Oxidatív stressz és műtéti gyógyulás

Ez egy randomizált, kettős-vak, placebo-kontrollos, intervenciós kísérleti vizsgálat 20 olyan betegen, akiknél először teljes csípőízületi arthroplastiát (THA) végeztek krónikus osteoarthritis miatt a Stanford Medicine-nél. A kutatók 20 résztvevő biológiai és viselkedési adatait szűrik, regisztrálják és összegyűjtik, amint azt a korábbi megfigyelési és intervenciós klinikai vizsgálatokban az Ortopédiai Sebészeti Osztállyal szorosan együttműködve végezték. A szűrésre, toborzásra, laboratóriumi értékelésekre és klinikai adatgyűjtésre vonatkozó szabványos működési eljárások vannak érvényben, beleértve az EPIC-en (EHR) végzett alkalmassági szűrést a betegek műtét előtti vizitje előtt, a koordinált toborzást és beleegyezést a műtét előtti vizit során, beleértve a vizsgálattal kapcsolatosakat is. labormunka, további preoperatív felmérések a vizit után (pl. kérdőívek távoli kitöltése és az eredmények közvetlen importálása a REDCap-ba), valamint az adatgyűjtési és tárolási folyamat valós idejű nyomon követése (pl. beleértve a telefonos/e-mailes emlékeztetőket, ha hiányoznak az adatok).

A fájdalom, a fizikai funkció és a fájdalomcsillapító gyógyszerek ismételt felmérése a műtét előtt, naponta a posztoperatív napon az 1-3. napon, majd hetente kétszer a műtét utáni 1-6. héten. A delírium mérése az 1-3. kórház. A további adatok közé tartoznak a demográfiai adatok (életkor, BMI, nem, rassz és etnikai hovatartozás), valamint a műtéti/anesztéziás adatok (pl. időtartama), valamint az orvosi/gyógyszeres kórtörténet.

Perifériás vérmintákat veszünk a műtét előtt és 1 órával és 24 órával a műtét után, korábbi vizsgálatunk alapján, amely azt mutatja, hogy a monocita aktiváció (beleértve a STAT3, CREB és NFkB jelátviteli válaszokat CD14+CD16- monocitákban) korai műtét után erősen korrelál a fájdalom késleltetett megszűnésével és funkcionális állapotával. értékvesztés. A kilélegzett leheletmintákat intraoperatívan gyűjtik a metszés előtt és a sebzáráskor, valamint a műtét után 1 és 24 órával.

N-acetilcisztein infúzió: Az 50 mg/kg-os telítő adagot 1 órás infúzióval indítják a sebészeti bemetszés előtt, majd egy 50 mg/kg-os fenntartó adagot adnak be 4 órán keresztül. Ez egy standard adagolási paradigma, amely biztonságos intraoperatív alkalmazás esetén, és ritkán okoz jelentős mellékhatásokat (főleg allergiás reakciókat).

Sebészet és érzéstelenítés: A résztvevők egyoldalú csípőízületi műtéten esnek át, amelyet három sebész végez ugyanazzal a megközelítéssel. A betegek érzéstelenítő és perioperatív kezelése szabványos, és az ERAS-alapú ajánlásokat követi.

Intézkedések: Jól validált műszereket használnak a fájdalom, a fájdalom interferenciájának és az érintett és operált ízület működésének értékelésére, beleértve a Western Ontario és a McMaster Egyetem osteoarthritis indexét (WOMAC), amely az alsó végtagi ízületi műtéten átesett betegek számára készült, a Brief Pain Inventory (BPI) ) és a Surgical Recovery Scale (SRS). Az opioidfogyasztást intravénás hidromorfon-ekvivalensben (milligramm/nap) számszerűsítik a széles körben elfogadott opioid konverziós táblázatok segítségével.

Mintaelemzés: Vért és plazmát gyűjtünk és feldolgozunk tömegcitometriás elemzéshez a korábban leírtak szerint. Egy 39 paraméteres humán CyTOF antitest panelt alkalmazunk, amely lehetővé teszi 1) az összes fő immunsejt fenotípus, 2) endogén intracelluláris jelátviteli válaszok (beleértve a pSTAT3, pCREB és pNF-kB jelet) és 3) a reaktív sejtek intracelluláris markereinek egyidejű elemzését. aldehidek (pl. 4-HNE és MDA jel).

Dr. Gross laboratóriumában tömegspektroszkópiával a leheletmintákat aldehidekre, köztük formaldehidre, krotenaldehidre és benzaldehidre elemzik.

A plazmamintákat szabad MDA-ra és 4-HNE-re elemezzük alapvonali, 1 és 24 órás plazmamintákban Dr. Clark laboratóriumában.

Az eredményadatok elemzése és modellezése: Az önbeszámolt eredményeket az egyes kimenetelekhez társított validált modellek segítségével elemezzük a helyreállításhoz kapcsolódó számszerűsített és normalizált szám kinyerése érdekében. A 60 Htz-es aktigráfiai adatokat először a napi tevékenységekkel kapcsolatos minták (pl. lépésszámok) és intenzitási szintek. Ezt követően a műtét során és azt megelőzően gyűjtött adatok felhasználásával minden változóra alapvonalat kell megállapítani. Minden változót ehhez az alapvonalhoz normalizálunk, hogy figyelembe vegyék a betegspecifikus hatásokat. Végül egy többváltozós lineáris modell (a műtét óta eltelt napokkal a válaszváltozóval) a teljes aktigráfiai adatkészlet modellezésére szolgál. Az egyes betegek gyógyulási görbéje alatti terület ezen modell szerint objektív felépülési eredményként kerül felhasználásra. Előzetes tanulmányainkban (az adatokat nem mutatjuk be) azt találták, hogy ez az eredmény korrelál az immunrendszer számos aspektusával.

CyTOF adatok elemzése és modellezése: Az adatpontok nagy száma (több millió sejt betegenként) és a mért változók (tíz jelátviteli útvonal több száz sejttípusban) olyan egyedi számítási kihívásokat jelentenek, amelyekre a hagyományos bioinformatikai eszközökkel nem lehet megoldást találni. A kutatók egy Bayes-féle keretrendszert fognak kidolgozni, amely egyesíti az immunrendszer előzetes ismeretét a legmodernebb tömegcitometriás profilalkotással, hogy felállítsa a veleszületett és adaptív immunsejtek jelátviteli reakcióinak prediktív modelljét a gyógyulás minden egyes kimenetelére.