Vitamin B6, B12, folsyra och träning vid Parkinsons sjukdom

Individer med Parkinsons sjukdom (PD) har en högre risk att dö i kranskärlssjukdom och stroke (Gorell, Johnson, & Rybicki, 1994; Postuma & Lang, 2004). Sjuttio procent av personer med PD lider av demens eller kognitiv funktionsnedsättning. Minskade nivåer av B-vitaminer är kopplade till ökade nivåer av homocystein (ett protein som produceras i kroppen) som har varit direkt kopplat till hjärtsjukdomar, cerebrovaskulära olyckor, demens och nedsatt kognitiv funktion (Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004). Normalisering av nivåerna av homocystein och B-vitaminer i kroppen har visat sig minska risken för dessa sjukdomar och förbättra kognitiva prestationer (Miller et al., 2003; Morris, 2003).

Levodopaterapi, som används för att behandla individer med PD, orsakar förhöjda homocysteinnivåer (Blandini et al., 2001; Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004). Mekanismen bakom det förhöjda homocysteinet är relaterad till vitamin B-status (Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004). L-dopa genomgår O-metylering och den reaktionen producerar s-adenosylhomocystein (SAH). SAH hydrolyseras sedan och bildar homocystein. Därför, ju mer L-dopa som kräver 0-metylering, desto mer homocystein produceras. När homocystein har producerats, metaboliseras det tillbaka till metionin eller till cystein. För att det ska metaboliseras till metionin och cystein behövs vitamin B6, B12 och folat. Om homocystein inte kan metaboliseras ackumuleras det i kroppen, vilket skapar farliga nivåer (Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004).

Att genomgå levodopabehandling försämrar inte homocysteinmetabolismen utan orsakar snarare en ökning av homocysteinsyntesen, så att den överstiger kroppens förmåga att metabolisera den. Således måste nivåerna av vitamin B12 och folat vara högre hos individer som behandlas med levodopa för att klara av behovet av större homocysteinmetabolism (Miller et al., 2003).

Det finns gott om experimentellt stöd för B-vitamintillskott för att minska homocysteinnivåerna i denna population (Lamberti et al., 2005; Miller et al., 2003; Postuma & Lang, 2004; Zoccolella et al., 2005). Att komplettera B12 (cyanokobalamin) och folsyra har visat sig minska homocysteinnivåerna avsevärt hos individer med hyperhomocysteinemi på L-dopa-terapi (Lamberti et al., 2005). Miller har visat att individer som får L-dopa-terapi har signifikant reducerade nivåer av B6 men ändå normala cysteinnivåer. Vitamin B6 är ett koenzym i glutationsyntesen från cystein. Tillskott av vitamin B6 (pyridoxinhydroklorid) har dock inte observerats i denna population, därför kommer utredarna att komplettera B6 såväl som B12 och folsyra. Förutom B-vitaminer har träning och styrketräning visat sig sänka homocysteinnivåerna (Vincent, Bourguignon, & Vincent, 2006) och öka GSH i vila (Elokda & Nielsen, 2007).

Förhöjt homocystein har korrelerats med minskade glutationnivåer (Mosharov, Cranford, & Banerjee, 2000). Glutation (GSH) bildas delvis av cystein, vilket orsakar en direkt koppling mellan glutation och homocystein (se diagram). GSH är en av de mest kraftfulla antioxidanterna i vår kropp. GSH är en reducerad form av glutation som fungerar som vårt främsta försvar mot Reactive Oxygen Species (ROS) eller fria radikaler (FR). ROS bidrar till initieringen av många sjukdomar (Viguie et al., 1993). Glutationdisulfid (GSSG) är den oxiderade formen av GSH. Vanligtvis mäts GSH och GSSG som ett förhållande (GSH:GSSG) i vårt blod för att ge en omedelbar förståelse av antioxidantstatusen i vår kropp (Elokda & Nielsen, 2007; Viguie et al., 1993). Individer med PD har lägre nivåer av GSH i vila än icke-PD och lägre nivåer av GSH har direkt korrelerats med sjukdomens svårighetsgrad (Bharath & Andersen, 2005; Maher, 2005).

Det aktuella experimentet syftar till att avgöra om individer med PD kommer att dra nytta av tillskott av vitamin B6 (pyridoxinhydroklorid), B12 (cyanokobalamin) och folsyra, om de kommer att dra nytta av ett 6-veckors cirkelträningsprogram, eller om de kommer att dra nytta av en kombination av de två insatserna. Resultatvariablerna kommer att inkludera: plasmahomocystein, GSH:GSSG-förhållande, kognitiv funktion, balans, styrka, funktionella aktiviteter, kinematisk gånganalys och ett frågeformulär om livskvalitet.

Utredarna antar att de typiskt lägre GSH-nivåerna och högre homocysteinnivåerna hos personer med PD kommer att normaliseras genom att komplettera B6, B12 och folat, vilket minskar oxidativ stress och ger mer skydd mot ROS. Utredarna antar att cirkelträning kommer att minska homocysteinnivåerna och öka glutationnivåerna. Vidare förväntar sig utredarna att både interventioner förbättrar funktionella åtgärder som gång och balans samt förbättrar skalor som mäter livskvalitet och depression.

Tjugofyra stillasittande frivilliga med diagnosen PD rekryterades för denna studie (kraftanalys på 0,80-nivå). Alla försökspersoner var mellan 50 och 80 år gamla och bedömdes på en Hoehn och Yahr-skala på en nivå 2. Försökspersonerna matchades ålder och kön.

Varje försöksperson kommer att utföra ett löpbandsträningstoleranstest och kommer att tas till toppträning. Toppträning definieras som 90 % av målpulsen, en RPE på 9, om försökspersonen inte kan hålla löpbandets takt, eller om anaerob tröskel uppnås. Dessutom kommer American College of Sports Medicine (ACSM) riktlinjer för att avsluta träningstestning att följas. Under träningstestet kommer puls (HR), VO2, RER, VCO2 och EKG att registreras med 1 minuts intervall; BP och RPE kommer att registreras inom den andra och tredje minuten av varje steg. Vitala tecken, RPE och MET-nivåer kommer också att registreras vid avslutad träning. 3 cc blod kommer att tas omedelbart efter träning (inom 3 minuter). Blodet kommer att frysas och förvaras i ett labb.

Funktionella åtgärder

Funktionstestning av underkroppen kommer att mätas med ett stand-up and go timed test (Chair Stand Test) (Rikli, 1999). Deltagarna kommer att uppmanas att stå från en stol och sedan återgå till sittande position. De kommer att bli ombedda att utföra detta så många gånger de kan under en 30 sekunders period. Det kommer att demonstreras av testaren först och de kommer att få en övningsställning. Det kommer att genomföras en 30 s-provning och det totala antalet kompletta sittande läktare kommer att vara poängen.

Gången kommer att mätas med kinematisk analys med ett sjukamerors (60 Hz) Peak Performance Motus 2000 Real-Time System (Peak Performance Technologies, Inc., Englewood, Colorado). Med hjälp av ett modifierat Helen Hayes Marker Set kommer passiva reflekterande markörer att placeras i hela kroppen vilket möjliggör exakt mätning av gång (Kadaba, Ramakrishnan, & Wootten, 1990). Försökspersonerna kommer att uppmanas att gå 10 m längs en rak, slät och målad betongbana. Testaren kommer att demonstrera en gång, och försökspersonen kommer att utföra tre försök med en sittande vila på 3 minuter mellan varje försök.

Balans kommer att testas med ett SMART Balance Master System (NeuroCom International, Inc., Clackamas, Oregon). Protokoll som används inkluderar sensorisk organisationstest, motorkontrolltest, gränser för stabilitetstestet och det unilaterala hållningstestet (Bronte-Stewart, Minn, Rodrigues, Buckley, & Nashner, 2002).

Muskelstyrkan kommer att testas med led på varje enskild CYBEX-maskin. Benförlängning, benpress, bencurl, höftadduktion/abduktion, bakre rad, bröstfluga, armcurl och sittande dopp. Maximalt en upprepning kommer att användas för endast ett försök på varje modalitet. Testaren kommer att utföra övningen först för att demonstrera. Försökspersonen kommer att bli ombedd att lyfta så mycket vikt som möjligt endast en gång. En 3-minuters viloperiod kommer att ges mellan varje maskin.

Livskvalitet kommer att mätas med hjälp av Parkinsons Disease Questionnaire 39 (PDQ-39) (Marinus, 2008). Psykosocial och kognitiv funktion kommer att mätas med hjälp av SCOPA-PS frågeformuläret (Marinus, Visser, Martinez-Martin, van Hilten, & Stiggelbout, 2003). Varje försöksperson kommer att fylla i dessa frågeformulär före studien och efter avslutad studie.

Intervention

Blodprov, urinprov och 1 RM (ACSM Guidelines) kommer att mätas före träningsstresstestet, samma dag på morgonen och fasta. Försökspersonerna kommer en andra dag för att utföra gånganalys, balanstestning, funktionstestning och för att fylla i PDQ-39 och SCOPA frågeformuläret.

Varje deltagare kommer att slumpmässigt tilldelas en av fyra grupper. Aerob träning med styrketräning (AWT), AWT med B-vitamintillskott (AWT+B), B-vitamintillskott utan träning (BS) och en kontrollgrupp (C). Träningspassen är 40 minuter långa och tre gånger i veckan. De kommer att bestå av 20 minuters aerobic träning antingen med ett löpband eller en elliptisk crosstrainer. Eftersom HR inte är ett korrekt verktyg för att bestämma träningsintensiteten hos patienter med PD, kommer deltagarna att övervakas för att bibehålla en HR som överensstämmer med V02 på 60-70 % av deras max V02 enligt deras initiala GXT. Styrketräning kommer att bestå av sju CYBEX motståndsträningsmaskiner. Dessa inkluderar benförlängning, legcurl, benpress, höftabduktion, latissimus dorsi pulldown, bröstfluga och sittande dopp. Varje deltagare kommer att utföra max 1 repetition på varje utrustning och registreras som ett mått på deras styrka före träningen. Utredarna kommer att använda 50%-80% av sin 1 RM för att utföra 1 set med 8-15 repetitioner per övning med 30-tals viloperiod mellan varje uppsättning övningar (Elokda & Nielsen, 2007; Vincent et al., 2006)(ACSM) . Gruppen som kommer att kompletteras kommer att ges 5 mg/dag av folat, 2000 mcg/dag av cyanokobalamin (oralt B12) (Butler et al., 2006; Lamberti et al., 2005) och 25 mg/dag av B6 (Malouf & Grimley Evans, 2003).