- ICH GCP
- Yhdysvaltain kliinisten tutkimusten rekisteri
- Kliininen tutkimus NCT02622295
Tuki- ja liikuntaelimistön plastisuus selkäytimen vamman jälkeen
Potilaat, joilla on selkäydinvaurio (SCI), kokevat metabolista oireyhtymää, diabetesta, liikalihavuutta, painehaavoja ja sydän- ja verisuonitauteja paljon yleisemmin kuin muut ihmiset. Kuntoutusmenetelmä SCI:n systeemisten metabolisten seurausten ehkäisemiseksi tai kumoamiseksi on pakottava tarve. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on määrittää lihasaktiivisuuden annos, joka voi parantaa oksidatiivista lihasfenotyyppiä ja parantaa aineenvaihdunnan terveyden ja luun vaihtuvuuden kliinisiä markkereita SCI-potilailla. Tämän tutkimuksen pitkän aikavälin tavoitteena on kehittää liikuntapohjaisia interventioita sekundaaristen terveyssairauksien, kuten diabeteksen, ehkäisemiseksi ja viime kädessä terveyteen liittyvän elämänlaadun (QOL) suojelemiseksi. Erityinen tavoite 1: Vertaa luurankolihasten geenisäätelyn muutoksia henkilöillä, jotka ovat saaneet korkean taajuuden (HF) aktiivista vastustavaa asentoa ja matalataajuista (LF) aktiivista vastustavaa asentoa 3 vuoden ajan. Hypoteesi 1: Luustolihasten aineenvaihduntaa säätelevien geenien ilmentyminen tukee sitä, että HF ja LF molemmat käynnistävät siirtymisen kohti oksidatiivista lihasfenotyyppiä. Uusi havainto on, että LF on voimakas hapettumisreittien säätelijä luurankolihaksissa. Erityinen tavoite 2: Vertaa muutoksia metabolisen terveyden ja luun vaihtuvuuden systeemisissä markkereissa SCI-potilailla, jotka saavat HF- tai LF-hoitoa 3 vuoden ajan. Hypoteesi 2: HF ja LF vähentävät molemmat glukoosi/insuliinitasoja ja HOMA-pisteitä (homeostaasimallin arviointi).
Toissijainen tavoite: mitata koehenkilöiden raportoimaa elämänlaatua käyttämällä EQ-5D-kyselymetriikkaa. Hypoteesi 3: HF- ja LF-potilailla on suuntaus parantuneeseen itsensä ilmoittamaan elämänlaatuun 3 vuoden kuluttua. Aineenvaihdunnan paranemisen ja paremman elämänlaadun havaitsemisen välillä on yhteys. Nämä havainnot tukevat sitä, että tällä interventiolla on vahva toteutettavuus tulevaa kliinistä käännöstä varten.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Ehdot
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Todellinen)
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Opiskelupaikat
-
-
Iowa
-
Iowa City, Iowa, Yhdysvallat, 52242
- University of Iowa
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Sukupuolet, jotka voivat opiskella
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- Moottori täydellinen SCI (AIS A-B)
Poissulkemiskriteerit:
- Painehaavat
- Krooninen infektio
- Alaraajojen lihasten supistukset
- Syvä laskimotromboosi
- Verenvuotohäiriö
- Äskettäiset raajan murtumat
- Mikä tahansa samanaikainen sairaus, jonka tiedetään vaikuttavan luuaineenvaihduntaan (kuten lisäkilpirauhasen toimintahäiriö)
- Raskaus
- Osteoporoosin vastaiset lääkkeet
- D-vitamiinilisät
- Metformiini tai muut diabeteslääkkeet.
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Perustiede
- Jako: Ei satunnaistettu
- Inventiomalli: Rinnakkaistehtävä
- Naamiointi: Ei mitään (avoin tarra)
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: Akuutti geenisäätely
Geenisäätelyn mukautukset vasteena yhden istunnon sähköisesti indusoimaan harjoitteluun
|
Yksi istunto sähköisesti indusoitua harjoitusta halvaantuneiden ihmisten nelipäisille ja takareisilihasryhmille.
|
|
Kokeellinen: Koulutustutkimus
Geenisäätelyn, aineenvaihduntamerkkien ja tutkijaraporttien mukautukset vastauksena jopa 3 vuoden sähköindusoituun harjoitteluun
|
Useita sähköindusoituja harjoituksia nelipäisille ja takareisilihasryhmille jopa 3 vuoden ajan halvaantuneilla ihmisillä.
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Akuutti geeniregulaatio: MSTN
Aikaikkuna: 3 tuntia yhden sähköstimulaation jälkeen
|
Akuutti stimulaation jälkeinen vaikutus luustolihasten myostatiinin (MSTN) ilmentymiseen mitattuna lihasbiopsialla ja eksoniryhmäanalyysillä.
Koettimen yhteenveto ja koetinjoukon normalisointi suoritettiin käyttämällä vankkaa monisirujen keskiarvoa, joka sisälsi taustakorjauksen, kvantiilinormalisoinnin, log2-muunnoksen ja mediaanikiillotuskoetinsarjan yhteenvedon. 0 edustaa mRNA:n ilmentymisen puuttumista ja korkeammat arvot edustavat suurempaa ilmentymistä verrattuna kaikkiin mikrosirun geeneihin.
|
3 tuntia yhden sähköstimulaation jälkeen
|
|
Akuutti geenisäätely: PGC1-alfa
Aikaikkuna: 3 tuntia yhden sähköstimulaation jälkeen
|
Akuutti poststimulaatiovaikutus luurankolihasten peroksisomin proliferaattorin aktivoiman reseptorin gamma-koaktivaattori alfa (PGC1-alfa) ilmentymiseen mitattuna lihasbiopsialla ja eksoniryhmäanalyysillä.
Koettimen yhteenveto ja koetinjoukon normalisointi suoritettiin käyttämällä vankkaa monisirujen keskiarvoa, joka sisälsi taustakorjauksen, kvantiilinormalisoinnin, log2-muunnoksen ja mediaanikiillotuskoetinsarjan yhteenvedon. 0 edustaa mRNA:n ilmentymisen puuttumista ja korkeammat arvot edustavat suurempaa ilmentymistä verrattuna kaikkiin mikrosirun geeneihin.
|
3 tuntia yhden sähköstimulaation jälkeen
|
|
Akuutti geenisäätely: PDK4
Aikaikkuna: 3 tuntia yhden sähköstimulaation jälkeen
|
Akuutti poststimulaatiovaikutus luurankolihasten pyruvaattidehydrogenaasikinaasiin, isotsyymi 4:n (PDK4-alfa) ilmentymiseen, mitattuna lihasbiopsialla ja eksoniryhmäanalyysillä.
Koettimen yhteenveto ja koetinjoukon normalisointi suoritettiin käyttämällä vankkaa monisirujen keskiarvoa, joka sisälsi taustakorjauksen, kvantiilinormalisoinnin, log2-muunnoksen ja mediaanikiillotuskoetinsarjan yhteenvedon. 0 edustaa mRNA:n ilmentymisen puuttumista ja korkeammat arvot edustavat suurempaa ilmentymistä verrattuna kaikkiin mikrosirun geeneihin.
|
3 tuntia yhden sähköstimulaation jälkeen
|
|
Akuutti geenisäätely: SDHB
Aikaikkuna: 3 tuntia yhden sähköstimulaation jälkeen
|
Akuutti stimulaation jälkeinen vaikutus luurankolihasten sukkinaattidehydrogenaasi-B:n (SDHB) ilmentymiseen mitattuna lihasbiopsialla ja eksoniryhmäanalyysillä.
Koettimen yhteenveto ja koetinjoukon normalisointi suoritettiin käyttämällä vankkaa monisirujen keskiarvoa, joka sisälsi taustakorjauksen, kvantiilinormalisoinnin, log2-muunnoksen ja mediaanikiillotuskoetinsarjan yhteenvedon. 0 edustaa mRNA:n ilmentymisen puuttumista ja korkeammat arvot edustavat suurempaa ilmentymistä verrattuna kaikkiin mikrosirun geeneihin.
|
3 tuntia yhden sähköstimulaation jälkeen
|
|
Koulutuksen jälkeinen geenisääntö: MSTN
Aikaikkuna: jopa 3 vuotta
|
Harjoitusta edeltävä ja sen jälkeinen luustolihasten myostatiinin (MSTN) ilmentyminen mitattuna lihasbiopsialla ja eksoniryhmäanalyysillä.
Koettimen yhteenveto ja koetinjoukon normalisointi suoritettiin käyttämällä vankkaa monisirujen keskiarvoa, joka sisälsi taustakorjauksen, kvantiilinormalisoinnin, log2-muunnoksen ja mediaanikiillotuskoetinsarjan yhteenvedon. 0 edustaa mRNA:n ilmentymisen puuttumista ja korkeammat arvot edustavat suurempaa ilmentymistä verrattuna kaikkiin mikrosirun geeneihin.
|
jopa 3 vuotta
|
|
Harjoittelun jälkeinen geenisäätely: PGC1-alfa
Aikaikkuna: jopa 3 vuotta
|
Ennen harjoittelua ja sen jälkeen luurankolihasten peroksisomiproliferaattorin aktivoiman reseptorin gamma-koaktivaattori alfa (PGC1-alfa) ilmentyminen mitattuna lihasbiopsialla ja eksoniryhmäanalyysillä.
Koettimen yhteenveto ja koetinjoukon normalisointi suoritettiin käyttämällä vankkaa monisirujen keskiarvoa, joka sisälsi taustakorjauksen, kvantiilinormalisoinnin, log2-muunnoksen ja mediaanikiillotuskoetinsarjan yhteenvedon. 0 edustaa mRNA:n ilmentymisen puuttumista ja korkeammat arvot edustavat suurempaa ilmentymistä verrattuna kaikkiin mikrosirun geeneihin.
|
jopa 3 vuotta
|
|
Koulutuksen jälkeinen geeniregulaatio: PDK4
Aikaikkuna: jopa 3 vuotta
|
Harjoitusta edeltävä ja jälkeinen luurankolihasten pyruvaattidehydrogenaasikinaasi, isotsyymi 4:n (PDK4-alfa) ilmentyminen mitattuna lihasbiopsialla ja eksoniryhmäanalyysillä.
Koettimen yhteenveto ja koetinjoukon normalisointi suoritettiin käyttämällä vankkaa monisirujen keskiarvoa, joka sisälsi taustakorjauksen, kvantiilinormalisoinnin, log2-muunnoksen ja mediaanikiillotuskoetinsarjan yhteenvedon. 0 edustaa mRNA:n ilmentymisen puuttumista ja korkeammat arvot edustavat suurempaa ilmentymistä verrattuna kaikkiin mikrosirun geeneihin.
|
jopa 3 vuotta
|
|
Koulutuksen jälkeinen geenisääntö: SDHB
Aikaikkuna: jopa 3 vuotta
|
Harjoitusta edeltävä ja jälkeinen luustolihassukkinaattidehydrogenaasi-B:n (SDHB) ilmentyminen mitattuna lihasbiopsialla ja eksoniryhmäanalyysillä.
Koettimen yhteenveto ja koetinjoukon normalisointi suoritettiin käyttämällä vankkaa monisirujen keskiarvoa, joka sisälsi taustakorjauksen, kvantiilinormalisoinnin, log2-muunnoksen ja mediaanikiillotuskoetinsarjan yhteenvedon. 0 edustaa mRNA:n ilmentymisen puuttumista ja korkeammat arvot edustavat suurempaa ilmentymistä verrattuna kaikkiin mikrosirun geeneihin.
|
jopa 3 vuotta
|
|
Harjoittelun jälkeinen aineenvaihdunta: Paastoglukoosi
Aikaikkuna: jopa 3 vuotta
|
Paastoglukoosi ennen harjoittelua ja sen jälkeen, mitattuna laskimopunktiolla ja tavallisilla laboratoriotesteillä
|
jopa 3 vuotta
|
|
Harjoittelun jälkeinen aineenvaihdunta: Paastoinsuliini
Aikaikkuna: jopa 3 vuotta
|
Paastoinsuliini ennen ja jälkeen harjoituksen, mitattuna laskimopunktiolla ja tavanomaisilla laboratoriotesteillä
|
jopa 3 vuotta
|
|
Harjoittelun jälkeinen aineenvaihdunta: HOMA Score
Aikaikkuna: jopa 3 vuotta
|
HOMA-pisteet ennen harjoittelua ja sen jälkeen, laskettu Homeostasis Model Assessment -yhtälön avulla. Suurin/vähimmäisarvot: ei sovelleta. Pisteet >2 ovat osoitus insuliiniresistenssistä. |
jopa 3 vuotta
|
|
Harjoittelun jälkeinen luuston kiertokulku: Osteokalsiini
Aikaikkuna: jopa 3 vuotta
|
Seerumin osteokalsiini ennen ja jälkeen harjoittelua, mitattuna laskimopunktiolla ja entsyymi-immunosorbenttimäärityksellä
|
jopa 3 vuotta
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Koulutuksen jälkeinen Aiheraportti Toimenpiteet: EQ-5D
Aikaikkuna: jopa 3 vuotta
|
Koulutusta edeltävä ja jälkeinen QALY (laatusovitetut elinvuodet) EQ-5D-aiheraporttikyselylaitteen avulla. Asteikko vaihtelee välillä -0,287 - 0,992. Korkeammat arvot osoittivat korkeampaa omaa terveydentilaa. |
jopa 3 vuotta
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Yhteistyökumppanit
Tutkijat
- Päätutkija: Richard K Shields, PhD, PT, University of Iowa
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Yleiset julkaisut
- Dudley-Javoroski S, Saha PK, Liang G, Li C, Gao Z, Shields RK. High dose compressive loads attenuate bone mineral loss in humans with spinal cord injury. Osteoporos Int. 2012 Sep;23(9):2335-46. doi: 10.1007/s00198-011-1879-4. Epub 2011 Dec 21.
- Dudley-Javoroski S, Shields RK. Dose estimation and surveillance of mechanical loading interventions for bone loss after spinal cord injury. Phys Ther. 2008 Mar;88(3):387-96. doi: 10.2522/ptj.20070224. Epub 2008 Jan 17.
- Dudley-Javoroski S, Shields RK. Active-resisted stance modulates regional bone mineral density in humans with spinal cord injury. J Spinal Cord Med. 2013 May;36(3):191-9. doi: 10.1179/2045772313Y.0000000092.
- Dudley-Javoroski S, Littmann AE, Iguchi M, Shields RK. Doublet stimulation protocol to minimize musculoskeletal stress during paralyzed quadriceps muscle testing. J Appl Physiol (1985). 2008 Jun;104(6):1574-82. doi: 10.1152/japplphysiol.00892.2007. Epub 2008 Apr 24.
- Dudley-Javoroski S, Shields RK. Assessment of physical function and secondary complications after complete spinal cord injury. Disabil Rehabil. 2006 Jan 30;28(2):103-10. doi: 10.1080/09638280500163828.
- Adams CM, Suneja M, Dudley-Javoroski S, Shields RK. Altered mRNA expression after long-term soleus electrical stimulation training in humans with paralysis. Muscle Nerve. 2011 Jan;43(1):65-75. doi: 10.1002/mus.21831.
- Frey Law LA, Shields RK. Femoral loads during passive, active, and active-resistive stance after spinal cord injury: a mathematical model. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2004 Mar;19(3):313-21. doi: 10.1016/j.clinbiomech.2003.12.005.
- Kunkel SD, Suneja M, Ebert SM, Bongers KS, Fox DK, Malmberg SE, Alipour F, Shields RK, Adams CM. mRNA expression signatures of human skeletal muscle atrophy identify a natural compound that increases muscle mass. Cell Metab. 2011 Jun 8;13(6):627-38. doi: 10.1016/j.cmet.2011.03.020.
- McHenry CL, Wu J, Shields RK. Potential regenerative rehabilitation technology: implications of mechanical stimuli to tissue health. BMC Res Notes. 2014 Jun 3;7:334. doi: 10.1186/1756-0500-7-334.
- McHenry CL, Shields RK. A biomechanical analysis of exercise in standing, supine, and seated positions: Implications for individuals with spinal cord injury. J Spinal Cord Med. 2012 May;35(3):140-7. doi: 10.1179/2045772312Y.0000000011.
- Petrie MA, Suneja M, Faidley E, Shields RK. A minimal dose of electrically induced muscle activity regulates distinct gene signaling pathways in humans with spinal cord injury. PLoS One. 2014 Dec 22;9(12):e115791. doi: 10.1371/journal.pone.0115791. eCollection 2014.
- Petrie MA, Suneja M, Faidley E, Shields RK. Low force contractions induce fatigue consistent with muscle mRNA expression in people with spinal cord injury. Physiol Rep. 2014 Feb 25;2(2):e00248. doi: 10.1002/phy2.248. eCollection 2014 Feb 1.
- Shields RK, Dudley-Javoroski S. Monitoring standing wheelchair use after spinal cord injury: a case report. Disabil Rehabil. 2005 Feb 4;27(3):142-6. doi: 10.1080/09638280400009337.
- Petrie M, Suneja M, Shields RK. Low-frequency stimulation regulates metabolic gene expression in paralyzed muscle. J Appl Physiol (1985). 2015 Mar 15;118(6):723-31. doi: 10.1152/japplphysiol.00628.2014. Epub 2015 Jan 29.
- Zhorne R, Dudley-Javoroski S, Shields RK. Skeletal muscle activity and CNS neuro-plasticity. Neural Regen Res. 2016 Jan;11(1):69-70. doi: 10.4103/1673-5374.169623. No abstract available.
- Petrie MA, Kimball AL, McHenry CL, Suneja M, Yen CL, Sharma A, Shields RK. Distinct Skeletal Muscle Gene Regulation from Active Contraction, Passive Vibration, and Whole Body Heat Stress in Humans. PLoS One. 2016 Aug 3;11(8):e0160594. doi: 10.1371/journal.pone.0160594. eCollection 2016.
- Shields RK. Turning Over the Hourglass. Phys Ther. 2017 Oct 1;97(10):949-963. doi: 10.1093/ptj/pzx072.
- Woelfel JR, Kimball AL, Yen CL, Shields RK. Low-Force Muscle Activity Regulates Energy Expenditure after Spinal Cord Injury. Med Sci Sports Exerc. 2017 May;49(5):870-878. doi: 10.1249/MSS.0000000000001187.
- Yen CL, McHenry CL, Petrie MA, Dudley-Javoroski S, Shields RK. Vibration training after chronic spinal cord injury: Evidence for persistent segmental plasticity. Neurosci Lett. 2017 Apr 24;647:129-132. doi: 10.1016/j.neulet.2017.03.019. Epub 2017 Mar 16.
- Oza PD, Dudley-Javoroski S, Shields RK. Modulation of H-Reflex Depression with Paired-Pulse Stimulation in Healthy Active Humans. Rehabil Res Pract. 2017;2017:5107097. doi: 10.1155/2017/5107097. Epub 2017 Oct 31.
- Woelfel JR, Dudley-Javoroski S, Shields RK. Precision Physical Therapy: Exercise, the Epigenome, and the Heritability of Environmentally Modified Traits. Phys Ther. 2018 Nov 1;98(11):946-952. doi: 10.1093/ptj/pzy092.
- Cole KR, Dudley-Javoroski S, Shields RK. Hybrid stimulation enhances torque as a function of muscle fusion in human paralyzed and non-paralyzed skeletal muscle. J Spinal Cord Med. 2019 Sep;42(5):562-570. doi: 10.1080/10790268.2018.1485312. Epub 2018 Jun 20.
- Dudley-Javoroski S, Lee J, Shields RK. Cognitive function, quality of life, and aging: relationships in individuals with and without spinal cord injury. Physiother Theory Pract. 2022 Jan;38(1):36-45. doi: 10.1080/09593985.2020.1712755. Epub 2020 Jan 8.
- Petrie MA, Sharma A, Taylor EB, Suneja M, Shields RK. Impact of short- and long-term electrically induced muscle exercise on gene signaling pathways, gene expression, and PGC1a methylation in men with spinal cord injury. Physiol Genomics. 2020 Feb 1;52(2):71-80. doi: 10.1152/physiolgenomics.00064.2019. Epub 2019 Dec 23.
- Lee J, Dudley-Javoroski S, Shields RK. Motor demands of cognitive testing may artificially reduce executive function scores in individuals with spinal cord injury. J Spinal Cord Med. 2021 Mar;44(2):253-261. doi: 10.1080/10790268.2019.1597482. Epub 2019 Apr 3.
- Shields RK. Precision Rehabilitation: How Lifelong Healthy Behaviors Modulate Biology, Determine Health, and Affect Populations. Phys Ther. 2022 Jan 1;102(1):pzab248. doi: 10.1093/ptj/pzab248. No abstract available.
- Shields RK, Dudley-Javoroski S. Epigenetics and the International Classification of Functioning, Disability and Health Model: Bridging Nature, Nurture, and Patient-Centered Population Health. Phys Ther. 2022 Jan 1;102(1):pzab247. doi: 10.1093/ptj/pzab247.
- Petrie MA, Taylor EB, Suneja M, Shields RK. Genomic and Epigenomic Evaluation of Electrically Induced Exercise in People With Spinal Cord Injury: Application to Precision Rehabilitation. Phys Ther. 2022 Jan 1;102(1):pzab243. doi: 10.1093/ptj/pzab243.
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Ensisijainen valmistuminen (Todellinen)
Opintojen valmistuminen (Todellinen)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Arvio)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
- 200412709
- R01HD084645 (Yhdysvaltain NIH-apuraha/sopimus)
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .