Mechanisztikus megközelítés az atrófia megelőzésére és a funkció helyreállítására idősebb felnőtteknél

A kutatócsoport a közelmúltban végzett tanulmányokat, amelyek kimutatták, hogy az esszenciális aminosavak (EAA) kiegészítése csökkenti a négyfejű izom atrófiáját és felgyorsítja a funkcionális mobilitás visszatérését a TKA-t követően. Az EAA-ban részesülő betegeknél a quadriceps atrófia csak -6% és -3% volt az operatív és -3% a műtét után 6 héttel a TKA után, de -18% és -10% a placebóval kezelt betegeknél, ami háromszoros. különbség. Klinikai jelentőséggel bír, hogy az EAA-val kezelt betegek meg tudták tartani az erejüket, és a funkcionális mobilitás felgyorsult visszatérését mutatták ki a placebóhoz képest 6 héttel a TKA után. A sejtszintű pozitív változások valószínűleg felelősek az izomvesztés csökkenéséért és az erő megőrzéséért, és magyarázzák a funkcionális mobilitás visszatérésének felgyorsulását. Ezért feltételezzük, hogy napi kétszeri 23 g EAA bevitele a TKA előtti 1 héttől a TKA utáni 6 hétig növeli az izomfehérje szintézis alapsebességét a katabolikus jelátvitel (FoxO3a) inaktiválásával, valamint az anabolikus és cito- védő fehérjék. Azt is javasoljuk, hogy az atrófia rövid távú megelőzése és a funkcionális mobilitás felgyorsult visszatérése hosszú távú (6 hónapos és 1 éves a TKA után) strukturális és funkcionális alkalmazkodásban, ami az EAA-kiegészítéssel kezelt TKA-s betegek életminőségének javulásához vezet. Placebo.

A tanulmány kétkarú, párhuzamos elrendezést használ az EAA-kiegészítés hatásának meghatározására a poszt-TKA izomsejtek szerkezetére és működésére, valamint az életminőségre rövid távon (6 hónappal a TKA után) és hosszú távon (1 év a TKA után). TKA) vs. Placebo. Az alanyok 80 idősebb férfi és nő, akik elsődleges TKA-val rendelkeznek a Slocum Ortopédiai és Sportorvosi Központban, Eugene, Oregon. A Slocum vizsgálati személyzete a felvételi/kizárási kritériumok alapján előzetesen átszűri/azonosítja a potenciális alanyokat a felvételre. A jogosult betegeket felkérik, hogy csatlakozzanak a vizsgálathoz. A tájékoztatáson alapuló beleegyezési eljárások befejezése után a résztvevők egyedi betegazonosító számot kapnak, amelyet véletlenszerűen az EAA-hoz vagy a Placebóhoz rendelnek 1:1 arányban, a kezelési feltételek vakításával az alany és az adatokat gyűjtő kutatószemélyzet/statisztikusok számára. A napi kétszeri 23 g-os étrend-kiegészítő fogyasztása 7 nappal a TKA előtt kezdődik és 6 héttel azután fejeződik be. Az EAA alanyok EAA-t, a placebó alanyok pedig a nem esszenciális aminosavat, alinint kapnak. Az alanyok naplóban dokumentálják a kiegészítési protokollnak való megfelelést, és visszaküldik az üres fiolákat. A tantárgyakat 1 évig követik.

A legfontosabb kutatási kérdések a következők: (a) Megakadályozza-e az EAA a rövidebb távú (6 héttel a TKA után) kétoldali izomsorvadást, megőrzi-e a négyfejű izomzat erejét, és felgyorsítja-e a funkcionális mobilitás visszatérését a placebóval szemben? (b) Vannak-e rövidebb távú nemek közötti különbségek az eredménymutatókban? (c) Növeli-e az EAA hosszabb távon (6 hónap a TKA után) quadriceps erejét és funkcionális mobilitását a placebóval szemben? (d) Az EAA javítja-e a hosszú távú (1 évvel a TKA után) funkcionális mobilitást és az életminőség mérését vs. Placebo? (e) Vannak-e hosszú távú nemek közötti különbségek a funkcionális mobilitásban vagy az életminőség mérőszámaiban? Az értékelési pontok a műtét előtti 6 hét, 4 hét és 1 hét, valamint a TKA után 1 hét, 2 hét, 6 hét, 6 hónap és 1 év múlva lesznek. A különböző értékelési pontokon demográfiai, egészségügyi (pl. kórházi tartózkodás időtartama, érszorító használata), fiziológiai (pl. izombiopszia, MRI, DEXA, erő; vérvizsgálat), farmakológiai, funkcionális mobilitási, fizikai aktivitási (gyorsulásmérő) adatokat gyűjtünk. , pszichometriai (pl. életminőség; Veterans RAND 12 item Health Survey [VR-12]), táplálékfelvétel (3 napos napló), fizikoterápia és észlelt fájdalom adatok. A felmérések a következő ütemtervet követik: legfeljebb 6 hónap a TKA előtt (beiratkozás és szűrés), 6 hét a TKA előtt (szűrés, felmérések, DEXA szkennelés, MRI teszt, fizikai aktivitás és ételrögzítés), 4 hét a TKA előtt. TKA (vérvétel, erő- és funkcionális mobilitás vizsgálat, izom- és zsírbiopszia); 1 hét TKA előtt és kórházban (fizikai aktivitás és étkezés rögzítése); 1 hét a TKA után (fizikai aktivitás és táplálékfelvétel); 2 hét a TKA után (vérvétel, fizikai aktivitás és ételfelvétel); 6 hét a TKA után (vérvétel, MRI teszt, erő- és funkcionális mobilitásteszt, fizikai aktivitás és táplálékfelvétel, izom- és zsírbiopszia); 3 hónappal a TKA után (felmérések, erő- és funkcionális mobilitásteszt, fizikai aktivitás és táplálékfelvétel); 6 hónappal a TKA után (felmérések, DEXA-vizsgálat, MRI-teszt, erő- és funkcionális mobilitásteszt, fizikai aktivitás és táplálékfelvétel, izom- és zsírbiopszia), és 1 év (felmérések, DEXA-vizsgálat, MRI-teszt, erő- és funkcionális mobilitásteszt, fizikai aktivitás és táplálékfelvétel, izom- és zsírbiopszia).

Az adatokat számos forrásból gyűjtik, beleértve a felméréseket, az elektronikus egészségügyi feljegyzéseket, az orvosi és funkcionális teszteket, valamint a személyzeti jelentéseket. Az adatok bevitele és dupla ellenőrzése a tűzfal mögött tárolt, jelszóval védett táblázatokban és adatbázisokban történik. Az elektronikus orvosi feljegyzések minden rögzített adata biztonságos adatátvitelt és az Oregon Egyetem IRB által jóváhagyott HIPAA-kompatibilis protokollokat használ. A személyzeti jelentéseket közvetlenül a projekt adatkezelőihez továbbítjuk. Minden személyes adatot név helyett számok azonosítanak. A projekt eredményeiről időközi jelentéseket készítenek az Adat- és Biztonsági Felügyelő Bizottságnak.

A teljesítményelemzések azt mutatták, hogy egy 80 fős minta elegendő lenne az elsődleges kimenetelekre gyakorolt ​​várható hatások kimutatására: műtéti láb négyfejű izomtérfogata (MRI), nem operatív láb quadriceps térfogata (MRI), izometrikus erő, Kelj fel és menj teszt, lépcsőzés felfelé teszt, lépcsőzési lefelé teszt és hatperces séta teszt. Az átlagos hatásméret ezen eredmények között, a kísérleti adatok kiindulási és 6 hetes százalékos változása alapján) d = 1,01 volt, ami nagy hatásokat tükröz. 30/csoport mintaméret esetén ez a vizsgálat 85%-os teljesítménnyel képes kimutatni a d > 0,79 ES-t, és a minimálisan kimutatható ES 0,68-ra vagy 0,52-re csökken r = 0,50 előteszt kovariánsokkal. vagy .75. Mindent megtesznek annak érdekében, hogy csökkentsék a lemorzsolódást, és minden értékelési ponton minden résztvevőről adatokat kapjanak. Lemorzsolódás azonban várható. Mivel ez a vizsgálat képes lesz kimutatni a várható fiziológiai és funkcionális hatásokat állapotonként 30 alanynál, összesen 80 alanyt veszünk fel (40/állapot), hogy figyelembe vegyük az esetleges kopást.

Az EAA beavatkozás célja az izomvesztés mérséklése, a funkcionális eredmények javítása és az életminőség javítása. Az adatelemzések a rövidebb, hosszabb távú eredményekre összpontosítanak, és idővel változnak. Az előzetes elemzések leíró statisztikát alkalmaznak, hogy megértsék az adatok természetét, és biztosítsák, hogy az adatok eloszlása ​​megfelelő legyen az alkalmazott statisztikai tesztekhez. Khi-négyzet teszteket és varianciaanalízist végeznek, ha szükséges, hogy értékeljék a folyamatosan részt vevők és a lemorzsolódás ekvivalenciáját a demográfiai, kórtörténeti és a függő változók közelmúltbeli szintjén.

Véletlenszerű koefficiens-elemzést (RCA) fogunk végezni, hogy modellezzük az izom- és funkcionális mobilitást az idő múlásával, valamint olyan kovariánsokat, amelyek befolyásolhatják az eredményeket, mint például az életkor, a nem, a fizikai aktivitás és a táplálékfelvétel. Az RCA az alanyokba ágyazott értékelésekből modellezi a pályákat; állapottesztet az időfaktor és a kezelési feltétel közötti kölcsönhatás képviseli. Az RCA elkerüli a hagyományos ismételt mérésekkel kapcsolatos számos buktatót: alkalmazkodik az adatok egyénen belüli függőségéhez vagy autokorrelációjához, modellezi a nemlineáris növekedést, nem igényel fix távolságot az értékelések között, és idővel alkalmazza a hiányzó értékeket. A rendelkezésre álló adatok felhasználásával az RCA korlátozza a hiányzó adatok hatásait, csökkenti a torzítást és növeli a teljesítményt. Előzetes adataink alapján úgy becsüljük, hogy az összes adatpont >92%-át tudjuk majd összegyűjteni.

A várható tanulmányi eredmények a következők:

1. A kutatás sikeres befejezésével azt várjuk, hogy bebizonyítsuk, hogy az EAA kétoldalúan megakadályozza az izomsorvadást, amint azt előzetes adataink is sugallják. A mai napig nem ismert, hogy az EAA megakadályozhatja-e az atrófiát.
2. Azt várjuk, hogy bemutassuk, hogy az atrófia megelőzése erőnövekedéshez és a funkcionális mobilitás felgyorsult visszatéréséhez vezet. Azt várjuk továbbá, hogy bemutassuk, hogy az EAA pozitív hatással lehet a központi aktivációs deficitre, mivel előzetes adataink szerint az EAA 6 héttel növeli az erőt. Egyelőre nem ismert, hogy a TKA-t követő izommegőrzés növeli-e az erőt és növeli-e a funkcionális mobilitás visszatérését.
3. Arra számítunk, hogy dokumentálni fogjuk, hogy az EAA növeli az izomsejtek méretét (CSA) bilaterálisan, az operatív és nem operatív négyfejű izom vastus lateralisban. Nem ismert, hogy az atrófia megelőzése és a funkcionális mobilitás korai visszatérése serkenti-e az izomsejtek szerkezetének pozitív növekedését.
4. Azt várjuk, hogy bizonyítani tudjuk, hogy az EAA kétoldalian növeli a mitokondriális tömeget, és fokozza a mitokondriális légzést nyugalomban. A nem operatív (kontroll láb) és a műtéti lábból vett minta alapján azt várjuk, hogy az EAA normalizálja a mitokondriális funkciót idővel (6 hónap és/vagy 1 év a TKA után). Nem ismert, hogy a funkcionális mobilitás korai növekedése pozitív hatással lesz-e az izomsejtek működésére.
5. Azt várjuk, hogy bemutassuk, hogy az életminőség (például a VR-12-vel mérve) jelentősen javulni fog az EAA-val. Nem ismert, hogy a fenti pozitív előnyök milyen mértékben befolyásolják a hosszabb távú (6 hónapos és 1 éves) életminőséget.

Elvárjuk, hogy a fentiek mindegyike ösztönözze és átalakítsa. Az EAA-kiegészítők olcsók (800 USD/beteg vagy 16 USD/nap), jól tolerálhatók, és azonnal bevezethetők.