Tato stránka byla automaticky přeložena a přesnost překladu není zaručena. Podívejte se prosím na anglická verze pro zdrojový text.

Inflammatory Abnormalities in Muscle After Stroke: Effects of Exercise

22. června 2017 aktualizováno: VA Office of Research and Development
The purpose of this study is to first define whether abnormalities of skeletal muscle are related to the presence of inflammation and to poor motor performance and whether this can be modified by exercise interventions.

Přehled studie

Detailní popis

Stroke is the leading cause of disability in the United States. Biological changes in hemiparetic skeletal muscle may further propagate the disability. The investigators report gross muscular atrophy and major shift to fast myosin heavy chain (MHC) isoform distribution in hemiparetic thigh that are related to reduced fitness and slow walking speed. The investigators also find elevated inflammatory mediators, tumor necrosis factor (TNF) and nuclear factor kappa beta (NFkB) in the paretic thigh muscle. No prior studies have systematically examined the profile of hemiparetic muscle contractile proteins and their relationship to function and fitness after stroke. Furthermore, the molecular mechanisms underlying hemiparetic skeletal muscle atrophy and contractile protein abnormalities are unknown.

The investigators have investigated treadmill aerobic exercise (T-AEX), as a task-oriented training model. This exercise model can reverse the alterations in MHC profile in hemiparetic leg muscles after stroke. This T-AEX program also improves fitness (VO2) levels, leg strength, and ambulatory performance in chronic stroke. Moreover, post hoc analyses our randomized treadmill exercise program show that specific features of the exercise prescription likely influence the nature of exercise-mediated adaptations.

Hypothesis: The investigators propose a randomized clinical study to investigate the hypothesis that in chronic stroke patients a 6 month velocity-based progressive T-AEX program is superior to duration-based progressive T-AEX for improving hemiparetic (HP) leg skeletal muscle contractile protein expression and reducing inflammatory markers to improve muscle function, fitness, and ambulation.

Specific Aims: 1) Determine whether skeletal muscle MHC isoform expression is altered and inflammatory mediators, TNF and markers of NFkB activation, present in the hemiparetic vastus lateralis muscle, compared the non-paretic leg and matched non-stroke control leg muscles, and related to muscle function, fitness, and gait performance. 2) Determine whether 6 months progressive T-AEX programs can attenuate this abnormal MHC profile and inflammatory mediators to improve muscle structure and function.

Methods: At baseline, bilateral vastus lateralis (VL) biopsies are obtained from chronically disabled, stroke participants with hemiparetic gait to examine the HP and non-P thigh skeletal muscles for alterations in MHC isoforms, key muscle contractile protein, and evidence for inflammation (TNFa) and NFkB activation. Participants are randomized to 6 months of progressive velocity-based or duration-based T-AEX training. Repeat VL muscle biopsies are obtained in the HP limb only after exercise interventions to assess whether 6-month exercise rehabilitation can restore MHC profile and attenuate activation of inflammatory pathways. Expression of the specific MHC isoforms, TNF, and NFKB marker expression (mRNA and protein) are investigated in these muscle tissues by real-time real time (RT)- polymerase chain reaction (PCR), Western Blot analysis, and immunohistochemistry. The investigators will explore relationships between T-AEX mediated changes in MHC expression and inflammatory activation in skeletal muscle after stroke to improve muscle strength, muscle performance, fitness and activity levels, activities of daily living (ADL) performance, and gait deficit severity.

Anticipated Results and Relevance: The cross-sectional baseline data will provide the first systematic study of a substantial cohort of stroke patients to define the relationship between altered structural and contractile protein expression to both muscle physiology and clinical measures of muscle performance, metabolic fitness, and rehabilitation mobility outcomes. HP VL muscle will be directly compared to the non-paretic (NP) limb muscle within-subjects and to non-stroke reference controls, in order to better understand the scope of skeletal muscle inflammatory and metabolic abnormalities in the stroke population. The intervention results will allow us to determine the specific requirements of treadmill training that are optimal and crucial to produce the exercise-mediated adaptations in hemiparetic skeletal muscle that lead to improved rehabilitation outcomes to reduce the disability of chronic stroke.

Typ studie

Intervenční

Zápis (Aktuální)

99

Fáze

  • Nelze použít

Kontakty a umístění

Tato část poskytuje kontaktní údaje pro ty, kteří studii provádějí, a informace o tom, kde se tato studie provádí.

Studijní místa

    • Maryland
      • Baltimore, Maryland, Spojené státy, 21201
        • VA Maryland Health Care System, Baltimore

Kritéria účasti

Výzkumníci hledají lidi, kteří odpovídají určitému popisu, kterému se říká kritéria způsobilosti. Některé příklady těchto kritérií jsou celkový zdravotní stav osoby nebo předchozí léčba.

Kritéria způsobilosti

Věk způsobilý ke studiu

40 let až 80 let (Dospělý, Starší dospělý)

Přijímá zdravé dobrovolníky

Ne

Pohlaví způsobilá ke studiu

Všechno

Popis

Inclusion Criteria:

  • Chronic stroke (>6 months after initial stroke)
  • Age 40-80
  • Stable neurologic deficits
  • Able to walk with an assistive device
  • Language skills to understand the training program safely

Exclusion Criteria:

  • No anticoagulation or medical conditions that preclude exercise.
  • No dementias or depression

Studijní plán

Tato část poskytuje podrobnosti o studijním plánu, včetně toho, jak je studie navržena a co studie měří.

Jak je studie koncipována?

Detaily designu

  • Primární účel: Léčba
  • Přidělení: Randomizované
  • Intervenční model: Paralelní přiřazení
  • Maskování: Žádné (otevřený štítek)

Zbraně a zásahy

Skupina účastníků / Arm
Intervence / Léčba
Experimentální: Velocity based treadmill training
6 month of progressive treadmill walking with treadmill speed gradually progressed to meet the training heart rate goals for moderate intensity aerobic exercise, when hemiparetic gait velocity can no longer be safely progressed, incline is added to achieve the heart rate training goals.
6 month of progressive treadmill walking with a safety harness and hand rail support to prevent falls. Treadmill speed is gradually progressed to meet the training heart rate goals for moderate aerobic exercise, when hemiparetic gait velocity can no longer be progressed, incline is added to achieve heart rate training goals. Progression is also based on participant's tolerance, abilities and safety.
Experimentální: Duration based treadmill training
6 month of progressive treadmill walking with duration is gradually progressed to meet the endurance goals for low aerobic intensity exercise, gait velocity and incline do not progress.
6 month of progressive treadmill walking with a safety harness and hand rail support to prevent falls. Treadmill duration is gradually progressed to meet the endurance goals for low aerobic intensity exercise, gait velocity and incline do not progress. Progression is based on participant's tolerance, abilities and safety.

Co je měření studie?

Primární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Cardiovascular Fitness (VO2 Peak)
Časové okno: Baseline to 6 month
Cardiovascular fitness is measured by collecting the expired gases during a progressive graded treadmill test.
Baseline to 6 month
Paretic Thigh Skeletal Muscle Myosin Heavy Chain Myosin Heavy Chain Isoform 2a
Časové okno: Baseline to 6 month
Skeletal muscle punch biopsies are obtained from the bilateral (paretic and non-paretic) vastus lateralis thigh muscle, at baseline and after 6 month interventions. Homogenized muscle messenger ribonucleic acid (mRNA) for myosin heavy chain isoforms are analyzed by real time polymerase chain reaction as fluorescent units with normalization to an acidic ribosomal protein, a housekeeping gene.
Baseline to 6 month

Sekundární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
30 Foot Walk Time (Sec)
Časové okno: baseline to 6 month
Participants are instructed to walk fast as comfortable on a straight pathway on the floor demarcated by cones. They may use their usual canes, walkers, and orthotics while they walk. The walks are timed, the value is the mean of three trials with an interval rest between each trial.
baseline to 6 month

Spolupracovníci a vyšetřovatelé

Zde najdete lidi a organizace zapojené do této studie.

Vyšetřovatelé

  • Vrchní vyšetřovatel: Charlene Hafer-Macko, MD, VA Maryland Health Care System, Baltimore

Publikace a užitečné odkazy

Osoba odpovědná za zadávání informací o studiu tyto publikace poskytuje dobrovolně. Mohou se týkat čehokoli, co souvisí se studiem.

Obecné publikace

Termíny studijních záznamů

Tato data sledují průběh záznamů studie a předkládání souhrnných výsledků na ClinicalTrials.gov. Záznamy ze studií a hlášené výsledky jsou před zveřejněním na veřejné webové stránce přezkoumány Národní lékařskou knihovnou (NLM), aby se ujistily, že splňují specifické standardy kontroly kvality.

Hlavní termíny studia

Začátek studia

1. října 2006

Primární dokončení (Aktuální)

1. srpna 2012

Dokončení studie (Aktuální)

1. srpna 2014

Termíny zápisu do studia

První předloženo

12. října 2006

První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality

12. října 2006

První zveřejněno (Odhad)

13. října 2006

Aktualizace studijních záznamů

Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)

14. září 2017

Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality

22. června 2017

Naposledy ověřeno

1. června 2017

Více informací

Termíny související s touto studií

Plán pro data jednotlivých účastníků (IPD)

Plánujete sdílet data jednotlivých účastníků (IPD)?

NEROZHODNÝ

Tyto informace byly beze změn načteny přímo z webu clinicaltrials.gov. Máte-li jakékoli požadavky na změnu, odstranění nebo aktualizaci podrobností studie, kontaktujte prosím register@clinicaltrials.gov. Jakmile bude změna implementována na clinicaltrials.gov, bude automaticky aktualizována i na našem webu .

Klinické studie na Velocity based treadmill training

3
Předplatit