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Muskel-OXPHOS und Nährstoff-Homöostase

11. August 2023 aktualisiert von: University of Pennsylvania

Oxidative Phosphorylierungskapazität der Skelettmuskulatur und Nährstoffhomöostase bei Personen mit primärer (genetischer) und sekundärer (fettleibigkeitsbedingter) mitochondrialer Beeinträchtigung im Vergleich zu gesunden, normalgewichtigen Personen

Die Ermittler rekrutieren Erwachsene (Männer und Frauen im Alter von 18 bis einschließlich 65 Jahren) mit einer bestätigten genetischen Diagnose einer mitochondrialen Erkrankung. Die Ermittler rekrutieren auch sowohl fettleibige als auch normalgewichtige gesunde Freiwillige (Männer und Frauen im Alter von 18 bis 65 Jahren einschließlich) ohne eine Familiengeschichte von mitochondrialen Erkrankungen, um sie mit betroffenen Personen zu vergleichen.

Die Studie umfasst nicht-invasive MRT-Methoden und Glukosetests, um sich auf die Beziehung zwischen mitochondrialen Erkrankungen, Fettleibigkeit und dem Diabetesrisiko zu konzentrieren. Alle Studienbesuchsverfahren werden innerhalb von 2 Tagen abgeschlossen, einschließlich einer Übernachtung im Krankenhaus der University of Pennsylvania. Es gibt keine Studienmedikamente oder Beruhigungsmittel, und die Teilnehmer werden während minimal-invasiver Verfahren (z. B. Blutabnahmen) kontinuierlich überwacht.

Alle Teilnehmer können eine Entschädigung erhalten. Darüber hinaus kann es möglich sein, Personen mit mitochondrialen Erkrankungen Reisekosten, Unterkunft und Verpflegung zu erstatten.

Die Forscher hoffen, dass diese Forschung zum aktuellen Wissen über mitochondriale Erkrankungen beitragen und Diagnose- und Behandlungsansätze verbessern wird.

Studienübersicht

Detaillierte Beschreibung

Obwohl Adipositas ein bedeutendes Problem für die öffentliche Gesundheit ist, ist kaum bekannt, warum Adipositas bei einigen Personen zu Diabetes führt, bei anderen jedoch nicht. Eine Beeinträchtigung der Mitochondrien, insbesondere im Skelettmuskel mit seinem hohen Energiebedarf, wurde mit der Pathogenese der mit Fettleibigkeit verbundenen Insulinresistenz in Verbindung gebracht. Darüber hinaus haben Personen mit genetischen Störungen, die die Mitochondrienfunktion beeinträchtigen, ein erhöhtes Diabetesrisiko. Die vorgeschlagenen Studien werden den Zusammenhang zwischen der oxidativen Phosphorylierungskapazität der Skelettmuskulatur (OXPHOS), die eine Dimension der mitochondrialen Funktion ist, und der Glukose- und Lipidhomöostase bei (i) Personen mit genetischen Störungen der mitochondrialen Muskelfunktion im Vergleich zu (ii) nicht- fettleibige Erwachsene und (iii) ansonsten gesunde fettleibige Erwachsene.

Während eines einzigen 2-tägigen, 1-tägigen Studienbesuchs werden die Forscher innovative, nicht-invasive, auf Magnetresonanztomographie basierende Methoden zur Schätzung der oxidativen Phosphorylierungskapazität der Skelettmuskulatur verwenden, einschließlich der Wiederherstellung des chemischen Austauschsättigungstransfers (CrCEST) nach dem Training und 31- Phosphor (31P)-Magnetresonanzspektroskopie (MRS) und Muskellipidgehalt, einschließlich 1H-Magnetresonanzspektroskopie (MRS) und 3-Punkt-Dixon-Techniken, in Verbindung mit einem Tracer-verstärkten oralen Glukosetoleranztest (OGTT*) zur Messung der Gesamtinsulinsensitivität und die selektive Wirkung von Insulin auf die Glucose-Entsorgung (Rd). Die prozentuale Unterdrückung der endogenen Glukoseproduktion durch die orale Glukosebelastung (% Unterdrückung von Ra der endogenen Glukose) wird ebenfalls bewertet. Die Infusion eines Glycerol-Tracers erlaubt die Beurteilung der Lipolyse sowohl im nüchternen Zustand als auch nach der oralen Glukosebelastung, so dass auch die prozentuale Unterdrückung der Lipolyse durch die orale Glukosebelastung berechnet werden kann (% Unterdrückung von Ra von Glycerin). Darüber hinaus werden die Insulin- und C-Peptid-Minimalmodelle auch verwendet, um die Reaktionsfähigkeit der β-Zellen der Bauchspeicheldrüse auf die orale Glukosebelastung und die hepatische Insulinextraktion zu modellieren.

Studientyp

Beobachtungs

Einschreibung (Tatsächlich)

45

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

    • Pennsylvania
      • Philadelphia, Pennsylvania, Vereinigte Staaten, 19004
        • University of Pennsylvania
      • Philadelphia, Pennsylvania, Vereinigte Staaten, 19104
        • Children's Hospital of Philadelphia

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

18 Jahre bis 65 Jahre (Erwachsene, Älterer Erwachsener)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Ja

Probenahmeverfahren

Nicht-Wahrscheinlichkeitsprobe

Studienpopulation

In diese Studie werden drei Personengruppen aufgenommen (mitochondriale Erkrankung, Fettleibigkeit, Normalgewicht).

Beschreibung

Einschlusskriterien:

Personen, die alle folgenden Kriterien erfüllen, können an der Studie teilnehmen:

  1. Männliche und weibliche Patienten im Alter von 18 bis 65 Jahren.
  2. Fähigkeit zur schriftlichen Einverständniserklärung.
  3. Kognitiv und medizinisch stabil und in der Lage, die Verfahren des Studienprotokolls einzuhalten.

Für Personen mit mitochondrialer Erkrankung:

Klinische Vorgeschichte im Einklang mit der Diagnose einer mitochondrialen Erkrankung und molekulargenetischer Diagnose. Um die Konsistenz mit anderen Studien zu gewährleisten, die bei mitochondrialen Erkrankungen durchgeführt werden, werden die Prüfärzte auch sicherstellen, dass die Teilnehmer die gleichen zuvor veröffentlichten Kriterien erfüllen. Dazu gehören klinische Merkmale, die mit einer primären mitochondrialen Erkrankung vereinbar sind, und der molekulargenetische Nachweis einer pathogenen Mutation in mtDNA oder nDNA in einem Gen, von dem bekannt ist, dass es mit einer Dysfunktion der Komplexe I-V der Atmungskette assoziiert ist. Insbesondere müssen teilnahmeberechtigte Teilnehmer definierte mtDNA- oder nDNA-Mutationen aufweisen, die Untereinheiten oder den Zusammenbau dieser Komplexe betreffen, die mit bekannten klinischen/pathologischen Merkmalen verbunden sind, wie chronisch progressive externe Ophthalmoplegie (CPEO), Kearns-Sayre, mitochondriale Enzephalomyopathie, Laktatazidose und Schlaganfall wie Episoden (MELAS), mitochondriale Enzephalopathie und Ragged Red Fibers (MERRF), Neuropathie, Ataxie und Retinitis pigmentosa (NARP) oder Leigh-Syndrom (45). Die Ermittler werden ausdrücklich Personen mit Friedreich-Ataxie (46), einer Mutation im mitochondrialen Protein Frataxin, und solche mit Mutationen im Atmungskettenkomplex-II-Protein, Succinatdehydrogenase (SDH), einbeziehen.

Für normalgewichtige Teilnehmer:

BMI < 25 kg/m2. Diese werden mit Probanden mit mitochondrialer Erkrankung nach Alter, Geschlecht, Östrogenstatus (Frauen) und üblicher selbstberichteter körperlicher Aktivität (entweder sesshaft oder nicht, d Woche oder intensive körperliche Aktivität für 20 Minuten an 3 Tagen pro Woche).

Für adipöse Teilnehmer:

BMI > 30 kg/m2. Diese werden mit Probanden mit mitochondrialer Erkrankung nach Alter, Geschlecht, Östrogenstatus (Frauen) und üblicher selbstberichteter körperlicher Aktivität (entweder sesshaft oder nicht, d Woche oder intensive körperliche Aktivität für 20 Minuten an 3 Tagen pro Woche).

Ausschlusskriterien:

Für alle Studiengruppen (d. h. mitochondriale Erkrankung, Normalgewicht, Fettleibigkeit):

  1. Diabetes (HgbA1c > 6,4 %) und/oder Einnahme von Insulin oder einer anderen antidiabetischen Arzneimitteltherapie innerhalb der 4 Wochen vor der Einschreibung.
  2. Verwendung von lipidsenkenden Medikamenten (ausgenommen Nahrungsergänzungsmittel) innerhalb von 4 Wochen vor der Einschreibung.
  3. Jede Kontraindikation für eine MRT-Untersuchung (z. B. implantiertes nicht kompatibles Gerät, Schrittmacher, bekannte Klaustrophobie).
  4. Nierenerkrankung. Geschätzte glomeruläre Filtrationsrate < 60 ml/min/1,73 m2 (berechnet unter Verwendung des vom Probanden gemessenen Serumkreatinins und der Schätzformel der Studie „Modification of Diet in Renal Disease [MDRD]“).
  5. Leber erkrankung. Anhaltende Erhöhung der Leberfunktionswerte zum Zeitpunkt des Studieneintritts. Anhaltende Werte für SGOT (AST), SGPT (ALT), Alk Phos oder Gesamtbilirubin mit Werten > 3 Mal die normalen Obergrenzen schließen eine Person von der Studienteilnahme aus.
  6. Schwere gleichzeitig bestehende Herzerkrankung, gekennzeichnet durch eine dieser selbstberichteten Erkrankungen:

    1. kürzlich aufgetretener Myokardinfarkt (innerhalb der letzten 6 Monate).
    2. Nachweis einer Ischämie bei einer funktionellen Herzuntersuchung innerhalb des letzten Jahres
    3. linksventrikuläre Ejektionsfraktion < 30 %.
  7. Akute oder chronische Pankreatitis.
  8. Erhalten einer Behandlung für eine Erkrankung, die eine chronische Anwendung von systemischen (oralen oder parenteralen Steroiden) erfordert, mit Ausnahme der Anwendung von < 5 mg Prednison täglich oder einer äquivalenten Dosis von Hydrocortison, nur zum physiologischen Ersatz.
  9. Anämie (Baseline-Hämoglobinkonzentration < 11 g/dl bei Frauen und < 12 g/dl bei Männern), Lymphopenie (< 1.000/µl), Neutropenie (< 1.500/µl) oder Thrombozytopenie (Blutplättchen < 100.000/µl).
  10. Alle bekannten Gerinnungsstörungen (einschließlich Faktor-V-Mangel) oder Erkrankungen, die eine Langzeittherapie mit Antikoagulanzien erfordern (z. B. Warfarin) (niedrig dosierte Aspirinbehandlung ist zulässig) oder Patienten mit einem INR > 1,5.
  11. Für weibliche Teilnehmer: Positiver Schwangerschaftstest.
  12. Bekannter aktiver Alkohol- oder Drogenmissbrauch, einschließlich bekannter Tabakkonsum.
  13. Verwendung von Prüfmitteln innerhalb von 4 Wochen nach der Registrierung.
  14. Unfähigkeit, 10 Stunden lang (d. h. über Nacht) bequem zu fasten.
  15. Personen mit einem Herzschrittmacher, Metallimplantaten, Klaustrophobie, die in der Nähe einer Metallschleifmaschine oder auf einer Baustelle gearbeitet haben oder die unter Erkrankungen leiden, die durch Stress verschlimmert werden können, wie z. B. Angstzustände oder Panikattacken. Ein Ausschlusskriterium ist auch die Unfähigkeit, 90 Minuten flach im MRT-Scanner zu liegen.

    Zu den spezifischen Ausschlusskriterien für eine MRT-Untersuchung gehören außerdem:

    • JEDER intraluminale Implantat-, Filter-, Stent- oder Klappenersatz
    • JEDE Art von lebenserhaltenden Geräten, Pumpen oder Prothesen
    • JEDER Gefäßclip oder Klemme
    • ALLE chirurgisch platzierten Clips oder Klemmen oder Bänder an viszeralen Organen
    • JEGLICHE intrakranielle Implantate jeglicher Art außer Zahnfüllungen
    • JEGLICHE nicht entfernbare Piercings, Schmuck oder medizinische Pflaster
    • JEDE persönliche Vorgeschichte von intraokularen Verletzungen oder Fragmenten in oder um die Orbita, die nicht durch eine radiologische Untersuchung geklärt werden können.
    • JEDE persönliche Geschichte von Schuss-, Schrapnell- oder Stichwunden, die nicht durch radiologische Untersuchung geklärt werden können.
  16. Jeglicher medizinischer Zustand, der nach Meinung des Prüfarztes den sicheren Abschluss der Studie beeinträchtigen wird.

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Beobachtungsmodelle: Fallkontrolle
  • Zeitperspektiven: Querschnitt

Kohorten und Interventionen

Gruppe / Kohorte
Intervention / Behandlung
Mitochondriale Erkrankung
Klinische Vorgeschichte im Einklang mit der Diagnose einer mitochondrialen Erkrankung und molekulargenetischer Diagnose.
Es wird ein oraler Glukosetoleranztest mit stabilen Isotopen-Tracern durchgeführt. Der Energieverbrauch im Ruhezustand und der Atemquotient werden während dieses Tests mittels indirekter Kalorimetrie bewertet.
Zur Beurteilung der Stoffwechselkapazität wird eine nicht-invasive Muskel-MRT durchgeführt.
DXA wird durchgeführt, um die Körperzusammensetzung zu beurteilen.
Fragebögen werden verwendet, um den Gesundheitszustand und die Gewohnheiten der Teilnehmer zu bewerten.
Übergewichtig
BMI > 30 kg/m2. Diese werden mit Probanden mit mitochondrialer Erkrankung nach Alter, Geschlecht, Östrogenstatus (Frauen) und üblicher selbstberichteter körperlicher Aktivität abgeglichen.
Es wird ein oraler Glukosetoleranztest mit stabilen Isotopen-Tracern durchgeführt. Der Energieverbrauch im Ruhezustand und der Atemquotient werden während dieses Tests mittels indirekter Kalorimetrie bewertet.
Zur Beurteilung der Stoffwechselkapazität wird eine nicht-invasive Muskel-MRT durchgeführt.
DXA wird durchgeführt, um die Körperzusammensetzung zu beurteilen.
Fragebögen werden verwendet, um den Gesundheitszustand und die Gewohnheiten der Teilnehmer zu bewerten.
Normalgewicht & Übergewicht
BMI 18,5 - < 30 kg/m2. Diese werden mit Probanden mit mitochondrialer Erkrankung nach Alter, Geschlecht, Östrogenstatus (Frauen) und üblicher selbstberichteter körperlicher Aktivität abgeglichen.
Es wird ein oraler Glukosetoleranztest mit stabilen Isotopen-Tracern durchgeführt. Der Energieverbrauch im Ruhezustand und der Atemquotient werden während dieses Tests mittels indirekter Kalorimetrie bewertet.
Zur Beurteilung der Stoffwechselkapazität wird eine nicht-invasive Muskel-MRT durchgeführt.
DXA wird durchgeführt, um die Körperzusammensetzung zu beurteilen.
Fragebögen werden verwendet, um den Gesundheitszustand und die Gewohnheiten der Teilnehmer zu bewerten.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Glukoseabbaurate (Glucose Rd) während des OGTT*
Zeitfenster: 1 Tag
Das primäre Ergebnis für die vorliegende Studie ist die Glukoseabbaurate (Rd) während des OGTT*
1 Tag

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Zeitfenster
Exogene Glukoseauftrittsrate (exogene Glukose Ra) während OGTT*
Zeitfenster: 1 Tag
1 Tag
Endogene Glucose-Auftrittsrate (endogene Glucose Ra) während des OGTT*
Zeitfenster: 1 Tag
1 Tag
Endogene Rate des Auftretens von Glycerol (endogenes Glycerol Ra) während des OGTT*
Zeitfenster: 1 Tag
1 Tag
Exponentielle Zeitkonstante nach dem Training für die Abnahme des CrCEST (Skelettmuskel-MRT)
Zeitfenster: 1 Tag
1 Tag
Ruhe CrCEST (Skelettmuskel-MRT)
Zeitfenster: 1 Tag
1 Tag
Muskelfettgehalt (Skelettmuskel-MRT)
Zeitfenster: 1 Tag
1 Tag
Blutzuckervariabilität (kontinuierliche Glukoseüberwachung)
Zeitfenster: 14 Tage
14 Tage

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Ermittler

  • Hauptermittler: Shana McCormack, MD, MTR, University of Pennsylvania & Children's Hospital of Philadelphia

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

14. Februar 2017

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

30. März 2019

Studienabschluss (Geschätzt)

30. Juni 2024

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

27. September 2016

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

29. September 2016

Zuerst gepostet (Geschätzt)

30. September 2016

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

14. August 2023

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

11. August 2023

Zuletzt verifiziert

1. August 2023

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

Produkt, das in den USA hergestellt und aus den USA exportiert wird

Nein

Diese Informationen wurden ohne Änderungen direkt von der Website clinicaltrials.gov abgerufen. Wenn Sie Ihre Studiendaten ändern, entfernen oder aktualisieren möchten, wenden Sie sich bitte an register@clinicaltrials.gov. Sobald eine Änderung auf clinicaltrials.gov implementiert wird, wird diese automatisch auch auf unserer Website aktualisiert .

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