Effect van inspanningsgenexpressie en histonmodificaties bij patiënten met hemiplegie

Beroerte is wereldwijd een van de belangrijkste oorzaken van invaliditeit. Hemiplegie is de naam van de klinische aandoening die optreedt na een beroerte. Het is het verlies van kracht in de arm, het been en soms het gezicht aan één kant van het lichaam. Rehabilitatie is essentieel om de gevolgen na een beroerte tot een minimum te beperken, en patiënten die na de acute fase een continue professionele en systematische revalidatie ondergaan, hebben de neiging snel te herstellen. Een belangrijk therapeutisch doel van motorisch herstel is het maximaliseren van de neuronale plasticiteit en het faciliteren van motorische taken door middel van motorisch leren tijdens therapeutische oefeningen bij de neurorevalidatie van patiënten met motorische disfunctie. In het bijzonder wordt verwacht dat intacte motorgerelateerde hersengebieden de beschadigde neuronale systemen zullen compenseren. Daarom wordt verwacht dat therapeutische oefeningen het aangetaste neuronale systeem zullen compenseren door het (corticale) neuronale netwerk te veranderen, evenals de expressie van postsynaptische receptoren, presynaptische neurotransmitters, regeneratie, modulatie en synaptische vorming bij corticale synapsen. Epigenetische mechanismen reguleren gentranscriptie op basis van modificaties van DNA-promotergebieden en histonen in chromatine. Epigenetische mechanismen omvatten verschillende DNA- en histonmodificaties (dwz methylering en acetylering van DNA en histonen). In het bijzonder is het acetyleringsniveau van specifieke lysineresiduen in histonen een van de krachtigste epigenetische modificaties en essentieel voor transcriptionele regulatie. Studies tonen aan dat lichaamsbeweging de expressie en activiteit van HDAC's vermindert en de histonacetylering verhoogt, waardoor de expressie van genen die belangrijk zijn voor neuroplasticiteit wordt verhoogd.

Sommige genen geassocieerd met neuroplasticiteit zijn: Brain-Derived Neurotrofic Factor (BDNF), cAMP Response Element-Binding Protein (CREB1), Growth Associated Protein 43 (GAP43), Neurotrofe Receptor Tyrosine Kinase 2 (NTRK2), Synapsin I (SYN1).

Histone H3 Lysine 27 Acetylering (H3K27ac) speelt een cruciale rol in de epigenetische regulatie van genexpressie en wordt geassocieerd met processen zoals neuroplasticiteit, geheugen en leren. Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat omgevingsfactoren zoals lichaamsbeweging de H3K27ac-niveaus kunnen verhogen en zo de neuroplasticiteit kunnen ondersteunen.

In dit onderzoek krijgen deelnemers met acute hemiplegie hetzelfde routinematige revalidatieprogramma. Neuroplasticiteit-gerelateerde genexpressie en histonacetyleringsniveaus zullen worden vergeleken in veneus bloed afgenomen van de patiënt voor en na inspanning.

Daarnaast zal de patiënt voor en na de inspanning worden onderzocht, en zal een routinematige mini-mentale test, Brunnstrom, Fulg-Meyer evaluatie van de bovenste en onderste ledematen, spasticiteitsevaluatie met aangepaste Ashworth-schaal, functionele onafhankelijkheidsschaal, ABILHAND Stroke Hand Function Questionnaire, Stroke Impact worden uitgevoerd. Vragenlijst, 10-meter looptest zal worden uitgevoerd om de kwaliteit van leven en motoriek te evalueren.