Vurdering av energimetabolisme ved metabolske myopatier

Metabolske myopatier er en gruppe genetiske tilstander som påvirker energiproduksjonen i muskelen og skyldes uttømming av muskeladenosintrifosfat (ATP). Denne gruppen inkluderer lidelser av mitokondriell oksidativ fosforylering (mitokondrielle myopatier, MM), fettsyreoksidasjon (FAOD), Pompes sykdom og generering av glykolytiske substrater (muskelglykogenose, GSD-er) fra muskelglykogen. I stor grad er disse lidelsene mottakelige for behandling inkludert trening og ernæringsbehandling og/eller vitamin-kofaktortilskudd.

Det mangler ikke-invaderende biomarkører som kan brukes til å overvåke behandlingseffektivitet. Tradisjonelt brukes maksimal oksygenopptak (VO2 max), livskvalitetsspørreskjema, dobbeltenergi-røntgenabsorptiometri (DXA/DEXA), muskelbiopsier, blodlaktat og kreatinkinase som surrogat-biomarkører, men disse har begrenset gyldighet for å vurdere respons på terapeutiske intervensjoner hos pasienter med myopatier. Det endelige målet er å etablere en plattform for kliniske studier som bruker minimalt invaderende tester for å evaluere energimetabolismen hos pasienter med metabolske myopatier som respons på terapeutiske intervensjoner, som fysioterapitreningsprogram. Disse minimalt invaderende testene kan brukes til å utvikle en plattform for kliniske studier for pasienter med muskelsykdom.

Hovedmålet (formålet) med denne studien er å vurdere nytten av en intervensjon: et 12-ukers hjemmebasert fysioterapitreningsprogram for metabolske myopatier ved å måle ulike utfall før og etter terapeutisk intervensjon ved bruk av minimalt invaderende tester. Forskerne vil gjennomføre et 12-ukers hjemmebasert fysioterapitreningsprogram for 3 pediatriske pasienter med metabolske myopatier mellom 10 og 18 år.

Følgende utfall vil bli målt før og etter intervensjon:

1. Glukose pustetest: glukoseoksidasjon (i mg/kg/min) målt ved 13C-glukoseoksidasjon.
2. Dobbeltmerket vann og urintest: vurdere totalt energiforbruk i frittlevende tilstand (i kcal).
3. Eksersistest: VO2 max (i ml/kg/min).
4. Muskelinnholdstest: Muskelmasse (i gram) målt med DXA.
5. Livskvalitetsspørreskjematest: Livskvalitet målt med PedsQL.

Sekundærmålet (formålet) med denne studien er å vise at en glukose pustetest som måler glukoseoksidasjon (i mg/kg/min) og en dobbeltmerket vann og urintest som måler totalt energiforbruk (i kcal) er utfall som kan brukes i kliniske studier for å evaluere terapeutiske intervensjoner, sammen med VO2 max, DXA og livskvalitetsspørreskjemaer. I den forbindelse er dette en konseptbevisstudie med mål om å beskrive de to biomarkørresultatene som respons på en terapeutisk intervensjon sammenlignet med VO2-max og DXA-skanning og livskvalitets- og kliniske spørreskjemaer hos 3 deltakere.

Studiedesignet er n av 1 og vil sammenligne resultatene av testene før og etter terapeutiske intervensjoner hos de samme pasientene.

Glukose pustetest: for glukoseoksidasjonen (i mg/kg/min) målt ved 13C-glukoseoksidasjon, vil resultatene plottes som gjentatte målinger (3 ganger før og etter intervensjon) for hver enkelt deltaker. Gjentatte målinger vil redusere den intra-individuelle variasjonen. Et 12-ukers hjemmebasert fysioterapitreningsprotokoll er utviklet av forskerteamets lege og kinesiologer med erfaring med trening, barn og metabolske myopatier. Den terapeutiske intervensjonen, et 12-ukers hjemmebasert fysioterapitreningsprogram utført minst 5 ganger per uke, under virtuell tilsyn 3 ganger per uke av en kinesiolog, inneholder samme type øvelser som normalt foreskrives til denne populasjonen på klinisk basis. Alle pasienter vil utføre samme program for å redusere inter-variasjon.

Parallelt vil kliniske metoder som VO2max, PedsQL og DXA bli målt før (baseline) og etter intervensjonsevaluering. Forskerne har konsultert en BCCHRI-statistiker angående dataanalysen. Statistisk analyse vil inkludere intra-individuell dataanalyse (n=1 studiedesign) og vil sammenligne - ved bruk av en Parret T-test - dataene før og etter intervensjon hentet fra de to stabile isotopspormetodene, VO2 max, DXA og livskvalitetsspørreskjemaer. Resultatene av disse testene vil også bli beskrivende analysert, og resultatene før og etter intervensjon vil bli plottet grafisk.

Resultatene av denne konseptbevisstudien vil informere et større prosjekt som opprinnelig var planlagt.