Il reclutamento per lo studio avverrà presso il Johns Hopkins Wilmer Eye Institute, la clinica del campus di East Baltimore o 2 delle cliniche satellite più frequentate: Green Spring Station e Columbia, situate a 12 e 24 miglia dal campus di East Baltimore. Almeno 3 delle 6 visite di studio si svolgeranno presso il Wilmer Eye Institute East Baltimore Campus, dove si trovano le macchine per angiografia con tomografia a coerenza ottica (OCT-A) e tomografia a coerenza ottica a luce visibile (Vis OCT). Le restanti visite di studio possono essere condotte presso le cliniche Columbia o Green Spring Station se più convenienti per il paziente. L'intervento sull'esercizio avverrà in remoto tramite Zoom, con il fisiologo dell'esercizio situato a casa o in ufficio del partecipante e il partecipante allo studio situato a casa del partecipante.