Pallean stimulaation vaikutus leikkauksen aikana
Jaksottaisen puolikalvon stimulaation vaikutus leikkauksen aikana mitokondrioiden toimintaan, yhden kuidun supistumisvoimaan ja katabolisiin reitteihin ihmisillä
Suurten kirurgisten toimenpiteiden aikana käytetään yleisanestesiaa, jotta potilas saadaan tajuttomaksi. Yleisanestesia varmistaa, että potilas ei ole tietoinen leikkauksen aiheuttamasta kivusta. Yleisanestesia estää myös potilasta liikkumasta mahdollisten leikkausvirheiden estämiseksi. Samalla yleisanestesia tekee potilaan hengittämisen mahdottomaksi. Hengitysletku asetetaan potilaan hengitysteihin helpottamaan potilaan hengitystä ja liitetään mekaaniseen hengityslaitteeseen. Mekaaninen hengityslaite on keinotekoinen hengityspumppu, joka kuljettaa kaasua potilaan hengitysteihin.
Tämän tutkimustutkimuksen tarkoituksena on selvittää, voidaanko lyhyillä pallean stimulaatiojaksoilla ehkäistä mekaanisten hengityslaitteiden ja leikkausten aiheuttamia pallean ongelmia. Tähän kysymykseen vastaamiseksi tutkitaan muutoksia pallean toiminnan ylläpitämisestä vastaavissa geeneissä. Geeni on koodi, joka on jokaisessa kehosi solussa ja säätelee kyseisen solun käyttäytymistä. Lisäksi tutkitaan muutoksia lihassäikeiden supistumisominaisuuksissa. Tämän tutkimuksen tulokset voivat auttaa kehittämään uusia hoitoja mekaanisen ilmanvaihdon aiheuttaman pallean heikkouden estämiseksi.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Interventio / Hoito
Yksityiskohtainen kuvaus
Vaikka koneellinen ilmanvaihto (MV) on elämää ylläpitävä, se maksaa. MV vähentää dramaattisesti pallean supistumiskykyä, aiheuttaa ventilaattorin aiheuttaman pallean toimintahäiriön (VIDD) ja johtaa joskus vieroituksen epäonnistumiseen. VIDD sisältää vähentyneen mitokondriohengityksen ja lisääntyneen oksidatiivisen stressin, lihaskuituvaurion ja vähentyneen pallean voiman tuotannon.
Eläinmalleissa pallean ajoittainen supistuminen MV-tuen aikana vaimentaa VIDD:tä. Tästä ihmisongelmasta on kuitenkin vain vähän tietoa. Tässä tutkimusryhmä ehdottaa, että testataan suoraan hypoteesia, että ihmisen puolikalvon ajoittainen sähköinen stimulaatio (ES) pitkittyneiden sydänleikkausten aikana MV-tuella estää/heikentää VIDD:tä aktiivisessa puolikalvossa. Mitokondrioiden toiminta on keskeistä energia-aineenvaihdunnalle ja luustolihasten toiminnalle kroonisesti aktiivisessa lihaksessa, kuten palleassa. Vaikka epänormaalin mitokondrioiden toiminnan uskotaan aiheuttavan VIDD:tä eläinmalleissa, saatavilla on rajoitetusti tietoa mitokondrioiden vaikutuksesta VIDD:hen ihmisillä. Vielä tärkeämpää on, että saatavilla ei ole toimenpiteitä näiden ihmisten vikojen lieventämiseksi. Täällä tutkimusryhmä testaa innovatiivisen kokeellisen hoidon, puolikalvon jaksoittaisen sähköisen stimulaation (ES) vaikutusta pitkittyneiden MV-leikkausten aikana mitokondrioiden toimintaan, yksittäisen kuidun supistumisominaisuuksiin ja katabolisiin lihasreitteihin ihmisen palleassa. Käyttämällä koehenkilöiden sisäistä kokeellista suunnittelua, stimuloiduista puolikalvoista otettuja lihasnäytteitä verrataan stimuloimattoman puolikalvon näytteisiin. Tutkimusryhmä tutkii mitokondrioiden toimintahäiriöitä ja oksidatiivista stressiä pitkittyneen CTS/MV:n aikana sekä ES:n mahdollisuuksia heikentää tai estää VIDD:tä. Seuraavaksi tutkimusryhmä tutkii ES:n vaikutuksia yksittäisen kuidun supistumisominaisuuksiin ja titiinin eheyteen. Lopuksi tutkimusryhmä tutkii ES:n vaikutusta proteolyyttisiin reitteihin (kaspaasi, kalpaiini ja ubikitiini-proteasomi) ja ribosomaalisiin RNA-markkereihin, jotka liittyvät heikentyneeseen proteiinisynteesiin, jotka liittyvät VIDD:hen.
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Todellinen)
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Opiskelupaikat
-
-
Florida
-
Gainesville, Florida, Yhdysvallat, 32610
- University of Florida
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- Potilaat, joille tehdään monimutkaisia, valinnaisia pitkittyneitä leikkauksia, jotka kestävät yleensä 5-8 tuntia tai kauemmin, mukaan lukien keuhkonsiirrot (esim. läppäleikkaus, sepelvaltimon ohitus ja/tai aortan korjaukset)
Poissulkemiskriteerit:
- aiempi leikkaus palleaan tai keuhkopussiin;
- keuhkoahtaumatautidiagnoosi määritetään kliinisen historian perusteella, joka vastaa kroonista keuhkoputkentulehdusta ja/tai emfyseemaa, pitkäaikaista tupakointia ja keuhkojen toimintakokeita, jotka vastaavat irreversiibelin ilmavirtauksen tukkeutumista (FEV1 < 40 % ennustettu European Respiratory Societyn kriteerien mukaan). ei koske elinsiirtopotilaita]
- kroonisen sydämen vajaatoiminnan diagnoosi (NYHA-luokka IV)
- muiden keuhkosairauden kliininen diagnoosi (kystinen fibroosi, keuhkoputkentulehdus, keuhkosyöpä jne.) [ei koske elinsiirtopotilaita]
- munuaisten vajaatoiminta (seerumin kreatiniini > 1,6 mg/dl);
- vaikea maksasairaus (kaikki maksan toimintakokeet > 1,5 kertaa normaalin yläraja);
- aliravitsemus (painoindeksi < 20 kg/m2),
- krooniset hallitsemattomat tai huonosti hallitut aineenvaihduntasairaudet (esim. diabetes, hypo- tai hypertyreoosi)
- ortopediset sairaudet, epäilty paraneoplastinen tai myopaattinen oireyhtymä,
- jos potilaan kliininen tila kirurgien arvion mukaan sitä edellyttää, pallean stimulaatio lopetetaan eikä biopsiaa oteta,
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Ennaltaehkäisy
- Jako: Ei satunnaistettu
- Inventiomalli: Rinnakkaistehtävä
- Naamiointi: Ei mitään (avoin tarra)
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: Stimulaatio
Hemidiafragman sähköstimulaatio
|
Sähköiset impulssit
|
|
Ei väliintuloa: Ohjaus
Ei hemidiafragman stimulaatiota
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Mitokondriaalinen hengitys
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Korkean resoluution respirometriaa käytetään permeablisoituneiden diafragmakimppujen mitokondrioiden hengityksen arvioimiseen.
Substraattiväliaineen lisääminen Oroboros O2K -hengitysmittariin mahdollistaa vuotohengityksen ja riippumattoman hengityksen huippumäärän määrittämisen ilmaistuna pmol happea/s/mg märkäpainoa.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Aconitase-toiminta
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Mitokondrioiden vaurioiden arvioimiseksi aktonitaasin aktiivisuus mitataan spektrofotometrisesti.
Se ilmaistaan yksikköinä/mg proteiinia.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Lipidiperoksidaatio
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Lipidiperoksidaatio arvioidaan mittaamalla 4-hydroksi-2-nonenaalimodifioituja proteiineja.
Se kvantifioidaan mielivaltaisina optisen tiheyden yksiköinä.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Sitraattisyntaasin aktiivisuus
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Muutoksia elektroninkuljetusketjussa arvioidaan mittaamalla sitraattisyntaasin aktiivisuutta.
Se ilmaistaan määränä nmol/mg proteiinia/min.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Yksikalvokuitu, ominaisvoima
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Yksittäisten kalvokuitujen ominaisvoima edustaa pinta-alayksikköä kohti muodostuvaa voimaa.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Yhden kalvon kuitu, jännityksen uudelleenkehitysnopeus
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Yksittäisen kalvon kuidun mekaaniset voimaominaisuudet mitataan.
Jännitteen uudelleenkehityksen nopeus on kvantifioitu s^(-1).
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Kalsiumherkkyys (pCa50)
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
PCa50-arvo on pCa:n logaritminen asteikko (Ca+2:n herkkyys), jolla saavutettiin puolet suurimmasta voimanmuodostuksesta.
pCa-arvo lasketaan arvona -log10[Ca (nm)]; pCa50 on -log10[Ca (nm)], jossa puolet maksimivoimasta syntyy.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Ero kokonaistitiinin ja myosiinin raskaan ketjun suhteen
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Kokonaistitiiniproteiinin ja myosiinin raskaan ketjun proteiinipitoisuuden määrät homogenisoiduissa kalvokuitunäytteissä mitattiin ja laskettiin sitten kokonaistitiinin ja myosiinin raskaan ketjun pitoisuuden suhteena (yksikkötön arvo).
Tilastollinen lähestymistapa valittiin apriori stimuloitujen ja stimuloimattomien puolien välisen suhteen erona.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Ero titiiniä sitovassa proteiinisisällössä
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Titiiniä sitovien proteiinien pitoisuus määritetään Western blot -menetelmällä.
Se normalisoidaan vertailuproteiiniksi (GAPDH) ja esitetään optisena voimakkuutena (AU).
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Ero Calpain 1 -proteiinipitoisuudessa
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Kalpaiini 1 (mu-calpain) mitataan Western Blot -analyysillä ja se esitetään prosentteina kokonaisintensiteetistä stimuloiduissa ja stimuloimattomissa puolikalvoissa
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Ero Calpain 2 -proteiinipitoisuudessa
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Calpain 2 mitataan automatisoidulla, kapillaaripohjaisella immunomäärityksellä Jess-järjestelmää käyttäen, normalisoituna kokonaisproteiiniin, ja se esitetään korjatun piikin (AU) alueena stimuloiduissa ja stimuloimattomissa puolikalvoissa.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Ero Calpain 3 -proteiinipitoisuudessa
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Kalpaiini 3 mitataan Western Blot -analyysillä ja se esitetään pilkkoutuneen kalpaiinin 3:n kokonaismäärän suhteena (yksikkötön arvo) stimuloiduissa ja stimuloimattomissa puolikalvoissa.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Ero kaspaasi-3-proteiinipitoisuudessa
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Kaspaasi-3 mitataan Western Blot -analyysillä, normalisoituna kullekin kaistalle ladatun kokonaisproteiinin mukaan, ja se esitetään korjatun piikin (AU) alueena stimuloiduissa ja stimuloimattomissa puolikalvon lihassyissä.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Atrogin 1
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Atrogin 1 mitataan Jess-proteiini-immunoanalyysillä, normalisoidaan kokonaisproteiiniin, ja se esitetään korjattuna huippualueena (AU) stimuloiduissa ja stimuloimattomissa puolikalvon lihassyissä.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Ero Titin Exonin koostumuksessa
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Titiinieksonien koostumus arvioidaan ja kvantifioidaan reaaliaikaisella polymeraasiketjureaktiolla (qPCR).
N2A ja tT2 lasketaan prosentteina kokonaistitiinistä.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
Muut tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Kaspaasi-9
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Kaspaasi-9 mitataan Western Blot -analyysillä ja se esitetään prosentuaalisena erona ekspressiossa.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
MurF1
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
MurF1 mitataan Western Blot -analyysillä ja se esitetään prosentuaalisena erona ekspressiossa.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Foxo-3
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Foxo-3 mitataan Western Blot -analyysillä ja se esitetään prosentuaalisena erona ekspressiossa.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
28SrRNA
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
28SrRNA mitataan Western Blot -analyysillä ja se esitetään prosentuaalisena erona ekspressiossa.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
18SrRNA
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
18SrRNA mitataan Western Blot -analyysillä ja se esitetään prosentuaalisena erona ekspressiossa.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Mitokondrioiden reaktiivisten happilajien tuotanto
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Mitokondrioiden reaktiivisten happilajien (ROS) tuotantoa arvioidaan käyttämällä in situ -lähestymistapaa vetyperoksidin tuotannon mittaamiseksi läpäisevissä pallean luurankolihaskuitukimppuissa.
Se ilmaistaan pmol/min/mg kuivapainona.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Sytokromi c -oksidaasi (COX) -aktiivisuus
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Muutoksia elektroninkuljetusketjussa arvioidaan mittaamalla sytokromi-c-oksidaasin (COX) aktiivisuutta.
Se ilmaistaan yksikköinä/mcg proteiinia.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Ydin-DNA:n mutaatiotaajuus
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Pitkän amplikonin kvantitatiivista PCR:ää käytetään tuman DNA-mutaatioiden esiintymistiheyden mittaamiseen.
Se kvantifioidaan leesioiden lukumääränä/10 kiloemästä.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Titin koko
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Titinin eheys arvioidaan.
Suhteellinen titiinikoko ilmaistaan nm:nä.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
20S Proteasomi
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
20S-proteasomi mitataan Western Blot -analyysillä ja esitetään prosentuaalisena erona ekspressiossa.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
26S Proteasomi
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
26S-proteasomi mitataan Western Blot -analyysillä ja esitetään prosentuaalisena erona ekspressiossa.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
45S Pre-rRNA
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
45S-pre-rRNA mitataan Western Blot -analyysillä ja se esitetään prosentuaalisena erona ekspressiossa.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
|
Mitokondrioiden DNA-mutaatiotaajuus
Aikaikkuna: Jopa kahdeksan tuntia
|
Pitkän amplikonin kvantitatiivista PCR:ää käytetään mitokondrioiden DNA-mutaatioiden esiintymistiheyden mittaamiseen.
Se kvantifioidaan leesioiden lukumääränä/10 kiloemästä.
|
Jopa kahdeksan tuntia
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Yhteistyökumppanit
Tutkijat
- Päätutkija: Anatole D Martin, PhD, University of Florida
- Päätutkija: Thomas M Beaver, MD, University of Florida
- Päätutkija: Barbara Smith, PhD, PT, University of Florida
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 (Todellinen)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muut tutkimustunnusnumerot
- IRB201602186-N
- R01AR072328 (Yhdysvaltain NIH-apuraha/sopimus)
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
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 .