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Redox-Regulation von Satellitenzellen und Skelettmuskelheilung

15. Dezember 2022 aktualisiert von: Ioannis G. Fatouros, University of Thessaly

Die Wirkung des Redoxpotentials auf die Regulation von Satellitenzellen und die Heilung von Skelettmuskeln nach durch körperliche Betätigung verursachten Muskelschäden

Skelettmuskel-Stammzellen (Satellitenzellen) sind für das Muskelwachstum und den Umbau nach Myofibrillenschäden unverzichtbar. Ein Skelettmuskeltrauma ist bei zahlreichen katabolischen Zuständen vorhanden, die durch erhöhte Proteolyse und Muskelschwund gekennzeichnet sind, wie z. B. Krebskachexie und Muskeldystrophie, die zu einer Beeinträchtigung der körperlichen Leistungsfähigkeit und einer verschlechterten Lebensqualität führen. Jüngste Studien, die an Tieren und Zellkulturen durchgeführt wurden, weisen darauf hin, dass die erhöhten Entzündungswerte und der oxidative Stress sowie die Verringerung der antioxidativen Abwehr die Reaktion der Satellitenzellen und die myogene Programmierung während der Muskelheilung abschwächen können. Es fehlen jedoch Beweise für die Auswirkungen des Redoxstatus auf Satellitenzellen und das myogene Muskelpotential beim Menschen. Belastungsinduzierte Muskelschäden weisen bemerkenswerte Ähnlichkeiten mit den oben genannten Zuständen auf, was sie zu einem wertvollen Werkzeug macht, um die redoxabhängige Regulation von Satellitenzellen während der Muskelheilung zu untersuchen. Daher besteht das Ziel der vorliegenden Studie darin, die Auswirkungen einer Störung des Redoxstatus (über N-Acetylcystein-Verabreichung) auf intrazelluläre Wege zu untersuchen, die für die Reaktionen von Satellitenzellen im Ruhezustand und nach einem aseptischen Muskeltrauma, das durch schädigende körperliche Betätigung verursacht wurde, verantwortlich sind.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Insgesamt werden zunächst 40–60 männliche, junge Menschen im Alter von 18–30 Jahren in die Studie aufgenommen. Anschließend werden die Teilnehmer entweder einer 1) Low Respondents (LR)- oder einer 2) High Respondents (HR)-Gruppe zugeordnet, basierend auf dem Gehalt an basalen Satellitenzellen ihres Vastus lateralis-Muskels ihres dominanten Beins. In einem doppelblinden Crossover-Design mit wiederholten Messungen konsumieren die Teilnehmer entweder Placebo (PLA) oder N-Acetylcystein (NAC) vor (7-tägige Ladephase), am Trainingstag und für 8 aufeinanderfolgende Tage nach einem einzelnen intensiven Anfall Übung (300 exzentrische Kontraktionen bei 30 Grad/Sek. in einem isokinetischen Dynamometer). Bei beiden Bedingungen werden Blutproben und Muskelbiopsien zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und 2 und 8 Tage nach dem Training entnommen. Muskelleistung und Muskelkater werden ebenfalls zu den gleichen Zeitpunkten bewertet. Vor dem ersten Versuch werden die Nahrungsaufnahme der Teilnehmer (über Diätrückrufe) und körperliche Aktivität (über Akzelerometrie) analysiert und den Teilnehmern Ernährungspläne zur Verfügung gestellt, um ihre Antioxidantien- und Proteinaufnahme zu normalisieren. Zwischen den Studien wird eine 4-wöchige Auswaschphase durchgeführt. Blutproben werden auf Entzündungs- und oxidative Stressmarker analysiert. Muskelproben werden auf Reaktionen von Satellitenzellen und myogenes Potenzial, Proteinspiegel von intrazellulären Signalproteinen, Muskelthiole und antioxidative Enzymaktivität analysiert.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

45

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

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

Studienorte

  • Griechenland
    • Thessaly
      • Trikala, Thessaly, Griechenland, 42100
        • Laboratory of Exercise Biochemistry, Exercise Physiology,and Sports Nutrition, School of Physical Education and Sport Science, University of Thessaly

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

16 Jahre bis 28 Jahre (Erwachsene)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Studienberechtigte Geschlechter

Männlich

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  1. Keine kürzliche Vorgeschichte von Muskel-Skelett-Verletzungen
  2. Nichtraucher.
  3. Verzichten Sie während der Studie auf jede kräftige körperliche Aktivität
  4. Verzichten Sie vor (mindestens 6 Monate) und während der Studie auf den Konsum von Koffein, Alkohol, leistungssteigernden oder antioxidativen Nahrungsergänzungsmitteln, NSAIDs und Medikamenten.

Ausschlusskriterien:

  1. Eine bekannte NAC-Intoleranz oder -Allergie
  2. Eine kürzlich aufgetretene fieberhafte Erkrankung
  3. Eine kürzlich aufgetretene Muskelläsion und/oder ein Trauma der unteren Extremitäten
  4. Vorhandensein von Stoffwechselerkrankungen
  5. Verwendung von entzündungshemmenden Medikamenten.
  6. Verwendung von Medikamenten, die mit dem Muskelstoffwechsel interagieren.

Studienplan

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

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
  • Zuteilung: Zufällig
  • Interventionsmodell: Crossover-Aufgabe
  • Maskierung: Vervierfachen

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: N-Acetylcystein
N-Acetylcystein-Ergänzung: Oral, 40 mg/kg pro Tag in 3 Dosen (jeweils 250 ml) an 7 aufeinanderfolgenden Tagen und unmittelbar nach dem Training. Die restlichen 8 Tage 40 mg/kg pro Tag in 3 Dosen (jeweils 250 ml).
Nahrungsergänzungsmittel: N-Acetylcystein
N-Acetylcystein in Pulverform verdünnt in 250 ml Getränk mit 248 ml Wasser und 2 ml natürlichem, kalorienfreiem Süßstoff mit Sucralose.
Aktiver Komparator: Placebo
Placebo-Verabreichung: Oral 750 ml pro Tag in 3 Dosen (jeweils 250 ml) an 7 aufeinanderfolgenden Tagen und unmittelbar nach dem Training. Die restlichen 8 Tage 750 ml pro Tag in 3 Dosen (je 250 ml).
Nahrungsergänzungsmittel: Placebo
Placebo bestand aus 248 ml Wasser und 2 ml natürlichem, kalorienfreiem Süßstoff mit Geschmack und Sucralose.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Änderung der Anzahl der Muskelsatellitenzellen (d. h. Pax7+-Zellen) und des Aktivierungsstatus (d. h. Pax7+/MyoD+-Zellen)
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Die Anzahl der Satellitenzellen und der Aktivierungsstatus werden im Muskel mittels Immunhistochemie bestimmt.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Veränderung der muskelmyogenen mRNA-Expression
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Die mRNA-Expressionsniveaus von myogenem Faktor 5 (Myf5), Myogenin und myogenem Faktor 6 (Myf6/MRF4) und Myostatin werden im Muskel mittels Real-Time Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) bewertet.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Veränderung des Muskelentzündungszustands
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Mittels Immunhistochemie werden entzündungsfördernde (M1+) und entzündungshemmende (M2+) Makrophagen im Muskel gemessen.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Veränderung der intrazellulären antioxidativen Enzyme im Muskel
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Die Proteinspiegel von Glutathionperoxidase 3 (GPx3), Superoxiddismutase 1 (SOD1) und Thioredoxin (Trx1) werden mittels Western Blotting gemessen.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Veränderung des Thiolgehalts im Muskel
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Konzentrationsniveaus von reduziertem Glutathion (GSH) und oxidiertem Glutathion (GSSG) werden spektophotometrisch gemessen.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Veränderung intrazellulärer Signalproteine ​​im Muskel
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Die Proteinspiegel von IGF-1, Notch1 und Wnt3 werden mittels Western Blotting gemessen.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Veränderung der Skelettmuskelschäden
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Skelettmuskelschäden werden histochemisch unter Verwendung von H&E-Färbung quantifiziert.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Ruheumsatz (RMR)
Zeitfenster: An der Grundlinie
Die RMR wird nach einer nächtlichen Fastenzeit mit Teilnehmern in Rückenlage nach einer 15-minütigen Stabilisierungsphase bewertet, indem 30 aufeinanderfolgende 1-minütige VO2/CO2-Messungen mit einem tragbaren indirekten Kalorimeter mit offenem Kreislauf und einem belüfteten Haubensystem nach einem Standardkalibrierungsprotokoll durchgeführt werden .
An der Grundlinie
Körperzusammensetzung
Zeitfenster: An der Grundlinie
Die Körperzusammensetzung wird mit einem Dual-Energy-Röntgen-Absorptiometrie-Scanner (DXA) gemessen.
An der Grundlinie
Maximaler Sauerstoffverbrauch (VO2max)
Zeitfenster: An der Grundlinie
VO2max wird während des kontinuierlichen inkrementellen Laufens bis zur Willensermüdung auf einem Laufband mit einem Lungengasaustauschsystem (Oxycon Mobile; Sensor-Medics Corporation) bewertet.
An der Grundlinie
Isokinetische Stärke
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Das maximale exzentrische Spitzendrehmoment des Kniestreckers bei 60 Grad wird auf einem isokinetischen Dynamometer bewertet.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Änderung des verzögerten Auftretens von Muskelkater (DOMS)
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Muskelkater wird während der Palpation des Muskelbauchs und der distalen Region des entspannten Vastus medialis, Vastus lateralis und Rectus femoris nach drei Wiederholungen einer vollständigen Kniebeuge beurteilt. Die Probanden bewerten ihre DOMS auf einer visuellen Analogskala (0-10).
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Physische Aktivität
Zeitfenster: An der Grundlinie.
Das Niveau der gewöhnlichen körperlichen Aktivität wird mithilfe der Beschleunigungsmessung (ActiGraph GT3X-BT-Beschleunigungsmesser) bewertet.
An der Grundlinie.
Nahrungsaufnahme
Zeitfenster: An der Grundlinie.
Die tägliche Nahrungsaufnahme wird anhand von 7-tägigen Diätrückrufen bewertet.
An der Grundlinie.
Interleukin-1β (IL-1β) im Blut
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Die Konzentration von IL-1β wird im Plasma gemessen.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Interleukin-6 (IL-6) im Blut
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Die Konzentration von IL-6 wird im Plasma gemessen.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Interleukin-8 (IL-8) im Blut
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Die Konzentration von IL-6 wird im Plasma gemessen.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Interleukin-10 (IL-10) im Blut
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Die Konzentration von IL-10 wird im Plasma gemessen.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Cortisol im Blut
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Die Konzentration von Cortisol wird im Serum gemessen.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Proteincarbonyle (PC)
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Die Konzentration von Proteincarbonylen wird im Muskel gemessen.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Malondialdehyd (MDA)
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Die Konzentration von Malondialdehyd wird im Muskel gemessen.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Gesamte antioxidative Kapazität (TAC)
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Die Konzentration von TAC wird im Serum gemessen.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Katalase
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Die Konzentration von Katalase wird im Erythrozytenlysat gemessen.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Kreatinkinase (CK)
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Die Konzentration von CK wird im Serum gemessen.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Anzahl weißer Blutkörperchen im Blut
Zeitfenster: Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.
Die Anzahl der weißen Blutkörperchen wird im Blut gemessen. Die Anzahl der weißen Blutkörperchen wird im Blut gemessen.
Zu Studienbeginn, vor dem Trainingsprotokoll und an den Tagen 2 und 8 nach dem Training.

Mitarbeiter und Ermittler

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

Sponsor

University of Thessaly

Ermittler

  • Hauptermittler: Konstantinos Papanikolaou, PhDc, University of Thessaly, School of Physical Education & Sport Science

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Allgemeine Veröffentlichungen

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)

22. Juli 2019

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

1. Mai 2022

Studienabschluss (Tatsächlich)

1. August 2022

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

11. Oktober 2018

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

16. Oktober 2018

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

19. Oktober 2018

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

19. Dezember 2022

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

15. Dezember 2022

Zuletzt verifiziert

1. Dezember 2022

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Schlüsselwörter

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • Satellite Cells - UTH

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

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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