Indagine sull'azoto cerebrale nella carenza parziale di ornitina transcarbamilasi (OTCD) utilizzando 1 H MRS, DTI e fMRI
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
L'obiettivo generale di questo progetto è caratterizzare i cambiamenti metabolici, strutturali e cognitivi nell'OTCD utilizzando 1H MRS, DTI, media volumetrica e fMRI con test cognitivi delle misure della funzione esecutiva per convalidare i biomarcatori per l'effetto dell'HA e il suo trattamento sul cervello.
Gli investigatori misureranno gln e mI nel sangue e nel cervello (usando 1H MRS) nei partecipanti affetti e mI nel cervello nei controlli, l'anisotropia frazionaria come misura del danno microstrutturale della sostanza bianca (mediante DTI) e le alterazioni dei percorsi di attivazione cerebrale con compiti di sondaggio memoria (fMRI). Come misura di esito secondaria, i ricercatori correleranno i risultati del neuroimaging con il funzionamento cognitivo. Questo protocollo si basa sul precedente protocollo 5104, ora include i bambini per valutare l'età e lo stadio della malattia su questi indici in una coorte che sta subendo importanti eventi di sviluppo rispetto a una coorte di sviluppo tipico corrispondente all'età.
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Metodo di campionamento
Popolazione di studio
Descrizione
Criterio di inclusione:
Criteri di inclusione del soggetto:
- Pazienti con OTCD;
- Fascia d'età: 7-60 anni
- In grado di sottoporsi a neuroimaging in sicurezza (ad es. senza presenza di dispositivi ferromagnetici)
- Il soggetto ha un QI a fondo scala documentato > 70
Criteri di inclusione dei partecipanti di controllo:
- Maschi e femmine sani senza malattie metaboliche di età compresa tra 7 e 60 anni
- Il soggetto ha un QI a fondo scala documentato > 70
Criteri di esclusione:
Criteri di esclusione del soggetto:
- Ritardo mentale (cioè, QI a fondo scala <70)
- Fascia di età <7 o >60 anni
- Presenza di dispositivi ferromagnetici che precludono l'imaging sicuro
- Femmina incinta
Criteri di esclusione dal controllo:
- Soggetti con una storia documentata di deficit cognitivo (cioè, Full Scale IQ<70)
- Fascia di età <7 o >60 anni
- Presenza di dispositivi ferromagnetici che precludono l'imaging sicuro
- Femmina incinta
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
Coorti e interventi
Gruppo / Coorte |
Intervento / Trattamento |
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Soggetti con OTCD
maschi e femmine di età compresa tra 7 e 60 anni con OTCD che sono in grado di sottoporsi a risonanza magnetica e test cognitivi scansione MRI 1H MRS, DTI, FMRI Test cognitivi Test neuropsicologici |
1H MRS, DTI, FMRI
Altri nomi:
Test comportamentali
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Controlli sani
maschi e femmine di età compresa tra 7 e 60 anni che sono controlli sani in grado di sottoporsi a risonanza magnetica e test cognitivi Scansione MRI 1H MRS, DTI, FMRI Test cognitivi Test neuropsicologici |
1H MRS, DTI, FMRI
Altri nomi:
Test comportamentali
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Concentrazione di Glutammina e Mioinositolo
Lasso di tempo: Linea di base
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Concentrazione basata sull'area sotto la curva sulla spettroscopia di risonanza magnetica 1H (MRS) e quantificata da LCModel (un metodo che consente la quantificazione automatica dei dati spettroscopici). La concentrazione tissutale di un metabolita è correlata all'ampiezza integrata, l'area sotto la curva del segnale MRS, che produce. Mentre i segnali MRS vengono generalmente acquisiti nel dominio del tempo come decadimenti o echi di induzione libera, di solito vengono visualizzati e analizzati nel dominio della frequenza. La rappresentazione nel dominio della frequenza è derivata dai dati nel dominio del tempo acquisiti dalla trasformata di Fourier. Il protocollo che utilizziamo seleziona 257 medie. La macchina somma i dati in ogni momento per generare un valore per l'area sotto la curva. Pertanto, non abbiamo la misurazione in ogni punto temporale. Inoltre, abbiamo misurato i voxel in due diverse aree cerebrali contenenti diversi tipi di materia cerebrale: un voxel era situato nella materia grigia del cingolo posteriore (PCGM) e l'altro nella materia bianca parietale (PWM). |
Linea di base
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Connettività funzionale di valutata da fMRI dello stato di riposo
Lasso di tempo: Linea di base
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Indagine sulle differenze nella connettività funzionale dei pazienti con OTCD rispetto ai controlli sani, in particolare nella rete in modalità predefinita (DMN) e nella rete di manutenzione del set (SMN).
I partecipanti sono stati sottoposti a una scansione dello stato di riposo utilizzando 3T fMRI.
Combinando l'analisi dei componenti indipendenti (ICA) e le analisi della regione di interesse (ROI), ha identificato i nodi che comprendevano ciascuna rete in ciascun gruppo e ha valutato la connettività internodale.
Per ogni soggetto, questa analisi ha generato un valore di correlazione, che rifletteva la forza della connettività funzionale tra ciascuna coppia di ROI. I valori r di correlazione sono stati normalizzati utilizzando la trasformazione r-to-Z di Fisher, generando punteggi z.
Il DMN era composto da 1) corteccia prefrontale cingolata anteriore/mediale (ACC/mPFC), 2) corteccia cingolata posteriore (PCC) e 3) lobulo parietale inferiore bilaterale (IPL).
Il SMN era composto da 1) ACC, 2) giro frontale superiore bilaterale (SFG) e 3) insula anteriore bilaterale/opercolo frontale (aI/fO).
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Linea di base
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Anisotropia frazionaria valutata mediante DTI
Lasso di tempo: Linea di base
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L'anisotropia frazionaria (FA) è una misura dell'asimmetria di diffusione all'interno di un voxel come definito dai suoi autovalori.
Nel nostro studio, la FA viene utilizzata come misura dell'integrità della sostanza bianca, poiché la FA è molto sensibile a piccoli cambiamenti microstrutturali. L'anisotropia frazionaria (FA) è un valore scalare compreso tra zero e uno (0-1) che descrive l'anisotropia di una diffusione processi.
Un valore pari a zero significa che la diffusione è isotropa, cioè è illimitata (o ugualmente limitata) in tutte le direzioni.
Un valore di uno significa che la diffusione avviene solo lungo un asse ed è completamente limitata lungo tutte le altre direzioni.
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Linea di base
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Valutazione neuropsicologica
Lasso di tempo: Linea di base
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I test consistevano nella Wechsler Abbreviated Scale of Intelligence (WASI), nel Comprehensive Trail Making Test (CTMT) (intervallo 17-87) e nel Behavioral Rating Inventory of Executive Function (BRIEF) (intervallo GEC: 70-210; BRI: 39- 82; MI:41-92).
Il WASI include tre misure di intelligence; tra cui, QI delle prestazioni (somma delle sottoscale del design a blocchi e delle matrici; intervallo: 40-160), QI verbale (somma delle sottoscale del vocabolario e delle somiglianze; intervallo 40-160) e QI totale (somma di tutte e quattro le sottoscale; intervallo: 80-320).
Il CTMT misura l'attenzione semplice e la funzione esecutiva, si compone di cinque puntini che aumentano con la complessità e la difficoltà.
Valori più alti indicano risultati migliori per tutte le scale.
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Linea di base
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Collaboratori
Investigatori
- Investigatore principale: Andrea L Gropman, M.D., Children's National Research Institute
Pubblicazioni e link utili
Pubblicazioni generali
- Gropman AL, Shattuck K, Prust MJ, Seltzer RR, Breeden AL, Hailu A, Rigas A, Hussain R, VanMeter J. Altered neural activation in ornithine transcarbamylase deficiency during executive cognition: an fMRI study. Hum Brain Mapp. 2013 Apr;34(4):753-61. doi: 10.1002/hbm.21470. Epub 2011 Nov 23.
- Prust MJ, Gropman AL, Hauser N. New frontiers in neuroimaging applications to inborn errors of metabolism. Mol Genet Metab. 2011 Nov;104(3):195-205. doi: 10.1016/j.ymgme.2011.06.020. Epub 2011 Jun 30.
- Gropman AL, Gertz B, Shattuck K, Kahn IL, Seltzer R, Krivitsky L, Van Meter J. Diffusion tensor imaging detects areas of abnormal white matter microstructure in patients with partial ornithine transcarbamylase deficiency. AJNR Am J Neuroradiol. 2010 Oct;31(9):1719-23. doi: 10.3174/ajnr.A2122. Epub 2010 May 20.
- Gropman A. Brain imaging in urea cycle disorders. Mol Genet Metab. 2010;100 Suppl 1(Suppl 1):S20-30. doi: 10.1016/j.ymgme.2010.01.017. Epub 2010 Feb 13.
- Oldham MS, VanMeter JW, Shattuck KF, Cederbaum SD, Gropman AL. Diffusion tensor imaging in arginase deficiency reveals damage to corticospinal tracts. Pediatr Neurol. 2010 Jan;42(1):49-52. doi: 10.1016/j.pediatrneurol.2009.07.017.
- Gropman AL, Sailasuta N, Harris KC, Abulseoud O, Ross BD. Ornithine transcarbamylase deficiency with persistent abnormality in cerebral glutamate metabolism in adults. Radiology. 2009 Sep;252(3):833-41. doi: 10.1148/radiol.2523081878. Epub 2009 Jun 30.
- Gropman AL, Fricke ST, Seltzer RR, Hailu A, Adeyemo A, Sawyer A, van Meter J, Gaillard WD, McCarter R, Tuchman M, Batshaw M; Urea Cycle Disorders Consortium. 1H MRS identifies symptomatic and asymptomatic subjects with partial ornithine transcarbamylase deficiency. Mol Genet Metab. 2008 Sep-Oct;95(1-2):21-30. doi: 10.1016/j.ymgme.2008.06.003. Epub 2008 Jul 26.
Collegamenti utili
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Completamento primario (Effettivo)
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Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
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Aggiornamenti dei record di studio
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Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
Maggiori informazioni
Termini relativi a questo studio
Parole chiave
Termini MeSH pertinenti aggiuntivi
- Malattie metaboliche
- Malattie del cervello
- Malattie del sistema nervoso centrale
- Malattie del sistema nervoso
- Malattie genetiche, congenite
- Malattie genetiche, legate all'X
- Metabolismo, errori congeniti
- Malattie cerebrali, metaboliche
- Malattie cerebrali, metaboliche, congenite
- Metabolismo degli aminoacidi, errori congeniti
- Disturbi del ciclo dell'urea, congeniti
- Malattia da carenza di ornitina carbamiltransferasi
Altri numeri di identificazione dello studio
- UCRDC 5107
Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)
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Descrizione del piano IPD
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