Effetti del trattamento manipolativo spinale sui marcatori infiammatori nei pazienti con dolore lombare

Sfondo: Il trattamento manipolativo spinale (SMT) può funzionare riducendo l'irritazione meccanica ai tessuti articolari (1) e quindi diminuendo l'infiammazione locale. La prova di un effetto antinfiammatorio della SMT strumentalmente assistita è stata osservata in un modello animale (2). Questi risultati sono coerenti con l'ipotesi recentemente proposta che l'origine di tutto il dolore possa essere associata all'infiammazione e all'aumentata produzione di mediatori dell'infiammazione (citochine), principalmente TNFa (3). Il TNFa svolge un ruolo importante nella fisiopatologia dell'infiammazione associata al dolore neuropatico (4) ed è stato implicato nelle sindromi dolorose spinali, tra cui la lombalgia correlata al disco intervertebrale (5, 6) e la sciatica (7,8). I nostri recenti studi hanno dimostrato che la produzione di mediatori dell'infiammazione è elevata nei pazienti con dolore cronico del rachide cervicale, sia in vitro che in vivo, ed è accompagnata da un aumento della sintesi di chemochine (CC) (9).

Rapporti recenti su modelli clinici (10), animali (2) e umani in vitro (11) suggeriscono che la SMT può esercitare un effetto antinfiammatorio. Così, Song et al. (2) hanno scoperto che la SMT riduceva il dolore neuropatico infiammatorio. Teodorczyk-Injeyan et al. (11) hanno dimostrato una significativa attenuazione della produzione di citochine pro-infiammatorie in vitro e nessun cambiamento nei livelli sierici della sostanza P (SP) dopo SMT. Altri studi del nostro laboratorio hanno dimostrato che la SMT può migliorare sia la produzione che la risposta alla sintesi immunomodulante di citochine, IL-2 e anticorpi IL-2-dipendenti (12, 13). La riduzione dei livelli sierici di TNFa è stata segnalata per i pazienti con cefalea cervicogenica (n=2, studi di casi) (14, 15). Queste osservazioni suggeriscono che gli effetti SMT possono essere trasdotti in componenti cellulari del sistema immunitario.

Finora, la rilevanza clinica dell'effetto di SMT come modulatore della produzione di mediatori infiammatori è sconosciuta. Nonostante l'evidenza della fisiopatologia infiammatoria del dolore spinale (16), compreso un sottotipo di dolore spinale non specifico (17), solo uno studio clinico (18) ha valutato la correlazione tra i livelli sierici di TNFa, l'intensità del dolore e la funzione della schiena.

In questo studio proposto intendiamo utilizzare un modello clinico per studiare i livelli basali di citochine proinfiammatorie nei pazienti con lombalgia acuta e cronica ed esplorare il potenziale effetto antinfiammatorio della SMT dopo un ciclo di trattamenti manipolativi. Pertanto, l'obiettivo 1 è determinare i livelli basali di citochine pro-infiammatorie in individui che soffrono di dolore spinale inferiore acuto o cronico di eziologia meccanica e confrontarli con controlli asintomatici. L'obiettivo 2 è esplorare le relazioni tra SMT, livello di dolore e compromissione funzionale e la produzione di mediatori dell'infiammazione rispetto al basale.

È stato scoperto che le citochine antinfiammatorie (IL-10 e IL-1ra) vengono prodotte insieme e in parallelo con le rispettive controparti pro-infiammatorie (TNFα e IL-1β) e agiscono di concerto per sostenere/ripristinare l'omeostasi. 19). Lo studio proposto includerà la determinazione, oltre ai livelli delle citochine pro-infiammatorie (IL-1, TNFα, IL-6), dei livelli dell'antagonista del recettore dell'IL-1 (IL-1ra) e dell'IL-10. La valutazione della sintesi di IL-10 è particolarmente rilevante in quanto questa citochina regola la produzione di IL-1ra, che compete con l'IL-1 attiva per il legame ai recettori dell'IL-1 e che agisce come una potente proteina antinfiammatoria naturale (19 , 20).

Progettazione dello studio; Reclutamento del soggetto: soggetti (volontari) di entrambi i sessi, di età compresa tra 20 e 60 anni, che soffrono di lombalgia meccanica acuta (durata inferiore a 4 settimane) o cronica (durata pari o superiore a 12 settimane) (esperita tra i livelli spinali L1- L5, con o senza coinvolgimento dell'articolazione sacroiliaca [SI]) saranno reclutati dal personale del Canadian Memorial Chiropractic College (CMCC) e dai manifesti delle cliniche ambulatoriali del CMCC e dal pubblico in generale attraverso annunci sui giornali. Il CMCC si trova nella Greater Toronto Area (GTA), dove la popolazione è un mix etnico diversificato (21). I potenziali partecipanti che si sono presentati a una delle cliniche del CMCC ai fini del trattamento saranno incoraggiati/reclutati da stagisti/clinici prima dell'inizio dei trattamenti. Gli altri che si presenteranno per partecipare allo studio di ricerca verranno prima assegnati a uno dei pod clinici per la valutazione iniziale prima di entrare nello studio. In nessun caso, tuttavia, i partecipanti avranno ricevuto SMT 4 settimane prima dell'inizio dello studio.

I candidati saranno intervistati per determinare l'ammissibilità (vedi criteri di esclusione, Appendice 1). Completeranno il modulo di assunzione della ricerca (Appendice 2) e riceveranno spiegazioni dettagliate sul protocollo di ricerca (Appendice 3). Una coorte di soggetti asintomatici sani corrispondenti, reclutati dalla popolazione generale, fungerà da controllo per la determinazione dei livelli basali di citochine.

Determinazione della dimensione del campione: i dati pubblicati per i livelli di TNFa nei pazienti con dolore cronico al collo rispetto ai controlli asintomatici (9) sono stati utilizzati per calcolare una stima della dimensione del campione per questo studio. Lo studio è potenziato per la misura dell'esito primario relativo alla domanda 1, osservando la differenza tra soggetti sintomatici e asintomatici con lombalgia al basale (vedere Analisi statistiche). Dalla tabella di Cohen (22), basata su una potenza di 0,8, un test a due code con un valore p <0,05, la dimensione del campione è stata stimata in 17 per gruppo. Per tenere conto degli abbandoni e degli errori che possono insorgere nelle emocolture, la dimensione del campione sarà aumentata a 20 per gruppo. Di conseguenza, ci saranno 40 soggetti sintomatici e 20 controlli asintomatici, che dovrebbero fornire un campione più che adeguato per testare l'esito primario.

Valutazione delle materie e assegnazione di gruppo: verranno programmate le materie qualificate. Saranno accolti da uno dei due investigatori (a seconda del sito di reclutamento), che li informerà e rivedrà il modulo di assunzione/ammissibilità (Appendice 3) per confermare la loro idoneità prima di chiedere loro di firmare il modulo di consenso informato (Appendice 4). A tutti i soggetti verrà quindi chiesto di indicare il livello di intensità del dolore sulla scala analogica visiva a 10 punti (VAS) e completare il Questionario sulla disabilità funzionale Oswestry. Saranno quindi valutati con test chiropratici, ortopedici e neurologici standard dai rispettivi stagisti chiropratici e supervisori clinici, che li assegneranno ai gruppi LBP acuto o cronico e che formuleranno e spiegheranno un piano di trattamento. Per tutta la durata dello studio, i trattamenti consisteranno in SMT manuale e, ove necessario, lavoro sui tessuti molli manuale (non assistito da strumenti) fornito dal medico. Non verranno utilizzate altre modalità di trattamento.

I pazienti riceveranno 6 trattamenti nel corso di 2 settimane. (costituito dalla manipolazione di un'articolazione lombare o sacroiliaca, con o senza terapia dei tessuti molli). SMT consisterà in una singola spinta ad alta velocità e bassa ampiezza (HVLA) destinata a cavitare e ripristinare la mobilità dell'articolazione. Se alla presentazione iniziale non è stato possibile identificare un segmento manipolativo, il paziente verrà escluso dallo studio. Se invece alle visite successive non viene trovato un segmento manipolabile, il medico limiterà il trattamento alla palpazione e ad alcuni interventi sui tessuti molli come indicato. In tutti i casi verrà prelevato un campione di sangue (vedi sotto) dopo la valutazione iniziale e prima dell'inizio dei trattamenti dei pazienti, al fine di stabilire un livello basale di citochine per ciascun partecipante (risultato primario). Alla loro settima visita (almeno 2 giorni dopo l'ultimo trattamento), verrà prelevato un campione di sangue prima dell'inizio di qualsiasi ulteriore trattamento e verrà loro chiesto di completare il questionario di uscita compreso un VAS (Appendice 5). Se un paziente si riprende dopo alcuni trattamenti, come valutato dal feedback soggettivo del paziente e da un risultato VAS inferiore a 3/10, verrà prelevato prima un campione di sangue e ciò sarà debitamente annotato. Qualora un paziente necessiti di trattamenti continuativi oltre i 6 previsti dallo studio, sarà libero di farlo sotto la direzione del medico responsabile del proprio caso.

Interventi: Manipolazione: come notato sopra, ogni manipolazione spinale consisterà in una spinta HVLA a un segmento interessato (23). Un medico fornirà i trattamenti in base ai risultati della sua valutazione in un dato giorno.

Venipuntura: il giorno dell'ammissione nello studio e al completamento della terapia SMT, un flebotomo esperto eseguirà la venipuntura utilizzando procedure standard (fossa antecubitale, ago calibro 21) in posizione seduta. I campioni di sangue eparinizzato (10 ml ciascuno) saranno raccolti e trasferiti (a temperatura ambiente) al laboratorio entro un'ora dalla raccolta per la preparazione delle colture di sangue intero come descritto di seguito.

Studi di laboratorio

1. Induzione di citochine infiammatorie Per valutare la produzione di citochine in vitro, sarà utilizzato un sistema di coltura di sangue intero (WB) (19). In breve, verranno preparati più set di colture WB che rappresentano diverse condizioni di trattamento/coltura per ciascun soggetto. Le colture saranno stimolate all'inizio con 10 μg/ml di lipopolisaccaride (LPS) per l'induzione della produzione di TNFa e IL-1β. La fitoemoagglutinina (PHA, 10 µg/ml) da sola e in combinazione con LPS sarà utilizzata per indurre la produzione delle citochine antinfiammatorie, IL-10 e 2 chemochine, CCL2 e CCL3. Le colture saranno mantenute a 37°C (Celsius) in un incubatore umidificato al 5% C02. Poiché le condizioni cliniche che coinvolgono risposte infiammatorie possono causare uno spostamento temporale nella capacità di produzione di citochine (19, 27), i livelli dei mediatori studiati (TNFα, IL-1β, IL-1ra, IL-10, CCL2 e CCL3) saranno esaminato a intervalli di 24 ore nei surnatanti di coltura raccolti tra 24 e 72 ore dopo l'inizio. Aliquote dei sopranatanti saranno conservate a -76°C (Celsius) fino al momento del test. Questo modello consentirà di indagare la relazione tra i rilasci di mediatori pro e anti-infiammatori.
2. Determinazione dei livelli di citochine mediante saggio di immunoassorbimento enzimatico I livelli di TNFa, IL-1β e IL-10 e IL-1ra nei supernatanti delle colture di sangue intero saranno determinati mediante specifici saggi di immunoassorbimento enzimatico (ELISA) utilizzando lo sviluppo di DuoSet ELISA sistema per citochine umane naturali e ricombinanti (R&D Systems, Minneapolis, MN) come descritto in precedenza (9, 11) e i kit Quantikine Immunoassay saranno utilizzati per le determinazioni di CCL2 e CCL3. Tutte le procedure di immunodosaggio, comprese le preparazioni di reagenti e diluenti per campioni, saranno eseguite secondo le raccomandazioni del produttore. Ciascuno dei campioni studiati sarà testato almeno due volte a 2-4 diverse diluizioni.

Analisi statistiche Tutti i mediatori studiati saranno misurati per i pazienti con LBP e soggetti asintomatici al basale e al completamento del periodo di trattamento. Per la domanda 1 (l'esito primario), il confronto al basale per ogni TNFα e IL-1β sarà confrontato tra soggetti sintomatici (acuti e cronici) rispetto a soggetti di controllo asintomatici. Verranno utilizzati due t-test non appaiati per testare l'ipotesi associata. Per la domanda 2, i punteggi medi di differenza pre-post saranno confrontati per ciascuno di TNFa e IL-1β tra i tre gruppi (acuto, cronico e asintomatico) utilizzando un ANOVA. Se i valori di riferimento sono significativamente diversi tra i gruppi (come ipotizzato dalla domanda 1), verrà utilizzato ANCOVA per tenere conto di questa differenza. Si prevede che la dimensione del campione sia sufficientemente ampia per accogliere questa analisi. Tuttavia, dopo aver determinato i risultati per la domanda 2, verrà completata un'analisi di potenza. Se lo studio non è sufficientemente alimentato per questa domanda, verrà calcolata un'altra stima della dimensione del campione per informare il lavoro futuro.

Per altre citochine proinfiammatorie e antinfiammatorie misurate in questo studio, verrà utilizzato il modello di regressione nel tentativo di prevedere le risposte delle citochine. Resta inteso che qualsiasi modello creato durante questo processo dovrà essere confermato in una futura indagine. Entrambi i modelli creati ei dati descrittivi derivati ​​dall'indagine saranno utilizzati per informare il lavoro futuro.

Tempistica In base all'esperienza, è possibile testare fino a 5 soggetti a settimana. Tuttavia, in base alla prevalenza della condizione, prevediamo che il reclutamento dei pazienti e la raccolta dei campioni richiederanno 8-12 mesi. Le determinazioni del livello di citochine nelle colture cellulari derivate dai tre gruppi di partecipanti rimarranno indietro di 3-4 mesi e l'analisi dei dati sarà completata entro altri 2 mesi. La preparazione dei manoscritti richiederà altri 4-6 mesi. Pertanto prevediamo di completare questo progetto entro 18-24 mesi dall'inizio dello studio.