Denne side blev automatisk oversat, og nøjagtigheden af ​​oversættelsen er ikke garanteret. Der henvises til engelsk version for en kildetekst.

Effekt af diafragma-stimulering under kirurgi

13. juni 2024 opdateret af: University of Florida

Effekten af ​​intermitterende hemidiafragma-stimulering under kirurgi på mitokondriel funktion, enkeltfiberkontraktilkraft og kataboliske veje hos mennesker

Under større kirurgiske indgreb anvendes generel anæstesi for at gøre patienten bevidstløs. Generel anæstesi sikrer, at patienten er uvidende om smerte forårsaget af operation. Generel anæstesi forhindrer også patienten i at bevæge sig for at forhindre enhver potentiel kirurgisk fejl. Samtidig gør generel anæstesi det umuligt for patienten at trække vejret. For at hjælpe patienten med at trække vejret anbringes et åndedrætsslange i patientens luftvej og tilsluttes den mekaniske ventilator. En mekanisk ventilator er en kunstig åndedrætspumpe, som leverer gas ind i en patients luftveje.

Formålet med denne forskningsundersøgelse er at afgøre, om korte perioder med membranstimulering kan forhindre membranproblemer forårsaget af brug af mekaniske ventilatorer og kirurgi. For at besvare dette spørgsmål vil ændringerne i generne, der er ansvarlige for at opretholde membranens funktion, blive undersøgt. Et gen er den kode, der er til stede i hver celle i din krop og styrer den pågældende celles adfærd. Derudover vil ændringerne i muskelfibrenes kontraktile egenskaber blive undersøgt. Resultaterne fra denne undersøgelse kan hjælpe med at udvikle nye behandlinger for at forhindre membransvaghed som følge af brug af mekanisk ventilation.

Studieoversigt

Status

Afsluttet

Betingelser

Intervention / Behandling

Detaljeret beskrivelse

Selvom mekanisk ventilation (MV) er livsopretholdende, kommer det med en omkostning. MV reducerer membranens kontraktilitet dramatisk, inducerer ventilator-induceret membrandysfunktion (VIDD) og fører nogle gange til fravænningssvigt. VIDD omfatter reduceret mitokondriel respiration og øget oxidativ stress, muskelfiberskade og nedsat membrankraftproduktion.

I dyremodeller dæmper intermitterende diafragmakontraktion under MV-støtte VIDD. Der er dog kun begrænsede data, der adresserer dette problem hos mennesker. Her foreslår undersøgelsesholdet direkte at teste hypotesen om, at intermitterende elektrisk stimulation (ES) af den humane hemidiaphragma under længerevarende hjerteoperationer med MV-støtte forhindrer/dæmper VIDD i den aktive hemidiaphragma. Mitokondriel funktion er central for energistofskiftet og skeletmuskelfunktionen i en kronisk aktiv muskel, såsom mellemgulvet. Selvom unormal mitokondriel funktion menes at udfælde VIDD i dyremodeller, er der begrænsede data tilgængelige vedrørende mitokondrielle bidrag til VIDD hos mennesker. Af endnu større betydning er der ingen tilgængelige interventioner til at dæmpe disse defekter hos mennesker. Her vil studieholdet teste virkningen af ​​en innovativ eksperimentel behandling, intermitterende elektrisk stimulering (ES) af hemidiafragma under længerevarende operationer med MV, på mitokondriel funktion, enkeltfibres kontraktile egenskaber og kataboliske muskelbaner i menneskelig diafragma. Ved hjælp af et eksperimentelt design inden for forsøgspersoner vil muskelprøver fra stimulerede hemidiafragmaer blive sammenlignet med prøver fra den ustimulerede hemidiafragma. Undersøgelsesholdet vil undersøge mitokondriel dysfunktion og oxidativt stress under langvarig CTS/MV, og potentialet af ES til at svække eller forhindre VIDD. Dernæst vil undersøgelsesholdet undersøge virkningerne af ES på enkeltfiberkontraktile egenskaber og Titin-integritet. Endelig vil studieholdet studere effekten af ​​ES på proteolytiske veje (caspase, calpain og ubiquitin-proteasom) og ribosomale RNA-markører for nedsat proteinsyntese impliceret i VIDD.

Undersøgelsestype

Interventionel

Tilmelding (Faktiske)

25

Fase

  • Ikke anvendelig

Kontakter og lokationer

Dette afsnit indeholder kontaktoplysninger for dem, der udfører undersøgelsen, og oplysninger om, hvor denne undersøgelse udføres.

Studiesteder

  • Forenede Stater
    • Florida
      • Gainesville, Florida, Forenede Stater, 32610
        • University of Florida

Deltagelseskriterier

Forskere leder efter personer, der passer til en bestemt beskrivelse, kaldet berettigelseskriterier. Nogle eksempler på disse kriterier er en persons generelle helbredstilstand eller tidligere behandlinger.

Berettigelseskriterier

Aldre berettiget til at studere

18 år til 85 år (Voksen, Ældre voksen)

Tager imod sunde frivillige

Ingen

Beskrivelse

Inklusionskriterier:

  • Patienter, der gennemgår komplekse, elektive længerevarende operationer, som normalt varer 5-8 timer eller længere, inklusive lungetransplantationer (f. valveoplastik, koronar bypass og/eller aorta reparationer)

Ekskluderingskriterier:

  • historie med tidligere operation til mellemgulvet eller lungehinden;
  • en KOL-diagnose vil blive bestemt ud fra en klinisk historie i overensstemmelse med kronisk bronkitis og/eller emfysem, en lang historie med cigaretrygning og lungefunktionstests i overensstemmelse med irreversibel luftstrømsobstruktion (FEV1 < 40 % forudsagt ifølge European Respiratory Society-kriterier [ vil ikke gælde for transplanterede patienter]
  • en diagnose af kronisk hjertesvigt (NYHA klasse IV)
  • klinisk diagnose af anden lungesygdom (cystisk fibrose, bronkiektasi, lungekræft osv.) [gælder ikke for transplanterede patienter]
  • nyreinsufficiens (serumkreatinin > 1,6 mg/dl);
  • alvorlig leversygdom (enhver leverfunktionstest > 1,5 gange den øvre normalgrænse);
  • underernæring (body mass index < 20 kg/m2),
  • kroniske ukontrollerede eller dårligt kontrollerede metaboliske sygdomme (f.eks. diabetes, hypo- eller hyperthyroidisme)
  • ortopædiske sygdomme, mistænkte paraneoplastiske eller myopatiske syndromer,
  • hvis kirurgernes vurdering berettiger patienternes kliniske status, vil diafragmastimulation blive stoppet, og der vil ikke blive taget biopsier,

Studieplan

Dette afsnit indeholder detaljer om studieplanen, herunder hvordan undersøgelsen er designet, og hvad undersøgelsen måler.

Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?

Design detaljer

  • Primært formål: Forebyggelse
  • Tildeling: Ikke-randomiseret
  • Interventionel model: Parallel tildeling
  • Maskning: Ingen (Åben etiket)

Våben og indgreb

Deltagergruppe / Arm
Intervention / Behandling
Eksperimentel: Stimulation
Elektrisk stimulering af hemidiafragma
Andet: Elektrisk stimulering af hemidiafragma
Elektriske impulser
Ingen indgriben: Styring
Ingen stimulering af hemidiafragma

Hvad måler undersøgelsen?

Primære resultatmål

Resultatmål
Foranstaltningsbeskrivelse
Tidsramme
Mitokondriel respiration
Tidsramme: Op til otte timer
Højopløsningsrespirometri vil blive brugt til at vurdere mitokondriel respiration af permeabliliserede diafragmabundter. Tilsætning af substratmedium til Oroboros O2K-respirometriinstrumentet muliggør kvantificering af lækrespiration og top-ukoblet respiration, udtrykt som pmol oxygen/sek/mg vådvægt.
Op til otte timer
Aconitase aktivitet
Tidsramme: Op til otte timer
For at evaluere mitokondriel skade vil actonitaseaktivitet blive målt spektrofotometrisk. Det vil blive kvantificeret som enheder/mg protein.
Op til otte timer
Lipidperoxidation
Tidsramme: Op til otte timer
Lipidperoxidation vil blive vurderet ved at måle 4-hydroxy-2-nonenal-modificerede proteiner. Det vil blive kvantificeret som vilkårlige optiske densitetsenheder.
Op til otte timer
Citrat Cynthase aktivitet
Tidsramme: Op til otte timer
Ændringer i elektrontransportkæden vil blive vurderet ved at måle citratcyntaseaktivitet. Det vil blive kvantificeret som nmol/mg protein/min.
Op til otte timer
Enkelt membranfiber, specifik kraft
Tidsramme: Op til otte timer
Specifik kraft af enkeltmembranfibre repræsenterer den kraft, der genereres pr. arealenhed.
Op til otte timer
Enkelt diafragmafiber, spændingshastighedsgenudvikling
Tidsramme: Op til otte timer
En enkelt membranfibers mekaniske kraftegenskaber vil blive målt. Hastigheden af ​​spændingsgenopbygning er kvantificeret som s^(-1).
Op til otte timer
Calciumfølsomhed (pCa50)
Tidsramme: Op til otte timer
PCa50-værdien er den logaritmiske skala for pCa (følsomhed af Ca+2), ved hvilken halvmaksimal kraftgenerering blev opnået. pCa-værdien beregnes som -log10[Ca (nm)]; pCa50 er -log10[Ca (nm)], ved hvilken halvmaksimal kraft genereres.
Op til otte timer
Forskel i Total Titin til Myosin Heavy Chain Ratio
Tidsramme: Op til otte timer
Mængderne af totalt titinprotein og myosin-tungkæde-proteinindhold i homogeniserede membranfiberprøver blev målt og derefter beregnet som forholdet mellem total titin og myosin-tungkædeindhold (enhedsløs værdi). Den statistiske tilgang blev valgt apriori som forskellen i forholdet mellem de stimulerede og ustimulerede sider.
Op til otte timer
Forskel i titinbindende proteinindhold
Tidsramme: Op til otte timer
Indholdet af titinbindende proteiner vil blive kvantificeret via Western blot. Det vil blive normaliseret til et referenceprotein (GAPDH) og præsenteret som optisk intensitet (AU).
Op til otte timer
Forskel i Calpain 1-proteinindhold
Tidsramme: Op til otte timer
Calpain 1 (mu-calpain) vil blive målt med Western Blot-analyse og vil blive præsenteret som procent af total intensitet i stimulerede og ustimulerede hemidiafragmer
Op til otte timer
Forskel i Calpain 2-proteinindhold
Tidsramme: Op til otte timer
Calpain 2 vil blive målt med automatiseret, kapillarbaseret immunoassay ved hjælp af et Jess System, normaliseret til total protein, og vil blive præsenteret som et område med korrigeret peak (AU) i stimulerede og ustimulerede hemidiafragma.
Op til otte timer
Forskel i Calpain 3-proteinindhold
Tidsramme: Op til otte timer
Calpain 3 vil blive målt med Western Blot-analyse og vil blive præsenteret som et forhold mellem spaltet og totalt calpain 3 (enhedsløs værdi) i stimulerede og ustimulerede hemidiafragma.
Op til otte timer
Forskel i Caspase-3-proteinindhold
Tidsramme: Op til otte timer
Caspase-3 vil blive målt med Western Blot-analyse, normaliseret til totalt protein fyldt i hver bane, og vil blive præsenteret som et område med korrigeret peak (AU) i stimulerede og ustimulerede hemidiafragma muskelfibre.
Op til otte timer
Atrogin 1
Tidsramme: Op til otte timer
Atrogin 1 vil blive målt med Jess protein immunoassay-analyse, normaliseret til totalt protein, og vil blive præsenteret som det korrigerede topareal (AU) i stimulerede og ustimulerede hemidiafragma muskelfibre.
Op til otte timer
Forskel i Titin Exon-sammensætning
Tidsramme: Op til otte timer
Sammensætningen af ​​titin-exoner vil blive vurderet og kvantificeret via real-time polymerase-kædereaktion (qPCR). N2A og tT2 vil blive beregnet som en procentdel af total titin.
Op til otte timer

Andre resultatmål

Resultatmål
Foranstaltningsbeskrivelse
Tidsramme
Caspase-9
Tidsramme: Op til otte timer
Caspase-9 vil blive målt med Western Blot-analyse og vil blive præsenteret som procent forskel i ekspression.
Op til otte timer
MurF1
Tidsramme: Op til otte timer
MurF1 vil blive målt med Western Blot-analyse og vil blive præsenteret som procent forskel i ekspression.
Op til otte timer
Foxo-3
Tidsramme: Op til otte timer
Foxo-3 vil blive målt med Western Blot-analyse og vil blive præsenteret som procent forskel i ekspression.
Op til otte timer
28SrRNA
Tidsramme: Op til otte timer
28SrRNA vil blive målt med Western Blot-analyse og vil blive præsenteret som procent forskel i ekspression.
Op til otte timer
18SrRNA
Tidsramme: Op til otte timer
18SrRNA vil blive målt med Western Blot-analyse og vil blive præsenteret som procent forskel i ekspression.
Op til otte timer
Produktion af mitokondrielle reaktive iltarter
Tidsramme: Op til otte timer
Produktion af mitokondrielle reaktive oxygenarter (ROS) vil blive vurderet ved hjælp af en in situ tilgang til at måle hydrogenperoxidproduktion i permeabiliserede membranskeletmuskelfiberbundter. Det vil blive kvantificeret som pmol/min/mg tørvægt.
Op til otte timer
Cytokrom c Oxidase (COX) aktivitet
Tidsramme: Op til otte timer
Ændringer i elektrontransportkæden vil blive vurderet ved at måle cytochrom c oxidase (COX) aktivitet. Det vil blive kvantificeret som enheder/mcg protein.
Op til otte timer
Nuklear DNA-mutationsfrekvens
Tidsramme: Op til otte timer
Long-Amplicon kvantitativ PCR vil blive brugt til at måle hyppigheden af ​​nukleare DNA-mutationer. Det vil blive kvantificeret som antal læsioner/10 kilobaser.
Op til otte timer
Titin Størrelse
Tidsramme: Op til otte timer
Titins integritet vil blive vurderet. En relativ titinstørrelse vil blive kvantificeret i nm.
Op til otte timer
20S Proteasom
Tidsramme: Op til otte timer
20S proteasom vil blive målt med Western Blot analyse og vil blive præsenteret som procent forskel i ekspression.
Op til otte timer
26S Proteasom
Tidsramme: Op til otte timer
26S-proteasom vil blive målt med Western Blot-analyse og vil blive præsenteret som procent forskel i ekspression.
Op til otte timer
45S præ-rRNA
Tidsramme: Op til otte timer
45S pre-rRNA vil blive målt med Western Blot analyse og vil blive præsenteret som procent forskel i ekspression.
Op til otte timer
Mitokondriel DNA-mutationsfrekvens
Tidsramme: Op til otte timer
Long-Amplicon kvantitativ PCR vil blive brugt til at måle hyppigheden af ​​mitokondrielle DNA-mutationer. Det vil blive kvantificeret som antal læsioner/10 kilobaser.
Op til otte timer

Samarbejdspartnere og efterforskere

Det er her, du vil finde personer og organisationer, der er involveret i denne undersøgelse.

Sponsor

University of Florida

Samarbejdspartnere

National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (NIAMS)
National Institutes of Health (NIH)
University of Arizona

Efterforskere

  • Ledende efterforsker: Anatole D Martin, PhD, University of Florida
  • Ledende efterforsker: Thomas M Beaver, MD, University of Florida
  • Ledende efterforsker: Barbara Smith, PhD, PT, University of Florida

Datoer for undersøgelser

Disse datoer sporer fremskridtene for indsendelser af undersøgelsesrekord og resumeresultater til ClinicalTrials.gov. Studieregistreringer og rapporterede resultater gennemgås af National Library of Medicine (NLM) for at sikre, at de opfylder specifikke kvalitetskontrolstandarder, før de offentliggøres på den offentlige hjemmeside.

Studer store datoer

Studiestart (Faktiske)

14. februar 2018

Primær færdiggørelse (Faktiske)

31. maj 2022

Studieafslutning (Faktiske)

31. december 2023

Datoer for studieregistrering

Først indsendt

26. september 2017

Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier

4. oktober 2017

Først opslået (Faktiske)

5. oktober 2017

Opdateringer af undersøgelsesjournaler

Sidste opdatering sendt (Faktiske)

26. juni 2024

Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier

13. juni 2024

Sidst verificeret

1. juni 2024

Mere information

Begreber relateret til denne undersøgelse

Nøgleord

Andre undersøgelses-id-numre

  • IRB201602186-N
  • R01AR072328 (U.S. NIH-bevilling/kontrakt)

Lægemiddel- og udstyrsoplysninger, undersøgelsesdokumenter

Studerer et amerikansk FDA-reguleret lægemiddelprodukt

Ingen

Studerer et amerikansk FDA-reguleret enhedsprodukt

Ingen

Disse oplysninger blev hentet direkte fra webstedet clinicaltrials.gov uden ændringer. Hvis du har nogen anmodninger om at ændre, fjerne eller opdatere dine undersøgelsesoplysninger, bedes du kontakte register@clinicaltrials.gov. Så snart en ændring er implementeret på clinicaltrials.gov, vil denne også blive opdateret automatisk på vores hjemmeside .

Kliniske forsøg med Mekanisk ventilationskomplikation

Kliniske forsøg med Elektrisk stimulering af hemidiafragma

Søg i lignende forsøg

Sponsorer og samarbejdspartnere

Medicinske tilstande

Narkotikainterventioner

CROs by country

CROs in Cote d'Ivoire

Betingelser

Sjældne sygdomme

Narkotikainterventioner

Kosttilskud

Sponsor / samarbejdspartnere

Placeringer

Abonner