Meccanismi di atrofia da disuso nel muscolo scheletrico umano (iMOB) (iMOB)
Sfruttare la suscettibilità dell'atrofia muscolo-specifica per districare i meccanismi dell'atrofia da disuso nell'atrofia del muscolo scheletrico umano (iMOB)
La perdita di muscoli può essere causata da una varietà di stimoli e si traduce in mobilità e forza ridotte e ha anche un impatto sulla salute di tutto il corpo. Mentre è noto che i muscoli sprecano il processo attraverso il quale ciò si verifica non è ben compreso. Inoltre, mentre alcuni muscoli si deteriorano rapidamente, altri sembrano resistenti agli effetti del disuso.
Questo studio mira a valutare la rapidità con cui iniziano a verificarsi i cambiamenti nei muscoli e ad indagare i processi che sono alla base dell'atrofia muscolare. Studiando i muscoli che si deteriorano rapidamente e quelli che sono resistenti all'atrofia, questo studio mira a identificare i diversi processi che portano alla perdita muscolare. Questo studio valuterà anche le differenze nei cambiamenti muscolari tra giovani e anziani.
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
I muscoli scheletrici ospitano circa il 40% di tutte le proteine del corpo. I muscoli non sono solo cruciali per la locomozione, ma rappresentano anche il più grande tessuto metabolicamente attivo del corpo, sito di smaltimento del glucosio e serbatoio di carburante per altri organi in condizioni patologiche (cioè fornitura di aminoacidi al fegato per la gluconeogenesi). L'atrofia muscolare è caratterizzata da una riduzione dell'area della sezione trasversale (CSA) e della lunghezza e si verifica in molte malattie comuni (ad es. tumori (1), insufficienza renale/cardiaca, sepsi, malattie genetiche, malattie neurodegenerative, ecc.). È anche prevalente in situazioni di ridotto input neurale come la fusione delle gambe dopo fratture (2), riposo a letto, lesioni del midollo spinale (3), volo spaziale e inattività fisica cronica. L'atrofia si traduce in una perdita di potenza e forza muscolare (che è correlata all'aumento della morbilità e della mortalità (4)) e alla ridotta capacità di immagazzinamento e metabolismo del glucosio in tutto il corpo che causa insulino-resistenza. Le strategie per contrastare l'atrofia sono limitate ma includono il carico meccanico (5) e gli effetti anabolici sinergici dei nutrienti. Sebbene l'atrofia muscolare sia di grande importanza clinica, negli esseri umani sono state condotte relativamente poche ricerche meccanicistiche. Pertanto, lo scopo di questo studio è valutare il legame tra la variazione delle risposte fisiologiche muscolari all'atrofia da disuso con la variazione del turnover proteico e delle reti molecolari. Ciò non solo fornirà nuove ipotesi per la regolazione fisiologica del muscolo umano e genererà "obiettivi di intervento" derivati da studi sull'uomo clinicamente rilevanti, ma migliorerà anche la comprensione dell'eventuale alterazione della risposta al disuso con l'età e determinerà se le differenze meccanicistiche nella resistenza all'atrofia e i muscoli sensibili all'atrofia potrebbero spiegare la variazione intermuscolare nella suscettibilità all'atrofia.
Questo studio mira a definire i meccanismi molecolari e metabolici che causano l'atrofia da disuso in soggetti giovani e anziani ed esplorare come e perché alcuni muscoli sono protetti da essa. Lo studio valuterà anche gli aspetti temporali dell'atrofia da disuso (solo negli individui più giovani) per esplorare le basi meccanicistiche dell'atrofia più rapida osservata nei primi giorni di disuso.
Tipo di studio
Iscrizione (Stimato)
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
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Derbyshire
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Derby, Derbyshire, Regno Unito, DE22 3DT
- Graduate Entry Medical School
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-
Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Descrizione
Criterio di inclusione:
- Gruppo 1 e 2: maschi, età 18-40, BMI 18-35
- Gruppo 3: maschi, età 65-80, BMI 18-35
Criteri di esclusione:
- IMC > 35/<18
- Femmina
- Storia personale o familiare di tromboembolia venosa
- Comorbidità mediche significative
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Scienza basilare
- Assegnazione: Non randomizzato
- Modello interventistico: Assegnazione di gruppo singolo
- Mascheramento: Nessuno (etichetta aperta)
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / Trattamento |
|---|---|
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Sperimentale: Immobilizzazione di 15 giorni
La gamba dominante di giovani pazienti sani (18-40 anni senza comorbidità gravi) sarà immobilizzata usando un tutore a ginocchio fisso e l'avvio ad aria per 15 giorni continui
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Immobilizzazione con sospensione della gamba singola
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Sperimentale: Immobilizzazione di 5 giorni giovani
La gamba dominante di giovani pazienti sani (18-40 anni senza comorbidità gravi) sarà immobilizzata usando un tutore a ginocchio fisso e l'avvio ad aria per 5 giorni continui
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Immobilizzazione con sospensione della gamba singola
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Sperimentale: Immobilizzazione di 5 giorni vecchio
La gamba dominante dei pazienti anziani (65-80 anni senza comorbilità gravi) sarà immobilizzata usando un tutore per ginocchio fisso e l'avvio ad aria per 5 giorni continui
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Immobilizzazione con sospensione della gamba singola
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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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Variazioni del volume muscolare (cm3)
Lasso di tempo: 14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Valutazione RM del volume muscolare nel tibiale anteriore (TA) e nel gastrocnemio mediale (MG) nella gamba immobilizzata rispetto a quella non immobilizzata, prima e dopo l'immobilizzazione
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14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Cambiamenti nello spessore muscolare (cm)
Lasso di tempo: 14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Valutazione ecografica (USS) dello spessore muscolare nel tibiale anteriore (TA) e nel gastrocnemio mediale (MG) in gamba immobilizzata rispetto a gamba non immobilizzata, prima e dopo l'immobilizzazione
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14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Cambiamenti nella superficie trasversale del muscolo (cm2)
Lasso di tempo: 14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Valutazione ecografica dell'area della superficie trasversale muscolare, nel tibiale anteriore (TA) e nel gastrocnemio mediale (MG) in immobilizzato rispetto a non immobilizzato prima e dopo l'immobilizzazione
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14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Cambiamenti nella lunghezza delle fibre muscolari (cm)
Lasso di tempo: 14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Valutazione ecografica della lunghezza delle fibre muscolari nel tibiale anteriore (TA) e nel gastrocnemio mediale (MG) in immobilizzato rispetto a non immobilizzato prima e dopo l'immobilizzazione
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14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Variazioni dell'angolo di pennatura delle fibre muscolari (gradi)
Lasso di tempo: 14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Valutazione ecografica dell'angolo di pennatura delle fibre muscolari nel tibiale anteriore (TA) e nel gastrocnemio mediale (MG) in pre e post immobilizzazione immobilizzata rispetto a non immobilizzata
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14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Tasso di sintesi proteica muscolare (MPS) (%/h)
Lasso di tempo: Oltre 8 ore dopo il periodo di immobilizzazione
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Tracciante IV (MPS muscolare individuale nei muscoli TA + MG nelle gambe immobilizzate rispetto a quelle non immobilizzate)
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Oltre 8 ore dopo il periodo di immobilizzazione
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Tasso di degradazione proteica muscolare (MPB) (%/h)
Lasso di tempo: Oltre 8 ore dopo il periodo di immobilizzazione
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Tracciatori del polso IV (tracciatori IV per fornire misure MPB muscolo-specifiche dei muscoli TA+MG nelle gambe immobilizzate rispetto a quelle non immobilizzate)
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Oltre 8 ore dopo il periodo di immobilizzazione
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
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Flusso sanguigno muscolare
Lasso di tempo: oltre 5 minuti (dopo il periodo di immobilizzazione)
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Valutazione ecografica con mezzo di contrasto (CEUS) del flusso ematico muscolare nelle gambe immobilizzate rispetto a quelle non immobilizzate (TA+MG muscolo specifica)
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oltre 5 minuti (dopo il periodo di immobilizzazione)
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Flusso sanguigno alle gambe
Lasso di tempo: Oltre 5 minuti (dopo il periodo di immobilizzazione)
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Valutazione Doppler del flusso sanguigno della gamba attraverso l'arteria femorale comune a stomaco pieno e a digiuno sia nella gamba immobilizzata che in quella non immobilizzata
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Oltre 5 minuti (dopo il periodo di immobilizzazione)
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Segnalazione anabolica
Lasso di tempo: 14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Misurazione delle vie di segnalazione anabolica mediante western blot (confronto tra muscoli TA + MG immobilizzati e non immobilizzati)
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14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Segnalazione catabolica
Lasso di tempo: 14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Misurazione delle vie di segnalazione cataboliche del proteasoma e lisosomiali e correlate mediante western blot (confronto tra muscoli TA + MG immobilizzati e non immobilizzati)
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14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Sequenziamento dell'RNA
Lasso di tempo: 14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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sequenziamento completo dell'RNA dei muscoli TA + MG immobilizzati rispetto a quelli non immobilizzati per determinare l'arricchimento del set genico e l'analisi del percorso
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14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Istologia
Lasso di tempo: 14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Valutazione morfologica delle fibre muscolari mediante tecniche istologiche (confronto tra muscoli TA + MG immobilizzati e non immobilizzati)
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14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Respirazione mitocondriale
Lasso di tempo: 14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Misurazione della respirazione mitocondriale per valutare diverse attività complesse nei muscoli TA + MG immobilizzati rispetto a quelli non immobilizzati
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14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Elettromiografia intramuscolare (iEMG)
Lasso di tempo: 14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Sviluppo della massima forza elettricamente indotto e affaticabilità nei muscoli TA + MG prima e dopo l'immobilizzazione
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14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Forza muscolare
Lasso di tempo: 14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Valutazione dei cambiamenti nella potenza muscolare secondaria all'immobilizzazione attraverso 1 ripetizione max (kg) prima e dopo l'immobilizzazione
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14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Idoneità cardiopolmonare
Lasso di tempo: 14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Test da sforzo cardiopolmonare (CPET) per valutare i cambiamenti nella capacità aerobica (V02 max, soglia anaerobica e Watt max) dopo l'immobilizzazione
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14 giorni nel gruppo 1. 5 giorni nei gruppi 2 e 3
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Collaboratori
Investigatori
- Investigatore principale: Bethan E Phillips, PhD, University of Nottingham
Studiare le date dei record
Studia le date principali
Inizio studio (Effettivo)
Completamento primario (Stimato)
Completamento dello studio (Stimato)
Date di iscrizione allo studio
Primo inviato
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo Inserito (Effettivo)
Aggiornamenti dei record di studio
Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
Maggiori informazioni
Termini relativi a questo studio
Termini MeSH pertinenti aggiuntivi
Altri numeri di identificazione dello studio
- 1031809
Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)
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Informazioni su farmaci e dispositivi, documenti di studio
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