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

Podávání oxidu uhličitého a clearance mozkových odpadních látek (COPETBI)

5. října 2026 aktualizováno: Andrew Mayer

Mechanismy podmiňující únik proteinů vyvolaný oxidem uhličitým ve zdraví a při traumatickém poranění mozku

The current study tests whether different exposures to carbon dioxide (CO2) can safely result in the increased movement of proteins from the brain into the blood. The investigators believe that this would be a proxy for the brain clearing waste products more effectively. The current study will use a counter-balanced design, in which individuals with and without a history of traumatic brain injury (TBI) will receive different levels of CO2 (targeted changes of approximately 5 or 10 mmHG in end-tidal CO2) approximately one week apart. The counter-balanced design means that each participant receives a single dose of CO2 at each visit, and different doses of CO2 at each visit. The order in which participants receive the dose is randomized, and the participant will not be informed of the dose.

Přehled studie

Detailní popis

Impaired clearance of metabolic waste and cellular debris is a hallmark of TBI and other neurodegenerative conditions. Clearance primarily occurs through glymphatic/lymphatic pathways, which is partially dependent on the influx of cerebrospinal fluid (CSF). CSF flow is greatest during sleep, when low-frequency oscillations in cerebral blood volume are most prominent. The investigators propose that changing levels of cerebral blood volume via the administration of CO2 will drive CSF flow and ultimately promote brain waste clearance. The proposed study is significant because it examines whether prescribed CO2 can enhance protein efflux (i.e., a surrogate for waste clearance), and the biological mechanisms that may mediate this mechanism in both health and disease. The first study aim is therefore to determine whether the administration of CO2, a potent vasodilator, can be prescribed to mimic global changes in cerebral blood volume in a dose-dependent fashion. Basal protein levels and efflux (i.e., change from baseline) are quantified using high-sensitivity proteomic platforms. The second aim is to examine how individual differences in cerebrovascular function and other disease factors such as atrophy affect CO2-induced protein efflux.

Using a counter-balanced (AB/BA) design, individuals (aged 18-82 years) with chronic TBI and individuals without a history of TBI (healthy subjects) will be dosed to achieve either 5 or 10 mmHG changes in end-tidal CO2. Importantly, the proposed cerebrovascular mechanisms and surrogate markers of waste clearance are readily quantified in humans using advanced MR-imaging and commercially available proteomic platforms, exponentially increasing their clinical translation.

Typ studie

Intervenční

Zápis (Odhadovaný)

200

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 kontakt

  • Jméno: Andrew Mayer R The Mind Research Network, PhD
  • Telefonní číslo: 505-272-0769
  • E-mail: amayer@mrn.org

Studijní záloha kontaktů

  • Jméno: Sadie LaBauve, PhD
  • Telefonní číslo: 505-272-8739
  • E-mail: slabauve@mrn.org

Studijní místa

    • New Mexico
      • Albuquerque, New Mexico, Spojené státy, 87106
        • Nábor
        • The Mind Research Network
        • Vrchní vyšetřovatel:
          • Andrew Mayer, Phd
        • Kontakt:

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

18 let až 82 let (Dospělý, Starší dospělý)

Přijímá zdravé dobrovolníky

Ano

Pohlaví způsobilá ke studiu

Všechno

Popis

Inclusion criteria for TBI cohort: 1) Able to give valid informed consent, 2) 18-82 years old, 3) history of TBI of any severity level (mild, moderate or severe) that was sustained in adulthood (age 18 and older), which will be confirmed using a semi-structured identification method (includes asking about loss of consciousness, posttraumatic amnesia, and feeling dazed/confused).

Inclusion criteria for Healthy Subjects cohort: 1) Able to give valid informed consent and 2) 18-82 years old years old.

Exclusion criteria for TBI cohort: 1) contraindications to MRI scanning including pregnancy or claustrophobia, 2) unable to give valid informed consent, incarcerated, 3) diagnosed with Alzheimer's, ADRD or mild cognitive impairment, 4) pre-existing history of autism spectrum disorders, intellectual disability, serious neurological (e.g., epilepsy, tumors, other conditions requiring neurosurgery) or psychiatric disorders (requiring hospitalization) prior to TBI onset, 5) current or previous diagnosis of a psychosis spectrum disorder or bipolar disorder, 6) respiratory diseases or pulmonary conditions that may increase the risk of study procedures (e.g., severe asthma, chronic obstructive pulmonary disease or other significant respiratory disorders), 7) a history of cardiac arrythmias 8) history of a current substance use disorder, 9) non-English fluency (based on screener), 10) Weigh under 110 pounds for blood draw.

Exclusion criteria for Healthy Subjects cohort: 1) contraindications to MRI scanning including pregnancy or claustrophobia, 2) unable to give valid informed consent, incarcerated, 3) diagnosed with Alzheimer's, ADRD or mild cognitive impairment, 4) history of developmental, neurological, or psychiatric disorders requiring hospitalization, 5) regular use of any substance in the past six months (i.e., no current use confirmed with urine screening), 6) previous head injury with greater than 30 minutes loss of consciousness, 7) respiratory diseases or pulmonary conditions that may increase the risk of study procedures (e.g., severe asthma, chronic obstructive pulmonary disease or other significant respiratory disorders), 8) a history of cardiac arrythmias, 9) non-English fluency (based on screener), 10) Weigh under 110 pounds for blood draw.

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: Základní věda
  • Přidělení: Randomizované
  • Intervenční model: Crossover Assignment
  • Maskování: Singl

Zbraně a zásahy

Skupina účastníků / Arm
Intervence / Léčba
Experimentální: Individuals with TBI

A counter-balanced, cross-over design (AB/BA), in which individuals with TBI (aged 18-82 years) may be dosed to achieve 5 or 10 mmHG changes in ETCO2 across multiple visits.

This study looks at different levels of carbon dioxide (CO2) exposure (changes of approximately 5 or 10 mmHg) on the brain and proteins in blood, in response to a hypercapnia task while participants undergo MRI. This sequence will dynamically mix gases to target an increase of 5 or 10 mmHg in ETCO2 (increase of ~5-7% CO2 and equal decrease in nitrogen) while keeping O2 constant.

Experimentální: Healthy Subjects

A counter-balanced, cross-over design (AB/BA), in which individuals without a history of TBI (healthy subjects, aged 18-82 years) may be dosed to achieve 5 or 10 mmHG changes in ETCO2 across multiple visits.

This study looks at different levels of carbon dioxide (CO2) exposure (changes of approximately 5 or 10 mmHg) on the brain and proteins in blood, in response to a hypercapnia task while participants undergo MRI. This sequence will dynamically mix gases to target an increase of 5 or 10 mmHg in ETCO2 (increase of ~5-7% CO2 and equal decrease in nitrogen) while keeping O2 constant.

Co je měření studie?

Primární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Cerebrovascular Reactivity (CVR), vascular-elicited bulk cerebral spinal fluid (VE-bCSF)
Časové okno: 2.5 hours post-intervention. Data will be reported at the conclusion of the study for all participants.

Cerebrovascular reactivity (CVR) will be quantified using time-shifted end-tidal carbon dioxide (ETCO₂) regressors to model blood oxygen level-dependent (BOLD) changes using functional magnetic resonance imaging, capturing the temporally lagged positive relationship between ETCO₂ and the BOLD signal. Vascular enhanced changes in bulk CSF flow will be assessed by regressing band-pass filtered global grey matter signals and their derivatives on CSF bulk flow to capture the temporally lagged, negative relationship. Both of these measurements are in arbitrary units, and will be quantified by calculating percent signal change and statistical fit between regressors.

2.5 hours post-intervention. Data will be reported at the conclusion of the study for all participants.
Protein Efflux (Surrogate Measure of Brain Waste Clearance)
Časové okno: Blood will be drawn at baseline, immediately prior to hypercapnia, 45 minutes post-hypercapnia, 90 minutes post-hypercapnia and 150 minutes post-hypercapnia. Data will be reported at the conclusion of the study for all participants.

Protein efflux from the brain to the blood will be measured using Quanterix platform, with primary proteins including neurofilament light chain, brain-derived tau and glial fibrillary acidic protein (units=picogram/milligram).

For neurofilament light chain (NfL), the limit of detection (LOD) is 0.104 pg/mL, the range is 0.025-0.276 pg/mL, and the lower limit of quantification (LLOQ) is 0.241 pg/mL. For glial fibrillary acidic protein (GFAP), the LOD is 0.221 pg/mL, the range is 0.042-0.481 pg/mL, and the LLOQ is 0.467 pg/mL. For brain-derived tau (BD Tau), the LOD is 0.024 pg/mL, the range is 0.007-0.059 pg/mL, and the LLOQ is 0.053 pg/mL. All values are obtained from the Quanterix website datasheets.

Blood will be drawn at baseline, immediately prior to hypercapnia, 45 minutes post-hypercapnia, 90 minutes post-hypercapnia and 150 minutes post-hypercapnia. Data will be reported at the conclusion of the study for all participants.

Sekundární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Symptoms
Časové okno: After the first blood draw (i.e., blood collected at baseline), 10 and 20 minutes post-hypercapnia, as well as after blood collected 90-minutes post-hypercapnia. Data will be reported at the conclusion of the study for all participants.

Participants will be asked to rate 4 different symptoms (current headache, current dizziness, current nausea, and current fogginess) on a Likert scale (range 0-10 for each symptom) at multiple times during the study. Symptom ratings will be summed to create a single summary score that can range between 0 and 40.

After the first blood draw (i.e., blood collected at baseline), 10 and 20 minutes post-hypercapnia, as well as after blood collected 90-minutes post-hypercapnia. Data will be reported at the conclusion of the study for all participants.

Spolupracovníci a vyšetřovatelé

Zde najdete lidi a organizace zapojené do této studie.

Sponzor

Vyšetřovatelé

  • Vrchní vyšetřovatel: Andrew R Mayer, Phd, Mind Research Network

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 (Odhadovaný)

1. prosince 2026

Primární dokončení (Odhadovaný)

1. ledna 2031

Dokončení studie (Odhadovaný)

1. února 2032

Termíny zápisu do studia

První předloženo

9. ledna 2026

První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality

15. ledna 2026

První zveřejněno (Aktuální)

21. ledna 2026

Aktualizace studijních záznamů

Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)

6. října 2026

Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality

5. října 2026

Naposledy ověřeno

1. prosince 2025

Více informací

Termíny související s touto studií

Plán pro data jednotlivých účastníků (IPD)

Plánujete sdílet data jednotlivých účastníků (IPD)?

NE

Informace o lécích a zařízeních, studijní dokumenty

Studuje lékový produkt regulovaný americkým FDA

Ne

Studuje produkt zařízení regulovaný americkým úřadem FDA

Ne

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 .

Předplatit