Selkärangan manipuloivan hoidon vaikutukset tulehdusmerkkiaineisiin alaselkäkipupotilailla

Tausta: Selkärangan manipuloiva hoito (SMT) voi toimia vähentämällä nivelkudosten mekaanista ärsytystä (1) ja siten vähentämällä paikallista tulehdusta. Todisteita instrumenttiavusteisen SMT:n tulehdusta estävästä vaikutuksesta on havaittu eläinmallissa (2). Nämä havainnot ovat yhdenmukaisia ​​äskettäin ehdotetun hypoteesin kanssa, jonka mukaan kaiken kivun alkuperä voi liittyä tulehdukseen ja tulehdusvälittäjien (sytokiinien), pääasiassa TNFa:n, lisääntyneeseen tuotantoon (3). TNFα:lla on tärkeä rooli neuropaattiseen kipuun liittyvän tulehduksen patofysiologiassa (4), ja se on osallisena selkärangan kipuoireyhtymissä, mukaan lukien nikamavälilevyyn liittyvä alaselkäkipu (5, 6) ja iskias (7, 8). Viimeaikaiset tutkimuksemme osoittivat, että tulehdusvälittäjien tuotanto on lisääntynyt potilailla, joilla on krooninen kohdunkaulan selkäkipu, sekä in vitro että in vivo, ja siihen liittyy kemokiinin (CC) synteesin säätely (9).

Viimeaikaiset raportit kliinisistä (10), eläin (2) ja ihmisen in vitro -malleista (11) viittaavat siihen, että SMT:llä voi olla anti-inflammatorinen vaikutus. Siten Song et ai. (2) havaitsivat, että SMT vähensi tulehduksellista neuropaattista kipua. Teodorczyk-Injeyan et ai. (11) osoittivat merkittävää tulehdusta edistävän sytokiinituotannon heikkenemistä in vitro, eikä muutoksia seerumin aine P (SP) tasoissa SMT:n jälkeen. Muut laboratoriomme tutkimukset osoittivat, että SMT voi tehostaa sekä immunomoduloivan sytokiinin, IL-2:n että IL-2-riippuvaisen vasta-ainesynteesin tuotantoa ja vastetta (12, 13). Seerumin TNFα-tasojen alenemista on raportoitu kohdunkaulan päänsärkypotilailla (n=2, tapaustutkimukset) (14, 15). Nämä havainnot viittaavat siihen, että SMT-vaikutukset voivat siirtyä immuunijärjestelmän solukomponentteihin.

Toistaiseksi SMT:n vaikutuksen kliinistä merkitystä tulehdusvälittäjän tuotannon modulaattorina ei tunneta. Huolimatta todisteista selkäkivun tulehduksellisesta patofysiologiasta (16), mukaan lukien epäspesifisen selkäkivun alatyyppi (17), vain yhdessä kliinisessä tutkimuksessa (18) arvioitiin korrelaatio seerumin TNFa-tasojen, kivun voimakkuuden ja selkätoiminnan välillä.

Tässä ehdotetussa tutkimuksessa aiomme käyttää kliinistä mallia tutkiaksemme proinflammatoristen sytokiinien lähtötasoja akuutissa ja kroonisessa alaselkäkipupotilaissa ja tutkiakseen SMT:n mahdollista anti-inflammatorista vaikutusta manipulatiivisten hoitojen jälkeen. Tavoitteena 1 on siis määrittää lähtötason tulehdusta edistävät sytokiinitasot yksilöillä, joilla on akuuttia tai kroonista mekaanisen etiologian alaselkäkipua, ja verrata niitä oireettomiin kontrolleihin. Tavoitteena 2 on tutkia SMT:n, kiputason ja toimintahäiriön sekä tulehdusvälittäjien tuotannon välisiä yhteyksiä suhteessa lähtötilanteeseen.

Anti-inflammatoristen sytokiinien (IL-10 ja IL-1ra) on havaittu muodostuvan rinnakkain ja rinnakkain vastaavien tulehdusta edistävien vastineidensa (TNFα ja IL-1β) kanssa, ja ne toimivat yhdessä ylläpitäen/palauttaen homeostaasia. 19). Ehdotettu tutkimus sisältää tulehdusta edistävien sytokiinitasojen (IL-1, TNFa, IL-6) lisäksi IL-1-reseptoriantagonistin (IL-1ra) ja IL-10:n tasojen määritykset. IL-10-synteesin arviointi on erityisen tärkeää, koska tämä sytokiini lisää IL-1ra:n tuotantoa. Se kilpailee aktiivisen IL-1:n kanssa sitoutumisesta IL-1-reseptoreihin ja joka toimii tehokkaana luonnollisena anti-inflammatorisena proteiinina (19). , 20).

Tutkimuksen suunnittelu; Kohteen rekrytointi: 20–60-vuotiaat kumpaakin sukupuolta olevat koehenkilöt (vapaaehtoiset), jotka kokevat akuuttia (kesto alle 4 viikkoa) tai kroonista (kesto 12 viikkoa tai pidempään) mekaanista alaselkäkipua (kokenut selkärangan L1-tasojen välillä L5, joko sacroiliac [SI] yhteisvaikutuksella tai ilman) rekrytoidaan Canadian Memorial Chiropractic Collegen (CMCC) henkilöstön ja julisteiden toimesta CMCC:n poliklinikoilta ja suurelta yleisöltä sanomalehtimainosten kautta. CMCC sijaitsee Suur-Toronton alueella (GTA), jossa väestö on monipuolinen etninen yhdistelmä (21). Harjoittelijat/kliinikot rohkaisevat/rekrytoivat potentiaalisia osallistujia, jotka ovat ilmoittautuneet jollekin CMCC-klinikalle hoitoa varten, ennen hoidon aloittamista. Muut, jotka ilmoittautuvat osallistuakseen tutkimustutkimukseen, määrätään ensin johonkin klinikan osastosta alustavaa arviointia varten ennen tutkimukseen osallistumista. Osallistujat eivät kuitenkaan ole missään tapauksessa saaneet SMT:tä 4 viikkoa ennen tutkimuksen aloittamista.

Hakijoita haastatellaan kelpoisuuden määrittämiseksi (katso poissulkemiskriteerit, liite 1). He täyttävät tutkimuslomakkeen (Liite 2) ja saavat yksityiskohtaiset selvitykset tutkimusprotokollasta (Liite 3). Yhteensopivien terveiden oireettomien kohortti, joka on rekrytoitu yleisestä populaatiosta, toimii kontrolleina määritettäessä sytokiinien perustaso.

Näytteen koon määritys: Tämän tutkimuksen otoskokoarvion laskemiseen käytettiin tietoja, jotka on julkaistu TNFa-tasoista kroonisilla niskakipupotilailla verrattuna oireettomiin kontrolleihin (9). Tutkimus perustuu kysymykseen 1 liittyvään ensisijaiseen tulosmittaan, jossa tarkastellaan eroa oireettoman ja oireettoman alaselkäkipujen välillä lähtötilanteessa (katso tilastoanalyysit). Cohenin taulukosta (22), joka perustuu potenssiin 0,8, kaksisuuntaisessa testissä p-arvolla < 0,05, otoskoon arvioitiin olevan 17 per ryhmä. Veriviljelmissä mahdollisesti syntyvien keskeytysten ja virheiden huomioon ottamiseksi näytekokoa nostetaan 20:een ryhmää kohden. Tuloksena on 40 oireellista koehenkilöä ja 20 oireetonta kontrollia, joiden pitäisi tarjota enemmän kuin riittävä näyte ensisijaisen tuloksen testaamiseen.

Aihearviointi ja ryhmätehtävä: Päteviä aineita järjestetään aikataulussa. Heitä tervehtii toinen kahdesta tutkijasta (riippuen rekrytointipaikasta), joka tiedottaa heille ja tarkistaa haku-/kelpoisuuslomakkeen (Liite 3) vahvistaakseen kelpoisuuden ennen kuin pyytää heitä allekirjoittamaan tietoisen suostumuslomakkeen (Liite 4). Kaikkia koehenkilöitä pyydetään sitten ilmoittamaan kivun voimakkuuden taso 10-pisteen visuaalisella analogisella asteikolla (VAS) ja täyttämään Oswestryn toimintavammaisuuskysely. Tämän jälkeen heidän kiropraktiikkansa harjoittelijat ja valvovat lääkärit arvioivat heidät tavallisilla kiropraktisilla, ortopedisilla ja neurologisilla testeillä, jotka määrittävät heidät akuuttien tai kroonisten LBP-ryhmiin ja jotka laativat ja selittävät hoitosuunnitelman. Tutkimuksen ajan hoidot koostuvat manuaalisesta SMT:stä ja tarvittaessa kliinikon suorittamasta manuaalisesta (ei instrumenttiavusteisesta) pehmytkudostyöstä. Muita hoitomuotoja ei käytetä.

Potilaat saavat 6 hoitoa 2 viikon aikana. (koostuu yhden lanne- tai ristiluun nivelen manipuloinnista pehmytkudoshoidon kanssa tai ilman). SMT koostuu yhdestä suuren nopeuden ja matalan amplitudin (HVLA) työntövoimasta, joka on tarkoitettu kavitoimaan ja palauttamaan nivelen liikkuvuus. Jos manipuloivaa segmenttiä ei ensimmäisessä esittelyssä voitu tunnistaa, potilas suljetaan pois tutkimuksesta. Jos toisaalta manipuloitavaa segmenttiä ei löydy myöhemmillä käynneillä, kliinikko rajoittaa hoidon palpaatioon ja joihinkin pehmytkudostöihin ohjeiden mukaisesti. Kaikissa tapauksissa verinäyte otetaan (katso alla) alustavan arvioinnin jälkeen ja ennen potilaiden hoidon aloittamista sytokiinien perustason määrittämiseksi jokaiselle osallistujalle (ensisijainen tulos). Heidän seitsemännellä käynnillään (vähintään 2 päivää viimeisen hoidon jälkeen) verinäyte otetaan ennen lisähoidon aloittamista, ja heitä pyydetään täyttämään poistumiskysely, joka sisältää VAS:n (Liite 5). Jos potilas toipuu muutaman hoidon jälkeen, mikä on arvioitu potilaan subjektiivisen palautteen perusteella ja VAS-tuloksen ollessa alle 3/10, verinäyte otetaan aikaisemmin ja se kirjataan asianmukaisesti. Jos potilas tarvitsee jatkohoitoja tutkimuksessa määrätyn kuuden hoidon jälkeen, hän voi vapaasti tehdä niin tapauksestaan ​​vastaavan lääkärin ohjauksessa.

Interventiot: Manipulaatio: Kuten yllä todettiin, jokainen selkärangan manipulaatio koostuu HVLA-työntöstä vaurioituneeseen segmenttiin (23). Lääkäri antaa hoitoja arviointitulostensa mukaan tiettynä päivänä.

Suonenpunktio: Tutkimukseen tulopäivänä ja SMT-hoidon päätyttyä kokenut flebotomisti suorittaa laskimopunktion tavanomaisilla toimenpiteillä (antecubitaalinen fossa, 21 gauge neula) istuma-asennossa. Heparinisoidut verinäytteet (kukin 10 ml) kerätään ja siirretään (huoneenlämpötilassa) laboratorioon tunnin sisällä keräämisestä kokoveriviljelmien valmistamiseksi alla kuvatulla tavalla.

Laboratoriotutkimukset

1. Tulehduksellisten sytokiinien induktio Sytokiinituotannon arvioimiseksi in vitro käytetään kokoveren (WB) viljelyjärjestelmää (19). Lyhyesti sanottuna valmistetaan useita WB-viljelmien sarjoja, jotka edustavat erilaisia ​​hoito-/viljelyolosuhteita kullekin kohteelle. Viljelmiä stimuloidaan alussa 10 μg/ml lipopolysakkaridilla (LPS) TNFa- ja IL-1β-tuotannon indusoimiseksi. Fytohemagglutiniinia (PHA, 10 ug/ml) yksinään ja yhdessä LPS:n kanssa käytetään indusoimaan anti-inflammatoristen sytokiinien, IL-10 ja 2-kemokiinien, CCL2 ja CCL3, tuotantoa. Viljelmiä pidetään 37 °C:ssa (Celsius) kostutetussa 5 % C02-inkubaattorissa. Koska kliiniset tilat, joihin liittyy tulehdusreaktioita, voivat aiheuttaa aikasiirtymän sytokiinien tuotantokapasiteetissa (19, 27), tutkittujen välittäjien (TNFα, IL-1β, IL-1ra, IL-10, CCL2 ja CCL3) tasot ovat tutkittiin 24 tunnin välein viljelmän supernatanteissa, jotka oli kerätty 24 - 72 tuntia aloittamisen jälkeen. Supernatanttien alikvootteja säilytetään -76 °C:ssa (Celsius) testaukseen asti. Tämä malli mahdollistaa pro- ja anti-inflammatoristen välittäjien vapautumisen välisen suhteen tutkimisen.
2. Sytokiinitasojen määritykset entsyymi-immunosorbenttimäärityksellä TNFα-, IL-1β- ja IL-10- ja IL-1ra-tasot kokoveriviljelmistä saaduissa supernatanteissa määritetään spesifisillä entsyymi-immunosorbenttimäärityksillä (ELISA) käyttämällä DuoSet ELISA -kehitystä. systeemiä luonnollisille ja rekombinanteille ihmisen sytokiineille (R&D Systems, Minneapolis, MN), kuten aiemmin on kuvattu (9, 11), ja Quantikine Immunoassay Kit -pakkauksia käytetään CCL2- ja CCL3-määrityksiin. Kaikki immuunimääritystoimenpiteet, mukaan lukien reagenssi- ja näytelaimennosvalmisteet, suoritetaan valmistajan suositusten mukaisesti. Jokainen tutkituista näytteistä testataan vähintään kahdesti 2-4 eri laimennuksella.

Tilastolliset analyysit Kaikki tutkitut välittäjät mitataan LBP-potilaille ja oireettomille potilaille lähtötilanteessa ja hoitojakson päätyttyä. Kysymyksessä 1 (ensisijainen tulos) kunkin TNFα:n ja IL-1β:n lähtötason vertailua verrataan oireellisten koehenkilöiden (akuutti ja krooninen) ja oireettoman kontrollihenkilöiden välillä. Liittyvän hypoteesin testaamiseen käytetään kahta paritonta t-testiä. Kysymystä 2 varten keskimääräisiä pre-post -eropisteitä verrataan kunkin TNFa:n ja IL-1p:n osalta kolmen ryhmän (akuutti, krooninen ja oireeton) välillä käyttäen ANOVAa. Jos perusarvot eroavat merkittävästi ryhmien välillä (kuten kysymyksestä 1 oletettiin), tämän eron huomioon ottamiseksi käytetään ANCOVAa. Otoskoon odotetaan olevan riittävän suuri tämän analyysin mahdollistamiseksi. Kuitenkin, kun kysymyksen 2 tulokset on määritetty, tehoanalyysi suoritetaan. Jos tutkimuksessa ei ole riittävästi tehoa tähän kysymykseen, lasketaan toinen otoskokoarvio tulevaa työtä varten.

Muiden tässä tutkimuksessa mitattujen tulehdusta edistävien ja anti-inflammatoristen sytokiinien osalta käytetään regressiomallinnusta sytokiinivasteiden ennustamisessa. On selvää, että kaikki tämän prosessin aikana luodut mallit on vahvistettava tulevassa tutkimuksessa. Sekä luotuja malleja että tutkimuksesta saatua kuvaavaa dataa käytetään tulevaisuuden työssä.

Aikataulu Kokemuksen perusteella voidaan testata jopa 5 kohdetta viikossa. Sairauden esiintyvyyden perusteella arvioimme kuitenkin, että potilaiden rekrytointi ja näytteenotto kestää 8-12 kuukautta. Kolmesta osallistujaryhmästä peräisin olevien soluviljelmien sytokiinitason määritykset jäävät 3-4 kuukauden jälkeen ja data-analyysi valmistuu vielä kahden kuukauden kuluessa. Käsikirjoitusten valmistelu vie vielä 4-6 kuukautta. Näin ollen odotamme saavamme tämän projektin päätökseen 18-24 kuukauden kuluessa tutkimuksen aloittamisesta.