Glaucoma Exercise as Medicine Study (GEMS). (GEMS)

1. A. Vårt foreslåtte arbeid bygger på forutsetningen om at: (1) å forhindre skade på synsfelt (VF) vil bevare funksjonalitet og livskvalitet (QoL); (2) små grader av VF-forbedring er mulig i øyne med ganglioncelleskade (GC) (ved bruk av glaukom som modell), og terapier som gir slike forbedringer kan gi langsiktig nevrobeskyttelse; (3) retinale vaskulære parametre og nevrobeskyttende midler (BDNF) bidrar til GC-skade, og terapier som forbedrer disse parametrene (dvs. trening) kan forhindre utbruddet eller forverringen av VF-skade; og (4) QoL kan forbedres hos pasienter med GC-skade uavhengig av alvorlighetsgraden av VF-skade. Basert på dette premisset foreslår etterforskerne å fastslå om trening kan skape målbare forbedringer i GC-funksjonen (Mål 1) og forbedre retinale vaskulære parametre og nivåer av nevrobeskyttende faktorer (BDNF; Mål 2), noe som antyder at det kan være nyttig for å beskytte mot ytterligere GC-skader, som bevarer livskvaliteten. Til slutt foreslår etterforskerne også at trening kan forbedre elementer av QoL uavhengig av synsforandringer (Mål 3).
2. Bakgrunn Flere studier ga bevis for at stillesittende livsstil bidrar betydelig til utviklingen av en betydelig risiko for aldersrelatert sykdom og komplikasjoner. Etterforskerens tidligere arbeid med 141 eldre voksne med manifest glaukom og glaukom mistenkte har vist langsommere VF-tap med moderat kraftig fysisk aktivitet (PA) og ikke-sittende aktiviteter. 2,6 timer med økt PA og ytterligere 5000 daglige skritt har vist en reduksjon i VF-tapet med opptil 10 % i den behandlede gruppen av glaukompasienter med flere trinn (+0,007 desibel (dB)/år/1000 daglige skritt, P < 0,001) , moderat til kraftig aktivitet (+0,003 desibel (dB) /år/10 minutter til med moderat til kraftig aktivitet per dag, P < 0,001), og mer ikke-sittende aktivitet (+0,007 desibel (dB) /år/30 flere minutter med ikke-sittende tid per dag, P = 0,005). En annen studie viste en sterk sammenheng mellom redusert aktivitetsfragmentering og alvorlighetsgraden av VF-skade som reflekterer lavere fysiologiske funksjoner; hver 5- desibel (dB) reduksjon i (integrert synsfelt) IVF-følsomhet var assosiert med 16,3 færre aktive minutter/dag (P < 0,05). Det er et sterkt behov for å etablere sammenhengen mellom okulær fysiologi og PA; Derfor er det nødvendig med flere mekanistiske tilnærminger som viser den vaskulære fysiologien relatert til forbedrede visuelle funksjoner og nevrobeskyttelse ved glaukom. Mer praktiske metoder for effektiv terapi og langsiktige randomiserte kontrollerte studier er nødvendig for å bevise en årsak-virkning-sammenheng.
3. Studiedesign, inkludert sekvensen og tidspunktet for studieprosedyrer. Denne studien er utformet som en prospektiv studie med ett senter der alle forsøkspersoner blir evaluert over påfølgende 12-ukers vanlige aktivitets- (kontroll) og trenings- (intervensjons)perioder. Dette designet ble valgt over: (1) et cross-over-design, som ville bli utfordret av noen deltakere som først ble tildelt til å trene og fortsette å trene etter å ha gått over til vanlig aktivitet, eller (2) en sammenligning av trenings- og ventelistekontrollgrupper . (3) 20 normalt seende kontrolldeltakere i alderen 21 år eller eldre vil bli inkludert for pilottesting. Tanken bak å inkludere den yngre aldersgruppen er å teste studieprosedyrens gyldighet og gi innsikt i prosjektets reelle omfang. Det er også mindre data om hvordan disse aldersgruppene kan reagere på intervensjoner som studeres. Sistnevnte vil kreve en mye større utvalgsstørrelse (som nødvendiggjør en multisenterstudie der den foreslåtte avbildningen ikke ville være tilgjengelig) på grunn av større variabilitet på tvers av emne kontra innenfor emne, spesielt i ERG-testing. Spesielt er ERG-testing et spesielt viktig studieresultat da det objektivt måler GC-funksjonen for å bekrefte at forbedringer i det primære utfallsmålet (VF-sensitivitet) ikke skyldes forbedret oppmerksomhet, kognisjon eller reaksjonshastighet. Undersøkerne inkluderer også både en kontrollgruppe (ingen øyesykdom) og glaukom (modellsykdom for GC-skade), ettersom (1) endringer i GC-funksjon kan oppstå fra gjenoppretting av skadede, men levende GC-er (nevro-restitusjon) eller forbedring av GC-funksjonen. uavhengig av skadenivået (nevroforsterkning) - en forskjell som bare kan gjøres ved å inkludere normale kontroller; (2) forbedring i fysiologiske parametere (spesielt blodstrøm) i kontrollgruppen vil tjene som en positiv kontroll gitt at forbedringer i retinal blodstrøm har blitt sett med et høyhastighets kretsmotstandstreningsprogram hos eldre voksne uten øyesykdom, og ( 3) sammenligninger av treningsrelaterte endringer i kontroll- og glaukomgruppene vil bekrefte at de antatte fysiologiske fordelene ved trening ikke går tapt i øynene med GC-skade fra glaukom.

Deltakerne vil gjennomføre 6 studiebesøk der deltakerne vil bli evaluert ved: (1) Synsfelt (VF), (2) Elektroretinogram (ERG), (3) Laserflekkkontrastbilde (LSCI), (4) Optisk koherenstomografi angiografi (OCTA), (5) Synlig lys optisk koherenstomografi (VisOCT), (6) QoL ved bruk av Glaucoma computer adaptive test (GlauCAT™) og (7) kondisjonstesting via testen for fysisk arbeidskapasitet (PWC). Besøk vil skje i grupperte par før og etter den vanlige aktiviteten og etter treningen. I løpet av treningsprogrammet vil deltakerne gjennomføre tre 75' treningsøkter ukentlig i eksterne grupper, koblet til hverandre og instruktøren via zoomlink.

Etterforskerne vil rekruttere 75 glaukompasienter og 75 normalt seende kontroller i alderen 21 til 80 fra Johns Hopkins Wilmer Eye Institute for å ha 60 forsøkspersoner i hver gruppe som består innledende screening og 50 i hver gruppe som fullfører alle studieprosedyrer. Glaukomindivider vil bli diagnostisert med primær åpenvinklet glaukom basert på kliniske undersøkelser, optisk koherenstomografi (OCT) og VF-testing. Bevis for glaukom bør være tilstede i begge øyne, med ett øye som viser et gjennomsnittlig avvik (MD) mellom -5 og -15 desibel (dB). Kontroller vil bli rekruttert fra hjemmesamboere (ektefeller/partnere) til pasienter som besøker Wilmer Eye Institute, pasienter som blir sett for rutinemessig øyebehandling (generell øyeundersøkelse, refraksjon) og, om nødvendig, frivillige i samfunnet. Kontroller må ha normal synsskarphet (VA) (20/40 eller bedre) og kontrastfølsomhet (logCS>1,50) i hvert øye og ingen selvrapporterte okulære tilstander annet enn mild grå stær, tørre øyne, brytningsfeil eller annet ikke-visuelt signifikante tilstander (okulære allergier, pinguecula, etc.).

I begge grupper vil individer bli ekskludert med en historie med noe av følgende i begge øynene: diabetisk retinopati, netthinneløsning, uveitt, retinal arterie eller veneokklusjon, sentral serøs retinopati, amblyopi eller andre tilstander som resulterer i en korrigert VA verre enn 20/40; Kontroller vil også bli ekskludert hvis deltakerne har en historie med glaukom, mistenkt glaukom eller okulær hypertensjon. Andre eksklusjonskriterier er ukontrollert blodtrykk Systolisk blodtrykk (SBP) >160 eller diastolisk blodtrykk (DBP) >100), snittkirurgi (okulær eller ikke-okulær) de siste 6 månedene, komorbiditeter som gjør treningsprogram umulig, sigarettrøyking, kroppsmasseindeks (BMI) 42 kg/m2, eller graviditet. Pasienter som rapporterer moderat/kraftig aktivitet i mer enn 90 minutter/uke vil heller ikke være kvalifisert. Egnethet for trening vil bli bestemt ved hjelp av Physical Activity Readiness Questionnaire Plus (PARQ+). Studierekruttering vil skje ved Johns Hopkins Wilmer Eye Institute, enten East Baltimore campus klinikken, eller 2 av de travleste satellitt klinikkene - Green Spring Station og Columbia, som ligger 12 og 24 miles fra East Baltimore campus. Minst 3 av de 6 studiebesøkene vil finne sted ved Wilmer Eye Institute East Baltimore Campus, hvor maskinene for optisk koherens tomografi angiografi (OCT-A) og synlig lys optisk koherens tomografi (Vis OCT) er plassert. De resterende studiebesøkene kan gjennomføres ved Columbia- eller Green Spring Station-klinikkene hvis det passer for pasienten. Treningsintervensjonen vil skje eksternt over Zoom, med treningsfysiologen lokalisert i deltakerens hjem eller kontor og studiedeltakeren lokalisert i deltakerens hjem.