Indagine in vivo sulla disfunzione mitocondriale nell'affaticamento post-COVID e nell'affaticamento da cancro.

Le manifestazioni cliniche dell'affaticamento post-COVID sono paragonabili alla sindrome da affaticamento cronico o encefalomielite mialgica (CFS/ME) le cui caratteristiche cliniche comprendono una sostanziale diminuzione della funzione che persiste per più di 6 mesi, malessere post-sforzo, sonno non ristoratore, deterioramento cognitivo o intolleranza ortostatica (Blomberg, 2021; Logue, 2021). Dal punto di vista clinico, vi è un'elevata plausibilità di anomalie della produzione di energia o della funzione mitocondriale come eziologia della CFS/ME (Tomas, 2017; Filler, 2014). Le caratteristiche cliniche simili sono state osservate in altre infezioni come EBV, Ebola, malattia del lime, ecc., che hanno portato a coniare una terminologia, sindrome post-infettiva. Considerando il recente studio che mostra che SARS-CoV-2 riduce le proteine ​​mitocondriali in modo univoco, noto come Complex One, per calmare l'output metabolico della cellula (Miller, 2021), la rilevanza eziologica dell'affaticamento post-COVID e della CFS/ME dovrebbe essere esaminata attentamente. A proposito, la fatica è prevalente nei sopravvissuti al cancro anche dopo aver raggiunto la remissione completa, che è descritta come "paralizzante" e ne consegue un esaurimento fisico o mentale che non può essere annullato riposando o dormendo. Questa stanchezza correlata al cancro può aggravare l'effetto della chemio cerebrale o nebbia chemio che denota una disfunzione cognitiva correlata al cancro che persiste per mesi o anni dopo il trattamento del cancro. Pertanto, ci sono molte caratteristiche cliniche analoghe condivise dall'affaticamento post-COVID e dall'affaticamento da cancro. Il confronto dei cambiamenti metabolici tra affaticamento post-COVID e affaticamento da cancro può fornire suggerimenti per comprendere meglio il meccanismo dell'affaticamento.

È stato tecnicamente impegnativo verificare il ruolo dei mitocondri nella CFS/ME. Un test disponibile in commercio, il protocollo del punteggio energetico mitocondriale, non è riuscito a dimostrare l'affidabilità e la riproducibilità richieste di un test diagnostico (Thomas, 2019), il che implica i limiti pratici del test in vitro per valutare la funzione mitocondriale dati i fattori intrinseci ed estrinseci che influenzano il risultato del test dei metaboliti bersaglio. Detto questo, la spettroscopia di risonanza magnetica protonica (MRS) può essere uno strumento utile che rileva i principali metaboliti cerebrali come N-acetilaspartato (NAA), creatinina (Cr), mio-inositolo (MI) e lattato (Kantarci, 2003). Gli spettri MRS che includono picchi di lattato positivi anormali si correlano bene con altri marcatori clinici nelle mitocondropatie (Lin, 2003). Il livello di acido organico (incluso l'acido 3-metilglutacorico) nelle urine è associato a un metabolismo energetico mitocondriale compromesso (Ikon N, 2016), che sarà utilizzato come indice aggiuntivo.

Ad oggi, si sa poco sull'affaticamento post-COVID o sull'affaticamento da cancro, sebbene sia noto che colpisca un'ampia percentuale di pazienti (10-70% a seconda della popolazione). Questo studio mira a indagare la potenziale funzione mitocondriale e i cambiamenti metabolici nel cervello per fornire ulteriori informazioni sull'eziologia di questi cambiamenti che portano all'affaticamento.

Questo studio si propone:

1) per determinare se ci sono cambiamenti nel NAA/MI che indicano un ruolo bioenergetico perturbato nella funzione mitocondriale neuronale nell'affaticamento post-COVID e 2) per dimostrare i cambiamenti del flusso sanguigno cerebrale (CBF) valutati dalla sequenza 3D Arterial Spin Labeling (ASL) per cervello nell'affaticamento post-COVID.

Questo studio ha ipotizzato che l'affaticamento post-COVID sia causato da perturbazioni nel metabolismo e nella funzione mitocondriale nel cervello.

Questo studio includerà 30 pazienti (gruppo sperimentale) che lamentano stanchezza persistente che dura più di 4 settimane dopo il recupero dall'infezione da SARS-CoV-2 e il controllo abbinato per età/sesso di 30 soggetti sani (gruppo di controllo 1) e 30 pazienti affetti da pazienti con affaticamento correlato al cancro per più di 4 settimane dopo la remissione (gruppo di controllo 2). Sia il gruppo sperimentale (affaticamento post-COVID) che il gruppo di controllo 2 (affaticamento da cancro) saranno reclutati dalla clinica ambulatoriale NUH. Il controllo sano verrà reclutato dai dipendenti NUH di vari gruppi di lavoro utilizzando un volantino di reclutamento e il passaparola.

Visite e procedure di screening:

(Visita 1) I dettagli dello studio saranno spiegati chiaramente ai potenziali partecipanti e il consenso sarà preso dai partecipanti prima di iniziare le procedure di studio che includono lo screening, l'accesso e l'estrazione dei dati dalle loro cartelle cliniche, la somministrazione dei questionari dello studio (scala di affaticamento di Chalder) e organizzare per i partecipanti allo studio di sottoporsi a MRI, 3D Arterial Spin Labeling (ASL) e spettroscopia di risonanza magnetica 1H (MRS) presso il NUS-Center for transitional magnetic resonance (TMR). I soggetti idonei procederanno poi alle visite successive.

Visita 2 che si svolgerà entro 28 giorni dalla prima visita e comporterà misurazioni MRI/MRS/ASL per valutare le perturbazioni metaboliche e mitocondriali nell'affaticamento post-COVID o nell'affaticamento da cancro (dettagli di seguito). Il campione di urina (10 ml) verrà raccolto da tutti i soggetti per misurare i cambiamenti del livello di acido organico rispetto al range normale che potrebbe riflettere la disfunzione mitocondriale.

Visita di studio finale (3a visita o telefonata). Per i partecipanti al gruppo di affaticamento post-COVID e al gruppo di affaticamento da cancro, il team di studio applicherà gli stessi questionari tra cui Chalder Fatigue Scale, Health Questionnaire (EQ-5D-5L) e Hamilton Depression Rating Scale attraverso una telefonata o di persona , che coinciderà con la loro visita di follow-up con il loro medico curante. Per i soggetti normali sani senza sintomi di affaticamento, i questionari verranno somministrati tramite una telefonata e non è necessario partecipare di persona alla Visita 3, che è impostata per monitorare il decorso clinico dell'affaticamento post-COVID e dell'affaticamento da cancro.

Questo è uno studio caso-controllo. Con una dimensione del campione di 30 per gruppo (90 in totale per 3 gruppi), lo studio avrà una potenza del 90% per rilevare una differenza standard di 0,95 e la differenza media negli endpoint primari pari al 95% della DS dell'endpoint. Pertanto, la dimensione minima del campione sarà di almeno 27 per gruppo. Poiché i due endpoint primari dello studio sono NAA/MI misurati dal protone MRS e dal flusso sanguigno cerebrale (CBF) valutato dalla sequenza 3D Arterial Spin Labeling (ASL) per il cervello, il livello significativo sarà aggiustato a 0,0125 (per 2 endpoint primari e 2 controlli, il livello significativo sarà 0,05/4).

Quelle variabili numeriche misurate in MRI/MRS saranno confrontate con il controllo sano o con il controllo della malattia (pazienti con affaticamento da cancro). Verrà utilizzato il test T su 2 campioni o il test U di Mann-Whitney, a seconda di quale sia più appropriato per il test di ipotesi. La regressione lineare può essere applicata per correggere altri fattori confondenti o covariate.

Ipotesi nulla: la media di NAA/MI e CBF del gruppo di studio è uguale alla media di NAA/MI e CBF del gruppo di controllo della malattia (affaticamento da cancro) e del gruppo di controllo sano. L'ipotesi alternativa: la media di NAA/MI e CBF del gruppo di studio è diversa dalla media di NAA/MI e CBF del gruppo di controllo della malattia e del gruppo di controllo sano.

Errore di tipo I: 0,0125 Errore di tipo II: 0,1