Účinky manipulační léčby páteře na zánětlivé markery u pacientů s bolestí dolní části zad

Pozadí: Spinální manipulační léčba (SMT) může fungovat tak, že sníží mechanické podráždění kloubních tkání (1) a tím zmenší lokální zánět. Na zvířecím modelu byly pozorovány důkazy o protizánětlivém účinku přístrojově asistované SMT (2). Tato zjištění jsou v souladu s nedávno navrženou hypotézou, že původ veškeré bolesti může být spojen se zánětem a zvýšenou produkcí zánětlivých mediátorů (cytokinů), především TNFα (3). TNFα hraje hlavní roli v patofyziologii zánětu spojeného s neuropatickou bolestí (4) a je zapojen do syndromů bolesti páteře, včetně bolesti dolní části zad související s meziobratlovou ploténkou (5, 6) a ischias (7, 8). Naše nedávné studie prokázaly, že produkce zánětlivých mediátorů je zvýšená u pacientů s chronickou bolestí krční páteře, jak in vitro, tak in vivo, a je doprovázena up-regulací syntézy chemokinů (CC) (9).

Nedávné zprávy o klinických (10), zvířecích (2) a lidských modelech in vitro (11) naznačují, že SMT může mít protizánětlivý účinek. Song a kol. (2) zjistili, že SMT snižuje zánětlivou neuropatickou bolest. Teodorczyk-Injeyan a kol. (11) prokázali významný útlum produkce prozánětlivých cytokinů in vitro a žádné změny v hladinách substance P (SP) v séru po SMT. Další studie z naší laboratoře ukázaly, že SMT může zvýšit produkci a odpověď na imunomodulační cytokiny, IL-2 a IL-2-dependentní syntézu protilátek (12, 13). Snížení hladin TNFα v séru bylo hlášeno u pacientů s cervikogenní bolestí hlavy (n=2, případové studie) (14, 15). Tato pozorování naznačují, že účinky SMT mohou být přeneseny do buněčných složek imunitního systému.

Dosud není znám klinický význam účinku SMT jako modulátoru produkce zánětlivých mediátorů. Navzdory důkazům o zánětlivé patofyziologii bolesti páteře (16), včetně podtypu nespecifické bolesti páteře (17), pouze jedna klinická studie (18) hodnotila korelaci mezi hladinami TNFα v séru, intenzitou bolesti a funkcí zad.

V této navrhované studii máme v úmyslu použít klinický model ke zkoumání výchozích hladin prozánětlivých cytokinů u pacientů s akutní a chronickou bolestí dolní části zad a prozkoumat potenciální protizánětlivý účinek SMT po průběhu manipulativní léčby. Cílem 1 je tedy stanovit výchozí hladiny prozánětlivých cytokinů u jedinců trpících akutní nebo chronickou bolestí dolní části páteře mechanické etiologie a porovnat je s asymptomatickými kontrolami“. Cílem 2 je prozkoumat vztahy mezi SMT, úrovní bolesti a funkčním poškozením a produkcí zánětlivých mediátorů vzhledem k výchozí hodnotě.

Bylo zjištěno, že protizánětlivé cytokiny (IL-10 a IL-1ra) jsou produkovány spolu a paralelně s jejich příslušnými prozánětlivými protějšky (TNFα a IL-1β) a působí ve shodě k udržení/obnovení homeostázy ( 19). Navrhovaná studie bude zahrnovat kromě hladin prozánětlivých cytokinů (IL-1, TNFα, IL-6) stanovení hladin antagonisty receptoru IL-1 (IL-1ra) a IL-10. Posouzení syntézy IL-10 je zvláště důležité, protože tento cytokin up-reguluje produkci IL-1ra, který soutěží s aktivním IL-1 o vazbu na receptory IL-1 a který působí jako silný přirozený protizánětlivý protein (19 , 20).

Studovat design; Nábor subjektů: Subjekty (dobrovolníci) obou pohlaví ve věku 20 až 60 let, kteří trpí akutní (trvání méně než 4 týdny) nebo chronickou (trvání 12 týdnů nebo déle) mechanickou bolestí dolní části zad (prožívající mezi úrovněmi páteře L1- L5, s nebo bez sakroiliakálního [SI] kloubu) bude rekrutován personálem Canadian Memorial Chiropractic College (CMCC) a plakáty z ambulancí CMCC a od široké veřejnosti prostřednictvím novinových inzerátů. CMCC se nachází v oblasti Greater Toronto Area (GTA), kde je populace různorodá etnická směs (21). Potenciální účastníci, kteří se dostavili na jednu z klinik CMCC za účelem léčby, budou před zahájením léčby povzbuzováni/nabíráni stážisty/kliniky. Ostatní, kteří se přihlásí k účasti na výzkumné studii, budou nejprve zařazeni do jedné z klinik pro počáteční posouzení před vstupem do studie. V žádném případě však účastníci nebudou dostávat SMT 4 týdny před zahájením studie.

Uchazeči budou podrobeni pohovoru, aby se určila způsobilost (viz kritéria vyloučení, Příloha 1). Vyplní formulář pro přijetí do výzkumu (příloha 2) a dostanou podrobné vysvětlení k protokolu výzkumu (příloha 3). Skupina odpovídajících zdravých asymptomatických subjektů, rekrutovaných z obecné populace, bude sloužit jako kontroly pro stanovení výchozích hladin cytokinů.

Určení velikosti vzorku: K výpočtu odhadu velikosti vzorku pro tuto studii byla použita data publikovaná pro hladiny TNFα u pacientů s chronickou bolestí krku oproti asymptomatickým kontrolám (9). Studie je zaměřena na měření primárního výsledku související s otázkou 1, která sleduje rozdíl mezi symptomatickými a asymptomatickými subjekty s bolestí dolní části zad na začátku (viz Statistické analýzy). Z Cohenovy tabulky (22), na základě mocniny 0,8, dvoustranného testu s hodnotou p < 0,05, byla velikost vzorku odhadnuta na 17 na skupinu. Aby se zohlednily výpadky a chyby, které mohou nastat v hemokulturách, bude velikost vzorku zvýšena na 20 na skupinu. Výsledkem bude 40 symptomatických subjektů a 20 asymptomatických kontrol, což by mělo poskytnout více než adekvátní vzorek pro testování primárního výsledku.

Hodnocení předmětu a skupinové přiřazení: Budou naplánovány kvalifikované předměty. Přivítá je jeden ze dvou vyšetřovatelů (v závislosti na náborovém místě), který je seznámí a zkontroluje formulář přijetí/způsobilosti (příloha 3), aby potvrdil jejich způsobilost, než je požádá, aby podepsali formulář informovaného souhlasu (příloha 4). Všechny subjekty budou poté požádány, aby uvedly svou úroveň intenzity bolesti na 10bodové vizuální analogové škále (VAS) a vyplnily dotazník funkčního postižení Oswestry. Poté budou posouzeni standardními chiropraktickými, ortopedickými a neurologickými testy jejich příslušnými chiropraktickými stážisty a dohlížejícími kliniky, kteří je zařadí do akutních nebo chronických skupin LBP a kteří zformulují a vysvětlí plán léčby. Po dobu trvání studie bude léčba sestávat z manuální SMT a tam, kde je to potřeba, z manuální (nikoli přístrojově asistované) práce na měkkých tkáních, kterou zajistí klinik. Jiné léčebné modality nebudou použity.

Pacienti dostanou 6 ošetření v průběhu 2 týdnů. (skládající se z manipulace s jedním bederním nebo sakroiliakálním skloubením, s nebo bez terapie měkkých tkání). SMT se bude skládat z jediného vysokorychlostního tahu s nízkou amplitudou (HVLA) určeného ke kavitaci a obnovení pohyblivosti kloubu. Pokud při úvodní prezentaci nebylo možné identifikovat manipulativní segment, bude pacient ze studie vyloučen. Pokud se na druhé straně nenalezne manipulovatelný segment při následujících návštěvách, lékař omezí léčbu na palpaci a určitou práci na měkkých tkáních, jak je uvedeno. Ve všech případech bude po počátečním posouzení a před zahájením léčby pacientů odebrán vzorek krve (viz níže), aby se stanovila základní hladina cytokinů pro každého účastníka (primární výsledek). Při jejich 7. návštěvě (nejméně 2 dny po poslední léčbě) jim bude odebrán vzorek krve před zahájením jakékoli další léčby a budou požádáni o vyplnění výstupního dotazníku včetně VAS (příloha 5). Pokud by se pacient po několika ošetřeních zotavil, jak bylo hodnoceno subjektivní zpětnou vazbou od pacienta a výsledkem VAS menším než 3/10, bude vzorek krve odebrán dříve a bude náležitě zaznamenán. Pokud by pacient vyžadoval pokračování léčby nad rámec 6 stanovených ve studii, může tak učinit pod vedením klinického lékaře, který má na starosti jeho případ.

Intervence: Manipulace: Jak je uvedeno výše, každá manipulace s páteří bude sestávat z HVLA náporu na postižený segment [23]. Ošetřující lékař provede ošetření podle jeho/jejích nálezů v daný den.

Venipunkce: V den přijetí do studie a po ukončení SMT terapie zkušený flebotom provede venepunkci standardními postupy (antecubitální jamka, jehla 21gauge) v sedě. Vzorky heparinizované krve (každý 10 ml) budou odebrány a přeneseny (při pokojové teplotě) do laboratoře do jedné hodiny po odběru pro přípravu kultur celé krve, jak je popsáno níže.

Laboratorní studie

1. Indukce zánětlivých cytokinů K hodnocení produkce cytokinů in vitro bude využit kultivační systém plné krve (WB) (19). Stručně, bude připraveno více sad WB kultur reprezentujících různé podmínky léčby/kultivace pro každý subjekt. Kultury budou stimulovány při zahájení 10 μg/ml lipopolysacharidem (LPS) pro indukci produkce TNFα a IL-1β. Fytohemaglutinin (PHA, 10 ug/ml) samotný a v kombinaci s LPS bude použit k indukci produkce protizánětlivého cytokinu, IL-10 a 2 chemokinů, CCL2 a CCL3. Kultury budou udržovány při 37 °C (Celsius) ve zvlhčeném inkubátoru s 5% C02. Protože klinické stavy zahrnující zánětlivé reakce mohou způsobit časový posun v kapacitě produkce cytokinů (19, 27), budou hladiny studovaných mediátorů (TNFα, IL-1β, IL-1ra, IL-10, CCL2 a CCL3) nižší. vyšetřeny ve 24hodinových intervalech v kultivačních supernatantech sklizených mezi 24-72 hodinami po zahájení. Alikvoty supernatantů budou až do testování skladovány při -76 °C (Celsius). Tento model umožní zkoumat vztah mezi uvolňováním prozánětlivých a protizánětlivých mediátorů.
2. Stanovení hladin cytokinů pomocí imunoanalýzy s enzymem vázaným na imunosorbent Hladiny TNFα, IL-1β a IL-10 a IL-1ra v supernatantech z kultur plné krve budou stanoveny pomocí specifických enzymatických imunoanalýz (ELISA) za použití vývoje DuoSet ELISA systém pro přirozené a rekombinantní lidské cytokiny (R&D Systems, Minneapolis, MN), jak bylo popsáno dříve (9, 11), a soupravy Quantikine Immunoassay Kit budou použity pro stanovení CCL2 a CCL3. Všechny postupy imunoanalýzy, včetně přípravy činidel a ředidel vzorků, budou prováděny podle doporučení výrobce. Každý ze studovaných vzorků bude testován minimálně dvakrát při 2-4 různých ředěních.

Statistické analýzy Všechny studované mediátory budou měřeny u pacientů s LBP a asymptomatických subjektů na začátku a na konci období léčby. Pro otázku 1 (primární výsledek) bude srovnání výchozích hodnot pro každý TNFa a IL-lp porovnáno mezi symptomatickými subjekty (akutní a chronické) versus asymptomatické kontrolní subjekty. K testování související hypotézy budou použity dva nepárové t-testy. Pro otázku 2 bude porovnána průměrná pre-post rozdílová skóre pro každý z TNFa a IL-lp mezi třemi skupinami (akutní, chronická a asymptomatická) pomocí ANOVA. Pokud se výchozí hodnoty mezi skupinami významně liší (jak se předpokládá v otázce 1), pak se k vysvětlení tohoto rozdílu použije ANCOVA. Očekává se, že velikost vzorku je dostatečně velká, aby pojal tuto analýzu. Po určení výsledků pro otázku 2 však bude provedena analýza síly. Pokud je studie pro tuto otázku nedostatečná, pak bude vypočítán další odhad velikosti vzorku, který bude informovat budoucí práci.

Pro další prozánětlivé a protizánětlivé cytokiny měřené v této studii bude regresní modelování použito ve snaze předpovědět cytokinové odpovědi. Rozumí se, že jakýkoli model vytvořený během tohoto procesu bude muset být potvrzen v budoucím šetření. Oba vytvořené modely a popisná data odvozená z výzkumu budou použity pro budoucí práci.

Časový rámec Na základě zkušeností lze testovat až 5 předmětů týdně. Na základě prevalence onemocnění však předpokládáme, že nábor pacientů a odběr vzorků bude trvat 8–12 měsíců. Stanovení hladiny cytokinů v buněčných kulturách odvozených od tří skupin účastníků se zpozdí o 3–4 měsíce a analýza dat bude dokončena během dalších 2 měsíců. Příprava rukopisů bude vyžadovat dalších 4–6 měsíců. Předpokládáme tedy dokončení tohoto projektu do 18-24 měsíců od zahájení studie.