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OXPHOS muscolare e omeostasi dei nutrienti

29 agosto 2024 aggiornato da: University of Pennsylvania

Capacità di fosforilazione ossidativa del muscolo scheletrico e omeostasi dei nutrienti in individui con compromissione mitocondriale primaria (genetica) e secondaria (correlata all'obesità) rispetto a individui sani di peso normale

Gli investigatori stanno reclutando adulti (uomini e donne, dai 18 ai 65 anni inclusi) con una diagnosi genetica confermata di malattia mitocondriale. Gli investigatori stanno anche reclutando volontari sani sia obesi che di peso normale (uomini e donne, di età compresa tra 18 e 65 anni inclusi) senza una storia familiare di malattia mitocondriale da confrontare con gli individui affetti.

Lo studio prevede metodi di risonanza magnetica non invasivi e test del glucosio per concentrarsi sulla relazione tra malattia mitocondriale, obesità e rischio di diabete. Tutte le procedure di visita di studio saranno completate entro 2 giorni, che include un pernottamento presso l'ospedale dell'Università della Pennsylvania. Non ci sono farmaci o sedativi in ​​studio e i partecipanti saranno continuamente monitorati durante procedure minimamente invasive (ad es. Prelievi di sangue).

Tutti i partecipanti potranno ricevere un compenso. Inoltre, potrebbe essere possibile fornire rimborsi per viaggio, alloggio e pasti per le persone con malattia mitocondriale.

I ricercatori sperano che questa ricerca contribuirà all'attuale conoscenza della malattia mitocondriale e che migliorerà gli approcci diagnostici e terapeutici.

Panoramica dello studio

Descrizione dettagliata

Sebbene l'obesità sia un problema di salute pubblica significativo, il motivo per cui l'obesità porta al diabete in alcuni individui ma non in altri è poco compreso. La compromissione mitocondriale, in particolare nel muscolo scheletrico con il suo elevato fabbisogno energetico, è stata implicata nella patogenesi dell'insulino-resistenza correlata all'obesità. Inoltre, gli individui con malattie genetiche che interessano la funzione mitocondriale sono a maggior rischio di diabete. Gli studi proposti esamineranno l'associazione tra la capacità di fosforilazione ossidativa del muscolo scheletrico (OXPHOS), che è una dimensione della funzione mitocondriale, e l'omeostasi del glucosio e dei lipidi in (i) individui con disturbi genetici della funzione mitocondriale muscolare rispetto a (ii) non- adulti obesi e (iii) adulti obesi altrimenti sani.

Durante una singola visita di studio di 2 giorni e 1 notte, i ricercatori utilizzeranno metodi innovativi e non invasivi basati sulla risonanza magnetica per stimare la capacità di fosforilazione ossidativa del muscolo scheletrico, incluso il recupero del trasferimento di saturazione dello scambio chimico post-esercizio (CrCEST) e 31- Spettroscopia di risonanza magnetica (MRS) del fosforo (31P) e contenuto di lipidi muscolari, inclusa la spettroscopia di risonanza magnetica 1H (MRS) e tecniche Dixon a 3 punti, in combinazione con un test di tolleranza al glucosio orale (OGTT*) con tracciante per misurare la sensibilità complessiva all'insulina e l'effetto selettivo dell'insulina sullo smaltimento del glucosio (Rd). Verrà inoltre valutata la percentuale di soppressione della produzione endogena di glucosio da parte del carico orale di glucosio (% di soppressione di Ra del glucosio endogeno). L'infusione di un tracciante di glicerolo consente di valutare la lipolisi sia a digiuno, sia dopo il carico di glucosio orale, in modo tale da poter calcolare anche la percentuale di soppressione della lipolisi da parte del carico di glucosio orale (% di soppressione di Ra del glicerolo). Inoltre, i modelli minimali di insulina e c-peptide saranno usati anche per modellare la responsività delle cellule beta pancreatiche al carico orale di glucosio e all'estrazione epatica di insulina.

Tipo di studio

Osservativo

Iscrizione (Effettivo)

45

Contatti e Sedi

Questa sezione fornisce i recapiti di coloro che conducono lo studio e informazioni su dove viene condotto lo studio.

Luoghi di studio

    • Pennsylvania
      • Philadelphia, Pennsylvania, Stati Uniti, 19004
        • University of Pennsylvania
      • Philadelphia, Pennsylvania, Stati Uniti, 19104
        • Children's Hospital of Philadelphia

Criteri di partecipazione

I ricercatori cercano persone che corrispondano a una certa descrizione, chiamata criteri di ammissibilità. Alcuni esempi di questi criteri sono le condizioni generali di salute di una persona o trattamenti precedenti.

Criteri di ammissibilità

Età idonea allo studio

Da 18 anni a 65 anni (Adulto, Adulto più anziano)

Accetta volontari sani

Metodo di campionamento

Campione non probabilistico

Popolazione di studio

Questo studio arruolerà tre gruppi di individui (malattia mitocondriale, obesi, peso normale).

Descrizione

Criterio di inclusione:

Possono partecipare allo studio le persone che soddisfano tutti i seguenti criteri:

  1. Pazienti di sesso maschile e femminile di età compresa tra 18 e 65 anni.
  2. Capacità di fornire il consenso informato scritto.
  3. Cognitivamente e clinicamente stabile e in grado di rispettare le procedure del protocollo di studio.

Per le persone con malattia mitocondriale:

Storia clinica coerente con la diagnosi di malattia mitocondriale e diagnosi genetica molecolare. Per garantire la coerenza con altri studi condotti sulla malattia mitocondriale, i ricercatori assicureranno inoltre che i partecipanti soddisfino la stessa serie di criteri precedentemente pubblicati. Questi includono caratteristiche cliniche coerenti con la malattia mitocondriale primaria e la prova genetica molecolare di una mutazione patogena nel mtDNA o nDNA in un gene noto per essere associato alla disfunzione dei complessi I-V della catena respiratoria. In particolare, i partecipanti idonei devono avere mutazioni definite del mtDNA o del nDNA che colpiscono le subunità o l'assemblaggio di questi complessi che sono associati a caratteristiche cliniche/patologiche note, come oftalmoplegia esterna progressiva cronica (CPEO), Kearns-Sayre, encefalomiopatia mitocondriale, acidosi lattica e ictus- come episodi (MELAS), encefalopatia mitocondriale e fibre rosse sfilacciate (MERRF), neuropatia, atassia e retinite pigmentosa (NARP) o sindrome di Leigh (45). I ricercatori includeranno esplicitamente individui con atassia di Friedreich (46), una mutazione nella proteina mitocondriale fratassina, e quelli con mutazioni nella proteina del complesso II della catena respiratoria, succinato deidrogenasi (SDH).

Per i partecipanti di peso normale:

IMC < 25 kg/m2. Questi saranno abbinati a soggetti con malattia mitocondriale per età, sesso, stato di estrogeni (donne) e attività fisica abituale auto-riferita (come sedentari o meno, cioè, per sedentari, meno di 30 minuti di attività fisica moderata 5 giorni per settimana o un'intensa attività fisica per 20 minuti 3 giorni a settimana).

Per i partecipanti obesi:

IMC > 30 kg/m2. Questi saranno abbinati a soggetti con malattia mitocondriale per età, sesso, stato di estrogeni (donne) e attività fisica abituale auto-riferita (come sedentari o meno, cioè, per sedentari, meno di 30 minuti di attività fisica moderata 5 giorni per settimana o un'intensa attività fisica per 20 minuti 3 giorni a settimana).

Criteri di esclusione:

Per tutti i gruppi di studio (ad esempio, malattia mitocondriale, peso normale, obesi):

  1. Diabete (HgbA1c> 6,4%) e/o assunzione di insulina o altra terapia farmacologica antidiabetica nelle 4 settimane precedenti l'arruolamento.
  2. Uso di qualsiasi farmaco ipolipemizzante (esclusi i supplementi nutrizionali) nelle 4 settimane precedenti l'arruolamento.
  3. Qualsiasi controindicazione allo studio della risonanza magnetica (ad esempio, dispositivo impiantato non compatibile, pacemaker, claustrofobia nota).
  4. Nefropatia. Velocità di filtrazione glomerulare stimata < 60 ml/min/1,73 m2 (calcolato utilizzando la misura della creatinina sierica del soggetto e la formula di stima dello studio Modification of Diet in Renal Disease [MDRD]).
  5. Malattia del fegato. Aumento persistente dei test di funzionalità epatica al momento dell'ingresso nello studio. Persistente SGOT (AST), SGPT (ALT), Alk Phos o bilirubina totale, con valori > 3 volte i limiti superiori normali, escluderanno un soggetto dalla partecipazione allo studio.
  6. Grave malattia cardiaca coesistente, caratterizzata da una qualsiasi di queste condizioni auto-riferite:

    1. infarto miocardico recente (negli ultimi 6 mesi).
    2. evidenza di ischemia all'esame cardiaco funzionale nell'ultimo anno
    3. frazione di eiezione ventricolare sinistra < 30%.
  7. Pancreatite acuta o cronica.
  8. Ricevere un trattamento per una condizione medica che richiede l'uso cronico di steroidi sistemici (orali o parenterali, ad eccezione dell'uso di <5 mg di prednisone al giorno o una dose equivalente di idrocortisone, solo per sostituzione fisiologica.
  9. Anemia (concentrazione basale di emoglobina < 11 g/dl nelle donne e <12 g/dl negli uomini), linfopenia (< 1.000/μL), neutropenia (< 1.500/μL) o trombocitopenia (piastrine < 100.000/μL).
  10. Qualsiasi coagulopatia nota (incluso il deficit di Fattore V) o condizione medica che richieda una terapia anticoagulante a lungo termine (ad es. warfarin) (è consentito il trattamento con aspirina a basso dosaggio) o pazienti con un INR > 1,5.
  11. Per le partecipanti di sesso femminile: test di gravidanza positivo.
  12. Abuso attivo noto di alcol o sostanze, compreso l'uso noto di tabacco.
  13. Uso di qualsiasi agente sperimentale entro 4 settimane dall'arruolamento.
  14. Incapacità di digiunare comodamente per 10 ore (cioè durante la notte).
  15. Individui portatori di pacemaker, protesi metalliche, claustrofobia, che hanno lavorato attorno a una molatrice metallica o in un cantiere edile o che hanno conosciuto condizioni mediche che possono essere esacerbate dallo stress come ansia o attacchi di panico. Anche l'incapacità di rimanere sdraiati nello scanner MRI per 90 minuti è un criterio di esclusione.

    Inoltre, i criteri di esclusione specifici per sottoporsi a scansione MRI includono:

    • QUALSIASI sostituzione di impianto intraluminale, filtro, stent o valvola
    • QUALSIASI tipo di dispositivo di assistenza vitale, pompa o protesi
    • QUALSIASI clip o morsetto vascolare
    • QUALSIASI clip, morsetto o banda posizionati chirurgicamente sugli organi viscerali
    • QUALSIASI impianto intracranico di qualsiasi tipo diverso dalle otturazioni dentali
    • QUALSIASI piercing, gioiello o cerotto medicinale non rimovibile
    • QUALSIASI storia personale di lesione intraoculare o frammento all'interno o intorno all'orbita che non può essere cancellata attraverso l'esame radiologico.
    • QUALSIASI storia personale di proiettili, schegge o ferite da taglio che non possono essere cancellate attraverso la valutazione radiologica.
  16. Qualsiasi condizione medica che, secondo l'opinione dello sperimentatore, interferirà con il completamento sicuro dello studio.

Piano di studio

Questa sezione fornisce i dettagli del piano di studio, compreso il modo in cui lo studio è progettato e ciò che lo studio sta misurando.

Come è strutturato lo studio?

Dettagli di progettazione

  • Modelli osservazionali: Caso di controllo
  • Prospettive temporali: Trasversale

Coorti e interventi

Gruppo / Coorte
Intervento / Trattamento
Malattia mitocondriale
Storia clinica coerente con la diagnosi di malattia mitocondriale e diagnosi genetica molecolare.
Verrà somministrato il test orale di tolleranza al glucosio con traccianti isotopici stabili. Il dispendio energetico a riposo e il quoziente respiratorio saranno valutati durante questo test utilizzando la calorimetria indiretta.
Verrà eseguita una risonanza magnetica muscolare non invasiva per valutare la capacità metabolica.
DXA verrà eseguito per valutare la composizione corporea.
Verranno utilizzati questionari per valutare la salute e le abitudini dei partecipanti.
Obeso
IMC > 30 kg/m2. Questi saranno abbinati a soggetti con malattia mitocondriale per età, sesso, stato di estrogeni (donne) e attività fisica abituale auto-riferita.
Verrà somministrato il test orale di tolleranza al glucosio con traccianti isotopici stabili. Il dispendio energetico a riposo e il quoziente respiratorio saranno valutati durante questo test utilizzando la calorimetria indiretta.
Verrà eseguita una risonanza magnetica muscolare non invasiva per valutare la capacità metabolica.
DXA verrà eseguito per valutare la composizione corporea.
Verranno utilizzati questionari per valutare la salute e le abitudini dei partecipanti.
Peso normale e sovrappeso
IMC 18,5 - < 30 kg/m2. Questi saranno abbinati a soggetti con malattia mitocondriale per età, sesso, stato di estrogeni (donne) e attività fisica abituale auto-riferita.
Verrà somministrato il test orale di tolleranza al glucosio con traccianti isotopici stabili. Il dispendio energetico a riposo e il quoziente respiratorio saranno valutati durante questo test utilizzando la calorimetria indiretta.
Verrà eseguita una risonanza magnetica muscolare non invasiva per valutare la capacità metabolica.
DXA verrà eseguito per valutare la composizione corporea.
Verranno utilizzati questionari per valutare la salute e le abitudini dei partecipanti.

Cosa sta misurando lo studio?

Misure di risultato primarie

Misura del risultato
Misura Descrizione
Lasso di tempo
Tasso di smaltimento del glucosio (glucosio Rd) durante l'OGTT*
Lasso di tempo: 1 giorno
L'esito primario per il presente studio sarà il tasso di smaltimento del glucosio (Rd) durante l'OGTT*
1 giorno

Misure di risultato secondarie

Misura del risultato
Lasso di tempo
Tasso esogeno di comparsa del glucosio (glucosio esogeno Ra) durante OGTT*
Lasso di tempo: 1 giorno
1 giorno
Tasso endogeno di comparsa del glucosio (glucosio endogeno Ra) durante OGTT*
Lasso di tempo: 1 giorno
1 giorno
Tasso endogeno di comparsa del glicerolo (endogeno glicerolo Ra) durante OGTT*
Lasso di tempo: 1 giorno
1 giorno
Costante di tempo esponenziale post-esercizio per il declino del CrCEST (RM del muscolo scheletrico)
Lasso di tempo: 1 giorno
1 giorno
CrCEST a riposo (risonanza magnetica del muscolo scheletrico)
Lasso di tempo: 1 giorno
1 giorno
Contenuto di grasso muscolare (risonanza magnetica del muscolo scheletrico)
Lasso di tempo: 1 giorno
1 giorno
Variabilità della glicemia (monitoraggio continuo della glicemia)
Lasso di tempo: 14 giorni
14 giorni

Collaboratori e investigatori

Qui è dove troverai le persone e le organizzazioni coinvolte in questo studio.

Investigatori

  • Investigatore principale: Shana McCormack, MD, MTR, University of Pennsylvania & Children's Hospital of Philadelphia

Pubblicazioni e link utili

La persona responsabile dell'inserimento delle informazioni sullo studio fornisce volontariamente queste pubblicazioni. Questi possono riguardare qualsiasi cosa relativa allo studio.

Studiare le date dei record

Queste date tengono traccia dell'avanzamento della registrazione dello studio e dell'invio dei risultati di sintesi a ClinicalTrials.gov. I record degli studi e i risultati riportati vengono esaminati dalla National Library of Medicine (NLM) per assicurarsi che soddisfino specifici standard di controllo della qualità prima di essere pubblicati sul sito Web pubblico.

Studia le date principali

Inizio studio (Effettivo)

14 febbraio 2017

Completamento primario (Effettivo)

30 marzo 2019

Completamento dello studio (Effettivo)

28 agosto 2024

Date di iscrizione allo studio

Primo inviato

27 settembre 2016

Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità

29 settembre 2016

Primo Inserito (Stimato)

30 settembre 2016

Aggiornamenti dei record di studio

Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)

3 settembre 2024

Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC

29 agosto 2024

Ultimo verificato

1 agosto 2024

Maggiori informazioni

Termini relativi a questo studio

Altri numeri di identificazione dello studio

  • 825558

Informazioni su farmaci e dispositivi, documenti di studio

Studia un prodotto farmaceutico regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

No

Studia un dispositivo regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

No

prodotto fabbricato ed esportato dagli Stati Uniti

No

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