Effetto dell'espressione genica dell'esercizio e delle modifiche degli istoni nei pazienti con emiplegia

L’ictus è una delle principali cause di disabilità in tutto il mondo. L'emiplegia è il nome della condizione clinica che si verifica dopo un ictus. È la perdita di forza nel braccio, nella gamba e talvolta nel viso su un lato del corpo. La riabilitazione è vitale per ridurre al minimo le conseguenze dopo un ictus e i pazienti sottoposti a riabilitazione professionale e sistematica continua dopo la fase acuta tendono a riprendersi rapidamente. Un importante obiettivo terapeutico del recupero motorio è massimizzare la plasticità neuronale e facilitare i compiti motori attraverso l’apprendimento motorio durante l’esercizio terapeutico nella neuroriabilitazione di pazienti con disfunzione motoria. In particolare, ci si aspetta che le regioni intatte del cervello legate al motore compensino i sistemi neuronali compromessi. Pertanto, si prevede che l'esercizio terapeutico compensi il sistema neuronale compromesso alterando la rete neuronale (corticale), nonché l'espressione dei recettori postsinaptici, dei neurotrasmettitori presinaptici, la rigenerazione, la modulazione e la formazione sinaptica nelle sinapsi corticali. I meccanismi epigenetici regolano la trascrizione genica sulla base di modifiche delle regioni promotrici del DNA e degli istoni nella cromatina. I meccanismi epigenetici includono varie modificazioni del DNA e degli istoni (cioè metilazione e acetilazione del DNA e degli istoni). In particolare, il livello di acetilazione di specifici residui di lisina negli istoni è una delle modificazioni epigenetiche più potenti ed è essenziale per la regolazione trascrizionale. Gli studi dimostrano che l’esercizio riduce l’espressione e l’attività degli HDAC e aumenta l’acetilazione degli istoni, aumentando l’espressione di geni importanti per la neuroplasticità.

Alcuni geni associati alla neuroplasticità sono: fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF), proteina legante l'elemento di risposta cAMP (CREB1), proteina associata alla crescita 43 (GAP43), recettore neurotrofico tirosina chinasi 2 (NTRK2), sinapsina I (SYN1).

L'acetilazione dell'istone H3 lisina 27 (H3K27ac) svolge un ruolo critico nella regolazione epigenetica dell'espressione genica ed è associata a processi quali neuroplasticità, memoria e apprendimento. Vari studi hanno dimostrato che fattori ambientali come l’esercizio fisico possono aumentare i livelli di H3K27ac e quindi supportare la neuroplasticità.

In questo studio, ai partecipanti con emiplegia acuta verrà somministrato lo stesso programma di riabilitazione di routine. L'espressione genica correlata alla neuroplasticità e i livelli di acetilazione degli istoni saranno confrontati nel sangue venoso prelevato dal paziente prima e dopo l'esercizio.

Inoltre, il paziente verrà esaminato prima e dopo l'esercizio fisico e verrà sottoposto a Mini-Mental Test di routine, Brunnstrom, valutazione Fulg-Meyer degli arti superiori e inferiori, valutazione della spasticità con scala di Ashworth modificata, scala di indipendenza funzionale, ABILHAND Stroke Hand Function Questionnaire, Stroke Impact. Verrà eseguito un questionario e un test del cammino di 10 metri per valutare la qualità della vita e la funzione motoria.