- ICH GCP
- US-Register für klinische Studien
- Klinische Studie NCT01538693
Molekulare Marker der Neuroplastizität während des Trainings bei Menschen mit unvollständiger Rückenmarksverletzung
Molekulare Marker der Neuroplastizität während hochintensiver Übungen bei Patienten mit unvollständiger Rückenmarksverletzung
Studienübersicht
Status
Bedingungen
Detaillierte Beschreibung
Das Protein Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) fördert bekanntermaßen das Zellüberleben, verbessert die Synapsenfunktion und induziert neuronale morphologische Veränderungen. Folglich spielt BDNF eine wichtige Rolle bei der Neuroplastizität und der Fähigkeit des zentralen Nervensystems, sich nach einer Verletzung anzupassen und zu erholen. Unabhängig von den molekularen Mechanismen, durch die dies geschieht (die kaum verstanden werden), hat sich gezeigt, dass die Potenzierung der Expression von BDNF nach einer Rückenmarksverletzung die funktionellen Ergebnisse bei Tieren verbessert.(1, 2) Sowohl in der Tier- als auch in der Humanliteratur ist gut dokumentiert, dass die Produktion von BDNF mit körperlicher Betätigung bei gesunden Populationen und Personen mit chronischen Krankheiten oder Behinderungen zunimmt. (3) Die Literatur legt nahe, dass dieser Anstieg proportional zur Trainingsintensität ist, obwohl die Trainingsparameter zur Maximierung dieses Effekts kaum bekannt sind. (2, 4-6) Aus Tierversuchen wurde postuliert, dass Serotonin (5HT) eine Rolle im Mechanismus der Erhöhung der BDNF-Expression spielt, (7-9) mit Befunden, die speziell eine Potenzierung der belastungsinduzierten Expression zeigen Behandlung mit Antidepressiva(10) und eine abgestumpfte Reaktion, wenn die monoaminerge Signalübertragung blockiert ist.(11) Eine spezifische genetische Variation im BDNF-Gen, die bei etwa 30 % der Bevölkerung gefunden wird, wurde ebenfalls als wichtiger Faktor für die ordnungsgemäße Freisetzung von BDNF mit damit verbundenen Defiziten beim motorischen Lernen festgestellt. (12, 13) Erste Hinweise deuten auch darauf hin, dass dieser Polymorphismus einen Einfluss auf die Beziehung zwischen Bewegung und BDNF haben könnte. (14, 15) Das Ziel dieser Studie ist die Bewertung der Reaktion der Serumkonzentrationen des aus dem Gehirn stammenden neurotrophen Faktors ([BDNF]s) auf eine akute körperliche Anstrengung bei gehfähigen Menschen mit unvollständiger Rückenmarksverletzung; zusätzlich, um die Wirkung von pharmakologischen Mitteln zu untersuchen, die die serotonerge (5HT) Übertragung auf diese belastungsinduzierte Veränderung der [BDNF]s verändern. Um dieses Ziel zu erreichen, werden wir [BDNF]s während eines Laufbandtests allein und in Kombination mit zwei häufig verwendeten Medikamenten untersuchen; Escitalopramoxalat, ein selektiver 5-HT-Wiederaufnahmehemmer (SSRI) und Cyproheptadin (CYPRO), ein 5-HT-Antagonist.
Studien haben auch eine Beziehung von BDNF zu Stimmung, insbesondere Depression, gezeigt. Eine sekundäre Studie wird parallel zur primären Studie durchgeführt, um die Stimmung zu untersuchen und wie sie mit den molekularen Markern für Neuroplastizität korreliert, wenn Einzelpersonen an der wiederholten Übung und den anderen angegebenen Interventionen teilnehmen. Wenn die Probanden im Laufe der Studienzeit Fortschritte machen, kann sich die Stimmung ändern und die Beziehung des BDNF zu den primären Interventionen beeinflussen.
Studientyp
Einschreibung (Voraussichtlich)
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Studienorte
-
-
Illinois
-
Chicago, Illinois, Vereinigte Staaten, 60611
- Rehabiliation Institute of Chicago
-
-
Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Studienberechtigte Geschlechter
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Muss eine motorische unvollständige Rückenmarksverletzung (ASIA C oder D) von mindestens 1 Jahr Dauer mit anatomischen Läsionen zwischen C1-T10 sein
- Muss zwischen 18 und 75 Jahre alt sein
- Muss gehfähig sein mit einem passiven Bewegungsumfang, der dem normalen Gehen entspricht, und Folgendes umfassen: Knöchel-Dorsalflexion, Knöchel bis 10° und Plantarflexion bis 30°, Knieflexion von 0 bis 90°, Hüftflexion/-extension bis 90° bis -10°.
- Muss medizinisch stabil sein mit ärztlicher Genehmigung zur Teilnahme, ohne gleichzeitige schwere medizinische Erkrankung, einschließlich: nicht geheilter Dekubiti, bestehender Infektion, signifikanter Herz-Kreislauf- oder Stoffwechselerkrankung, die die Teilnahme an Übungen einschränkt, signifikanter Osteoporose (wie durch Frakturen in der Vorgeschichte nach Verletzungen angezeigt), aktiv heterotroph Verknöcherung in den unteren Extremitäten, bekannte periphere Nervenverletzung in den Unterschenkeln, bekannte traumatische Kopfverletzung in der Vorgeschichte, Geisteskrankheit, vorbestehende Verlängerung des QT-Intervalls in der Vorgeschichte, angeborenes langes QT-Syndrom und Lungenkomplikationen in der Vorgeschichte, einschließlich signifikanter obstruktiver und /oder restriktive Lungenerkrankungen
- Kann sich gleichzeitig einer Physiotherapie unterziehen
- Kann gebärfähig sein (für Frauen)
- Männer und Frauen werden für die Teilnahme an der vorgeschlagenen Studie zu Raten rekrutiert, die dem nationalen und lokalen Durchschnitt der Geschlechterunterschiede von SCI entsprechen (80 % Männer, 20 % Frauen).
- Personen unterschiedlicher Ethnien werden zu Raten rekrutiert, die den nationalen und lokalen Ethnizitätsraten ähneln. Aktuelle Daten seit 2005 zeigen, dass von der Gesamtpopulation mit QSL 66,1 % Kaukasier, 27,1 % Afroamerikaner, 6,6 % hispanischer Herkunft und 2,0 % Asiaten sind.
Ausschlusskriterien:
- Mit einem Gewicht von mehr als 300 Pfund
- Beatmungsabhängigkeit
- Verwendung einer erheblichen orthopädischen Verstrebung zur Stabilisierung der Hals- oder Brustwirbelsäule
- Unfähigkeit, 10 Minuten Stehen ohne Orthostase zu ertragen (Blutdruckabfall um 20 mmHg systolisch und 10 mmHg diastolisch).
- Frauen, die schwanger sind oder eine Schwangerschaft in Betracht ziehen, werden aufgrund der für die Verwendung während der Fortbewegung erforderlichen Rumpf- und Beckenfixierung und aufgrund der unbekannten Wirkungen der pharmakologischen Wirkstoffe auf den sich entwickelnden Fötus ausgeschlossen
- Aufweisen von Symptomen, die auf eine Depression hindeuten, gemäß dem Personal Health Questionaire (PHQ-9)
- Probanden, die Hämoglobinwerte aufweisen, die einer Anämie entsprechen (< 13 g/dl für Männer und < 12 g/dl für Frauen), werden von der Studie ausgeschlossen.
- Derzeitige Einnahme verschriebener Antidepressiva, einschließlich spezifischer monoaminerger Mittel, ihrer Vorläufer oder ihrer Agonisten, Antipsychotika, Medikamente, von denen bekannt ist, dass sie das QT-Intervall verlängern, oder anderer Medikamente mit bekannten Wechselwirkungen mit den SSRIs. Alle Probanden werden von der Teilnahme ausgeschlossen, es sei denn, sowohl der behandelnde Arzt als auch der Patient stimmen zu, alle diese Medikamente während des Bewertungs- und Schulungszeitraums abzusetzen. Es wird eine 14-tägige Auswaschphase für SSRIs und eine 72-stündige Auswaschphase für Tizanidin angewendet. Die Probanden sind finanziell für die Arztbesuche verantwortlich, die zur Entwöhnung von Medikamenten erforderlich sind. Der Abschluss einer angemessenen und sicheren Entwöhnung wird vom Arzt des Patienten bestätigt.
- Nehmen Sie derzeit verschriebene antispastische Medikamente ein. Spezifisch auszuschließende Wirkstoffe sind Baclofen (Lioresal®) und Benzodiazepine (Diazepam®). Ausgewählte Wirkstoffe, die zur Schmerzmodulation verwendet werden, werden pro Person bewertet, um mögliche Wechselwirkungen mit dem Testwirkstoff festzustellen. Alle Probanden werden von der Teilnahme ausgeschlossen, es sei denn, sowohl der behandelnde Arzt als auch der Patient stimmen zu, alle diese Medikamente während des Bewertungs- und Schulungszeitraums abzusetzen. Für alle diese Medikamente gilt eine Mindestauswaschzeit von 72 Stunden. Die Probanden sind finanziell für die Arztbesuche verantwortlich, die zur Entwöhnung von Medikamenten erforderlich sind. Der Abschluss einer angemessenen und sicheren Entwöhnung wird vom Arzt des Patienten bestätigt.
- Klinisch diagnostizierte Leber-, Nieren- oder andere Stoffwechselerkrankungen, die die Arzneimittelwirkung und/oder -clearance beeinträchtigen können
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
- Zuteilung: Zufällig
- Interventionsmodell: Crossover-Aufgabe
- Maskierung: Doppelt
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / Arm |
Intervention / Behandlung |
|---|---|
|
Aktiver Komparator: Escitalopramoxalat
Belastungstest mit Escitalopramoxalat-Dosis
|
10 mg 4,5 Stunden vor dem Test
Andere Namen:
Modifiziertes Bruce-Protokoll für die Prüfung des maximalen Sauerstoffverbrauchs
|
|
Aktiver Komparator: Cyproheptadin
Belastungstest mit Cyproheptadin-Dosis
|
Modifiziertes Bruce-Protokoll für die Prüfung des maximalen Sauerstoffverbrauchs
8 mg 4,5 Stunden vor dem Test
|
|
Placebo-Komparator: Placebo
Belastungstest mit Placebo-Dosis
|
Modifiziertes Bruce-Protokoll für die Prüfung des maximalen Sauerstoffverbrauchs
4,5 Stunden vor dem Test
|
Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Veränderung der Blutserumkonzentration von neuroplastischen Proteinen
Zeitfenster: vor, während und nach der Dauer eines abgestuften Belastungstests über einen erwarteten Durchschnitt von 2 Stunden bewertet
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Während eines abgestuften Laufbandtests werden 5 ml Blut bei jeder Geschwindigkeit entnommen, die der Proband vor dem Versagen erreichen kann.
Unmittelbar nach Abschluss des Laufbandtests und bis zu 30 Minuten nach Abschluss werden außerdem alle 10 Minuten 5 ml Blut abgenommen.
|
vor, während und nach der Dauer eines abgestuften Belastungstests über einen erwarteten Durchschnitt von 2 Stunden bewertet
|
Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Zeitfenster |
|---|---|
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schnellstmögliche Gehgeschwindigkeit über Grund
Zeitfenster: einmalig, Basismaß
|
einmalig, Basismaß
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Sechs Minuten zu Fuß entfernt
Zeitfenster: einmalige Basismessung
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einmalige Basismessung
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|
Willensstärke: Lower Extremity Motor Score
Zeitfenster: einmalige Basismaßnahme
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einmalige Basismaßnahme
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Modifizierte Ashworth-Skala
Zeitfenster: einmalige Basismessung
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einmalige Basismessung
|
|
Werkzeug zur Beurteilung des Rückenmarks bei Spastik
Zeitfenster: einmalige Basismaßnahme
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einmalige Basismaßnahme
|
|
Maß für die Mobilität der Gemeinschaft
Zeitfenster: Schrittaktivitätsmonitor, der 7 Tage lang an der unteren Extremität getragen wird
|
Schrittaktivitätsmonitor, der 7 Tage lang an der unteren Extremität getragen wird
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|
Kinematik der sagittalen Ebene der Exkursionen von Hüfte/Knie/Knöchel
Zeitfenster: kontinuierliche Bewertung für durchschnittlich zehn Minuten bei jedem Besuch
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kontinuierliche Bewertung für durchschnittlich zehn Minuten bei jedem Besuch
|
|
Maximale Gehgeschwindigkeit
Zeitfenster: Eine einmalige Messung am Ende jedes Laufbandtests mit abgestufter Intensität
|
Eine einmalige Messung am Ende jedes Laufbandtests mit abgestufter Intensität
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Sauerstoffverbrauch
Zeitfenster: kontinuierliche Bewertung für durchschnittlich zehn Minuten bei jedem Besuch
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kontinuierliche Bewertung für durchschnittlich zehn Minuten bei jedem Besuch
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|
Pulsschlag
Zeitfenster: kontinuierliche Bewertung für durchschnittlich zehn Minuten bei jedem Besuch
|
kontinuierliche Bewertung für durchschnittlich zehn Minuten bei jedem Besuch
|
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Bewertung der wahrgenommenen Anstrengung (Borg-Skala)
Zeitfenster: kontinuierliche Bewertung für durchschnittlich zehn Minuten bei jedem Besuch
|
kontinuierliche Bewertung für durchschnittlich zehn Minuten bei jedem Besuch
|
Mitarbeiter und Ermittler
Sponsor
Ermittler
- Hauptermittler: Thomas G Hornby, PhD, PT, University of Illinois at Chicago, Rehabiliation Institute of Chicago, Northwestern University
Publikationen und hilfreiche Links
Allgemeine Veröffentlichungen
- Nibuya M, Morinobu S, Duman RS. Regulation of BDNF and trkB mRNA in rat brain by chronic electroconvulsive seizure and antidepressant drug treatments. J Neurosci. 1995 Nov;15(11):7539-47. doi: 10.1523/JNEUROSCI.15-11-07539.1995.
- Cheeran B, Talelli P, Mori F, Koch G, Suppa A, Edwards M, Houlden H, Bhatia K, Greenwood R, Rothwell JC. A common polymorphism in the brain-derived neurotrophic factor gene (BDNF) modulates human cortical plasticity and the response to rTMS. J Physiol. 2008 Dec 1;586(23):5717-25. doi: 10.1113/jphysiol.2008.159905. Epub 2008 Oct 9.
- Ying Z, Roy RR, Zhong H, Zdunowski S, Edgerton VR, Gomez-Pinilla F. BDNF-exercise interactions in the recovery of symmetrical stepping after a cervical hemisection in rats. Neuroscience. 2008 Sep 9;155(4):1070-8. doi: 10.1016/j.neuroscience.2008.06.057. Epub 2008 Jul 3.
- Ying Z, Roy RR, Edgerton VR, Gomez-Pinilla F. Exercise restores levels of neurotrophins and synaptic plasticity following spinal cord injury. Exp Neurol. 2005 Jun;193(2):411-9. doi: 10.1016/j.expneurol.2005.01.015.
- Knaepen K, Goekint M, Heyman EM, Meeusen R. Neuroplasticity - exercise-induced response of peripheral brain-derived neurotrophic factor: a systematic review of experimental studies in human subjects. Sports Med. 2010 Sep 1;40(9):765-801. doi: 10.2165/11534530-000000000-00000.
- Ferris LT, Williams JS, Shen CL. The effect of acute exercise on serum brain-derived neurotrophic factor levels and cognitive function. Med Sci Sports Exerc. 2007 Apr;39(4):728-34. doi: 10.1249/mss.0b013e31802f04c7.
- Cotman CW, Berchtold NC. Exercise: a behavioral intervention to enhance brain health and plasticity. Trends Neurosci. 2002 Jun;25(6):295-301. doi: 10.1016/s0166-2236(02)02143-4.
- Neeper SA, Gomez-Pinilla F, Choi J, Cotman CW. Physical activity increases mRNA for brain-derived neurotrophic factor and nerve growth factor in rat brain. Brain Res. 1996 Jul 8;726(1-2):49-56.
- Ivy AS, Rodriguez FG, Garcia C, Chen MJ, Russo-Neustadt AA. Noradrenergic and serotonergic blockade inhibits BDNF mRNA activation following exercise and antidepressant. Pharmacol Biochem Behav. 2003 Apr;75(1):81-8. doi: 10.1016/s0091-3057(03)00044-3.
- Russo-Neustadt AA, Beard RC, Huang YM, Cotman CW. Physical activity and antidepressant treatment potentiate the expression of specific brain-derived neurotrophic factor transcripts in the rat hippocampus. Neuroscience. 2000;101(2):305-12. doi: 10.1016/s0306-4522(00)00349-3.
- Russo-Neustadt A, Beard RC, Cotman CW. Exercise, antidepressant medications, and enhanced brain derived neurotrophic factor expression. Neuropsychopharmacology. 1999 Nov;21(5):679-82. doi: 10.1016/S0893-133X(99)00059-7.
- Garcia C, Chen MJ, Garza AA, Cotman CW, Russo-Neustadt A. The influence of specific noradrenergic and serotonergic lesions on the expression of hippocampal brain-derived neurotrophic factor transcripts following voluntary physical activity. Neuroscience. 2003;119(3):721-32. doi: 10.1016/s0306-4522(03)00192-1.
- Pearson-Fuhrhop KM, Cramer SC. Genetic influences on neural plasticity. PM R. 2010 Dec;2(12 Suppl 2):S227-40. doi: 10.1016/j.pmrj.2010.09.011.
- Bryan A, Hutchison KE, Seals DR, Allen DL. A transdisciplinary model integrating genetic, physiological, and psychological correlates of voluntary exercise. Health Psychol. 2007 Jan;26(1):30-9. doi: 10.1037/0278-6133.26.1.30.
- Mata J, Thompson RJ, Gotlib IH. BDNF genotype moderates the relation between physical activity and depressive symptoms. Health Psychol. 2010 Mar;29(2):130-3. doi: 10.1037/a0017261.
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn
Primärer Abschluss (Tatsächlich)
Studienabschluss (Tatsächlich)
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Schätzen)
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Schätzen)
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
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- Erkrankungen des zentralen Nervensystems
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Andere Studien-ID-Nummern
- STU00056144
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