Vitamin B6, B12, folsyre og trening ved Parkinsons sykdom

Personer med Parkinsons sykdom (PD) har høyere risiko for død av koronarsykdom og hjerneslag (Gorell, Johnson, & Rybicki, 1994; Postuma & Lang, 2004). Sytti prosent av personer med PD lider av demens eller kognitiv svikt. Reduserte nivåer av B-vitaminer er knyttet til økte nivåer av homocystein (et protein som produseres i kroppen) som har vært direkte knyttet til hjertesykdom, cerebrovaskulær ulykke, demens og nedsatt kognitiv funksjon (Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004). Normalisering av nivåene av homocystein og B-vitaminer i kroppen har vist seg å redusere risikoen for disse sykdommene og forbedre kognitiv ytelse (Miller et al., 2003; Morris, 2003).

Levodopa-terapi, som brukes til å behandle individer med PD, forårsaker forhøyede homocysteinnivåer (Blandini et al., 2001; Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004). Mekanismen bak det forhøyede homocysteinet er relatert til vitamin B-status (Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004). L-dopa gjennomgår O-metylering og den reaksjonen produserer s-adenosylhomocystein (SAH). SAH blir deretter hydrolysert og danner homocystein. Derfor, jo mer L-dopa som krever 0-metylering, jo mer homocystein produseres. Når homocystein er produsert, blir det metabolisert tilbake til metionin eller cystein. For at det skal metaboliseres til metionin og cystein, trengs vitamin B6, B12 og folat. Hvis homocystein ikke kan metaboliseres, akkumuleres det i kroppen, og skaper farlige nivåer (Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004).

Å gjennomgå levodopa-behandling svekker ikke homocysteinmetabolismen, men forårsaker snarere en økning i homocysteinsyntesen, slik at den overskrider kroppens evne til å metabolisere den. Dermed må nivåene av vitamin B12 og folat være høyere hos individer på levodopa-behandling for å møte behovet for større homocysteinmetabolisme (Miller et al., 2003).

Det er rikelig med eksperimentell støtte for B-vitamintilskudd for å redusere homocysteinnivået i denne populasjonen (Lamberti et al., 2005; Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004; Zoccolella et al., 2005). Tilskudd av B12 (cyanokobalamin) og folsyre har vist seg å redusere homocysteinnivåene betydelig hos individer med hyperhomocysteinemi på L-dopa-behandling (Lamberti et al., 2005). Miller har vist at individer som får L-dopa-behandling har betydelig reduserte nivåer av B6, men likevel normale cysteinnivåer. Vitamin B6 er et koenzym i glutationsyntese fra cystein. Vitamin B6 (pyridoksinhydroklorid) tilskudd har imidlertid ikke blitt observert i denne populasjonen, derfor vil etterforskerne supplere B6 samt B12 og folsyre. I tillegg til B-vitaminer har trening og styrketrening vist seg å senke homocysteinnivået (Vincent, Bourguignon, & Vincent, 2006) og øke hvilende GSH (Elokda & Nielsen, 2007).

Forhøyet homocystein har vært korrelert med reduserte glutationnivåer (Mosharov, Cranford, & Banerjee, 2000). Glutation (GSH) er delvis dannet av cystein, og forårsaker en direkte kobling mellom glutation og homocystein (se diagram). GSH er en av de kraftigste antioksidantene i kroppen vår. GSH er en redusert form for glutation som fungerer som vårt hovedforsvar mot reaktive oksygenarter (ROS) eller frie radikaler (FR). ROS bidrar til initiering av mange sykdommer (Viguie et al., 1993). Glutation disulfide (GSSG) er den oksiderte formen av GSH. Vanligvis måles GSH og GSSG som et forhold (GSH:GSSG) i blodet vårt for å gi en umiddelbar forståelse av antioksidantstatusen i kroppen vår (Elokda & Nielsen, 2007; Viguie et al., 1993). Personer med PD har lavere nivåer av GSH i hvile enn ikke-PD, og ​​lavere nivåer av GSH har vært direkte korrelert med alvorlighetsgraden av sykdommen (Bharath & Andersen, 2005; Maher, 2005).

Det nåværende eksperimentet søker å finne ut om personer med PD vil ha nytte av tilskudd av vitamin B6 (pyridoksinhydroklorid), B12 (cyanokobalamin) og folsyre, om de vil ha nytte av et 6-ukers sirkeltreningsprogram, eller om de vil ha nytte av en kombinasjon av de to intervensjonene. Utfallsvariablene vil inkludere: plasmahomocystein, GSH:GSSG ratio, kognitiv funksjon, balanse, styrke, funksjonelle aktiviteter, kinematisk ganganalyse og et livskvalitetsspørreskjema.

Etterforskerne antar at de typiske lavere GSH-nivåene og høyere homocysteinnivåene hos personer med PD vil normaliseres ved å supplere B6, B12 og folat, og dermed redusere oksidativt stress og tilby mer beskyttelse av ROS. Etterforskerne antar at sirkeltrening vil redusere homocysteinnivået og øke glutationnivået. Videre forventer etterforskerne både intervensjoner for å forbedre funksjonelle tiltak som gang og balanse samt forbedre skalaer som måler livskvalitet og depresjon.

Tjuefire stillesittende frivillige diagnostisert med PD ble rekruttert til denne studien (kraftanalyse på 0,80-nivå). Alle forsøkspersonene var mellom 50 og 80 år og vurdert på en Hoehn og Yahr-skala på nivå 2. Forsøkspersonene ble matchet alder og kjønn.

Hvert forsøksperson vil utføre en tredemølletreningstoleransetest, og vil bli tatt til topptrening. Maksimal trening er definert som 90 % av målpulsen, en RPE på 9, hvis forsøkspersonen ikke klarer å opprettholde tempoet på tredemøllen, eller hvis anaerob terskel er oppnådd. I tillegg vil American College of Sports Medicine (ACSM) retningslinjer for å avslutte treningstesting bli fulgt. Under treningstesten vil puls (HR), VO2, RER, VCO2 og EKG-sporing bli registrert med 1 minutts intervaller; BP og RPE vil bli registrert innen det andre og tredje minuttet av hver etappe. Vitale tegn, RPE og MET-nivåer vil også bli registrert ved avslutning av trening. 3 cc blod vil bli tappet umiddelbart etter trening (innen 3 minutter). Blodet vil bli frosset og lagret i et laboratorium.

Funksjonelle tiltak

Underkroppsfunksjonstesting vil bli målt ved en stand-up and go timed test (Chair Stand Test) (Rikli,1999). Deltakerne vil bli bedt om å reise seg fra en stol og deretter gå tilbake til sittende stilling. De vil bli bedt om å utføre dette så mange ganger de kan i løpet av en 30 sekunders periode. Det vil først bli demonstrert av testeren og de vil få ett øvingsstativ. Det vil være en 30 s-prøve, og det totale antallet komplette sitteplasser vil være poengsummen.

Gangen vil bli målt med kinematisk analyse ved hjelp av et syv-kamera (60 Hz) Peak Performance Motus 2000 sanntidssystem (Peak Performance Technologies, Inc., Englewood, Colorado). Ved å bruke et modifisert Helen Hayes Marker Set, vil passive reflekterende markører plasseres i hele kroppen som muliggjør presis måling av gange (Kadaba, Ramakrishnan, & Wootten, 1990). Forsøkspersonene vil bli bedt om å gå 10 meter langs en rett, glatt og malt betongsti. Testeren vil demonstrere én gang, og forsøkspersonen vil utføre tre forsøk med en sittende hvile på 3 minutter mellom hvert forsøk.

Balansen vil bli testet med et SMART Balance Master System (NeuroCom International, Inc., Clackamas, Oregon). Protokoller som brukes inkluderer sensorisk organisasjonstest, motorkontrolltest, grenser for stabilitetstest og den unilaterale holdningstesten (Bronte-Stewart, Minn, Rodrigues, Buckley og Nashner, 2002).

Muskelstyrken vil bli testet med ledd på hver enkelt CYBEX-maskin. Benforlengelse, beinpress, legkrøll, hofteadduksjon/abduksjon, bakre rad, brystflue, armkrøll og sittende dip. Maksimalt én repetisjon vil bli brukt for bare én prøve på hver modalitet. Testeren vil utføre øvelsen først for å demonstrere. Personen vil bli bedt om å løfte så mye vekt som mulig kun én gang. En 3-minutters hvileperiode vil bli gitt mellom hver maskin.

Livskvalitet vil bli målt ved hjelp av Parkinsons Disease Questionnaire 39 (PDQ-39) (Marinus, 2008). Psykososial og kognitiv funksjon vil bli målt ved hjelp av spørreskjemaet SCOPA-PS (Marinus, Visser, Martinez-Martin, van Hilten, & Stiggelbout, 2003). Hvert forsøksperson vil fylle ut disse spørreskjemaene før studien og etter å ha fullført studien.

Innblanding

Blodprøver, urinprøver og 1 RM (ACSM Guidelines) vil bli målt før treningsstresstesten, samme dag om morgenen og faste. Forsøkspersonene vil komme i løpet av en annen dag for å utføre ganganalyse, balansetesting, funksjonstesting og for å fylle ut spørreskjemaet PDQ-39 og SCOPA.

Hver deltaker vil bli tilfeldig fordelt i en av fire grupper. Aerob treningstrening med vekttrening (AWT), AWT med B-vitamintilskudd (AWT+B), B-vitamintilskudd uten trening (BS), og en kontrollgruppe (C). Treningsøktene varer i 40 minutter og tre ganger i uken. De vil bestå av 20 minutter med aerobic trening enten ved hjelp av en tredemølle eller en elliptisk crosstrainer. Siden HR ikke er et nøyaktig verktøy for å bestemme treningsintensiteten hos personer med PD, vil deltakerne bli overvåket for å opprettholde en HR som er konsistent med V02 på 60-70 % av deres maks V02 som bestemt fra deres første GXT. Vekttrening vil bestå av syv CYBEX motstandstreningsmaskiner. Disse inkluderer benforlengelse, leg curl, benpress, hofteabduksjon, latissimus dorsi pulldown, brystflue og sittende dukkert. Hver deltaker vil utføre maksimalt 1 repetisjon på hvert utstyr og registreres som et mål for deres styrke før trening. Etterforskerne vil bruke 50 %-80 % av 1 RM til å utføre 1 sett med 8-15 repetisjoner per øvelse med 30-talls hvileperiode mellom hvert sett med øvelser (Elokda & Nielsen, 2007; Vincent et al., 2006)(ACSM) . Gruppen som skal suppleres vil få 5 mg/dag folat, 2000 mcg/dag cyanokobalamin (oral B12) (Butler et al., 2006; Lamberti et al., 2005) og 25 mg/dag B6 (Malouf & Grimley Evans, 2003).