Träning & hjärnenergi i PD (EBEPD)

Tidigare arbete har undersökt sambandet mellan minskad hjärnenergi (genom mitokondriell dysfunktion), även om en undersökning in vivo aldrig har varit möjlig på grund av tekniska begränsningar. Dessutom har nyare arbete föreslagit träning kan bidra till att minska effekten av mitokondriell dysfunktion. Det finns alltså övertygande bevis för att undersöka hjärnans energi/mitokondriell funktion in vivo, i hälsa, i olika stadier av sjukdomen och förhållandet till träning. Även om sådana mätningar i sig är svåra, förväntas ett användbart mått härledas från förhållandet mellan den cerebrala metaboliska hastigheten av syre (CMRO2) och den cerebrala metaboliska hastigheten av glukos (CMRGlu), om de mäts samtidigt. Den samtidiga aspekten av de två mätningarna är extremt viktig eftersom dygnsvariationerna i CMRO2 kan vara så höga som 20 %, medan de i CMRGlu så höga som 38 %. Lyckligtvis, med tanke på de senaste framstegen inom mätteknik och instrumentutveckling, blir sådana studier nu möjliga: CMRO2 kan erhållas med mycket avancerad funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) tekniker med andningsmanipulationer, medan CMRGlu kan uppskattas med positronemissionstomografi (PET) med användning av spårämnet 18F-fluordeoxiglukos (FDG-PET). Ett lägre än normalt förhållande mellan CMRO2 och CMRGlu i kombination med en minskning av CMRGlu i alla hjärnområden anses vara ett tecken på lokalt nedsatt hjärnenergi, relaterad till förändrad mitokondriell funktion.

Utredarna antar att (i) hjärnans energi, mätt som förhållandet CMRO2/CMRGlu, förändras tidigt i Parkinsons sjukdom (PD) jämfört med åldersmatchade friska kontroller (HC) och fortsätter att förändras allteftersom sjukdomen fortskrider; och (ii) träning kommer att positivt påverka förändringar i hjärnans energi hos patienter med PD.

Utredarna kommer att rekrytera upp till 30 PD-personer som inte är vanemotionärer och upp till 10 PD-personer som är vaneövningar. De 30 icke-tränare kommer att genomgå en övervakad sexmånaders träningsintervention i grupp, med PET/MRI-skanningar före och efter. De 10 motionärerna kommer endast att skannas en gång (för observationsjämförelser med de icke motionärer vid baslinjen) och kommer inte att genomgå träningsinterventionen. I en separat studie kommer utredarna att rekrytera upp till 30 HC:er för att jämföra deras hjärnenergimått med dem för PD-personerna vid baslinjen för att testa hypotes (i). Av de 30 icke-tränare kommer hälften att få i uppdrag att påbörja träningsinterventionen omedelbart efter sin baslinjeskanning, och den andra hälften kommer att ha sex månaders försenad start av interventionen. Under fördröjningen kommer försökspersonerna att utföra passiv träning i grupp för att kontrollera social interaktion och eventuella placeboeffekter. Longitudinella jämförelser av icke-tränare före och efter interventionen kommer att testa hypotes (ii).

Målen för denna studie är tvåfaldiga: att (i) undersöka en sjukdomsinitierande mekanism (onormal mitokondriell funktion och försämrad cellulär bioenergetik), som skulle kunna utgöra ett nytt terapeutiskt mål; och att (ii) studera effekterna av interventionen: även om detta kommer att vara en pilotstudie, som involverar begränsade träningsregimer, kommer all kunskap som erhålls om träningens inverkan på hjärnans energi att ha en enorm inverkan på utformningen av neuroprotektiva terapier och personlig behandling .