- ICH GCP
- Registro degli studi clinici negli Stati Uniti
- Sperimentazione clinica NCT01538693
Marcatori molecolari di neuroplasticità durante l'esercizio in persone con lesione incompleta del midollo spinale
Marcatori molecolari di neuroplasticità durante l'esercizio ad alta intensità in soggetti con lesione incompleta del midollo spinale
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
Il fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF) è noto per promuovere la sopravvivenza cellulare, migliorare la funzione sinaptica e indurre cambiamenti morfologici neuronali. Di conseguenza, il BDNF svolge un ruolo importante nella neuroplasticità e nella capacità del sistema nervoso centrale di adattarsi e recuperare dopo un infortunio. Indipendentemente dai meccanismi molecolari attraverso i quali ciò avviene (che sono poco conosciuti), è stato dimostrato che il potenziamento dell'espressione del BDNF in seguito a lesione del midollo spinale migliora gli esiti funzionali negli animali.(1, 2) È ben documentato nella letteratura sia animale che umana che la produzione di BDNF aumenta con l'esercizio fisico in popolazioni sane e individui con malattie croniche o disabilità. (3) La letteratura suggerisce che questo aumento è proporzionale all'intensità dell'esercizio, sebbene i parametri dell'esercizio per massimizzare questo effetto siano poco conosciuti. (2, 4-6) Dalla ricerca sugli animali, è stato ipotizzato che la serotonina (5HT) svolga un ruolo nel meccanismo di aumento dell'espressione del BDNF, (7-9) con risultati che dimostrano specificamente il potenziamento dell'espressione indotta dall'esercizio con trattamento antidepressivo (10) e una risposta attenuata quando la segnalazione monoaminergica è bloccata. (11) Anche una variazione genetica specifica nel gene BDNF, riscontrata in circa il 30% della popolazione, è stata notata come un fattore importante nel corretto rilascio di BDNF con deficit associati nell'apprendimento motorio. (12, 13) Le prove iniziali suggeriscono anche che questo polimorfismo potrebbe avere un impatto sulla relazione tra esercizio e BDNF. (14, 15) L'obiettivo di questo studio è valutare la risposta delle concentrazioni sieriche di fattore neurotrofico derivato dal cervello ([BDNF]) a un attacco acuto di esercizio in persone deambulanti con lesione incompleta del midollo spinale; inoltre, per esaminare l'effetto degli agenti farmacologici che alterano la trasmissione serotoninergica (5HT) su questo cambiamento indotto dall'esercizio nei [BDNF]. Per raggiungere questo obiettivo studieremo [BDNF] durante un test su tapis roulant da solo e in combinazione con due farmaci comunemente usati; escitalopram ossalato, un inibitore selettivo della ricaptazione della 5HT (SSRI) e ciproeptadina (CYPRO), un antagonista della 5HT.
Gli studi hanno anche dimostrato una relazione del BDNF con l'umore, in particolare la depressione. Uno studio secondario verrà eseguito in parallelo con lo studio primario con lo scopo di esaminare l'umore e come si correla con i marcatori molecolari per la neuroplasticità mentre gli individui partecipano all'esercizio ripetuto e agli altri interventi dichiarati. Man mano che i soggetti progrediscono nel corso dello studio, l'umore può cambiare e può influire sulla relazione del BDNF con gli interventi primari.
Tipo di studio
Iscrizione (Anticipato)
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
-
-
Illinois
-
Chicago, Illinois, Stati Uniti, 60611
- Rehabiliation Institute of Chicago
-
-
Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Sessi ammissibili allo studio
Descrizione
Criterio di inclusione:
- Deve essere una lesione motoria incompleta del midollo spinale (ASIA C o D) di durata pari o superiore a 1 anno, con lesioni anatomiche comprese tra C1 e T10
- Deve avere un'età compresa tra i 18 ei 75 anni
- Deve essere deambulante con un range di movimento passivo coerente con la normale deambulazione e deve includere: dorsiflessione della caviglia a 10° e flessione plantare a 30°, flessione del ginocchio da 0 a 90°, flessione/estensione dell'anca da 90° a -10°.
- Deve essere clinicamente stabile con autorizzazione medica per partecipare, con assenza di gravi malattie mediche concomitanti tra cui: decubiti non cicatrizzati, infezione esistente, malattia cardiovascolare o metabolica significativa che limita la partecipazione all'esercizio, osteoporosi significativa (come indicato dalla storia di fratture a seguito di lesioni), eterotrofi attivi ossificazione degli arti inferiori, anamnesi nota di lesione dei nervi periferici nella parte inferiore delle gambe, anamnesi di trauma cranico noto, malattia mentale, anamnesi di preesistente prolungamento dell'intervallo QT, sindrome congenita del QT lungo e anamnesi di complicanze polmonari, tra cui significativa ostruzione e /o malattie polmonari restrittive
- Potrebbe essere sottoposto a terapia fisica concomitante
- Può essere potenzialmente fertile (per le donne)
- Uomini e donne saranno reclutati per la partecipazione allo studio proposto a tassi coerenti con la media nazionale e locale delle disparità di genere della LM (80% maschi, 20% donne)
- Individui di diverse etnie saranno reclutati a tassi simili ai tassi di etnia nazionale e locale. I dati attuali dal 2005 indicano che dell'intera popolazione di LM, il 66,1% è caucasico, il 27,1% è afroamericano, il 6,6% è di origine ispanica e il 2,0% è asiatico.
Criteri di esclusione:
- Pesa più di 300 libbre
- Dipendenza dal ventilatore
- Uso di sostanziali tutori ortopedici per stabilizzare la colonna vertebrale cervicale o toracica
- Incapacità di tollerare 10 minuti di posizione eretta senza ortostasi (diminuzione della pressione sanguigna di 20 mmHg sistolica e 10 mmHg diastolica).
- Le donne in gravidanza o che stanno valutando una gravidanza saranno escluse a causa delle restrizioni del tronco e del bacino necessarie per l'uso durante la locomozione e secondarie agli effetti sconosciuti degli agenti farmacologici sul feto in via di sviluppo
- Manifestazione di sintomi suggestivi di depressione secondo il questionario sulla salute personale (PHQ-9)
- I soggetti che presentano livelli di emoglobina coerenti con l'anemia (<13 g/dL per gli uomini e <12 g/dL per le donne) saranno esclusi dallo studio.
- Attualmente assume farmaci antidepressivi prescritti, inclusi agenti monoaminergici specifici, loro precursori o loro agonisti, antipsicotici, farmaci noti per prolungare l'intervallo QT o altri farmaci con interazioni note con gli SSRI. Tutti i soggetti saranno esclusi dalla partecipazione a meno che sia il medico curante che il paziente non accettino di interrompere tutti questi farmaci durante il periodo di valutazione e formazione. Verrà utilizzato un periodo di washout di 14 giorni per gli SSRI e un periodo di washout di 72 ore per la tizanidina. I soggetti saranno finanziariamente responsabili delle visite mediche necessarie per lo svezzamento dai farmaci. Il completamento dello svezzamento appropriato e sicuro sarà confermato dal medico del paziente.
- Attualmente assume farmaci antispastici prescritti. Agenti specifici da escludere includono baclofen (Lioresal®) e benzodiazepine (Diazepam®). Gli agenti selezionati utilizzati per la modulazione del dolore saranno valutati per soggetto per accertare le potenziali interazioni con l'agente del test. Tutti i soggetti saranno esclusi dalla partecipazione a meno che sia il medico curante che il paziente non accettino di interrompere tutti questi farmaci durante il periodo di valutazione e formazione. Verrà utilizzato un periodo minimo di interruzione di 72 ore per tutti questi farmaci. I soggetti saranno finanziariamente responsabili delle visite mediche necessarie per lo svezzamento dai farmaci. Il completamento dello svezzamento appropriato e sicuro sarà confermato dal medico del paziente.
- Patologie epatiche, renali o metaboliche clinicamente diagnosticate che possono interferire con l'azione e/o la clearance del farmaco
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Scienza basilare
- Assegnazione: Randomizzato
- Modello interventistico: Assegnazione incrociata
- Mascheramento: Doppio
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / Trattamento |
---|---|
Comparatore attivo: Escitalopram ossalato
Test da sforzo con dose di ossalato di escitalopram
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10 mg 4,5 ore prima del test
Altri nomi:
protocollo bruce modificato per il test del consumo massimo di ossigeno
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Comparatore attivo: ciproeptadina
test da sforzo con dose di ciproeptadina
|
protocollo bruce modificato per il test del consumo massimo di ossigeno
8 mg 4,5 ore prima del test
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Comparatore placebo: placebo
test da sforzo con dose di placebo
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protocollo bruce modificato per il test del consumo massimo di ossigeno
4,5 ore prima del test
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
---|---|---|
Variazione della concentrazione sierica nel sangue delle proteine neuroplastiche
Lasso di tempo: valutato prima, durante e dopo la durata di un test da sforzo graduato, su una media prevista di 2 ore
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Durante un test graduato su tapis roulant, verranno prelevati 5 ml di sangue ad ogni velocità che il soggetto è in grado di ottenere prima del fallimento.
Verranno inoltre prelevati 5 ml di sangue immediatamente dopo il completamento del test su tapis roulant e ogni 10 minuti fino a 30 minuti dopo il completamento.
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valutato prima, durante e dopo la durata di un test da sforzo graduato, su una media prevista di 2 ore
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Lasso di tempo |
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velocità di camminata più veloce possibile in superficie
Lasso di tempo: una volta, misura di riferimento
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una volta, misura di riferimento
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Sei minuti a piedi
Lasso di tempo: misurazione della linea di base una tantum
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misurazione della linea di base una tantum
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Forza volitiva: punteggio motorio degli arti inferiori
Lasso di tempo: misura di riferimento una tantum
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misura di riferimento una tantum
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Scala Ashworth modificata
Lasso di tempo: misurazione della linea di base una tantum
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misurazione della linea di base una tantum
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Strumento di valutazione del midollo spinale per la spasticità
Lasso di tempo: misura di riferimento una tantum
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misura di riferimento una tantum
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Misura della mobilità comunitaria
Lasso di tempo: Monitoraggio dell'attività del passo indossato sugli arti inferiori per 7 giorni
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Monitoraggio dell'attività del passo indossato sugli arti inferiori per 7 giorni
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Cinematica sul piano sagittale delle escursioni di anca/ginocchio/caviglia
Lasso di tempo: valutazione continua per una media di dieci minuti ad ogni visita
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valutazione continua per una media di dieci minuti ad ogni visita
|
Velocità massima di deambulazione
Lasso di tempo: Una volta misurata alla fine di ogni test su tapis roulant a intensità graduata
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Una volta misurata alla fine di ogni test su tapis roulant a intensità graduata
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Consumo di ossigeno
Lasso di tempo: valutazione continua per una media di dieci minuti ad ogni visita
|
valutazione continua per una media di dieci minuti ad ogni visita
|
Frequenza cardiaca
Lasso di tempo: valutazione continua per una media di dieci minuti ad ogni visita
|
valutazione continua per una media di dieci minuti ad ogni visita
|
Valutazione dello sforzo percepito (scala Borg)
Lasso di tempo: valutazione continua per una media di dieci minuti ad ogni visita
|
valutazione continua per una media di dieci minuti ad ogni visita
|
Collaboratori e investigatori
Sponsor
Investigatori
- Investigatore principale: Thomas G Hornby, PhD, PT, University of Illinois at Chicago, Rehabiliation Institute of Chicago, Northwestern University
Pubblicazioni e link utili
Pubblicazioni generali
- Nibuya M, Morinobu S, Duman RS. Regulation of BDNF and trkB mRNA in rat brain by chronic electroconvulsive seizure and antidepressant drug treatments. J Neurosci. 1995 Nov;15(11):7539-47. doi: 10.1523/JNEUROSCI.15-11-07539.1995.
- Cheeran B, Talelli P, Mori F, Koch G, Suppa A, Edwards M, Houlden H, Bhatia K, Greenwood R, Rothwell JC. A common polymorphism in the brain-derived neurotrophic factor gene (BDNF) modulates human cortical plasticity and the response to rTMS. J Physiol. 2008 Dec 1;586(23):5717-25. doi: 10.1113/jphysiol.2008.159905. Epub 2008 Oct 9.
- Ying Z, Roy RR, Zhong H, Zdunowski S, Edgerton VR, Gomez-Pinilla F. BDNF-exercise interactions in the recovery of symmetrical stepping after a cervical hemisection in rats. Neuroscience. 2008 Sep 9;155(4):1070-8. doi: 10.1016/j.neuroscience.2008.06.057. Epub 2008 Jul 3.
- Ying Z, Roy RR, Edgerton VR, Gomez-Pinilla F. Exercise restores levels of neurotrophins and synaptic plasticity following spinal cord injury. Exp Neurol. 2005 Jun;193(2):411-9. doi: 10.1016/j.expneurol.2005.01.015.
- Knaepen K, Goekint M, Heyman EM, Meeusen R. Neuroplasticity - exercise-induced response of peripheral brain-derived neurotrophic factor: a systematic review of experimental studies in human subjects. Sports Med. 2010 Sep 1;40(9):765-801. doi: 10.2165/11534530-000000000-00000.
- Ferris LT, Williams JS, Shen CL. The effect of acute exercise on serum brain-derived neurotrophic factor levels and cognitive function. Med Sci Sports Exerc. 2007 Apr;39(4):728-34. doi: 10.1249/mss.0b013e31802f04c7.
- Cotman CW, Berchtold NC. Exercise: a behavioral intervention to enhance brain health and plasticity. Trends Neurosci. 2002 Jun;25(6):295-301. doi: 10.1016/s0166-2236(02)02143-4.
- Neeper SA, Gomez-Pinilla F, Choi J, Cotman CW. Physical activity increases mRNA for brain-derived neurotrophic factor and nerve growth factor in rat brain. Brain Res. 1996 Jul 8;726(1-2):49-56.
- Ivy AS, Rodriguez FG, Garcia C, Chen MJ, Russo-Neustadt AA. Noradrenergic and serotonergic blockade inhibits BDNF mRNA activation following exercise and antidepressant. Pharmacol Biochem Behav. 2003 Apr;75(1):81-8. doi: 10.1016/s0091-3057(03)00044-3.
- Russo-Neustadt AA, Beard RC, Huang YM, Cotman CW. Physical activity and antidepressant treatment potentiate the expression of specific brain-derived neurotrophic factor transcripts in the rat hippocampus. Neuroscience. 2000;101(2):305-12. doi: 10.1016/s0306-4522(00)00349-3.
- Russo-Neustadt A, Beard RC, Cotman CW. Exercise, antidepressant medications, and enhanced brain derived neurotrophic factor expression. Neuropsychopharmacology. 1999 Nov;21(5):679-82. doi: 10.1016/S0893-133X(99)00059-7.
- Garcia C, Chen MJ, Garza AA, Cotman CW, Russo-Neustadt A. The influence of specific noradrenergic and serotonergic lesions on the expression of hippocampal brain-derived neurotrophic factor transcripts following voluntary physical activity. Neuroscience. 2003;119(3):721-32. doi: 10.1016/s0306-4522(03)00192-1.
- Pearson-Fuhrhop KM, Cramer SC. Genetic influences on neural plasticity. PM R. 2010 Dec;2(12 Suppl 2):S227-40. doi: 10.1016/j.pmrj.2010.09.011.
- Bryan A, Hutchison KE, Seals DR, Allen DL. A transdisciplinary model integrating genetic, physiological, and psychological correlates of voluntary exercise. Health Psychol. 2007 Jan;26(1):30-9. doi: 10.1037/0278-6133.26.1.30.
- Mata J, Thompson RJ, Gotlib IH. BDNF genotype moderates the relation between physical activity and depressive symptoms. Health Psychol. 2010 Mar;29(2):130-3. doi: 10.1037/a0017261.
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Maggiori informazioni
Termini relativi a questo studio
Parole chiave
Termini MeSH pertinenti aggiuntivi
- Malattie del sistema nervoso centrale
- Malattie del sistema nervoso
- Trauma, sistema nervoso
- Malattie del midollo spinale
- Ferite e lesioni
- Lesioni del midollo spinale
- Effetti fisiologici delle droghe
- Agenti neurotrasmettitori
- Meccanismi molecolari dell'azione farmacologica
- Parasimpaticolitici
- Agenti autonomi
- Agenti del sistema nervoso periferico
- Antagonisti Muscarinici
- Antagonisti colinergici
- Agenti colinergici
- Agenti gastrointestinali
- Agenti dermatologici
- Psicofarmaci
- Inibitori dell'assorbimento della serotonina
- Inibitori dell'assorbimento dei neurotrasmettitori
- Modulatori di trasporto a membrana
- Agenti serotoninergici
- Agenti antidepressivi
- Antagonisti della serotonina
- Agenti antidepressivi, seconda generazione
- Agenti antiallergici
- Antagonisti H1 dell'istamina
- Antagonisti dell'istamina
- Agenti di istamina
- Antipruriginosi
- Agenti antiparkinson
- Agenti anti-discinesia
- Citalopram
- Dexetimide
- Ciproeptadina
Altri numeri di identificazione dello studio
- STU00056144
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