Mekaaninen lähestymistapa atrofian ehkäisemiseen ja toiminnan palauttamiseen vanhemmilla aikuisilla

Tutkimusryhmä on saanut päätökseen viimeaikaiset tutkimukset, jotka osoittavat, että välttämättömien aminohappojen (EAA) lisäys heikentää nelipäisen lihasten surkastumista ja nopeuttaa toiminnallisen liikkuvuuden palautumista TKA:n jälkeen. EAA-potilailla quadriceps-atrofia oli vain -6 % ja -3 % leikkauksessa ja ei-leikkauksessa 6 viikkoa TKA:n jälkeen, mutta -18 % ja -10 % lumelääkettä saaneilla potilailla, kolminkertaisesti. ero. Kliinistä merkitystä on, että EAA-potilaat pystyivät säilyttämään voimansa ja osoittivat toiminnallisen liikkuvuuden nopeutuneen palautumisen plaseboon verrattuna 6 viikkoa TKA:n jälkeen. Positiiviset muutokset solutasolla ovat todennäköisesti vastuussa lihashäviön vähenemisestä ja voiman säilymisestä sekä selittävät toiminnallisen liikkuvuuden palautumisen kiihtymistä. Sellaisenaan oletamme, että 23 g:n EAA:n nauttiminen kahdesti päivässä 1 viikkoon ennen 6 viikkoon TKA:n jälkeen lisää lihasproteiinisynteesin perusnopeutta inaktivoimalla katabolista signalointia (FoxO3a) ja lisäämällä anabolisten ja syto- suojaavia proteiineja. Ehdotamme myös, että lyhytaikainen atrofian ehkäisy ja toiminnallisen liikkuvuuden nopeutettu palautuminen johtavat pitkäaikaisiin (6 kuukautta ja 1 vuoden TKA:n jälkeen) rakenteellisiin ja toiminnallisiin mukautuksiin, mikä johtaa parempaan elämänlaatuun TKA-potilailla, joilla on EAA-lisähoito verrattuna. Plasebo.

Tutkimuksessa käytetään kaksihaaraista rinnakkaista suunnittelua määrittämään EAA-lisän vaikutus TKA:n jälkeiseen lihassolurakenteeseen ja -toimintaan sekä elämänlaatuun lyhyellä aikavälillä (6 kuukautta TKA:n jälkeen) ja pitkällä aikavälillä (1 vuosi hoidon jälkeen). TKA) vs. placebo. Tutkittavat ovat 80 vanhempaa mies- ja naispuolista aikuista, joilla on ensisijainen TKA Slocum Center for Ortopedic and Sports Medicine -keskuksessa Eugenessa, Oregonissa. Slocumin tutkimushenkilöstö seuloa/identifioi mahdolliset rekrytointikohteet mukaanotto-/poissulkemiskriteerien perusteella. Tutkimuskelpoiset potilaat kutsutaan mukaan tutkimukseen. Tietoon perustuvan suostumuksen suorittamisen jälkeen osallistujille annetaan yksilöllinen potilastunnistenumero, joka jaetaan satunnaisesti joko EAA:lle tai Placebolle 1:1-jakosuhteella. Hoitotilanne sokennetaan tutkittavalle ja tutkimushenkilöstölle/tilastohenkilökunnalle, joka kerää tietoja. 23 g:n lisäravinteen nauttiminen kahdesti päivässä alkaa 7 päivää ennen TKA:ta ja päättyy 6 viikkoa sen jälkeen. EAA-potilaat saavat EAA:ta ja plasebo-kohteet ei-välttämätöntä aminohappoa Aliniinia. Tutkittavat dokumentoivat lisäprotokollan noudattamisen lokikirjaan ja palauttavat tyhjät pullot. Aiheita seurataan 1 vuoden ajan.

Keskeiset tutkimuskysymykset ovat: (a) Estääkö EAA lyhyemmän aikavälin (6 viikkoa TKA:n jälkeen) bilateraalisen lihasatrofian, säilyttää nelipäisen lihasten voiman ja nopeuttaako toiminnallisen liikkuvuuden palautumista lumelääkkeeseen verrattuna? (b) Onko tulosmittauksissa lyhyemmän aikavälin sukupuolieroja? (c) Lisääkö EAA pidemmällä aikavälillä (6 kuukautta TKA:n jälkeen) nelipäisen lihasten voimaa ja toiminnallista liikkuvuutta plaseboon verrattuna? (d) Parantaako EAA pitkän aikavälin (1 vuosi TKA:n jälkeen) toiminnallista liikkuvuutta ja elämänlaadun mittaa vs. Plasebo? (e) Onko toiminnallisessa liikkuvuudessa tai elämänlaadun mittareissa pitkäaikaisia ​​sukupuolten välisiä eroja? Arviointipisteet ovat 6 vkoa, 4 vkoa ja 1 vkoa ennen leikkausta ja 1 vkoa, 2 vkoa, 6 vkoa, 6 kk ja 1 v TKA:n jälkeen. Keräämme eri arviointipisteissä demografisia, lääketieteellisiä (esim. sairaalahoidon pituus, kiristyssideen käyttö), fysiologisia (esim. lihasbiopsia, MRI, DEXA, voima; verikokeet), farmakologisia, toiminnallisia liikkuvuutta, fyysistä aktiivisuutta (kiihtyvyysanturi) , psykometriset (esim. elämänlaatu; Veterans RAND 12-kohtainen terveystutkimus [VR-12]), ravinnon saanti (3 päivän päiväkirja), fysioterapia ja koettu kiputiedot. Arvioinnissa noudatetaan seuraavaa aikataulua: enintään 6 kuukautta ennen TKA:ta (ilmoittautuminen ja seulonta), 6 viikkoa ennen TKA:ta (seulonta, tutkimukset, DEXA-skannaus, MRI-testi, fyysinen aktiivisuus ja ruoan kirjaaminen), 4 viikkoa ennen TKA (verenotto, voiman ja toiminnallisen liikkuvuuden testaus, lihas- ja rasvabiopsia); 1 vk ennen TKA:ta ja sairaalassa (fyysinen aktiivisuus ja ruoan kirjaaminen); 1 viikko TKA:n jälkeen (fyysisen aktiivisuuden ja ruoan kirjaaminen); 2 viikkoa TKA:n jälkeen (verenotto, fyysinen aktiivisuus ja ruoan kirjaaminen); 6 viikkoa TKA:n jälkeen (verenotto, MRI-testi, voima- ja toiminnallinen liikkuvuustesti, fyysinen aktiivisuus ja ruoan kirjaaminen, lihas- ja rasvabiopsia); 3 kuukautta TKA:n jälkeen (tutkimukset, voiman ja toiminnallisen liikkuvuuden testaus, fyysinen aktiivisuus ja ruoan kirjaaminen); 6 kuukautta TKA:n jälkeen (tutkimukset, DEXA-skannaus, MRI-testi, voiman ja toiminnallisen liikkuvuuden testaus, fyysinen aktiivisuus ja ruoan kirjaaminen, lihas- ja rasvabiopsia) ja 1 v (tutkimukset, DEXA-skannaus, MRI-testi, voima- ja toiminnallinen liikkuvuustesti, fyysinen aktiivisuus ja ruoan kirjaaminen, lihas- ja rasvabiopsia).

Tietoja kerätään useista eri lähteistä, mukaan lukien kyselyt, sähköiset potilastiedot, lääketieteelliset ja toiminnalliset testit sekä henkilöstöraportit. Tiedot syötetään ja kaksinkertaisesti varmistetaan palomuurin taakse tallennettuihin salasanasuojattuihin laskentataulukoihin hiekkatietokantoihin. Kaikki kerätyt sähköiset potilastiedot käyttävät suojattua tiedonsiirtoa ja HIPAA-yhteensopivia protokollia, jotka Oregonin yliopiston IRB on hyväksynyt. Henkilökunnan raportit välitetään suoraan projektin tietovastaaville. Kaikki henkilötiedot tunnistetaan numeroiden eikä nimien perusteella. Hankkeen tuloksista tehdään väliraportit Tieto- ja turvallisuusvalvontalautakunnalle.

Tehoanalyysit osoittivat, että 80 koehenkilön otoskoko riittäisi havaitsemaan odotettavissa olevat vaikutukset ensisijaisiin tuloksiin: leikkauksen jalan nelipäisen lihasten tilavuus (MRI), ei-operatiivisen jalan nelipäisen lihasten tilavuuden (MRI), isometrinen vahvuus, nouse ylös ja mene -testi, portaiden nousu ylös testi, portaiden nousu alas testi ja kuuden minuutin kävelytesti. Näiden tulosten keskimääräinen vaikutuksen koko perustuen lähtötilanteen ja 6 viikon prosentin muutoksiin pilottidatassa) oli d = 1,01, mikä kuvastaa suuria vaikutuksia. Jos otoskoko on 30/ryhmä, tämä tutkimus voi havaita ES:t, jotka ovat d > 0,79 85 % teholla, ja minimaalisesti havaittava ES putoaa arvoon 0,68 tai 0,52, kun esitestin kovariaatit ovat r = 0,50 tai .75. Pyrimme kaikin tavoin vähentämään poistumista ja hankkimaan tietoja kaikista osallistujista kaikissa arviointipisteissä. Kulumista on kuitenkin odotettavissa. Koska tämä tutkimus pystyy havaitsemaan odotettavissa olevat fysiologiset ja toiminnalliset vaikutukset 30 koehenkilöllä tilaa kohti, rekisteröimme yhteensä 80 henkilöä (40/tila) mahdollisen kulumisen huomioon ottamiseksi.

EAA-interventio on suunniteltu vähentämään lihasten menetystä, parantamaan toiminnallisia tuloksia ja parantamaan elämänlaatua. Data-analyysit keskittyvät lyhyemmän ja pidemmän aikavälin tuloksiin ja muuttuvat ajan myötä. Alustavissa analyyseissä käytetään kuvaavia tilastoja tietojen luonteen ymmärtämiseksi ja sen varmistamiseksi, että tietojen jakautuminen on asianmukaista käytettäviin tilastollisiin testeihin. Khin-neliötestejä ja varianssianalyysejä suoritetaan tarvittaessa, jotta voidaan arvioida jatkuvien osallistujien ja keskeyttäneiden vastaavuus väestörakenteen, sairaushistorian ja riippuvien muuttujien viimeaikaisten tasojen perusteella.

Suoritamme satunnaisten kertoimien analyysin (RCA) mallintaaksemme lihasten ja toiminnallista liikkuvuutta ajan mittaan sekä kovariaatteja, jotka voivat vaikuttaa tuloksiin, kuten ikä, sukupuoli, fyysinen aktiivisuus ja ravinnon saanti. RCA mallintaa lentoratoja koehenkilöiden sisäkkäisistä arvioinneista; kunnon testiä edustaa aikatekijän ja hoitotilan välinen vuorovaikutus. RCA välttää monet perinteisiin toistuviin mittauksiin liittyvät sudenkuopat: Se mukautuu yksilön sisäiseen riippuvuuteen tai tietojen autokorrelaatioon, voi mallintaa epälineaarista kasvua, ei vaadi kiinteää välilyöntiä arvioiden välillä ja ottaa huomioon puuttuvat arvot ajan myötä. Käyttämällä mitä tahansa saatavilla olevaa dataa ajan mittaan, RCA rajoittaa puuttuvien tietojen vaikutuksia, vähentää harhaa ja lisää tehoa. Alustavien tietojemme perusteella arvioimme, että pystymme keräämään yli 92 % kaikista datapisteistä.

Odotetut opintojen tulokset ovat seuraavat:

1. Tämän tutkimuksen onnistuneen loppuun saattamisen jälkeen odotamme osoittavamme, että EAA ehkäisee lihasten surkastumista kahdenvälisesti, kuten alustavat tietomme viittaavat. Toistaiseksi ei tiedetä, voiko EAA estää atrofiaa.
2. Odotamme osoittavamme, että atrofian ehkäisy johtaa voimanlisäyksiin ja toiminnallisen liikkuvuuden nopeutettuun palautumiseen. Odotamme lisäksi osoittavamme, että EAA:lla voi olla positiivisia vaikutuksia keskusaktivaatiovajeisiin, koska alustavat tietomme viittaavat siihen, että EAA lisää voimaa 6 viikkoa. Toistaiseksi ei tiedetä, lisääkö lihasten säilyttäminen TKA:n jälkeen voimaa ja lisää toiminnallisen liikkuvuuden palautumista.
3. Odotamme dokumentoivan, että EAA lisää lihassolukokoa (CSA) kahdenvälisesti leikkauksen ja ei-leikkauksen nelipäisen reisilihaksen vastus lateralisissa. Ei tiedetä, stimuloivatko atrofian ehkäisy ja toiminnallisen liikkuvuuden varhainen palautuminen positiivisia hyötyjä lihassolujen rakenteessa.
4. Odotamme osoittavan, että EAA lisää mitokondrioiden massaa kahdenvälisesti ja lisää mitokondrioiden hengitystä levossa. Ottamalla näytteitä ei-leikkauksesta (kontrollijalasta) ja leikkauksesta odotamme osoittavan, että EAA normalisoi mitokondrioiden toimintaa ajan myötä (6 kuukautta ja/tai 1 vuosi TKA:n jälkeen). Ei tiedetä, vaikuttaako toiminnallisen liikkuvuuden varhainen lisääntyminen positiivisesti lihassolujen toimintaan.
5. Odotamme osoittavan, että elämänlaatu (mitattuna VR-12:n kaltaisilla instrumenteilla) paranee merkittävästi EAA:n myötä. Ei tiedetä, missä määrin yllä olevat positiiviset hyödyt vaikuttavat pidemmän aikavälin (6kk ja 1v) elämänlaatuun.

Odotamme jokaisen yllä olevan stimuloivan ja muuntavan. EAA-lisät ovat edullisia (800 dollaria/potilas tai 16 dollaria/päivä), hyvin siedettyjä ja ne voidaan ottaa käyttöön välittömästi.