Bestimmung der pathophysikalischen Kollagenveränderungen in der diabetischen Achillessehne

Diabetes ist ein pandemisches Problem mit katastrophalen Auswirkungen auf das physische, psychische und wirtschaftliche Leben der Patienten und ihrer Familien und stellt außerdem eine erhebliche Belastung für das Gesundheitssystem dar. Veränderungen im Hautsystem führen zu plantaren Fußulzerationen, die das Risiko von Gliedmaßenamputationen und Tod erhöhen. Insbesondere wurde die Einschränkung der Dorsalflexion des Sprunggelenks (Sprunggelenksdeformität) als eine der Hauptdeformationsfaktoren bei der Entwicklung und Chronifizierung von plantaren Fußulzerationen bei Diabetikern in Betracht gezogen. Ein besseres mechanistisches Verständnis der intrinsischen Veränderungen in der diabetischen Achillessehne würde dazu beitragen, die Entwicklung chronischer Fußgeschwüre aufgrund einer Spitzfußdeformität zu erklären und möglicherweise zu verhindern.

In dieser Studie wird der Zusammenhang zwischen dem Fortschreiten des Gliedmaßenverlusts und den Veränderungen der Kollagen-Stoffwechselmarker in der diabetischen Achillessehne untersucht. Dies wird durch die Entnahme von Achillessehnenproben bei Probanden beurteilt, die sich in verschiedenen Stadien der Geschwürentwicklung oder des Gliedmaßenverlusts befinden und außerdem eine Spitzfußdeformität aufweisen. Alle Achillessehnenproben werden zum Zeitpunkt der Achillessehnenverlängerung entnommen. Es wird fünf Probandengruppen geben, die aus Probanden bestehen, die identifiziert wurden mit: 1) präulzerativer Plantarfußläsion, 2) Plantargeschwüren ohne Amputationsgeschichte oder Amputationsbedarf, 3) Plantargeschwüren, die sich einer digitalen Amputation unterziehen werden, 4) Plantargeschwüren, die wird sich einer transmetatarsalen Amputation unterziehen oder 5) plantaren Ulzerationen, die sich einer Chopart-Amputation oder einer weiter proximal gelegenen Amputation unterziehen. Darüber hinaus werden auch systemische Veränderungen (Vaskulopathie, periphere Neuropathie, Nephropathie) mit dem oben Gesagten korrelieren. Die unabhängigen Variablen sind die folgenden: 1) Kollagen-Stoffwechselmarker und 2) systemische Veränderungen. Die abhängige Variable ist das Fortschreiten des Gliedmaßenverlusts, das kategorisch bewertet wird (5 Gruppen).

Die 5 Phasen dieser Studie umfassen:

• Phase 1 – Eignungsbewertung. Typ-I- und Typ-II-Diabetiker, die sich im Limb Salvage Center des Georgetown University Hospital vorstellen, werden anhand von Einschluss-/Ausschlusskriterien auf ihre Aufnahme in unsere Studie untersucht.
• Phase 2 – Vorstellungsgespräch und Prüfung. Die Probanden führen eine umfassende Anamnese, körperliche Untersuchung und Blutuntersuchung durch (gemäß Standard of Care). Der PI oder SI führt eine Untersuchung des Bewegungsumfangs des Sprunggelenks und eine Semmes-Weinstein 5.07-Monofilamentuntersuchung durch (gemäß Standard of Care). Es wird ein umfassendes Stoffwechselpanel bestellt, das Hämoglobin A1C, BUN und CR (gemäß Standard of Care) umfasst. Die Patienten werden dann für nicht-invasive und/oder invasive Gefäßuntersuchungen (je nach Pflegestandard) an die Abteilung für Gefäßchirurgie überwiesen und der Patient wird zu diesem Zeitpunkt für eine Operation eingeplant.
• Phase 3 – Chirurgie und Gewebeentnahme. Es wird eine Operation durchgeführt, die ein Geschwür-Debridement, eine Weichteil- oder Knochenrekonstruktion oder eine Amputation (gemäß SOC) umfassen kann – nur bei Patienten, bei denen festgestellt wurde, dass sie eine Spitzfußdeformität aufweisen und die einer Achillessehnenverlängerung zusammen mit einem Geschwür-Debridement oder einem Weichteil- oder Weichteildebridement zustimmen Knochenrekonstruktion oder Amputation werden in diese Studie einbezogen. Die Verlängerung der Achillessehne gilt als ergänzender SOC-Eingriff bei der chirurgischen Behandlung des diabetischen Fußes. Bei allen Probanden wird ein Verfahren zur Verlängerung der Achillessehne durchgeführt, das vom primären (PK) oder Unterprüfer (JS und CA) durchgeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Gewebeprobe (20 mg) der Achillessehne entnommen. Dieses Gewebe wird in einem Trockeneisbehälter aufbewahrt und zur Verarbeitung durch den Unterprüfer (CC) an die Midwestern University geschickt. Die Proben werden numerisch mit einer vorgegebenen Probandennummer gekennzeichnet. Diese Proben enthalten keine personenbezogenen Daten zum Patienten.
• Phase 4 – Gewebe- und Datenverarbeitung. An den Gewebeproben werden Tests durchgeführt, um spezifische Stoffwechselmarker der diabetischen Achillessehne zu messen. Die Konzentrationen von Sehnenkollagen werden durch Quantifizierung der kollagenspezifischen Aminosäure Hydroxyprolin mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) und fluorometrischer Detektion bestimmt. Das Ausmaß der Kollagenvernetzung wird durch Messung der Menge an Pyridinium-vernetztem Hydroxylysylpyridinolin bestimmt und ebenfalls durch HPLC beurteilt. Außerdem wird eine RT-PCR durchgeführt, um die Expression verschiedener MMPs und TIMPs zu bestimmen. Die Blutmarker werden im Georgetown University Hospital verarbeitet. Die Abteilung für Gefäßchirurgie der Georgetown University wird die nichtinvasiven und invasiven Studien durchführen und die Ergebnisse ihrer Ergebnisse werden den Forschern mitgeteilt.
• Phase 5 – Datenanalyse. Die Ergebnisse der körperlichen Untersuchung, Laboruntersuchungen, Gefäßuntersuchungen und Gewebeuntersuchungen werden gesammelt und ausgewertet.