Účinek stimulace bránice během operace
Vliv intermitentní hemidiafragmové stimulace během chirurgického zákroku na mitochondriální funkci, kontraktilní sílu jednoho vlákna a katabolické dráhy u lidí
Při velkých chirurgických zákrocích se používá celková anestezie, aby pacient upadl do bezvědomí. Celková anestezie zajišťuje, že si pacient neuvědomuje žádnou bolest způsobenou operací. Celková anestezie také zabraňuje pohybu pacienta, aby se zabránilo jakékoli potenciální chirurgické chybě. Celková anestezie zároveň znemožňuje pacientovi dýchání. Aby se pacientovi pomohlo dýchat, je do dýchacích cest pacienta umístěna dýchací trubice a připojena k mechanickému ventilátoru. Mechanický ventilátor je umělé dýchací čerpadlo, které dodává plyn do dýchacích cest pacienta.
Účelem této výzkumné studie je zjistit, zda krátká období stimulace bránice mohou zabránit problémům s bránicí způsobeným používáním mechanických ventilátorů a operací. K zodpovězení této otázky budou studovány změny v genech odpovědných za udržování funkce bránice. Gen je kód přítomný v každé buňce ve vašem těle a řídí chování této buňky. Kromě toho budou studovány změny kontraktilních vlastností svalových vláken. Výsledky této studie mohou pomoci vyvinout nové léčebné postupy k prevenci slabosti bránice v důsledku použití mechanické ventilace.
Přehled studie
Postavení
Intervence / Léčba
Detailní popis
I když je mechanická ventilace (MV) udržující život, je spojena s náklady. MV dramaticky snižuje kontraktilitu bránice, vyvolává dysfunkci bránice vyvolanou ventilátorem (VIDD) a někdy vede k selhání odvykání. VIDD zahrnuje snížené mitochondriální dýchání a zvýšený oxidační stres, poškození svalových vláken a sníženou produkci síly bránice.
Na zvířecích modelech přerušovaná kontrakce bránice během podpory MV zeslabuje VIDD. Existují však pouze omezené údaje, které se zabývají tímto problémem u lidí. Zde studijní tým navrhuje přímo otestovat hypotézu, že intermitentní elektrická stimulace (ES) lidské hemibránice během prodloužených srdečních operací s podporou MV zabraňuje/zeslabuje VIDD v aktivní hemibránici. Mitochondriální funkce je ústřední pro energetický metabolismus a funkci kosterního svalstva v chronicky aktivním svalu, jako je bránice. Ačkoli se předpokládá, že abnormální mitochondriální funkce urychluje VIDD na zvířecích modelech, jsou k dispozici omezené údaje týkající se mitochondriálních příspěvků k VIDD u lidí. Ještě důležitější je, že nejsou k dispozici žádné intervence, které by tyto defekty u lidí zmírnily. Zde bude studijní tým testovat dopad inovativní experimentální léčby, intermitentní elektrické stimulace (ES) hemidiafragmy během prodloužených operací s MV, na mitochondriální funkci, kontraktilní vlastnosti jednoho vlákna a katabolické svalové dráhy v lidské bránici. Pomocí experimentálního designu v rámci jednotlivých subjektů budou vzorky svalů ze stimulované hemidiafragmy porovnány se vzorky z nestimulované hemidiafragmy. Studijní tým bude zkoumat mitochondriální dysfunkci a oxidační stres během prodlouženého CTS/MV a potenciál ES zmírnit nebo zabránit VIDD. Dále bude studijní tým zkoumat účinky ES na kontraktilní vlastnosti jednotlivých vláken a integritu titinu. Nakonec bude studijní tým studovat účinek ES na proteolytické dráhy (kaspáza, calpain a ubikvitin-proteazom) a ribozomální RNA markery snížené syntézy proteinů zapojené do VIDD.
Typ studie
Zápis (Aktuální)
Fáze
- Nelze použít
Kontakty a umístění
Studijní místa
-
-
Florida
-
Gainesville, Florida, Spojené státy, 32610
- University of Florida
-
-
Kritéria účasti
Kritéria způsobilosti
Věk způsobilý ke studiu
Přijímá zdravé dobrovolníky
Popis
Kritéria pro zařazení:
- Pacienti podstupující složité, elektivní prodloužené operace, obvykle trvající 5-8 hodin nebo déle, včetně transplantací plic (např. ventiloplastika, bypass koronární tepny a/nebo opravy aorty)
Kritéria vyloučení:
- anamnéza předchozí operace na bránici nebo pleuře;
- Diagnóza CHOPN bude stanovena na základě klinické anamnézy odpovídající chronické bronchitidě a/nebo emfyzému, dlouhé anamnéze kouření cigaret a funkčních plicních testů odpovídajících ireverzibilní obstrukci dýchacích cest (FEV1 < 40 % předpovězeno podle kritérií European Respiratory Society [ se nevztahuje na pacienty po transplantaci]
- diagnóza chronického srdečního selhání (třída IV NYHA)
- klinická diagnóza jiného plicního onemocnění (cystická fibróza, bronchiektázie, rakovina plic atd.) [nevztahuje se na pacienty po transplantaci]
- renální insuficience (sérový kreatinin > 1,6 mg/dl);
- těžké onemocnění jater (jakékoli jaterní funkční testy > 1,5násobek horní hranice normy);
- podvýživa (index tělesné hmotnosti < 20 kg/m2),
- chronická nekontrolovaná nebo špatně kontrolovaná metabolická onemocnění (např. diabetes, hypo- nebo hypertyreóza)
- ortopedická onemocnění, podezření na paraneoplastický nebo myopatický syndrom,
- pokud to podle úsudku chirurgů vyžaduje klinický stav pacienta, bude stimulace bránice zastavena a nebudou prováděny biopsie,
Studijní plán
Jak je studie koncipována?
Detaily designu
- Primární účel: Prevence
- Přidělení: Nerandomizované
- Intervenční model: Paralelní přiřazení
- Maskování: Žádné (otevřený štítek)
Zbraně a zásahy
Skupina účastníků / Arm |
Intervence / Léčba |
|---|---|
|
Experimentální: Stimulace
Elektrická stimulace hemidiafragmy
|
Elektrické impulsy
|
|
Žádný zásah: Řízení
Žádná stimulace hemidiafragmy
|
Co je měření studie?
Primární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Mitochondriální dýchání
Časové okno: Až osm hodin
|
K hodnocení mitochondriálního dýchání bude použita respirometrie s vysokým rozlišením.
Bude kvantifikován jako pmol kyslíku/s/mg vlhké hmotnosti.
|
Až osm hodin
|
|
Produkce reaktivních forem kyslíku v mitochondriích
Časové okno: Až osm hodin
|
Produkce mitochondriálních reaktivních forem kyslíku (ROS) bude hodnocena pomocí přístupu in situ k měření produkce peroxidu vodíku v permeabilizovaných svazcích vláken kosterního svalstva bránice.
Bude kvantifikován jako pmol/min/mg suché hmotnosti.
|
Až osm hodin
|
|
Frekvence mutací mitochondriální DNA
Časové okno: Až osm hodin
|
K měření frekvence mutací mitochondriální DNA bude použita kvantitativní PCR Long-Amplikon.
Bude kvantifikován jako počet lézí/10 kilobází.
|
Až osm hodin
|
|
Frekvence mutace jaderné DNA
Časové okno: Až osm hodin
|
K měření frekvence mutací jaderné DNA bude použita kvantitativní PCR Long-Amplikon.
Bude kvantifikován jako počet lézí/10 kilobází.
|
Až osm hodin
|
|
Aktivita akonitázy
Časové okno: Až osm hodin
|
Za účelem vyhodnocení mitochondriálního poškození bude aktivita aktonitázy měřena spektrofotometricky.
Bude kvantifikován jako jednotky/mg proteinu.
|
Až osm hodin
|
|
Peroxidace lipidů
Časové okno: Až osm hodin
|
Peroxidace lipidů bude hodnocena měřením proteinů modifikovaných 4-hydroxy-2-nonenalem.
Bude kvantifikována jako libovolné jednotky optické hustoty.
|
Až osm hodin
|
|
Aktivita citrát cyntázy
Časové okno: Až osm hodin
|
Změny v řetězci transportu elektronů budou hodnoceny měřením aktivity citrát cyntázy.
Bude kvantifikován jako nmol/mg proteinu/min.
|
Až osm hodin
|
|
Aktivita cytochrom c oxidázy (COX).
Časové okno: Až osm hodin
|
Změny v elektronovém transportním řetězci budou hodnoceny měřením aktivity cytochrom c oxidázy (COX).
Bude kvantifikován jako jednotky/mcg proteinu.
|
Až osm hodin
|
|
Jedno membránové vlákno, specifická síla
Časové okno: Až osm hodin
|
Budou měřeny mechanické silové vlastnosti vláken s jednou membránou.
Specifická síla je kvantifikována jako kN/m^2.
|
Až osm hodin
|
|
Jedno membránové vlákno, rychlost obnovy napětí
Časové okno: Až osm hodin
|
Budou měřeny mechanické silové vlastnosti vláken s jednou membránou.
Rychlost obnovy napětí je kvantifikována jako s^(-1).
|
Až osm hodin
|
|
Jedno membránové vlákno, maximální rychlost zkracování
Časové okno: Až osm hodin
|
Budou měřeny mechanické silové vlastnosti vláken s jednou membránou.
Maximální rychlost zkracování je kvantifikována jako mm/s.
|
Až osm hodin
|
|
Velikost titinu
Časové okno: Až osm hodin
|
Bude hodnocena integrita titinu.
Relativní velikost titinu bude kvantifikována v nm.
|
Až osm hodin
|
|
Poměr celkového titinu k těžkému řetězci myosinu
Časové okno: Až osm hodin
|
Bude hodnocena integrita titinu.
Celkový poměr titinu k těžkému řetězci myosinu bude prezentován jako hodnota bez jednotek.
|
Až osm hodin
|
|
Složení exonu titinu
Časové okno: Až osm hodin
|
Složení exonů titinu bude hodnoceno a kvantifikováno pomocí polymerázové řetězové reakce v reálném čase (qPCR). Bude prezentováno jako procentuální změna výrazu. jako procentuální změna výrazu. |
Až osm hodin
|
|
Proteiny vázající titin
Časové okno: Až osm hodin
|
Proteiny vázající titin budou hodnoceny a kvantifikovány pomocí polymerázové řetězové reakce v reálném čase (qPCR).
Bude prezentováno jako procentuální změna výrazu.
|
Až osm hodin
|
|
Calpain 1
Časové okno: Až osm hodin
|
Calpain 1 bude měřen analýzou Western Blot a bude prezentován jako procentuální rozdíl v expresi.
|
Až osm hodin
|
|
Calpain 2
Časové okno: Až osm hodin
|
Calpain 2 bude měřen analýzou Western Blot a bude prezentován jako procentuální rozdíl v expresi.
|
Až osm hodin
|
|
Calpain 3
Časové okno: Až osm hodin
|
Calpain 3 bude měřen analýzou Western Blot a bude prezentován jako procentuální rozdíl v expresi.
|
Až osm hodin
|
|
Kaspáza-3
Časové okno: Až osm hodin
|
Kaspáza-3 bude měřena analýzou Western Blot a bude prezentována jako procentuální rozdíl v expresi.
|
Až osm hodin
|
|
Kaspáza-9
Časové okno: Až osm hodin
|
Kaspáza-9 bude měřena analýzou Western Blot a bude prezentována jako procentuální rozdíl v expresi.
|
Až osm hodin
|
|
20S proteazom
Časové okno: Až osm hodin
|
20S proteazom bude měřen analýzou Western Blot a bude prezentován jako procentuální rozdíl v expresi.
|
Až osm hodin
|
|
26S proteazom
Časové okno: Až osm hodin
|
26S proteazom bude měřen analýzou Western Blot a bude prezentován jako procentuální rozdíl v expresi.
|
Až osm hodin
|
|
MurF1
Časové okno: Až osm hodin
|
MurF1 bude měřen analýzou Western Blot a bude prezentován jako procentuální rozdíl v expresi.
|
Až osm hodin
|
|
Atrogin 1
Časové okno: Až osm hodin
|
Atrogin 1 bude měřen analýzou Western Blot a bude prezentován jako procentuální rozdíl v expresi.
|
Až osm hodin
|
|
Foxo-3
Časové okno: Až osm hodin
|
Foxo-3 bude měřen analýzou Western Blot a bude prezentován jako procentuální rozdíl v expresi.
|
Až osm hodin
|
|
28SrRNA
Časové okno: Až osm hodin
|
28SrRNA bude měřena analýzou Western Blot a bude prezentována jako procentuální rozdíl v expresi.
|
Až osm hodin
|
|
18SrRNA
Časové okno: Až osm hodin
|
18SrRNA bude měřena analýzou Western Blot a bude prezentována jako procentuální rozdíl v expresi.
|
Až osm hodin
|
|
45S pre-rRNA
Časové okno: Až osm hodin
|
45S pre-rRNA bude měřena analýzou Western Blot a bude prezentována jako procentuální rozdíl v expresi.
|
Až osm hodin
|
Spolupracovníci a vyšetřovatelé
Sponzor
Spolupracovníci
Vyšetřovatelé
- Vrchní vyšetřovatel: Anatole D Martin, PhD, University of Florida
- Vrchní vyšetřovatel: Thomas M Beaver, MD, University of Florida
- Vrchní vyšetřovatel: Barbara Smith, PhD, PT, University of Florida
Termíny studijních záznamů
Hlavní termíny studia
Začátek studia (Aktuální)
Primární dokončení (Aktuální)
Dokončení studie (Odhadovaný)
Termíny zápisu do studia
První předloženo
První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality
První zveřejněno (Aktuální)
Aktualizace studijních záznamů
Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)
Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality
Naposledy ověřeno
Více informací
Termíny související s touto studií
Klíčová slova
Další identifikační čísla studie
- IRB201602186-N
- R01AR072328 (Grant/smlouva NIH USA)
Informace o lécích a zařízeních, studijní dokumenty
Studuje lékový produkt regulovaný americkým FDA
Studuje produkt zařízení regulovaný americkým úřadem FDA
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 Komplikace mechanického větrání
-
Assiut UniversityDokončeno
Klinické studie na Elektrická stimulace hemidiafragmy
-
Weill Medical College of Cornell UniversityBioWave CorporationDokončeno