Vitamine B6, B12, foliumzuur en lichaamsbeweging bij de ziekte van Parkinson

Personen met de ziekte van Parkinson (PD) hebben een hoger risico op overlijden door coronaire hartziekte en beroerte (Gorell, Johnson, & Rybicki, 1994; Postuma & Lang, 2004). Zeventig procent van de mensen met de ziekte van Parkinson lijdt aan dementie of cognitieve stoornissen. Verlaagde niveaus van B-vitaminen zijn gekoppeld aan verhoogde niveaus van homocysteïne (een eiwit dat in het lichaam wordt geproduceerd) die direct in verband zijn gebracht met hartaandoeningen, cerebrovasculair accident, dementie en verminderde cognitieve functie (Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004). Het is aangetoond dat het normaliseren van de niveaus van homocysteïne en B-vitamines in het lichaam het risico op deze ziekten vermindert en de cognitieve prestaties verbetert (Miller et al., 2003; Morris, 2003).

Levodopa-therapie, die wordt gebruikt om personen met de ziekte van Parkinson te behandelen, veroorzaakt verhoogde homocysteïnespiegels (Blandini et al., 2001; Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004). Het mechanisme achter de verhoogde homocysteïne houdt verband met de vitamine B-status (Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004). L-dopa ondergaat O-methylering en die reactie produceert s-adenosylhomocysteïne (SAH). SAH wordt vervolgens gehydrolyseerd en vormt homocysteïne. Daarom, hoe meer L-dopa waarvoor 0-methylering nodig is, hoe meer homocysteïne wordt geproduceerd. Zodra homocysteïne is geproduceerd, wordt het weer gemetaboliseerd tot methionine of cysteïne. Om te worden gemetaboliseerd tot methionine en cysteïne, zijn vitamine B6, B12 en foliumzuur nodig. Als homocysteïne niet kan worden gemetaboliseerd, hoopt het zich op in het lichaam, waardoor gevaarlijke niveaus ontstaan ​​(Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004).

Het ondergaan van levodopa-therapie schaadt het homocysteïnemetabolisme niet, maar veroorzaakt eerder een toename van de homocysteïnesynthese, zodat het het vermogen van het lichaam om het te metaboliseren overschrijdt. De niveaus van vitamine B12 en foliumzuur moeten dus hoger zijn bij personen die met levodopa worden behandeld om te kunnen voldoen aan de behoefte aan een hoger homocysteïnemetabolisme (Miller et al., 2003).

Er is voldoende experimentele ondersteuning voor vitamine B-suppletie om het homocysteïnegehalte in deze populatie te verlagen (Lamberti et al., 2005; Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004; Zoccolella et al., 2005). Het is aangetoond dat suppletie van B12 (cyanocobalamine) en foliumzuur de homocysteïnespiegel significant verlaagt bij personen met hyperhomocysteïnemie die L-dopa-therapie ondergaan (Lamberti et al., 2005). Miller heeft aangetoond dat personen die L-dopa-therapie krijgen, significant verlaagde niveaus van B6 hebben, maar toch normale cysteïnespiegels. Vitamine B6 is een co-enzym in de synthese van glutathion uit cysteïne. Suppletie met vitamine B6 (pyridoxinehydrochloride) is echter niet waargenomen in deze populatie, daarom zullen de onderzoekers zowel B6 als B12 en foliumzuur aanvullen. Naast B-vitamines is aangetoond dat lichaamsbeweging en krachttraining het homocysteïnegehalte verlagen (Vincent, Bourguignon, & Vincent, 2006) en GSH in rust verhogen (Elokda & Nielsen, 2007).

Verhoogde homocysteïne is in verband gebracht met verlaagde glutathionspiegels (Mosharov, Cranford, & Banerjee, 2000). Glutathion (GSH) wordt gedeeltelijk gevormd door cysteïne, waardoor er een directe link ontstaat tussen glutathion en homocysteïne (zie diagram). GSH is een van de krachtigste antioxidanten in ons lichaam. GSH is een gereduceerde vorm van glutathion die fungeert als onze belangrijkste verdediging tegen Reactive Oxygen Species (ROS) of Vrije Radicalen (FR). ROS dragen bij aan het ontstaan ​​van vele ziekten (Viguie et al., 1993). Glutathiondisulfide (GSSG) is de geoxideerde vorm van GSH. Doorgaans worden GSH en GSSG gemeten als een verhouding (GSH:GSSG) in ons bloed om direct inzicht te krijgen in de antioxidantstatus in ons lichaam (Elokda & Nielsen, 2007; Viguie et al., 1993). Personen met PD hebben in rust lagere GSH-waarden dan niet-PD-patiënten en lagere GSH-waarden zijn direct gecorreleerd met de ernst van de ziekte (Bharath & Andersen, 2005; Maher, 2005).

Het huidige experiment probeert te bepalen of personen met PD baat zullen hebben bij suppletie van vitamine B6 (pyridoxinehydrochloride), B12 (cyanocobalamine) en foliumzuur, of ze baat zullen hebben bij een circuittrainingsprogramma van 6 weken, of dat ze baat zullen hebben bij een combinatie van de twee interventies. De uitkomstvariabelen omvatten: homocysteïne in plasma, GSH:GSSG-ratio, cognitieve functie, balans, kracht, functionele activiteiten, kinematische ganganalyse en een vragenlijst over de kwaliteit van leven.

De onderzoekers veronderstellen dat de doorgaans lagere GSH-waarden en hogere homocysteïnewaarden bij mensen met de ziekte van Parkinson worden genormaliseerd door B6, B12 en foliumzuur aan te vullen, waardoor oxidatieve stress wordt verminderd en ROS beter wordt beschermd. De onderzoekers veronderstellen dat circuittraining het homocysteïnegehalte verlaagt en het glutathiongehalte verhoogt. Bovendien verwachten de onderzoekers dat beide interventies functionele metingen zoals lopen en evenwicht verbeteren, evenals schalen die kwaliteit van leven en depressie meten.

Vierentwintig sedentaire vrijwilligers met de diagnose PD werden gerekruteerd voor deze studie (power-analyse op .80-niveau). Alle proefpersonen waren tussen de 50 en 80 jaar oud en scoorden op een Hoehn- en Yahr-schaal op niveau 2. De proefpersonen kwamen overeen qua leeftijd en geslacht.

Elke proefpersoon voert een inspanningstolerantietest op de loopband uit en wordt naar maximale training gebracht. Piekoefening wordt gedefinieerd als 90% van de doelhartslag, een RPE van 9, als de proefpersoon het tempo van de loopband niet kan volhouden of als de anaerobe drempel is bereikt. Daarnaast worden de richtlijnen van het American College of Sports Medicine (ACSM) voor het beëindigen van inspanningstesten gevolgd. Tijdens de inspanningstest worden hartslag (HR), VO2, RER, VCO2 en ECG-tracings geregistreerd met tussenpozen van 1 minuut; BP en RPE worden opgenomen binnen de tweede en derde minuut van elke etappe. Vitale functies, RPE- en MET-niveaus worden ook geregistreerd bij het beëindigen van de training. Direct na de training (binnen 3 minuten) wordt 3 cc bloed afgenomen. Het bloed wordt ingevroren en opgeslagen in een laboratorium.

Functionele maatregelen

Functionele testen van het onderlichaam zullen worden gemeten door middel van een stand-up and go timed test (Chair Stand Test) (Rikli,1999). Deelnemers wordt gevraagd om op te staan ​​​​vanuit een stoel en vervolgens terug te keren naar zittende positie. Ze zullen worden gevraagd om dit zo vaak mogelijk uit te voeren in een periode van 30 seconden. Het wordt eerst door de tester gedemonstreerd en krijgt één oefenstand. Er zal één poging van 30 seconden zijn en het totale aantal volledige zitten tot staan ​​zal de score zijn.

Het looppatroon zal worden gemeten met kinematische analyse met behulp van een Peak Performance Motus 2000 Real-Time System met zeven camera's (60 Hz) (Peak Performance Technologies, Inc., Englewood, Colorado). Met behulp van een aangepaste Helen Hayes Marker Set worden passieve reflecterende markeringen door het hele lichaam geplaatst, waardoor het lopen nauwkeurig kan worden gemeten (Kadaba, Ramakrishnan, & Wootten, 1990). De proefpersonen wordt gevraagd om 10 meter over een recht, glad en geverfd betonpad te lopen. De tester zal één keer demonstreren en de proefpersoon zal drie proeven uitvoeren met een zittende rust van 3 minuten tussen elke proef.

De balans wordt getest met behulp van een SMART Balance Master System (NeuroCom International, Inc., Clackamas, Oregon). Gebruikte protocollen zijn onder meer de sensorische organisatietest, motorische controletest, limieten van stabiliteitstest en de unilaterale houdingstest (Bronte-Stewart, Minn, Rodrigues, Buckley, & Nashner, 2002).

De spierkracht wordt per gewricht getest op elke individuele CYBEX-machine. Leg Extension, Leg Press, Leg Curl, Hip Adduction/Abduction, Rear Row, Chest Fly, Arm Curl en Seated Dip. Er wordt een maximum van één herhaling gebruikt voor slechts één poging op elke modaliteit. De tester zal de oefening eerst uitvoeren om te demonstreren. Het onderwerp zal worden gevraagd om slechts één keer zoveel mogelijk gewicht op te tillen. Tussen elke machine wordt een rustperiode van 3 minuten ingelast.

De kwaliteit van leven wordt gemeten aan de hand van de Parkinson's Disease Questionnaire 39 (PDQ-39) (Marinus, 2008 ). De psychosociale en cognitieve functie zal worden gemeten met behulp van de SCOPA-PS-vragenlijst (Marinus, Visser, Martinez-Martin, van Hilten, & Stiggelbout, 2003). Elke proefpersoon vult deze vragenlijsten voorafgaand aan het onderzoek en na afloop van het onderzoek in.

Interventie

Bloedmonsters, urinemonsters en 1 RM (ACSM-richtlijnen) worden gemeten vóór de inspanningstest, op dezelfde dag in de ochtend en nuchter. Onderwerpen komen op een tweede dag om ganganalyse, balanstesten, functionele testen uit te voeren en om de PDQ-39- en SCOPA-vragenlijst in te vullen.

Elke deelnemer wordt willekeurig toegewezen aan een van de vier groepen. Aërobe training met krachttraining (AWT), AWT met vitamine B-suppletie (AWT+B), vitamine B-suppletie zonder training (BS) en een controlegroep (C). De oefentrainingen duren 40 minuten en worden drie keer per week gegeven. Ze zullen bestaan ​​uit 20 minuten aerobe training met behulp van een loopband of een elliptische crosstrainer. Aangezien HR geen nauwkeurig hulpmiddel is om de trainingsintensiteit te bepalen bij personen met PD, zullen deelnemers worden gecontroleerd om een ​​HR te behouden die consistent is met V02 van 60-70% van hun maximale V02 zoals bepaald op basis van hun initiële GXT. Gewichtstraining zal bestaan ​​uit zeven CYBEX-weerstandsoefeningsmachines. Deze omvatten leg extension, leg curl, leg press, heupabductie, latissimus dorsi pulldown, borstvlieg en zittende dip. Elke deelnemer voert maximaal 1 herhaling uit op elk apparaat en wordt geregistreerd als een maatstaf voor hun pre-trainingskracht. De onderzoekers gebruiken 50%-80% van hun 1 RM om 1 set van 8-15 herhalingen per oefening uit te voeren met een rustperiode van 30 seconden tussen elke set oefeningen (Elokda & Nielsen, 2007; Vincent et al., 2006) (ACSM) . De groep die suppletie gaat krijgen krijgt 5 mg/dag foliumzuur, 2000 mcg/dag cyanocobalamine (oraal B12)(Butler et al., 2006; Lamberti et al., 2005) en 25 mg/dag B6 (Malouf & Grimley Evans, 2003).