Nutritional status, mitochondrial function and aerobic capacity as biomarkers of illness course in acute episodes of bipolar disorder

Abstract

[eng] INTRODUCTION: Bipolar disorder (BD) is a psychiatric disorder with a prevalence of around 2.4%, characterized by recurrent episodes of depression, mania, or hypomania, alternating with periods of euthymia, which suggests a biphasic pattern of energy availability in this disease. Despite adequate treatment, BD is associated with reduced quality of life and psychosocial functioning, especially in those patients with a higher number of relapses. Patients with BD present a higher prevalence of psychiatric but also medical comorbidities, especially metabolic, and a deficient nutritional status, compared to the general population. However, the impact of nutritional status on the course of the disease has been scarcely described.

HYPOTHESES: In BD, a biphasic pattern of energy availability will be observed, with an increase in mania and a decrease in depression, compared to euthymia, which will be observed through analyses of mitochondrial respiration and aerobic capacity during physical exercise. Differences in mitochondrial respiration capacity will also be observed between acute episodes of BD and healthy controls. Thus, a positive correlation between aerobic capacity and mitochondrial respiration will be found both during affective episodes and in euthymia. Moreover, patients admitted to a Psychiatry hospitalization unit, especially those with BD, will present nutritional and metabolic alterations associated with the course of the disease in the short term, influencing the duration of hospitalization, and in the long term, associating with the number of relapses in subsequent years.

OBJECTIVES: The main objective is to identify potential variations in bioenergetic parameters between acute episodes of BD and symptomatic remission, by studying the oxygen consumption capacity of the mitochondrial electron transport chain (ETC) and aerobic capacity during physical exercise. Additionally, this project aims to compare differences in the oxygen consumption capacity of the mitochondrial ETC between acute mood episodes in patients with BD and healthy controls, and determine the correlation between

mitochondrial respiration capacity and aerobic capacity in different phases of the disease, for the identification of potential state-dependent biomarkers in BD. Secondary objectives include characterizing the nutritional profile of patients admitted to a Psychiatry hospitalization unit, with a special focus on BD, and determining its association with markers of illness course in the short or long term, including the duration of hospitalization and readmissions for acute mood episodes in the following three years.

[cat] INTRODUCCIÓ: El trastorn bipolar (TB) és un trastorn psiquiàtric amb una prevalença del voltant del 2,4%, caracteritzat per episodis recurrents de depressió, mania o hipomania, alternats amb períodes d’eutímia, el qual suggereix un patró bifàsic de disponibilitat d’energia en aquesta malaltia. Tot i un tractament adequat, el TB està associat amb una reducció en la qualitat de vida i en el funcionament psicosocial, especialment en aquells pacients amb un major nombre de recaigudes. Els pacients amb TB presenten una major prevalença de comorbiditats psiquiàtriques però també mèdiques, especialment metabòliques, i d’un estat nutricional deficient, en comparació amb la població general. No obstant, l’impacte de l’estat nutricional en el curs de la malaltia ha estat escassament descrit.

HIPÒTESIS: En el TB, s’observarà un patró bifàsic de disponibilitat energètica, amb un increment en mania i una reducció en depressió, en comparació amb l’eutímia, el qual s’observarà tant mitjançant anàlisis de respiració mitocondrial com de capacitat aeròbica durant l’exercici físic. També s’observaran diferències en la capacitat de respiració mitocondrial entre episodis aguts de TB i controls sans. Així doncs, es trobarà una correlació positiva entre capacitat aeròbica i respiració mitocondrial tant durant descompensacions afectives com en eutímia. Tanmateix, pacients ingressats en una unitat d’hospitalització de Psiquiatria, especialment aquells amb TB, presentaran alteracions nutricionals i metabòliques associades amb el curs de la malaltia a curt termini, influint sobre la durada de l’hospitalització, i a llarg termini, associant-se amb el nombre de recaigudes en els anys següents.

OBJECTIUS: L’objectiu principal consisteix a identificar si existeixen variacions en paràmetres bioenergètics entre episodis aguts del TB i la remissió simptomàtica, mitjançant l’estudi de la capacitat de consum d’oxigen de la cadena de transport d’electrons (CTE)

mitocondrial i la capacitat aeròbica durant l’exercici físic. A més, aquest projecte té els objectius de comparar diferències en la capacitat de consum d’oxigen de la CTE mitocondrial entre episodis de descompensació afectiva en pacients amb TB i controls sans, determinar la correlació entre la capacitat de respiració mitocondrial i la capacitat aeròbica en diferents fases de la malaltia, per a la identificació de potencials biomarcadors dependents de la fase del TB. Entre els objectius secundaris també s’inclou la caracterització del perfil nutricional en pacients ingressats en una unitat d’hospitalització de Psiquiatria, especialment en pacients amb TB, i determinar si aquest s’associa amb marcadors de curs de malaltia a curt o llarg termini, incloent la durada de l’hospitalització i els reingressos per descompensació afectiva en els propers tres anys.