Hypertrophie des muscles squelettiques et avantages cardio-métaboliques après une lésion de la moelle épinière
La lésion de la moelle épinière (SCI) est un problème médical dévastateur qui affecte des milliers de civils et de militaires aux États-Unis. Les lésions de la moelle épinière (SCI) prédisposent les individus à une mauvaise condition physique, à l'obésité, à l'intolérance au glucose et à la résistance à l'insuline, ce qui les expose à un risque accru de diabète et de maladie coronarienne. Ce sont des problèmes dévastateurs qui surviennent fréquemment en raison de changements dans la composition corporelle et d'un niveau d'activité physique réduit. L'atrophie musculaire squelettique joue un rôle central dans l'altération du métabolisme après une lésion médullaire. La stimulation électrique fonctionnelle (FES) est un outil de rééducation efficace qui a été utilisé pour entraîner les muscles squelettiques paralysés et qui a montré une certaine capacité à atténuer les effets délétères de la SCI sur le métabolisme, en particulier sur la sensibilité à l'insuline. Cependant, sa capacité à inverser la fonte des muscles squelettiques est modeste ; la plupart des études rapportent des gains limités de masse musculaire et de charge de travail avec des résultats très variables d'une étude à l'autre. Cette proposition a été stimulée par les découvertes selon lesquelles un programme d'exercices de résistance à la stimulation électrique neuromusculaire avant de commencer le cycle de stimulation électrique fonctionnelle des membres inférieurs (FES-LEC) améliore les gains de masse musculaire et de charge de travail observés avec la FES. Les objectifs spécifiques de la proposition actuelle sont de comparer l'impact de la SEF suite à l'évocation d'une hypertrophie des muscles squelettiques du membre inférieur par rapport à l'initiation du cycle de la SEF sans introduire les effets de l'hypertrophie sur la sensibilité à l'insuline, le contrôle des taux de sucre dans le sang, l'absorption d'oxygène et les quantités de tissu musculaire et dépôt de graisse. Ces études pourraient potentiellement avoir des effets significatifs sur des milliers de personnes qui connaîtront une SCI à l'avenir ainsi que sur celles qui vivent avec une SCI où la paralysie prolongée est un problème majeur de qualité de vie.
Il existe un besoin majeur d'étudier les mécanismes permettant de maximiser les avantages des applications FES et de comprendre les événements cellulaires ou moléculaires associés à l'hypertrophie musculaire et conduisant à la promotion de la santé métabolique après une SCI. L'étude conçue fournira une meilleure compréhension de l'utilisation des sources d'énergie (comme les graisses et les sucres) dans les muscles
Aperçu de l'étude
Statut
Les conditions
Intervention / Traitement
Description détaillée
Objectifs principaux But #1 : Déterminer l'impact de 12+12 semaines de stimulation électrique neuromusculaire (NMES) + FES-LEC sur la consommation d'oxygène, la sensibilité à l'insuline et la consommation de glucose chez les adultes atteints de SCI par rapport au contrôle + FES-LEC.
Objectif 2 : Déterminer l'impact de 12 + 12 semaines de NMES+FES-LEC sur la taille des muscles squelettiques, l'infiltration de graisse intramusculaire, l'adiposité viscérale ainsi que la résistance à la fatigue par rapport au contrôle+ FES-LEC.
. Objectif #3 : Déterminer l'impact de 12+12 semaines de NMES+FES-LEC sur les déterminants du métabolisme énergétique, les molécules protéiques impliquées dans la signalisation de l'insuline, l'hypertrophie musculaire et la consommation d'oxygène (IRS-1, adénosine monophosphate kinase (AMPK), glucose transporteur (GLUT-4), facteur de croissance analogue à l'insuline (IGF-1), Akt, cible mammifère de la rapamycine (mTOR) et coactivateur du récepteur activé par les proliférateurs de peroxysomes (PGC-1 alpha) et protéines de la chaîne de transport d'électrons par rapport au contrôle + FES- LEC uniquement.
Sujets : Quarante-huit personnes chroniques (1 an ou plus après la blessure) atteintes d'une SCI motrice complète seront recrutées dans le registre Hunter Holmes McGuire VA Spinal Cord Dysfunction et Virginia Commonwealth University sur 4 ans.
Critère d'intégration
- Tous les participants auront entre 18 et 65 ans, hommes/femmes,
- plus d'un an après la SCI,
- Indice de masse corporelle (IMC) < 30 kg/m2.
- Les participants doivent avoir un niveau de blessure C5-L2, une SCI traumatique motrice complète ou incomplète [American Spinal Injury Impairment Scale Classification (AIS A, B or C)].
Critère d'exclusion:
- Les participants présentant l'une des conditions médicales préexistantes suivantes seront exclus (maladie cardiovasculaire, diabète sucré de type II non contrôlé, hypertension non contrôlée et personnes sous insuline, escarres de stade 3 ou plus), hématocrite supérieur à 50 % ou infection ou symptômes des voies urinaires .
- Les participants atteints d'ostéoporose (score T égal ou inférieur à -2,5 selon la recommandation mondiale de la santé) seront exclus.
- Les femmes enceintes et les femmes qui seront impliquées et tomberont enceintes au cours de l'étude seront également exclues.
Bras d'étude
- Groupe NMES+SEF (n =24 ; 2 jours/semaine pendant 24 semaines) ; ce groupe subira deux fois par semaine 12 semaines de NMES de surface et de poids aux chevilles suivis de 12 semaines supplémentaires de FES-LEC progressif deux fois par semaine à l'aide du vélo RT300. La durée totale de participation est de 24 semaines + 3 semaines pour les mesures.
- Groupe contrôle + SEF (n =24 ; 2 jours/semaine pendant 24 semaines) ; ce groupe subira deux fois par semaine 12 semaines d'extension/flexion passive des jambes sans poids aux chevilles, suivies de 12 semaines supplémentaires de FES-LEC progressif deux fois par semaine à l'aide du vélo RT300. La durée totale de participation est de 24 semaines + 3 semaines pour les mesures.
Type d'étude
Inscription (Anticipé)
Phase
- N'est pas applicable
Contacts et emplacements
Lieux d'étude
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New York
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Bronx, New York, États-Unis
- James J. Peters VA Medical Center
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Virginia
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Richmond, Virginia, États-Unis, 23249
- Hunter Holmes McGuire VA Medical Center
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Richmond, Virginia, États-Unis
- Virginia Commonwealth Unviersity
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Critères de participation
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
Accepte les volontaires sains
Sexes éligibles pour l'étude
La description
Critère d'intégration:
- Tous les participants auront entre 18 et 65 ans,
- hommes femmes,
- Plus d'un an après la SCI,
- avec un indice de masse corporelle (IMC) < 30 kg/m2. .
- Les participants doivent avoir une lésion motrice traumatique complète ou incomplète SCI C5-L2, classification de l'échelle américaine de déficience des lésions médullaires (AIS A, B ou C).
Critère d'exclusion:
- Les participants présentant l'une des conditions médicales préexistantes suivantes seront exclus (maladie cardiovasculaire, diabète non contrôlé de type II, hypertension non contrôlée et personnes sous insuline, escarres de stade 3 ou plus), hématocrite supérieur à 50 % ou infection ou symptômes des voies urinaires.
- Les participants atteints d'ostéoporose (score T égal ou inférieur à -2,5 selon la recommandation mondiale de la santé) seront exclus.
- Les femmes enceintes et les femmes qui seront impliquées et tomberont enceintes au cours de l'étude seront également exclues.
Plan d'étude
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
- Objectif principal: Recherche sur les services de santé
- Répartition: Randomisé
- Modèle interventionnel: Affectation parallèle
- Masquage: Aucun (étiquette ouverte)
Armes et Interventions
Groupe de participants / Bras |
Intervention / Traitement |
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Expérimental: Groupe NMES+FES
Groupe NMES+SEF (n=24 ; 2 jours/semaine pendant 24 semaines) ; ce groupe subira deux fois par semaine 12 semaines de NMES de surface et de poids aux chevilles suivis de 12 semaines supplémentaires de FES-LEC progressif deux fois par semaine à l'aide du vélo RT300.
La durée totale de participation est de 24 semaines + 3 semaines pour les mesures.
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12 semaines d'entraînement en résistance évoquée électriquement suivies de 12 semaines de vélo de stimulation électrique fonctionnelle.
Autres noms:
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Expérimental: Groupe Contrôle+FES
Groupe contrôle+SEF (n=24 ; 2 jours/semaine pendant 24 semaines) ; ce groupe subira deux fois par semaine 12 semaines d'extension/flexion passive des jambes sans poids aux chevilles, suivies de 12 semaines supplémentaires de FES-LEC progressif deux fois par semaine à l'aide du vélo RT300.
La durée totale de participation est de 24 semaines + 3 semaines pour les mesures.
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12 semaines de mouvement passif suivies de 12 semaines de vélo de stimulation électrique fonctionnelle.
Autres noms:
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Absorption de glucose
Délai: 24 semaines
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en mesurant l'efficacité du glucose
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24 semaines
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Sensibilité à l'insuline
Délai: 24 semaines
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En effectuant des prélèvements sanguins fréquents de 32 échantillons sur une période de 3 heures pendant que le patient est à jeun.
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24 semaines
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Absorption d'oxygène
Délai: 24 semaines
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24 semaines
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Taille des muscles squelettiques
Délai: 24 semaines
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Imagerie par résonance magnétique
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24 semaines
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Graisse viscérale
Délai: 24 semaines
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Imagerie par résonance magnétique
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24 semaines
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Autres mesures de résultats
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
|---|---|---|
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Expressions des protéines du muscle squelettique
Délai: 24 semaines
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Biopsie musculaire du muscle vaste latéral.
La quantité de protéine sera déterminée par Western Blot.
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24 semaines
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Activités enzymatiques mitochondriales
Délai: 24 semaines
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Biopsie musculaire du muscle vaste latéral.
Les activités enzymatiques mitochondriales seront déterminées à l'aide d'essais biochimiques.
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24 semaines
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Collaborateurs et enquêteurs
Publications et liens utiles
Publications générales
- Goldsmith JA, Lai RE, Garten RS, Chen Q, Lesnefsky EJ, Perera RA, Gorgey AS. Visceral Adiposity, Inflammation, and Testosterone Predict Skeletal Muscle Mitochondrial Mass and Activity in Chronic Spinal Cord Injury. Front Physiol. 2022 Feb 10;13:809845. doi: 10.3389/fphys.2022.809845. eCollection 2022.
- Gorgey AS, Khalil RE, Davis JC, Carter W, Gill R, Rivers J, Khan R, Goetz LL, Castillo T, Lavis T, Sima AP, Lesnefsky EJ, Cardozo CC, Adler RA. Skeletal muscle hypertrophy and attenuation of cardio-metabolic risk factors (SHARC) using functional electrical stimulation-lower extremity cycling in persons with spinal cord injury: study protocol for a randomized clinical trial. Trials. 2019 Aug 23;20(1):526. doi: 10.1186/s13063-019-3560-8.
Dates d'enregistrement des études
Dates principales de l'étude
Début de l'étude
Achèvement primaire (Réel)
Achèvement de l'étude (Réel)
Dates d'inscription aux études
Première soumission
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
Première publication (Estimation)
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (Réel)
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
Dernière vérification
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Termes MeSH pertinents supplémentaires
Autres numéros d'identification d'étude
- W81XWH-14-SCIRP-CTA
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