Geny, ćwiczenia, funkcje neurokognitywne i neurodegeneracyjne: podejście oparte na społeczności (GEMSII)

Chociaż terapie antycholinesterazowe znacznie poprawiły leczenie objawowe choroby Alzheimera (AD), nie wykazano, aby znacząco spowalniały postęp choroby; a terapie ukierunkowane na amyloid przyniosły rozczarowujące wyniki. Jako alternatywę lub uzupełnienie terapii lekowej pojawia się obiecujące, oparte na dowodach i stosunkowo wolne od skutków ubocznych podejście do stylu życia. W badaniach przekrojowych i prospektywnych oraz kilku badaniach z randomizacją; wykazano, że ćwiczenia aerobowe poprawiają funkcje poznawcze u starszych osób. Jednak mechanizmy tych efektów pozostają słabo poznane. Ponieważ obecnie uznaje się, że ryzyko chorób sercowo-naczyniowych (CVD) może katalizować rozwój AD, konieczne jest zbadanie, czy adaptacja stylu życia, która, jak wykazano, zmniejsza ryzyko CVD, może korzystnie modyfikować trajektorie poznawcze i markery neurodegeneracji. Takie interwencje mogą przynieść korzyści osobom we wczesnym i klinicznie dostrzegalnym stadium prodromalnym AD, takim jak łagodne zaburzenia poznawcze (MCI). Warto zauważyć, że obecnie brakuje takich danych w przypadku Afroamerykanów (AA), którzy mają wyższy wskaźnik ryzyka CVD i AD.

Podczas gdy laboratoryjne podejście do badania interwencji ruchowej jest wymagane, aby udowodnić związek przyczynowy, taki projekt może nie nadawać się do zastosowania w prawdziwym życiu i jest wymagający dla wielu starszych AA znajdujących się w niekorzystnej sytuacji ekonomicznej i edukacyjnej, którzy doświadczają wczesnych objawów pogorszenia funkcji poznawczych. Aby rozwiązać ten problem, badacze starają się zainicjować 18-miesięczne badanie, sprawdzające realną przydatność wpływu adaptacji ćwiczeń na pamięć w bardziej idealnym otoczeniu społeczności. Jednak ci, którzy zdecydują się ćwiczyć w ośrodku akademickim, nie zostaną wykluczeni. Zbieranie miar wyników na początku, 3-, 6-, 9-, 12- i 18-miesięcznych miesięcy dostarczy danych pilotażowych w celu poinformowania o wpływie dawki i czasu trwania ćwiczeń na pomiary wyników. Oprócz zwiększenia liczby zapisów proponowane podejście zwiększy retencję.

Celem tego badania pilotażowego jest zatem zbadanie wykonalności 18-miesięcznego badania środowiskowego (6-miesięczna aktywna interwencja i 12-miesięczna bierna obserwacja) aerobowego treningu wysiłkowego nad neurodegeneracją u pacjentów z MCI AA. Badacze sprawdzą hipotezy, losowo przydzielając uczestników do jednej z 2 grup: 1.) ćwiczenia aerobowe; i 2.) ćwiczenia rozciągające (kontrolne). Badacze zasugerowali, że grupa ćwicząca aerobowo będzie miała lepsze wyniki niż grupa kontrolna w zakresie wskaźników poznawczych. Po drugie, Badacze ustalą, czy wywołane treningiem zmiany funkcji poznawczych mają związek ze zwiększeniem objętości mózgu. Badacze zbadają również wpływ interwencji na biomarkery płynu mózgowo-rdzeniowego (CSF), wybrane czynniki i biomarkery ryzyka CVD, utlenowanie mózgu i ekspresję genów czynników indukowanych hipoksją (HIF-1α) oraz gen apolipoproteiny E (APOE), aby ocenić ich pośrednictwo zmian poznawczych wywołanych treningiem.

Do przeprowadzenia tego badania zebrano zespół doświadczonych badaczy zajmujących się neuroobrazowaniem, neurologią, neuronauką kognitywną i fizjologią wysiłku fizycznego. Współpracując z District of Columbia Office on Aging (DCOA), dyrektorami Ward 6 Senior Wellness Center obsługiwanym przez DCOA oraz wiodącymi agencjami ds. i szkolić uczestników w centrum odnowy biologicznej. Po uzyskaniu świadomej zgody i przeprowadzeniu wstępnej oceny uczestnicy zostaną poddani wstępnemu badaniu wysiłkowemu w celu określenia ich zdolności do bezpiecznego wykonywania ćwiczeń. Po randomizacji 80 ochotników do ćwiczeń aerobowych (40) i kontrolnych (40); zostaną uzyskane podstawowe pomiary neuropsychologiczne, neuroobrazowe i biomarkerów. Obie grupy będą przechodzić 3 razy w tygodniu nadzorowaną interwencję grupową w centrum odnowy biologicznej przez 6 miesięcy. Po pierwszych 6 miesiącach aktywnej interwencji, grupa ćwicząca aerobowo będzie przestrzegać zalecanego, ale swobodnego trybu życia 40 minut, 3 razy w tygodniu, podczas gdy grupa kontrolna powróci do zwykłej opieki. Testy wyjściowe zostaną powtórzone po 3 miesiącach, po 6 miesiącach (okres aktywnej interwencji); oraz po 9, 12 i 18 miesiącach (pasywny okres obserwacji). Testy na bieżni, nakłuciu tarcicy (LP) i rezonansie magnetycznym mózgu (MRI) będą wykonywane tylko na początku badania i po 6 miesiącach. Pomiędzy grupami zostaną porównane zmiany w wydajności poznawczej, biomarkerach i pomiarach neuroobrazowania przy użyciu odpowiednich metod wielowymiarowych.

Podczas gdy Badacze są świadomi innych planowanych lub trwających prób sprawności i pamięci, proponowane badanie jest wyjątkowe w tym sensie, że: jest logicznym przedłużeniem bieżącej pracy Badaczy; testuje proponowane hipotezy w próbie głównie AA, w której pozostaje niedostatek danych, a zatem przyspieszy zmniejszenie dysproporcji zdrowotnych; uzyska dane w wielu punktach czasowych (poziom wyjściowy, 3, 6, 9, 12 i 18 miesięcy), a zatem pozwoli na ocenę wpływu czasu trwania i dawki interwencji na pomiary wyników; przetestować realną przydatność proponowanej interwencji w środowisku lokalnym; i wygenerować dane pilotażowe na temat mechanizmów, za pomocą których te interwencje wpływają na pamięć. Co ważne, wyniki tego badania mogą prowadzić do praktycznej i skutecznej strategii opóźniania pogorszenia funkcji poznawczych w populacjach najbardziej zagrożonych i mogą zapobiegać fizycznym, psychicznym i ekonomicznym obciążeniom związanym z demencją u AA lub je łagodzić.