BACKGROUND: Parkinson's disease is included in the panorama of movement disorders, the classic motor symptoms being the focus on which the diagnosis is based; however, attention is growing towards non-motor symptoms, and in particular cognitive decline. It is possible that there is a relationship between the patients' gait alteration and cognitive decline; this can be further investigated by highlighting the correlation between the extent of cognitive dysfunction and the response of the kinematic profile following dopaminergic therapy. OBJECTIVES: The main hypothesis of the study is that cognitive impairment associated with Parkinson's disease is directly related to gait abnormalities, and a distinct pattern of cognitive decline may be observed between patients who have a good response to levodopa and those who have a poorer response, all explained by the alteration of different monoaminergic circuits. MATERIALS AND METHODS: In this cross-sectional study, forty consecutive patients with Parkinson’s disease (PD) candidates for device-aided therapies were selected. Kinematic parameters were assessed with the following tests: Two-minute walk test, Timed Up and Go test, 360 degrees Turn Test and Sway test. The motor evaluations were carried out in the OFF phase, after stopping dopaminergic therapy at night, and in the ON phase, approximately 45 minutes after levodopa administration at a dose consisting of 1.5 times the patient's usual morning dose. For the detection of kinematic parameters, APDM Opal sensors were used, placed at different points on the patient's upper and lower body. For the cognitive aspect, patients underwent MMSE and neuropsychological tests investigating the five cognitive domains (reasoning, memory, frontal executive functions, language, and visual-spatial abilities). RESULTS: Strong correlations were found between stride length in Off and memory (0.334; p:0.006), TUG turn velocity in Off and memory (0.405; p<0.001), TUG duration in Off and language (-0.425; p:0.001), double support in On and frontal executive functions (-0.209; p:0.009), Off vs. On difference in TUG duration and both memory (-0.348; p: 0.003) and language (-0.527; p<0.001), and Off vs. On difference in step duration and reasoning (0.366; p:0.006). CONCLUSIONS: Our exploratory study showed that in Parkinson's disease the characteristics of gait impairment (mainly in Off) and the response to levodopa are correlated with distinct profiles of cognitive impairment. The domains most associated with gait impairment are memory and language, whose impairment is not typical of cognitive decline in Parkinsonian patients but is generally associated with Alzheimer's-type dementia. The use of wearable inertial sensors has highlighted the importance of kinematic parameters, particularly when assessed under both Off and On therapeutic conditions, as potential biomarkers of underlying pathophysiology. The specific contribution of this study concerns the association identified between subtypes of gait alterations and cognitive profile in patients with Parkinson's disease. In addition to the speculative pathophysiological value, this introduces a new non-invasive method for a clinical phenotyping of patients with Parkinson's disease, with possible impact in the planning of personalized therapeutic interventions.
BACKGROUND: La malattia di Parkinson rientra nel panorama dei disturbi del movimento essendo i classici sintomi motori il fulcro su cui si basa la diagnosi; tuttavia cresce l’attenzione verso i sintomi non motori ed, in particolar modo, il declino cognitivo. È possibile che ci sia una relazione tra l’alterazione del cammino dei pazienti e la compromissione cognitiva; ciò può essere approfondito andando ad evidenziare la correlazione tra l’entità della disfunzione cognitiva e la risposta del profilo cinematico in seguito a terapia dopaminergica. OBIETTIVI: L’ipotesi principale dello studio è che il deterioramento cognitivo associato a malattia di Parkinson sia direttamente correlato alle anomalie dell’andatura, e un modello distinto di declino cognitivo possa essere osservato tra i pazienti che hanno una buona risposta alla levodopa e coloro che hanno una risposta inferiore, il tutto spiegato dall’alterazione di differenti circuiti monoaminergici. MATERIALI E METODI: In questo studio cross-sectional sono stati selezionati 40 pazienti con malattia di Parkinson idiopatica candidati ad effettuare test di selezione per un trattamento di fase avanzata. I parametri cinematici sono stati valutati con i seguenti test: Two-minute walk test, Timed Up and Go test, 360 degrees Turn Test e Sway test. Le valutazioni motorie sono state effettuate in fase OFF, dopo sospensione notturna di terapia dopaminergica, e in fase ON, 45 minuti dopo la somministrazione di levodopa ad un dosaggio pari a 1,5 volte la dose abituale del paziente. Per la rilevazione dei parametri cinematici sono stati utilizzati i sensori APDM Opal, posizionati in diversi punti della parte superiore ed inferiore del corpo del paziente. Per l’aspetto cognitivo, i pazienti sono stati sottoposti al MMSE e a test neuropsicologici che indagano i cinque domini cognitivi (ragionamento, memoria, funzioni esecutive frontali, linguaggio e abilità visuo-spaziali). RISULTATI: Dalle correlazioni effettuate tra le caratteristiche del profilo cognitivo e i valori dei test cinematici ottenuti tramite i sensori Opal, sono risultate statisticamente significative con p-value <0,01 le seguenti associazioni: ragionamento con Step Duration delta (0,366; p:0,006); memoria con TUG Turn Velocity in Off (0,406; p:<0,006), Stride Length in Off (0,334; p:0,006) con TUG Duration delta (-0,334; p:0,003); funzioni esecutive frontali con Double Support in On (-0,290; p:0,009); linguaggio con TUG Duration in Off (-0,425; p:0,001) e con TUG Duration delta (-0,527; p:<0,001). CONCLUSIONI: Dal nostro studio esplorativo è emerso che nella malattia di Parkinson le caratteristiche del deterioramento dell'andatura (principalmente in Off) e la risposta alla levodopa sono correlate con profili distinti di deterioramento cognitivo. I domini maggiormente associati all’alterazione del cammino sono memoria e linguaggio, la cui compromissione non è tipica del declino cognitivo del paziente parkinsoniano ma si associa generalmente a demenza di tipo Alzheimer. L’utilizzo di sensori inerziali indossabili ha evidenziato l’importanza dei parametri cinematici, in particolare quando valutati in condizioni terapeutiche sia Off che On, come potenziali biomarker della fisiopatologia sottostante. Il contributo specifico di questo studio riguarda l’associazione identificata tra sottotipi di alterazioni del cammino e il profilo cognitivo in pazienti con malattia di Parkinson. Oltre alla valenza speculativa di ordine fisiopatologico, questo introduce un nuovo metodo non invasivo per una fenotipizzazione clinica dei pazienti con malattia di Parkinson, con possibile impatto nella programmazione di interventi terapeutici personalizzati.
"Analisi del cammino nella malattia di Parkinson: un nuovo strumento prognostico per la risposta terapeutica e lo sviluppo del deterioramento cognitivo"
CUPPONE, CRISTINA
2021/2022
Abstract
BACKGROUND: La malattia di Parkinson rientra nel panorama dei disturbi del movimento essendo i classici sintomi motori il fulcro su cui si basa la diagnosi; tuttavia cresce l’attenzione verso i sintomi non motori ed, in particolar modo, il declino cognitivo. È possibile che ci sia una relazione tra l’alterazione del cammino dei pazienti e la compromissione cognitiva; ciò può essere approfondito andando ad evidenziare la correlazione tra l’entità della disfunzione cognitiva e la risposta del profilo cinematico in seguito a terapia dopaminergica. OBIETTIVI: L’ipotesi principale dello studio è che il deterioramento cognitivo associato a malattia di Parkinson sia direttamente correlato alle anomalie dell’andatura, e un modello distinto di declino cognitivo possa essere osservato tra i pazienti che hanno una buona risposta alla levodopa e coloro che hanno una risposta inferiore, il tutto spiegato dall’alterazione di differenti circuiti monoaminergici. MATERIALI E METODI: In questo studio cross-sectional sono stati selezionati 40 pazienti con malattia di Parkinson idiopatica candidati ad effettuare test di selezione per un trattamento di fase avanzata. I parametri cinematici sono stati valutati con i seguenti test: Two-minute walk test, Timed Up and Go test, 360 degrees Turn Test e Sway test. Le valutazioni motorie sono state effettuate in fase OFF, dopo sospensione notturna di terapia dopaminergica, e in fase ON, 45 minuti dopo la somministrazione di levodopa ad un dosaggio pari a 1,5 volte la dose abituale del paziente. Per la rilevazione dei parametri cinematici sono stati utilizzati i sensori APDM Opal, posizionati in diversi punti della parte superiore ed inferiore del corpo del paziente. Per l’aspetto cognitivo, i pazienti sono stati sottoposti al MMSE e a test neuropsicologici che indagano i cinque domini cognitivi (ragionamento, memoria, funzioni esecutive frontali, linguaggio e abilità visuo-spaziali). RISULTATI: Dalle correlazioni effettuate tra le caratteristiche del profilo cognitivo e i valori dei test cinematici ottenuti tramite i sensori Opal, sono risultate statisticamente significative con p-value <0,01 le seguenti associazioni: ragionamento con Step Duration delta (0,366; p:0,006); memoria con TUG Turn Velocity in Off (0,406; p:<0,006), Stride Length in Off (0,334; p:0,006) con TUG Duration delta (-0,334; p:0,003); funzioni esecutive frontali con Double Support in On (-0,290; p:0,009); linguaggio con TUG Duration in Off (-0,425; p:0,001) e con TUG Duration delta (-0,527; p:<0,001). CONCLUSIONI: Dal nostro studio esplorativo è emerso che nella malattia di Parkinson le caratteristiche del deterioramento dell'andatura (principalmente in Off) e la risposta alla levodopa sono correlate con profili distinti di deterioramento cognitivo. I domini maggiormente associati all’alterazione del cammino sono memoria e linguaggio, la cui compromissione non è tipica del declino cognitivo del paziente parkinsoniano ma si associa generalmente a demenza di tipo Alzheimer. L’utilizzo di sensori inerziali indossabili ha evidenziato l’importanza dei parametri cinematici, in particolare quando valutati in condizioni terapeutiche sia Off che On, come potenziali biomarker della fisiopatologia sottostante. Il contributo specifico di questo studio riguarda l’associazione identificata tra sottotipi di alterazioni del cammino e il profilo cognitivo in pazienti con malattia di Parkinson. Oltre alla valenza speculativa di ordine fisiopatologico, questo introduce un nuovo metodo non invasivo per una fenotipizzazione clinica dei pazienti con malattia di Parkinson, con possibile impatto nella programmazione di interventi terapeutici personalizzati. | File | Dimensione | Formato | |
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