Receptores metabotrópicos para glutamato tipo 3 no Parkinson

Nos últimos anos, numerosos estudos neurofisiológicos têm caracterizado as alterações do movimento voluntário e os mecanismos fisiopatológicos da MP. Estudos cinemáticos têm demonstrado que, além da bradicinesia, que literalmente significa lentidão do movimento, os movimentos voluntários na DP são caracterizados por amplitude reduzida (hipocinesia), ritmicidade alterada (disritmia) e diminuição progressiva da amplitude e velocidade durante a execução de movimentos repetitivos (sequência efeito). Evidências recentes também sugerem que as características do movimento voluntário podem variar nos vários estágios da DP, observou-se, por exemplo, que nos estágios iniciais da doença, ou seja, em pacientes recém-diagnosticados não tratados anteriormente com drogas dopaminérgicas, movimentos repetitivos de batidas com os dedos caracterizam-se pela redução da amplitude e velocidade e da sequência de efeitos, sem alterações significativas no ritmo do movimento. Nos estágios avançados da DP, o movimento é caracterizado por uma diminuição acentuada da amplitude e velocidade e por um ritmo de movimento alterado, mas não pelo efeito de sequência.

TMS é uma técnica neurofisiológica que permite o estudo não invasivo de diferentes mecanismos fisiológicos do M1 em humanos. A estimulação, entregue em estímulos únicos, permite, por exemplo, avaliar parâmetros neurofisiológicos como limiares motores, a amplitude dos potenciais evocados motores (MEPs) e a chamada curva de recrutamento de entrada-saída de MEPs, ou seja, parâmetros que refletem a excitabilidade geral do sistema corticospinal. O TMS entregue em pares de estímulos magnéticos permite que parâmetros adicionais sejam avaliados, como inibição intracortical em intervalos curtos (SICI) e facilitação intracortical (ICF), ou seja, parâmetros que refletem a excitabilidade de interneurônios corticais inibitórios e facilitadores. Nos últimos anos, outros protocolos foram desenvolvidos usando a estimulação repetitiva de M1 para induzir mudanças duradouras na amplitude dos MEPs que são pensados ​​para refletir os mecanismos de plasticidade sináptica, semelhantes a fenômenos semelhantes observados no animal experimental. Em particular, a técnica de estimulação associativa (PAS), baseia-se na estimulação elétrica percutânea do nervo periférico e estimulação concomitante de M1 por TMS em determinados intervalos interestimulação (25ms ou 10ms) para induzir alterações duradouras, de forma facilitadora ou inibitória sentido, na amplitude dos MEPs. Numerosos estudos de EMT foram realizados em pacientes com DP nos últimos anos. Entre os principais resultados observados estão a excitabilidade alterada de M1, especialmente um SICI reduzido e plasticidade sináptica reduzida, testados com a técnica PAS ou outros métodos. Recentemente, também observamos que algumas alterações de excitabilidade e plasticidade de M1 se correlacionam com alterações cinemáticas específicas do movimento em pacientes com DP, sugerindo, portanto, que alterações neurofisiológicas de M1 contribuem para a fisiopatologia da bradicinesia. Além do papel central desempenhado por um déficit dopaminérgico na MP, evidências recentes sugerem um possível envolvimento do sistema neurotransmissor glutamatérgico.

PRINCIPAIS SUPOSIÇÕES E OBJETIVOS

Hipótese:

Estudos anteriores observaram relações entre a inibição cortical reduzida e a plasticidade sináptica reduzida de M1 e a gravidade geral da DP avaliada com escalas clínicas padronizadas e técnicas de análise de movimento cinemático. No presente estudo, iremos relacionar os polimorfismos metabotrópicos do receptor de glutamato tipo 3 (mGlu3) com a gravidade dos sintomas motores e não motores, plasticidade cortical e outros parâmetros neurofisiológicos em pacientes com DP.

Dados preliminares:

Observações anteriores obtidas em nosso laboratório mostraram que o estudo cinemático na DP é uma técnica válida para documentar objetivamente várias alterações do movimento voluntário, incluindo bradicinesia, hipocinesia, ritmicidade alterada e efeito de sequência. Essas características podem mudar em vários estágios da DP. Por exemplo, observou-se que nos estágios iniciais da doença, os movimentos repetitivos dos dedos são caracterizados por amplitude e velocidade reduzidas e pelo efeito de sequência, sem alterações significativas no ritmo do movimento. Nos estágios avançados da DP, o movimento é caracterizado por uma diminuição acentuada na amplitude e velocidade e um ritmo de movimento alterado, mas não pelo efeito de sequência. Estudos cinemáticos em pacientes com DP também permitiram quantificar objetivamente os efeitos da terapia de reposição dopaminérgica nas diversas alterações que caracterizam a DP. Os efeitos objetivos da terapia dopaminérgica nas várias alterações do movimento voluntário, quantificados por estudos cinemáticos, são variáveis. Em particular, tem sido repetidamente observado que o efeito de sequenciamento em pacientes com DP não melhora significativamente após a administração de drogas dopaminérgicas. Observações anteriores obtidas em estudos de TMS também demonstraram excitabilidade M1 alterada em pacientes com DP, incluindo, por exemplo, SICI reduzida e plasticidade sináptica reduzida, testada com a técnica PAS ou outros métodos. Em alguns casos, observou-se que a administração de drogas dopaminérgicas é capaz de normalizar as alterações dos parâmetros neurofisiológicos do M1 na DP, porém os resultados são variáveis. Recentemente, observamos que algumas alterações de excitabilidade e plasticidade de M1 correlacionam-se com alterações cinemáticas específicas do movimento em pacientes com DP, sugerindo, portanto, que alterações neurofisiológicas de M1 contribuem para a fisiopatologia da bradicinesia.

Objetivos.

No presente estudo observacional monocêntrico, os investigadores se propõem a:

A) Realizar uma caracterização precisa das alterações do movimento voluntário em pacientes com DP através do uso de escalas clínicas padronizadas e um sistema computadorizado para a análise objetiva do movimento voluntário e um estudo detalhado de possíveis alterações neurofisiológicas de M1 em pacientes com DP, através do uso de técnicas TMS.

B) Avaliar polimorfismos metabotrópicos do receptor de glutamato tipo 3 (mGlu3) em pacientes com DP.

C) Investigar possíveis correlações entre polimorfismos do receptor metabotrópico do glutamato tipo 3 (mGlu3), escalas de avaliação clínica, alterações de parâmetros cinemáticos de movimento e parâmetros neurofisiológicos de M1.

METODOLOGIA E DESENHO EXPERIMENTAL O estudo envolve o recrutamento de 20 pacientes com DP, diagnosticados de acordo com os critérios clínicos atuais e 20 controles saudáveis. Serão excluídos pacientes com flutuações motoras e discinesia. O recrutamento de pacientes e controles será realizado no IRCCS NEUROMED Institute, Pozzilli (IS). Todos os pacientes com DP serão submetidos a amostragem de sangue para avaliar os polimorfismos do receptor metabotrópico de glutamato tipo 3 (mGlu3). Todos os participantes do estudo darão consentimento informado para os procedimentos experimentais, que serão aprovados pelo comitê de ética local e conduzidos de acordo com a Declaração de Helsinki.

Escalas clínicas padronizadas e um sistema computadorizado de análise objetiva do movimento voluntário serão utilizados para caracterizar as alterações do movimento voluntário em pacientes com DP. Com este sistema, serão examinados os movimentos do membro superior, seguindo as instruções ditadas pela escala mais utilizada hoje em dia no meio clínico, nomeadamente a nova versão da UPDRS, promovida pela Movement Disorder Society. Os movimentos repetitivos dos dedos serão examinados convidando o paciente a bater o dedo indicador no polegar. Para cada teste, os movimentos devem ser feitos por 15 segundos consecutivos. Três gravações serão feitas para cada movimento. Os participantes serão encorajados a fazer os movimentos o mais rápido e amplo possível. Os movimentos serão analisados ​​no lado mais afetado. O sistema de análise computadorizado permitirá extrapolar objetivamente os parâmetros relacionados à velocidade, amplitude, ritmo do movimento e efeito-seqüência.

O estudo das alterações neurofisiológicas do M1 será realizado por meio da técnica TMS. Ejetando estímulos magnéticos individuais, será realizada uma medição dos parâmetros que refletem a excitabilidade da via corticospinal, ou seja, a medição dos limiares motores e da curva de recrutamento de entrada-saída. Ao entregar estímulos magnéticos em pares, de acordo com um paradigma de teste de condição, em intervalos entre estímulos fixados em 2-4-10 e parâmetros de 15ms que refletem a excitabilidade dos circuitos intracorticais do tipo inibitório (SICI) e facilitador (ICF) serão medidos . Por fim, a técnica PAS será utilizada para estudar os mecanismos de plasticidade sináptica de M1. O PAS usa estimulação nervosa periférica articular (estimulação elétrica percutânea) e M1 (TMS) em um intervalo interestimulação fixado em 25ms. Durante a técnica PAS, 225 estímulos são entregues globalmente, na frequência de 0,4 Hz e com duração total de 15 minutos de estimulação.

Os pacientes com DP serão estudados em uma única sessão experimental, pelo menos doze horas após a suspensão das drogas dopaminérgicas (sessão OFF). Sujeitos controles saudáveis ​​serão avaliados em uma única sessão experimental.

SIGNIFICADO E INOVAÇÃO O principal aspecto inovador do estudo é a abordagem integrada que envolve o uso de técnicas de análise cinemática do movimento e técnicas de estimulação cerebral não invasiva. O presente trabalho poderá, assim, permitir aprofundar o conhecimento atual e obter avanços na compreensão dos mecanismos fisiopatológicos subjacentes ao controlo motor alterado em doentes com DP.

EQUIPAMENTOS E RECURSOS O estudo será realizado no Instituto IRCCS NEUROMED, ​​Pozzilli (IS). O instituto tem o material para realizar o estudo e em particular: o sistema optoeletrônico de câmeras infravermelhas (taxa de amostragem, 120Hz), (Sistema de movimento SMART, BTS Engineering, Milão, Itália) para avaliação cinemática; o software dedicado para análise de dados cinemáticos (SMART Analyzer, BTS Engineering, Milão, Itália); dois estimuladores magnéticos Magstim (Magstim Company, Withland, Reino Unido) para estimulação magnética de estimulação simples e dupla e um simulador elétrico DS7 Digitimer (Digitimer, Reino Unido) para estimulação PAS; um amplificador D 360 Digitimer (Digitimer, Reino Unido) e um conversor analógico-digital AD 1401 plus (Cambridge Electronic Design, Reino Unido) para registro do sinal eletromiográfico; um software dedicado (Signal® versão 4.00, Cambridge Electronic Design, Reino Unido) para análise off-line do sinal eletromiográfico.

RELEVÂNCIA TRANSLACIONAL DO ESTUDO Os resultados do estudo poderão ser úteis para uma melhor compreensão dos mecanismos fisiopatológicos, e em particular do envolvimento de M1, na base das alterações do movimento voluntário em MP. Os resultados do estudo também podem ser úteis no desenvolvimento de possíveis tratamentos, baseados no uso de agonistas seletivos de subtipos e moduladores alostéricos positivos de receptores metabotrópicos de glutamato tipo 3 (mGlu3).