Multifunctional training on subjects with amnestic mild cognitive impairment due to AD : effects on clinical parameters and functional and structural neuroimaging
Orientador: Marcio Luiz Figueredo BalthazarTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: Comprometimento Cognitivo Leve amnéstico (CCLa) é um termo clínico que se aplica a pacientes com declínio objetivo da memória episódica, mas com desempenho sócio-funcional normal. Esses pacientes apresentam maior chance de desenvolverem demência da doença de Alzheimer (DA), a qual surge dependência para atividades de vida diária. Existem marcadores moleculares no líquido cefalorraquidiano (LCR), como o peptídeo beta-amiloide de 42 unidades Aß1-42 e as proteínas tau total e tau fosforilada (p-tau) que, quando alterados, evidenciam que o sujeito apresenta fisiopatologia da DA e maior chance de evoluir para demência. A prática de exercícios aeróbios e resistidos mostraram-se efetivos na melhora cognitiva e sócio-funcional de idosos. Outro tipo de exercício que tem ganhado destaque é o multifuncional (MEP), pois envolve várias capacidades físicas em um programa só. Existe uma relação positiva entre a prática de exercício físico e a estrutura e conectividade cerebral em idosos, mas até o momento não foram feitos estudos que comprovassem a eficácia dos exercícios físicos em idosos CCL com a fisiopatologia da DA. Assim o objetivo da presente tese foi verificar o efeito de 12 meses de um programa de exercício multifuncional aeróbio na memória episódica, atividades de vida diária e estrutura e conectividade cerebral de idosos com CCL amnéstico com evidência fisiopatológica da DA, esperando obter dados que subsidiem hipóteses sobre o real efeito da prática de exercícios aeróbios nesse grupo com risco aumentado. Além disso, procuramos relações entre integridade da estrutura cerebral e nível de condicionamento aeróbio desses sujeitos. Para tal foram realizados 3 estudos. Em todos, os sujeitos estudados eram idosos diagnosticados com CCLa com a fisiopatologia da DA, ou seja, apresentavam alteração pelo menos na concentração do peptídeo beta-amiloide e/ou na relação Aß1-42/ptau no LCR. No primeiro estudo verificamos a relação entre o condicionamento aeróbio e substância cinzenta de áreas frontais de idosos com CCLa e observamos também essa relação positiva com vários tratos da substância branca que ligam regiões frontais, temporais e parietais. Já nos estudos 2 e 3, analisamos o efeito da intervenção MEP. O estudo 2 mostrou que além de melhora em condicionamento aeróbio e memória, houve também um aumento do volume de hipocampo esquerdo e direito dos idosos que praticaram por 6 meses o MEP, enquanto os que não praticaram apresentaram uma piora significativa em funcionalidade e memória. O estudo 3 mostrou que 12 meses de prática do MEP beneficiou significativamente o condicionamento aeróbio, memória e funcionalidade de seus praticantes, mas sem alteração na conectividade da Default Mode Network. Nossos resultados sugerem que o condicionamento aeróbio tem relação positiva com o córtex frontal e tratos da substância branca que conectam áreas frontais, parietais e temporais. Além disso, o treinamento MEP não apenas contribuiu para a melhora do condicionamento aeróbio, performance na memória e funcionalidade, mas também teve influência positiva no volume de hipocampo desses idosos com CCLa e evidência fisiopatológica da DAAbstract: Amnestic Mild Cognitive Impairment (aMCI) is a clinical term applied to patients with memory decline but with normal social functional performance. These patients are more likely to develop the dementia in Alzheimer's disease (AD), in which there is a dependency on daily lining activities. There are molecular markers found in cerebrospinal fluid (CSF), such as amyloid- beta peptide (Aß1-42) and total tau and phosphorylated tau proteins that, when altered, show that the subject has pathophysiology of AD and a higher chance of developing dementia. The practice of aerobic and resistance exercises demonstrated to be effective improving the cognitive and socio-functional performance in elders. Another type of exercise is multicomponent (MEP), which involves several physical capabilities in one program. There is a positive relationship between physical exercise and brain in elders, but the literature showing physical exercise efficacy in elderly CCL patients with a pathophysiology of AD is scarce. Thus, the main objective of the present thesis was to evaluate the effects of 12 months of a multicomponent exercise program in episodic memory, daily life activities and brain structure and connectivity of elderly with aMCI due to AD. Besides that, we analyzed possible relation between brain structure integrity and aerobic fitness in those subjects. Three studies were carried out. In all, the subjects studied were old adults diagnosed with aMCI due to AD, that is, they presented alterations, at least, in the concentration of peptide beta-amyloid and/or in the ratio Aß1-42/ptau analyzed in the CSF. In the first study, we observed relationship between aerobic fitness and gray matter of frontal areas and also positive relationship with various white matter tracts that connect the frontal, temporal and parietal regions. In studies 2 and 3, we analyzed the effect of the MEP intervention. Study 2 showed that in addition to an improvement in aerobic fitness and memory, the left and right hippocampus volume of the elderly who practiced MEP for 6 months also increased, while the group that did not practice showed worsening in functional activities and memory. Study 3 showed that 12 months of MEP practice significantly increased aerobic fitness, memory and performance in social-functional activity of its practitioners, but without changes in Default mode network connectivity. Our results suggest that aerobic fitness is positively related to the frontal cortex and white matter tracts that connect frontal, parietal and temporal areas. In addition, MEP training not only contributed to an improvement in aerobic fitness, memory performance and functionality, but also had a positive influence on the hippocampi volume of elders with aMCI due to ADDoutoradoCiencias BiomedicasDoutora em Ciências Médicas01-P-3484/20142014/02359-9CAPESFAPES
