Valutazione del Metabolismo Energetico nelle Miopatie Metaboliche

Le miopatie metaboliche sono un gruppo di condizioni genetiche che influenzano la produzione di energia nel muscolo e sono causate dalla deplezione di adenosina trifosfato (ATP) muscolare. Questo gruppo include disturbi della fosforilazione ossidativa mitocondriale (miopatie mitocondriali, MM), dell'ossidazione degli acidi grassi (FAOD), della malattia di Pompe e della generazione di substrati glicolitici (glicogenosi muscolare, GSDs) dal glicogeno muscolare. In generale, questi disturbi sono suscettibili di trattamento, inclusi l'esercizio fisico e il trattamento dietetico e/o l'integrazione di cofattori vitaminici.

Mancano biomarcatori non invasivi che potrebbero essere utilizzati per monitorare l'efficacia del trattamento. Tradizionalmente, il consumo massimo di ossigeno (VO2 max), i questionari sulla qualità della vita, l'assorbimetria a raggi X a doppia energia (DXA/DEXA), le biopsie muscolari, il lattato ematico e la creatin chinasi sono utilizzati come biomarcatori surrogati, ma hanno una validità limitata per valutare la risposta agli interventi terapeutici nei pazienti con miopatie. L'obiettivo finale è stabilire una piattaforma per studi clinici utilizzando test minimamente invasivi per valutare il metabolismo energetico nei pazienti con miopatie metaboliche in risposta a interventi terapeutici, come un programma di esercizi di fisioterapia. Questi test minimamente invasivi potrebbero essere utilizzati per sviluppare una piattaforma per studi clinici per pazienti con malattie muscolari.

L'obiettivo principale di questo studio è valutare il beneficio di un intervento: un programma di esercizi di fisioterapia a domicilio di 12 settimane per le miopatie metaboliche misurando diversi esiti prima e dopo l'intervento terapeutico utilizzando test minimamente invasivi. I ricercatori somministreranno un programma di esercizi di fisioterapia a domicilio di 12 settimane a 3 pazienti pediatrici con miopatie metaboliche di età compresa tra 10 e 18 anni.

I seguenti esiti saranno misurati prima e dopo l'intervento:

1. Test del respiro al glucosio: ossidazione del glucosio (in mg/kg/min) misurata mediante ossidazione del glucosio 13C.
2. Test dell'acqua doppiamente marcata e delle urine: valutazione del dispendio energetico totale in condizioni di vita libera (in kcal).
3. Test di esercizio: VO2 max (in ml/kg/min).
4. Test del contenuto muscolare: Massa muscolare (in grammi) misurata mediante DXA.
5. Test del questionario sulla qualità della vita: Misura della qualità della vita mediante PedsQL.

L'obiettivo secondario di questo studio è dimostrare che un test del respiro al glucosio che misura l'ossidazione del glucosio (in mg/kg/min) e un test dell'acqua doppiamente marcata e delle urine che misura il dispendio energetico totale (in kcal) sono esiti che possono essere utilizzati negli studi clinici per valutare gli interventi terapeutici, insieme a VO2 max, DXA e questionari sulla qualità della vita. A questo riguardo, si tratta di uno studio proof-of-concept con l'obiettivo di descrivere i risultati dei due biomarcatori in risposta a un intervento terapeutico rispetto a VO2-max, scansione DXA e questionari sulla qualità della vita e clinici in 3 partecipanti.

Il disegno dello studio è n di 1 e confronterà i risultati dei test prima e dopo gli interventi terapeutici negli stessi pazienti.

Il test del respiro al glucosio: per l'ossidazione del glucosio (in mg/kg/min) misurata mediante ossidazione del glucosio 13C, i risultati saranno tracciati come misurazioni ripetute (3 volte prima e dopo l'intervento) per ciascun partecipante individuale. Le misurazioni ripetute ridurranno la variabilità intra-individuale. Un protocollo di esercizi di fisioterapia a domicilio di 12 settimane è stato sviluppato dal team di ricerca, composto da medici e chinesiologi esperti in esercizio fisico, bambini e miopatie metaboliche. L'intervento terapeutico, un programma di esercizi di fisioterapia a domicilio di 12 settimane eseguito almeno 5 volte a settimana, sotto supervisione virtuale 3 volte a settimana da un chinesiologo, contiene lo stesso tipo di esercizi che vengono normalmente prescritti a questa popolazione su base clinica. Tutti i pazienti eseguiranno lo stesso programma per ridurre la variabilità inter-individuale.

In parallelo, metodi clinici come VO2max, PedsQL e DXA saranno misurati nella valutazione pre- (basale) e post-intervento. I ricercatori hanno consultato uno statistico del BCCHRI per quanto riguarda l'analisi dei dati. L'analisi statistica includerà l'analisi dei dati intra-individuali (disegno di studio n=1) e confronterà – utilizzando un test T appaiato – i dati pre- e post-intervento ottenuti dai due metodi dei traccianti isotopici stabili, VO2 max, DXA e questionari sulla qualità della vita. I risultati di questi test saranno anche analizzati descrittivamente e i risultati pre e post-intervento saranno tracciati graficamente.

I risultati di questo studio proof of concept informeranno un progetto su larga scala inizialmente pianificato.