Badanie in vivo dysfunkcji mitochondriów w zmęczeniu po COVID i zmęczeniu nowotworowym.

Kliniczne objawy zmęczenia po COVID są porównywalne z zespołem przewlekłego zmęczenia lub zapaleniem mózgu i rdzenia mięśniowego (CFS/ME), których objawami klinicznymi są znaczne obniżenie sprawności utrzymujące się ponad 6 miesięcy, złe samopoczucie powysiłkowe, nieregenerujący sen, upośledzenie funkcji poznawczych czy nietolerancja ortostatyczna (Blomberg, 2021; Logue, 2021). Z klinicznego punktu widzenia istnieje duże prawdopodobieństwo nieprawidłowości w produkcji energii lub funkcji mitochondriów jako etiologii CFS/ME (Tomas, 2017; Filler, 2014). Podobne cechy kliniczne zaobserwowano w innych infekcjach, takich jak EBV, Ebola, wapno itp., co doprowadziło do ukucia terminologii zespołu poinfekcyjnego. Biorąc pod uwagę ostatnie badanie, które wykazało, że SARS-CoV-2 w unikalny sposób redukuje białka mitochondrialne, znane jako Complex One, w celu wyciszenia produkcji metabolicznej komórki (Miller, 2021), należy zbadać znaczenie etiologiczne zmęczenia po COVID i CFS/ME. Nawiasem mówiąc, zmęczenie jest powszechne u osób, które przeżyły raka, nawet po osiągnięciu całkowitej remisji, która jest opisywana jako „paraliżująca” i wynikająca z wyczerpania fizycznego lub psychicznego, którego nie można odwrócić poprzez odpoczynek lub sen. To zmęczenie związane z rakiem może potęgować efekt chemioterapii mózgowej lub mgły chemioterapeutycznej, co oznacza związane z rakiem zaburzenia funkcji poznawczych utrzymujące się przez miesiące lub lata po leczeniu raka. W związku z tym istnieje wiele analogicznych cech klinicznych wspólnych dla zmęczenia po COVID i zmęczenia związanego z rakiem. Porównanie zmian metabolicznych między zmęczeniem po COVID i zmęczeniem nowotworowym może dostarczyć wskazówek do lepszego zrozumienia mechanizmu zmęczenia.

Technicznie trudno było zweryfikować rolę mitochondriów w CFS/ME. Dostępny na rynku test, protokół oceny energii mitochondriów, nie wykazał wiarygodności i powtarzalności wymaganej od testu diagnostycznego (Thomas, 2019), co implikuje praktyczne ograniczenia testu in vitro do oceny funkcji mitochondriów, biorąc pod uwagę wewnętrzne i zewnętrzne czynniki wpływające na wynik testu docelowych metabolitów. To powiedziawszy, spektroskopia protonowego rezonansu magnetycznego (MRS) może być użytecznym narzędziem do wykrywania głównych metabolitów mózgu, takich jak N-acetyloasparaginian (NAA), kreatynina (Cr), mio-inozytol (MI) i mleczan (Kantarci, 2003). Widma MRS, w tym nieprawidłowe dodatnie piki mleczanu, dobrze korelują z innymi markerami klinicznymi w mitochondriopatiach (Lin, 2003). Poziom kwasów organicznych (w tym kwasu 3-metyloglutakorowego) w moczu jest związany z upośledzonym metabolizmem energetycznym mitochondriów (Ikon N, 2016), który zostanie wykorzystany jako wskaźnik pomocniczy.

Do tej pory niewiele wiadomo na temat zmęczenia po COVID lub zmęczenia związanego z chorobą nowotworową, chociaż wiadomo, że dotyka ono dużej części pacjentów (10-70% w zależności od populacji). To badanie ma na celu zbadanie potencjalnej funkcji mitochondriów i zmian metabolicznych w mózgu, aby dostarczyć dalszych informacji dotyczących etiologii tych zmian prowadzących do zmęczenia.

To badanie ma na celu:

1) w celu ustalenia, czy występują zmiany w NAA/MI wskazujące na zaburzoną rolę bioenergetyczną w neuronalnej funkcji mitochondriów w zmęczeniu po COVID oraz 2) w celu udowodnienia zmian w mózgowym przepływie krwi (CBF) ocenianych za pomocą sekwencji 3D Arterial Spin Labelling (ASL) dla mózg w zmęczeniu po COVID.

W badaniu tym postawiono hipotezę, że zmęczenie po COVID jest wynikiem zaburzeń metabolizmu i funkcji mitochondriów w mózgu.

Badanie to obejmie 30 pacjentów (grupa eksperymentalna) skarżących się na uporczywe zmęczenie trwające dłużej niż 4 tygodnie po wyzdrowieniu z zakażenia SARS-CoV-2 oraz dobraną pod względem wieku/płci kontrolę 30 zdrowych osób (grupa kontrolna 1) i 30 pacjentów cierpiących na pacjenci ze zmęczeniem związanym z chorobą nowotworową dłużej niż 4 tygodnie po remisji (grupa kontrolna 2). Zarówno grupa eksperymentalna (zmęczenie po COVID), jak i grupa kontrolna 2 (zmęczenie nowotworowe) będą rekrutowane z poradni NUH. Zdrowa kontrola będzie rekrutowana spośród pracowników NUH z różnych grup roboczych z wykorzystaniem ulotki rekrutacyjnej i ustnie.

Wizyty i procedury przesiewowe:

(Wizyta 1) Szczegóły badania zostaną jasno wyjaśnione potencjalnym uczestnikom, a zgoda zostanie pobrana od uczestników przed rozpoczęciem procedur badania, które obejmują badanie przesiewowe, uzyskiwanie dostępu i wydobywanie danych z ich dokumentacji medycznej, administrowanie kwestionariuszami badania (skala zmęczenia Chaldera) oraz zorganizowanie dla uczestników badania MRI, znakowania spinów tętniczych 3D (ASL) i spektroskopii rezonansu magnetycznego 1H (MRS) w NUS-Center dla przejściowego rezonansu magnetycznego (TMR). Kwalifikujące się podmioty przejdą następnie do kolejnych wizyt.

Wizyta 2, która odbędzie się w ciągu 28 dni od pierwszej wizyty i będzie obejmowała pomiary MRI/MRS/ASL w celu oceny zaburzeń metabolicznych i mitochondrialnych w zmęczeniu po COVID lub zmęczeniu nowotworowym (szczegóły poniżej). Próbka moczu (10 ml) zostanie pobrana od wszystkich pacjentów w celu zmierzenia zmian poziomu kwasów organicznych w stosunku do normalnego zakresu, który może odzwierciedlać dysfunkcję mitochondriów.

Końcowa wizyta studyjna (trzecia wizyta lub rozmowa telefoniczna). W przypadku uczestników z grupy zmęczenia po COVID i grupy zmęczenia rakiem zespół badawczy zastosuje te same kwestionariusze, w tym Skalę Zmęczenia Chaldera, Kwestionariusz Zdrowia (EQ-5D-5L) i Skalę Oceny Depresji Hamiltona przez telefon lub osobiście , co zbiegnie się z wizytą kontrolną u lekarza prowadzącego. W przypadku zdrowych, normalnych osób bez objawów zmęczenia, kwestionariusze będą udzielane telefonicznie i nie wymagają osobistego udziału w Wizycie 3, która ma na celu monitorowanie przebiegu klinicznego zmęczenia po COVID i zmęczenia nowotworowego.

Jest to badanie kliniczno-kontrolne. Przy wielkości próby 30 na grupę (łącznie 90 dla 3 grup), badanie będzie miało 90% mocy do wykrycia standardowej różnicy 0,95 i średniej różnicy w głównych punktach końcowych równej 95% odchylenia standardowego punktu końcowego. W związku z tym minimalna wielkość próby będzie wynosić co najmniej 27 na grupę. Ponieważ dwoma głównymi punktami końcowymi badania są NAA/MI mierzone za pomocą protonowej MRS i mózgowy przepływ krwi (CBF) oceniane za pomocą sekwencji 3D znakowania spinów tętniczych (ASL) dla mózgu, poziom istotny zostanie dostosowany do 0,0125 (dla 2 głównych punktów końcowych i 2 kontrole, istotnym poziomem będzie 0,05/4).

Te zmienne liczbowe mierzone w MRI/MRS będą porównywane albo ze zdrową grupą kontrolną, albo z kontrolą choroby (pacjenci zmęczeni chorobą nowotworową). 2 próbki test T lub test U Manna-Whitneya, w zależności od tego, który z nich jest bardziej odpowiedni do testowania hipotezy. Regresję liniową można zastosować w celu dostosowania do innych czynników zakłócających lub współzmiennych.

Hipoteza zerowa: średnie NAA/MI i CBF grupy badanej są równe średnim NAA/MI i CBF grupy kontrolnej choroby (zmęczenie nowotworowe) i zdrowej grupy kontrolnej. Hipoteza alternatywna: średnie NAA/MI i CBF grupy badanej różnią się od średnich NAA/MI i CBF grupy kontrolnej choroby i grupy kontrolnej zdrowej.

Błąd I rodzaju: 0,0125 Błąd II rodzaju: 0,1