Stimolazione elettrica di miociti umani in condizioni di microgravità (microG)
Stimolazione elettrica dei miociti umani in condizioni di microgravità: un modello in vitro per valutare le terapie per contrastare l'atrofia muscolare (microG)
Panoramica dello studio
Stato
Stato
Condizioni
Condizioni
Intervento / Trattamento
Intervento / Trattamento
Tipo di studio
Tipo di studio
Iscrizione (Stimato)
Iscrizione
Fase
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
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Florida
-
Orlando, Florida, Stati Uniti, 32804
- Translational Research Institute for Metabolism and Diabetes
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-
Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Metodo di campionamento
Popolazione di studio
Descrizione
Criterio di inclusione:
- - Il partecipante è in grado di fornire il consenso informato e ha volontariamente firmato e datato un modulo di consenso informato, approvato da un Institutional Review Board e ha fornito l'autorizzazione dell'Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA) o altra autorizzazione sulla privacy prima di qualsiasi partecipazione allo studio.
- Il partecipante ha 20-40 o 60-80 anni inclusi
- BMI del partecipante <30 kg/m2
- Il partecipante dichiara la volontà di seguire il protocollo come descritto, compreso il livello di attività prescritto e completando tutti i moduli necessari durante lo studio.
Criteri di esclusione:
- Il partecipante riporta una storia di diabete di tipo 1 o di tipo 2; o Hgb A1c > 6,5% alla visita di screening.
- Il partecipante sta perseguendo attivamente la perdita di peso e/o cambiamenti nello stile di vita.
- Il partecipante ha una storia di ulcere da pressione.
- - Il partecipante ha una storia dichiarata di trombosi venosa profonda (TVP), embolia polmonare recente (negli ultimi 3 mesi) o ha un test D-dimero positivo e un'ecografia degli arti inferiori allo screening, o una condizione di ipercoagulabilità nota o altri disturbi della coagulazione o del sanguinamento .
- Il partecipante ha ipertensione o ipotensione scarsamente controllate secondo il parere del PI dello studio o del ricercatore medico (MI).
- - Il partecipante ha ipotiroidismo o ipertiroidismo non trattato.
- - Il partecipante ha un'infezione in corso (che richiede prescrizione di farmaci antimicrobici o antivirali o ricovero in ospedale) o trattamento con corticosteroidi (ad eccezione degli steroidi per via inalatoria o topica) negli ultimi 3 mesi prima della visita di screening.
- Il partecipante sta attualmente assumendo farmaci antinfiammatori con forza prescritta o ha assunto farmaci antinfiammatori con forza prescritta nelle 6 settimane precedenti lo screening.
- - Il partecipante ha subito un intervento chirurgico che ha richiesto> 2 giorni di ricovero nelle ultime 3 settimane prima della visita di screening.
- - Il partecipante ha un tumore maligno attivo o una malattia autoimmune.
- - Il partecipante ha attualmente una funzionalità epatica significativamente compromessa secondo il PI dello studio (lieve steatosi epatica asintomatica è accettabile) o i test degli enzimi epatici sono ≥2,5 volte il limite normale.
- Il partecipante ha una malattia cronica, contagiosa, infettiva, come la tubercolosi attiva, l'epatite B o C o l'HIV, per auto-segnalazione.
- Il partecipante è un amputato e/o ha la presenza di un arto artificiale parziale o completo.
- Il partecipante ha avuto un evento cardiovascolare significativo (ad es. infarto del miocardio, ictus) ≤ 6 mesi prima della visita di screening; o storia dichiarata di insufficienza cardiaca congestizia; o il partecipante ha evidenza di malattia cardiovascolare valutata durante l'ECG allo screening.
- - Il partecipante ha una storia di, o attualmente ha grave diarrea incontrollata, nausea o vomito.
- - Il partecipante ha un'ostruzione del tratto gastrointestinale, malattia infiammatoria intestinale, sindrome dell'intestino corto o altre forme di malattia gastrointestinale come malattia da reflusso gastroesofageo di stadio III o superiore, gastroparesi, ulcera peptica, celiachia, dismotilità intestinale, diverticolite, colite ischemica.
- Il partecipante ha usato tabacco negli ultimi 3 mesi.
- Il partecipante ha una storia di abuso di droghe o alcol (> 3 drink al giorno) negli ultimi 5 anni
- La partecipante di sesso femminile è incinta, in allattamento o è entro 6 settimane dopo il parto prima della visita di screening
- - Il partecipante ha una funzionalità renale compromessa: velocità di filtrazione glomerulare stimata (eGFR) ≤ 50 ml/min/1,73 m2 determinato allo screening.
- Il livello di trigliceridi del partecipante è ≥ 250 mg/dl e il colesterolo LDL è > 150 mg/dl allo screening.
- - Il partecipante ha un rapporto albumina-creatinina urinaria (UACR) ≥300 mg/g allo screening in un singolo campione di urina (secondo le linee guida della National Kidney Foundation).
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
Numero di gruppi/coorti
Coorti e interventi
Gruppo / CoorteGruppo / Coorte |
Intervento / TrattamentoIntervento / Trattamento |
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Giovani adulti
Ottieni campioni di biopsia muscolare da giovani adulti (età 20-40) per sviluppare un chip millifluidico per la stimolazione elettrica delle colture di idrogel delle cellule muscolari primarie umane.
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Verrà eseguita una biopsia del muscolo Vastus Lateralis sulla gamba sinistra utilizzando la tecnica di Bergstrom. La pelle verrà incisa (circa 0,75 cm) con un bisturi n. 11 e l'ago di Bergstrom verrà inserito nel Vastus Lateralis.
Sotto aspirazione si otterranno circa 150 mg di tessuto muscolare.
Dopo la biopsia, verrà applicata una pressione per arrestare l'emorragia e la pelle verrà chiusa con strisce Steri (sutura/e in caso di allergia alle strisce Steri e rimozione 7-10 giorni dopo la biopsia).
Verrà applicata una medicazione sterile.
La benda Ace può anche essere utilizzata insieme alla pressione applicata e ad un impacco di ghiaccio per qualsiasi gonfiore e sollievo dal dolore.
La capacità aerobica sarà determinata misurando il consumo massimo di O2 (VO2max) durante un test di esercizio su bicicletta stazionaria.
La frequenza cardiaca, la pressione sanguigna e l'ECG verranno registrati durante questo test.
I soggetti respireranno attraverso un boccaglio a bassa resistenza e indosseranno uno stringinaso.
I gas espirati saranno misurati mediante calorimetria indiretta e la frequenza cardiaca monitorata da un cardiofrequenzimetro portatile.
Dopo un riscaldamento standardizzato, i soggetti inizieranno ad allenarsi a intensità moderata con il carico di lavoro aumentato ogni minuto fino a quando il soggetto non potrà più continuare.
Per essere ragionevolmente sicuri che un soggetto abbia raggiunto la capacità massima per il metabolismo aerobico, dovrebbe essere dimostrato un livellamento (plateau) o un declino nell'assorbimento di ossigeno.
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Adulti più anziani
Ottenere campioni di biopsia muscolare da adulti più anziani (età 60-80) per sviluppare un chip millifluidico per la stimolazione elettrica delle colture di idrogel delle cellule muscolari primarie umane.
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Verrà eseguita una biopsia del muscolo Vastus Lateralis sulla gamba sinistra utilizzando la tecnica di Bergstrom. La pelle verrà incisa (circa 0,75 cm) con un bisturi n. 11 e l'ago di Bergstrom verrà inserito nel Vastus Lateralis.
Sotto aspirazione si otterranno circa 150 mg di tessuto muscolare.
Dopo la biopsia, verrà applicata una pressione per arrestare l'emorragia e la pelle verrà chiusa con strisce Steri (sutura/e in caso di allergia alle strisce Steri e rimozione 7-10 giorni dopo la biopsia).
Verrà applicata una medicazione sterile.
La benda Ace può anche essere utilizzata insieme alla pressione applicata e ad un impacco di ghiaccio per qualsiasi gonfiore e sollievo dal dolore.
La capacità aerobica sarà determinata misurando il consumo massimo di O2 (VO2max) durante un test di esercizio su bicicletta stazionaria.
La frequenza cardiaca, la pressione sanguigna e l'ECG verranno registrati durante questo test.
I soggetti respireranno attraverso un boccaglio a bassa resistenza e indosseranno uno stringinaso.
I gas espirati saranno misurati mediante calorimetria indiretta e la frequenza cardiaca monitorata da un cardiofrequenzimetro portatile.
Dopo un riscaldamento standardizzato, i soggetti inizieranno ad allenarsi a intensità moderata con il carico di lavoro aumentato ogni minuto fino a quando il soggetto non potrà più continuare.
Per essere ragionevolmente sicuri che un soggetto abbia raggiunto la capacità massima per il metabolismo aerobico, dovrebbe essere dimostrato un livellamento (plateau) o un declino nell'assorbimento di ossigeno.
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Parametri della biopsia muscolare
Lasso di tempo: Circa 30 minuti
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Raccolta dei parametri della biopsia muscolare (cellule satellite isolate), da 9 partecipanti in ciascuno dei gruppi di studio giovani e anziani.
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Circa 30 minuti
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Sponsor
Investigatori
Investigatori
- Investigatore principale: Paul Coen, PhD, study principal investigator
Pubblicazioni e link utili
Pubblicazioni generali
- Sparks LM, Moro C, Ukropcova B, Bajpeyi S, Civitarese AE, Hulver MW, Thoresen GH, Rustan AC, Smith SR. Remodeling lipid metabolism and improving insulin responsiveness in human primary myotubes. PLoS One. 2011;6(7):e21068. doi: 10.1371/journal.pone.0021068. Epub 2011 Jul 8.
- Janssen I, Shepard DS, Katzmarzyk PT, Roubenoff R. The healthcare costs of sarcopenia in the United States. J Am Geriatr Soc. 2004 Jan;52(1):80-5. doi: 10.1111/j.1532-5415.2004.52014.x.
- Kim TN, Choi KM. Sarcopenia: definition, epidemiology, and pathophysiology. J Bone Metab. 2013 May;20(1):1-10. doi: 10.11005/jbm.2013.20.1.1. Epub 2013 May 13.
- Cohen S, Nathan JA, Goldberg AL. Muscle wasting in disease: molecular mechanisms and promising therapies. Nat Rev Drug Discov. 2015 Jan;14(1):58-74. doi: 10.1038/nrd4467.
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- Fitts RH, Trappe SW, Costill DL, Gallagher PM, Creer AC, Colloton PA, Peters JR, Romatowski JG, Bain JL, Riley DA. Prolonged space flight-induced alterations in the structure and function of human skeletal muscle fibres. J Physiol. 2010 Sep 15;588(Pt 18):3567-92. doi: 10.1113/jphysiol.2010.188508. Epub 2010 Jul 26.
- Trappe S, Costill D, Gallagher P, Creer A, Peters JR, Evans H, Riley DA, Fitts RH. Exercise in space: human skeletal muscle after 6 months aboard the International Space Station. J Appl Physiol (1985). 2009 Apr;106(4):1159-68. doi: 10.1152/japplphysiol.91578.2008. Epub 2009 Jan 15.
- Vandenburgh H, Chromiak J, Shansky J, Del Tatto M, Lemaire J. Space travel directly induces skeletal muscle atrophy. FASEB J. 1999 Jun;13(9):1031-8. doi: 10.1096/fasebj.13.9.1031.
- Higashibata A, Hashizume T, Nemoto K, Higashitani N, Etheridge T, Mori C, Harada S, Sugimoto T, Szewczyk NJ, Baba SA, Mogami Y, Fukui K, Higashitani A. Microgravity elicits reproducible alterations in cytoskeletal and metabolic gene and protein expression in space-flown Caenorhabditis elegans. NPJ Microgravity. 2016 Jan 21;2:15022. doi: 10.1038/npjmgrav.2015.22. eCollection 2016.
- Aas V, Bakke SS, Feng YZ, Kase ET, Jensen J, Bajpeyi S, Thoresen GH, Rustan AC. Are cultured human myotubes far from home? Cell Tissue Res. 2013 Dec;354(3):671-82. doi: 10.1007/s00441-013-1655-1. Epub 2013 Jun 8.
- Gaster M, Petersen I, Hojlund K, Poulsen P, Beck-Nielsen H. The diabetic phenotype is conserved in myotubes established from diabetic subjects: evidence for primary defects in glucose transport and glycogen synthase activity. Diabetes. 2002 Apr;51(4):921-7. doi: 10.2337/diabetes.51.4.921.
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- Thompson DB, Pratley R, Ossowski V. Human primary myoblast cell cultures from non-diabetic insulin resistant subjects retain defects in insulin action. J Clin Invest. 1996 Nov 15;98(10):2346-50. doi: 10.1172/JCI119046.
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- Hangelbroek RW, Fazelzadeh P, Tieland M, Boekschoten MV, Hooiveld GJ, van Duynhoven JP, Timmons JA, Verdijk LB, de Groot LC, van Loon LJ, Muller M. Expression of protocadherin gamma in skeletal muscle tissue is associated with age and muscle weakness. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2016 Dec;7(5):604-614. doi: 10.1002/jcsm.12099. Epub 2016 Feb 2.
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- Chopard A, Lecunff M, Danger R, Lamirault G, Bihouee A, Teusan R, Jasmin BJ, Marini JF, Leger JJ. Large-scale mRNA analysis of female skeletal muscles during 60 days of bed rest with and without exercise or dietary protein supplementation as countermeasures. Physiol Genomics. 2009 Aug 7;38(3):291-302. doi: 10.1152/physiolgenomics.00036.2009. Epub 2009 May 26.
- Robinson MM, Dasari S, Konopka AR, Johnson ML, Manjunatha S, Esponda RR, Carter RE, Lanza IR, Nair KS. Enhanced Protein Translation Underlies Improved Metabolic and Physical Adaptations to Different Exercise Training Modes in Young and Old Humans. Cell Metab. 2017 Mar 7;25(3):581-592. doi: 10.1016/j.cmet.2017.02.009.
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- Dyle MC, Ebert SM, Cook DP, Kunkel SD, Fox DK, Bongers KS, Bullard SA, Dierdorff JM, Adams CM. Systems-based discovery of tomatidine as a natural small molecule inhibitor of skeletal muscle atrophy. J Biol Chem. 2014 May 23;289(21):14913-24. doi: 10.1074/jbc.M114.556241. Epub 2014 Apr 9.
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- Allen DL, Bandstra ER, Harrison BC, Thorng S, Stodieck LS, Kostenuik PJ, Morony S, Lacey DL, Hammond TG, Leinwand LL, Argraves WS, Bateman TA, Barth JL. Effects of spaceflight on murine skeletal muscle gene expression. J Appl Physiol (1985). 2009 Feb;106(2):582-95. doi: 10.1152/japplphysiol.90780.2008. Epub 2008 Dec 12.
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Primo Inserito
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- TRIMD 1311789
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