Влияние экспрессии генов при физической нагрузке и модификаций гистонов у пациентов с гемиплегией

Инсульт является одной из ведущих причин инвалидности во всем мире. Гемиплегия — это название клинического состояния, возникающего после инсульта. Это потеря силы в руке, ноге, а иногда и в лице на одной стороне тела. Реабилитация жизненно важна для минимизации последствий инсульта, и пациенты, которые проходят непрерывную профессиональную и систематическую реабилитацию после острой фазы, как правило, быстро выздоравливают. Важной терапевтической целью восстановления моторики является максимизация пластичности нейронов и облегчение двигательных задач посредством двигательного обучения во время лечебных упражнений при нейрореабилитации пациентов с двигательной дисфункцией. В частности, ожидается, что неповрежденные области мозга, связанные с двигательной деятельностью, будут компенсировать поврежденные нейронные системы. Таким образом, ожидается, что терапевтические упражнения компенсируют нарушение нейрональной системы путем изменения (кортикальной) нейронной сети, а также экспрессии постсинаптических рецепторов, пресинаптических нейротрансмиттеров, регенерации, модуляции и образования синапсов в корковых синапсах. Эпигенетические механизмы регулируют транскрипцию генов, основанные на модификациях промоторных областей ДНК и гистонов в хроматине. Эпигенетические механизмы включают различные модификации ДНК и гистонов (т.е. метилирование и ацетилирование ДНК и гистонов). В частности, уровень ацетилирования специфических остатков лизина в гистонах является одной из наиболее мощных эпигенетических модификаций и имеет важное значение для регуляции транскрипции. Исследования показывают, что физические упражнения снижают экспрессию и активность HDAC и увеличивают ацетилирование гистонов, повышая экспрессию генов, важных для нейропластичности.

Некоторыми генами, связанными с нейропластичностью, являются: нейротрофический фактор головного мозга (BDNF), белок, связывающий элемент ответа цАМФ (CREB1), белок, связанный с ростом 43 (GAP43), тирозинкиназа 2 нейротрофического рецептора (NTRK2), синапсин I (SYN1).

Ацетилирование гистона H3 лизина 27 (H3K27ac) играет решающую роль в эпигенетической регуляции экспрессии генов и связано с такими процессами, как нейропластичность, память и обучение. Различные исследования показали, что факторы окружающей среды, такие как физические упражнения, могут повышать уровень H3K27ac и, таким образом, поддерживать нейропластичность.

В этом исследовании участникам с острой гемиплегией будет предоставлена ​​одна и та же стандартная программа реабилитации. Экспрессия генов, связанных с нейропластичностью, и уровни ацетилирования гистонов будут сравниваться в венозной крови, взятой у пациента до и после тренировки.

Кроме того, пациент будет обследован до и после тренировки, а также будет проведен обычный мини-психический тест, оценка верхних и нижних конечностей по методу Бруннстрома, Фулг-Мейера, оценка спастичности с использованием модифицированной шкалы Эшворта, шкала функциональной независимости, опросник функции руки при ударе ABILHAND, воздействие инсульта. Анкета, тест ходьбы на 10 метров будет проведен для оценки качества жизни и двигательной функции.