パーキンソン病におけるビタミン B6、B12、葉酸と運動

パーキンソン病 (PD) の患者は、冠動脈疾患および脳卒中による死亡のリスクが高くなります (Gorell、Johnson、および Rybicki、1994; Postuma、および Lang、2004)。 PD 患者の 70% は、認知症または認知障害に苦しんでいます。 ビタミン B のレベルの低下は、心臓病、脳血管障害、認知症、および認知機能の障害に直接関係しているホモシステイン (体内で生成されるタンパク質) のレベルの上昇に関連しています (Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004)。 体内のホモシステインとビタミン B のレベルを正常化すると、これらの疾患のリスクが軽減され、認知能力が向上することが示されています (Miller et al., 2003; Morris, 2003)。

PD 患者の治療に使用されるレボドパ療法は、ホモシステイン レベルの上昇を引き起こします (Blandini et al., 2001; Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004)。 ホモシステインの上昇の背後にあるメカニズムは、ビタミン B の状態に関連しています (Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004)。 L-ドーパは O-メチル化を受け、その反応により s-アデノシルホモシステイン (SAH) が生成されます。 その後、SAH は加水分解され、ホモシステインを形成します。 したがって、O-メチル化を必要とする L-ドーパが多いほど、より多くのホモシステインが生成されます。 ホモシステインが生成されると、メチオニンまたはシステインに代謝されます。 それがメチオニンとシステインに代謝されるためには、ビタミン B6、B12、葉酸が必要です。 ホモシステインが代謝されない場合、体内に蓄積し、危険なレベルになります (Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004)。

レボドパ療法を受けても、ホモシステインの代謝は損なわれませんが、ホモシステインの合成が増加し、身体の代謝能力を超えてしまいます。 したがって、ビタミン B12 と葉酸のレベルは、より高いホモシステイン代謝の必要性に対処するために、レボドパ療法を受けている個人でより高くする必要があります (Miller et al., 2003)。

この集団のホモシステインレベルを下げるためのビタミン B 補給については、十分な実験的裏付けがあります (Lamberti et al., 2005; Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004; Zoccolella et al., 2005)。 B12 (シアノコバラミン) と葉酸を補給すると、L-ドーパ療法を受けている高ホモシステイン血症患者のホモシステイン レベルが大幅に低下することが示されています (Lamberti et al., 2005)。 ミラーは、L-ドーパ療法を受けている個人は、B6レベルが大幅に低下しているが、システインレベルは正常であることを示しています. ビタミン B6 は、システインからのグルタチオン合成における補酵素です。 ただし、ビタミン B6 (ピリドキシン塩酸塩) の補給はこの集団では観察されていないため、研究者は B6、B12、葉酸を補給します。 ビタミン B に加えて、運動と筋力トレーニングはホモシステイン レベルを低下させ (Vincent、Bourguignon、および Vincent、2006)、安静時 GSH を増加させることが示されています (Elokda & Nielsen、2007)。

ホモシステインの上昇は、グルタチオンレベルの低下と相関しています (Mosharov, Cranford, & Banerjee, 2000)。 グルタチオン (GSH) の一部はシステインによって形成され、グルタチオンとホモシステインを直接結び付けます (図を参照)。 GSH は、私たちの体内で最も強力な抗酸化物質の 1 つです。 GSH はグルタチオンの還元型であり、活性酸素種 (ROS) またはフリーラジカル (FR) に対する主な防御として機能します。 ROS は、多くの疾患の発症に寄与しています (Viguie et al., 1993)。 グルタチオンジスルフィド (GSSG) は、GSH の酸化型です。 通常、GSH と GSSG は血液中の比率 (GSH:GSSG) として測定され、体内の抗酸化状態を即座に理解するのに役立ちます (Elokda & Nielsen, 2007; Viguie et al., 1993)。 PD 患者は、非 PD 患者よりも安静時の GSH レベルが低く、GSH レベルの低下は疾患の重症度と直接相関しています (Bharath & Andersen, 2005; Maher, 2005)。

現在の実験では、PD患者がビタミンB6（ピリドキシン塩酸塩）、B12（シアノコバラミン）、および葉酸の補給から恩恵を受けるかどうか、6週間のサーキットトレーニングプログラムから恩恵を受けるかどうか、またはそれらが恩恵を受けるかどうかを判断しようとしています2 つの介入の組み合わせ。 結果変数には、血漿ホモシステイン、GSH:GSSG 比、認知機能、バランス、筋力、機能的活動、運動学的歩行分析、および生活の質に関するアンケートが含まれます。

研究者らは、PD患者の一般的に低いGSHレベルと高いホモシステインレベルは、B6、B12、および葉酸を補給することによって正常化され、酸化ストレスを軽減し、ROSの保護を強化すると仮定しています. 研究者は、サーキットトレーニングがホモシステインレベルを低下させ、グルタチオンレベルを上昇させるという仮説を立てています. さらに、研究者は、両方の介入が歩行やバランスなどの機能的測定値を改善するだけでなく、生活の質とうつ病を測定するスケールを改善することを期待しています.

PD と診断された 24 人の座りがちなボランティアが、この研究のために採用されました (.80 レベルでの検出力分析)。 すべての対象者は 50 歳から 80 歳の間で、Hoehn and Yahr スケールでレベル 2 に評価されました。対象者は年齢と性別が一致していました。

各被験者は、トレッドミル運動負荷試験を実施し、運動のピークに連れて行かれます。 被験者がトレッドミルのペースを維持できない場合、または無酸素性閾値に達した場合、ピーク運動は目標心拍数の 90%、RPE 9 として定義されます。 さらに、運動テストを中止するためのアメリカ スポーツ医学会 (ACSM) のガイドラインに従います。 運動テスト中、心拍数 (HR)、VO2、RER、VCO2、および EKG トレースが 1 分間隔で記録されます。 BP と RPE は、各ステージの 2 分目と 3 分以内に記録されます。 バイタル サイン、RPE および MET レベルも、運動終了時に記録されます。 運動直後（3 分以内）に 3 cc の採血を行います。 血液は凍結され、実験室で保管されます。

機能対策

下半身の機能テストは、スタンドアップ アンド ゴー タイム テスト (チェア スタンド テスト) によって測定されます (Rikli、1999)。 参加者は椅子から立ち上がってから、座位に戻るように求められます。 これを 30 秒間に何度でも実行するよう求められます。 最初にテスターに​​よってデモンストレーションが行われ、1 台の練習台が与えられます。 30 秒の試行が 1 回あり、完全なシットトゥスタンドの合計数がスコアになります。

歩行は、7台のカメラ（60 Hz）Peak Performance Motus 2000リアルタイムシステム（Peak Performance Technologies、Inc.、Englewood、Colorado）を使用した運動学的分析で測定されます。 修正された Helen Hayes マーカー セットを使用して、歩行の正確な測定を可能にする受動反射マーカーが体全体に配置されます (Kadaba、Ramakrishnan、および Wootten、1990)。 被験者は、まっすぐで滑らかな塗装されたコンクリートの道に沿って 10 m 歩くよう求められます。 テスターは 1 回デモンストレーションを行い、被験者は各試行の間に 3 分の着席休憩を挟んで 3 回の試行を行います。

バランスは、SMART Balance Master System (NeuroCom International, Inc.、Clackamas、オレゴン州) を使用してテストされます。 使用されるプロトコルには、感覚組織テスト、運動制御テスト、安定限界テスト、および片側スタンス テストが含まれます (Bronte-Stewart、Minn、Rodrigues、Buckley、および Nashner、2002 年)。

筋力は、個々の CYBEX マシンの関節ごとにテストされます。 レッグ エクステンション、レッグ プレス、レッグ カール、ヒップ アドダクション/アブダクション、リア ロー、チェスト フライ、アーム カール、シーテッド ディップ。 各モダリティの 1 回の試行のみに 1 回の最大反復回数が使用されます。 テスターは、デモンストレーションのために最初に演習を実行します。 被験者は、一度だけできるだけ多くの重量を持ち上げるよう求められます。 各マシンの間に 3 分間の休憩時間を設けます。

生活の質は、パーキンソン病アンケート 39 (PDQ-39) (Marinus、2008) を使用して測定されます。 心理社会的および認知機能は、SCOPA-PS アンケート (Marinus、Visser、Martinez-Martin、van Hilten、および Stiggelbout、2003) を使用して測定されます。 各被験者は、研究の前および研究の完了後に、これらのアンケートに記入します。

介入

血液サンプル、尿サンプル、および 1 RM (ACSM ガイドライン) は、運動負荷テストの前に、同じ日の朝と絶食時に測定されます。 被験者は2日目に来て、歩行分析、バランステスト、機能テストを実行し、PDQ-39およびSCOPAアンケートに記入します。

各参加者は、4 つのグループのいずれかにランダムに割り当てられます。 ウエイト トレーニングを伴う有酸素運動トレーニング (AWT)、ビタミン B 補給を伴う AWT (AWT+B)、トレーニングなしのビタミン B 補給 (BS)、および対照群 (C)。 エクササイズ トレーニング セッションは 40 分間で、週 3 回行われます。 トレッドミルまたはエリプティカル クロス トレーナーを使用した 20 分間の有酸素トレーニングで構成されます。 HR は PD の被験者の運動強度を決定するための正確なツールではないため、参加者は、最初の GXT から決定された最大 V02 の 60 ～ 70% の V02 と一致する HR を維持するように監視されます。 ウエイト トレーニングは、7 台の CYBEX レジスタンス エクササイズ マシンで構成されます。 これらには、レッグエクステンション、レッグカール、レッグプレス、ヒップアブダクション、広背筋プルダウン、チェストフライ、シーテッドディップが含まれます。 各参加者は、各機器で最大 1 回の繰り返しを実行し、トレーニング前の強度の尺度として記録されます。 研究者は、1 RM の 50% ～ 80% を使用して、エクササイズごとに 8 ～ 15 回の繰り返しを 1 セット実行し、エクササイズの各セットの間に 30 秒の休憩時間を入れます (Elokda & Nielsen, 2007; Vincent et al., 2006)(ACSM) . 補充される予定のグループには、5 mg/日の葉酸、2000 mcg/日のシアノコバラミン (経口 B12) (Butler et al., 2006; Lamberti et al., 2005)、および 25 mg/日の B6 が与えられます。 (マルーフとグリムリー・エバンス、2003 年)。