- ICH GCP
- Registro degli studi clinici negli Stati Uniti
- Sperimentazione clinica NCT05585502
Impatto della disfunzione muscolare e tendinea nelle persone con diabete mellito di tipo 2 (T2D_MTU)
Impatto della disfunzione muscolare e tendinea sulla meccanica della contrazione muscolare e sulla capacità di locomozione nelle persone con diabete mellito di tipo 2 ed efficacia di un programma di allenamento di stretching passivo per contrastare queste alterazioni
Il diabete è una malattia metabolica cronico-degenerativa che ha raggiunto proporzioni pandemiche principalmente a causa della crescente incidenza e prevalenza del diabete mellito di tipo 2 (T2D).
Il diabete danneggia la funzione cardiovascolare a causa dell'iperinsulinemia cronica e dell'iperglicemia, insieme all'aumento dei prodotti finali della glicazione avanzata (AGE) che causano la glicazione non enzimatica dei tessuti molli, inclusi muscoli e tendini, e portano ad un aumento della rigidità muscolare e tendinea. A sua volta, l'irrigidimento del complesso muscolo-tendineo ne riduce la capacità di mutare forma, pregiudicandone la capacità di modulare la richiesta meccanica durante la contrazione (e la locomozione), aumentando anche le richieste metaboliche durante la deambulazione.
Il presente progetto multidisciplinare combina diversi metodi e procedure sperimentali per studiare l'impatto delle alterazioni muscolari e tendinee sulla meccanica della contrazione muscolare e sulla capacità di locomozione nei pazienti con T2D. In questo progetto, proponiamo anche un nuovo approccio all'allenamento (stretching con oscillazione minuto) per contrastare queste possibili alterazioni (ad esempio per ridurre la rigidità muscolare e tendinea).
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
Il diabete è una malattia metabolica cronico-degenerativa che ha raggiunto proporzioni pandemiche, principalmente a causa della crescente incidenza e prevalenza del diabete mellito di tipo 2 (T2D). Secondo l'International Diabetes Federation (IDF, 2017), 425 milioni di persone soffrono di diabete in tutto il mondo e potrebbero salire a 629 milioni nel 2045 . All'interno di questa prospettiva epidemiologica, il diabete emerge come una delle principali malattie metaboliche con notevoli costi per i sistemi sanitari regionali e nazionali.
Il diabete danneggia la funzione cardiovascolare a causa dell'iperinsulinemia cronica e dell'iperglicemia, insieme all'aumento dei prodotti finali della glicazione avanzata (AGE), delle citochine pro-infiammatorie, dello stress ossidativo, dell'obesità, della dislipidemia e dell'inattività fisica, che contribuiscono tutti alla disfunzione vascolare. In particolare, diversi studi hanno dimostrato che gli AGE esercitano i loro effetti negativi attraverso il legame con uno specifico recettore cellulare (RAGE), presente in diversi sistemi cellulari come i monociti e le cellule endoteliali. Tuttavia, finora è stata prestata poca attenzione alle alterazioni dell'apparato muscolo-scheletrico, che possono contribuire al declino dello stato di salute generale delle persone diabetiche e possono limitare l'uso terapeutico dell'esercizio in questi soggetti.
Il diabete provoca la glicazione non enzimatica dei tessuti molli, inclusi muscoli e tendini, portando ad un aumento della rigidità muscolare e tendinea. È stato osservato che la rigidità del tendine di Achille e la reticolazione del tessuto connettivo cutaneo sono maggiori nei pazienti diabetici rispetto ai controlli ed è stato suggerito che l'elevata rigidità del tendine possa influenzare i parametri dell'andatura. Infatti, durante la deambulazione, i pazienti diabetici mostrano un minore allungamento del tendine d'Achille, una maggiore rigidità del tendine e una maggiore isteresi del tendine rispetto ai controlli sani. Il costo energetico più elevato della deambulazione nei pazienti diabetici potrebbe quindi essere correlato a una compromissione della funzione del tendine di Achille. L'irrigidimento del muscolo, invece, ne riduce la capacità di mutare forma, pregiudicandone la capacità di modulare la richiesta meccanica durante la contrazione (e la locomozione), aumentando anche le richieste metaboliche. Pertanto, lo studio delle alterazioni meccaniche causate da un aumento della rigidità muscolare e tendinea potrebbe fornire nuove informazioni sulla fisiopatologia del diabete.
Le strategie di allenamento in grado di ridurre la rigidità muscolare e tendinea dovrebbero migliorare la funzione muscolo-tendinea e la capacità locomotoria dei pazienti diabetici. Anche se i protocolli di allenamento di forza e resistenza consentono di migliorare sia la glicemia che la funzione contrattile muscolare, sembrano inefficaci nel ridurre la rigidità muscolare e tendinea nei pazienti con T2D. In particolare, queste modalità di allenamento presentano un significativo abbandono nella popolazione diabetica, generalmente superiore al 25%.
Lo stretching statico e dinamico è efficace nel ridurre la rigidità muscolare e tendinea ma, in entrambi i casi, la diminuzione della rigidità è associata a una temporanea diminuzione della funzione meccanica muscolare e tendinea.
Recentemente è stata proposta una nuova modalità di stretching (minute oscillation stretching, MOS) che consente di condizionare le unità muscolo-tendinee dei flessori plantari fornendo ripetitive piccole variazioni di lunghezza longitudinale utilizzando un allungamento passivo dell'articolazione della caviglia. Nei partecipanti giovani e sani, una singola sessione di MOS unilaterale è stata sufficiente per ridurre la rigidità muscolare e tendinea senza influire sulla forza muscolare della gamba testata. Poiché i muscoli flessori plantari sono i muscoli propulsivi più importanti per la locomozione umana, ci si può aspettare che l'allenamento MOS per i flessori plantari possa migliorare la capacità locomotoria anche nelle persone diabetiche. È interessante notare che, a causa dell'attuale pandemia di SARS-Covid-19, questa modalità di allenamento può essere facilmente eseguita a casa, sotto la supervisione della formazione in telemedicina, poiché non è necessaria alcuna attrezzatura specifica.
Per riassumere, una migliore comprensione delle proprietà meccaniche alterate di muscoli e tendini nei pazienti TD2 e degli effetti che queste alterazioni hanno sulla contrazione muscolare e sulla capacità di locomozione può aiutare a migliorare la nostra comprensione su come il diabete influisca sull'attività fisica, portando all'inattività. Infine, indagare se e come queste alterazioni potrebbero essere ridotte utilizzando un semplice programma di formazione (formazione MOS), può aiutare a progettare interventi più efficaci, consentendo di prescrivere modalità di formazione che questi pazienti possono facilmente svolgere (eventualmente limitando il drop out).
Tipo di studio
Iscrizione (Anticipato)
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
-
-
-
Verona, Italia, 37131
- Reclutamento
- Sezione di Scienze Motorie
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Contatto:
- Paola Zamparo, PhD
- Numero di telefono: 0039-045-8425113
- Email: paola.zamparo@univr.it
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-
Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Descrizione
Criterio di inclusione:
- indice di massa corporea tra 23 e 30 kg/m2
- livello moderato di attività fisica nella vita di tutti i giorni (valutato mediante International Physical Activity Questionnaires, IPAQ)
Criteri di esclusione:
- neuropatia di origine non diabetica
- grave neuropatia
- ulcere del piede
- insufficienza arteriosa
- artrite della caviglia/piede
- precedente intervento chirurgico al piede/ginocchio
- precedente rottura del tendine d'Achille
- precedente Piede di Charcot
- deficit cardiovascolari e respiratori che impedirebbero l'esecuzione del test di locomozione
- terapia insulinica
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Trattamento
- Assegnazione: Randomizzato
- Modello interventistico: Assegnazione parallela
- Mascheramento: Nessuno (etichetta aperta)
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / Trattamento |
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Sperimentale: Gruppo di formazione
I pazienti T2D ei controlli nel gruppo sperimentale saranno sottoposti a 50 sessioni di telemedicina MOS (15 minuti/giorno, 5 giorni/settimana, 10 settimane).
Prima del periodo di tirocinio tutti i soggetti parteciperanno a tre diverse sessioni sperimentali: durante la prima sessione verrà prelevato un campione di sangue e verrà prelevata una biopsia cutanea; durante la seconda seduta si valuterà la rigidità muscolo-tendinea e la funzionalità muscolare; durante la terza sessione, verrà determinato il costo energetico della deambulazione a diverse velocità.
Dopo il periodo di formazione e 5 settimane dopo la fine del periodo di formazione, tutti i soggetti ripeteranno la seconda e la terza sessione.
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La sessione di allenamento prevede l'utilizzo di una fascia elastica che i soggetti utilizzeranno per indurre flessione/estensione passiva della caviglia (con una frequenza di 1 Hz): verranno eseguite 10 ripetizioni con 60 s di esercizio e 30 s di pausa intermedia.
Al termine della sessione, i soggetti compileranno un diario con i dati dell'intensità percepita dell'esercizio e del dolore localizzato alla caviglia.
La sessione di telemedicina sarà condotta da personale addestrato.
Altri nomi:
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Nessun intervento: Gruppo di controllo
I pazienti con T2D e i controlli nel gruppo di controllo non eseguiranno alcun addestramento specifico.
Tuttavia, parteciperanno alle stesse tre sessioni del gruppo sperimentale.
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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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Differenze di rigidità muscolare e tendinea tra pazienti con T2D e controlli
Lasso di tempo: I dati saranno raccolti al basale (pre-intervento)
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La rigidità del tendine d'Achille e del muscolo (gastrocnemio mediale) (unità: Nm/mm) sarà valutata durante le massime contrazioni volontarie isometriche.
I valori di coppia (unità: Nm) saranno registrati utilizzando un dinamometro (Cybex Norm) mentre l'allungamento del tendine (unità: mm) e lo spostamento del fascio muscolare (unità: mm) saranno registrati utilizzando uno scanner ad ultrasuoni (MycrusExt, Telemed).
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I dati saranno raccolti al basale (pre-intervento)
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Effetto dell'allenamento sulla rigidità muscolare e tendinea (nei pazienti e nei controlli)
Lasso di tempo: I dati saranno raccolti al basale, immediatamente dopo l'intervento (10 settimane di formazione) e 5 settimane dopo la fine dell'intervento
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La rigidità del tendine di Achille e del muscolo (gastrocnemio mediale) (unità: Nm/mm) sarà calcolata come descritto nel risultato 1. I cambiamenti in queste variabili saranno calcolati tra il basale e il post training e tra il post training e il washout. |
I dati saranno raccolti al basale, immediatamente dopo l'intervento (10 settimane di formazione) e 5 settimane dopo la fine dell'intervento
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Correlazione tra indicatori di glicazione tissutale (AGE) e rigidità muscolo-tendinea nei pazienti con T2D e nei controlli
Lasso di tempo: I dati saranno raccolti al basale (pre-intervento)
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Gli AGE (unità: microgr/ml) saranno valutati in campioni di sangue e biopsie cutanee come misura della glicazione a lungo termine. La rigidità del tendine di Achille e del muscolo (gastrocnemio mediale) (unità: Nm/mm) sarà calcolata come descritto nel risultato 1. |
I dati saranno raccolti al basale (pre-intervento)
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Correlazione tra indicatori di glicazione tissutale (RAGE) e rigidità muscolo-tendinea nei pazienti con T2D e nei controlli
Lasso di tempo: I dati saranno raccolti al basale (pre-intervento)
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RAGE (unità: picogr/ml) sarà valutato in campioni di sangue e biopsie cutanee come misura della glicazione a lungo termine. La rigidità del tendine di Achille e del muscolo (gastrocnemio mediale) (unità: Nm/mm) sarà calcolata come descritto nel risultato 1. |
I dati saranno raccolti al basale (pre-intervento)
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Pubblicazioni e link utili
Pubblicazioni generali
- Colberg SR, Sigal RJ, Fernhall B, Regensteiner JG, Blissmer BJ, Rubin RR, Chasan-Taber L, Albright AL, Braun B; American College of Sports Medicine; American Diabetes Association. Exercise and type 2 diabetes: the American College of Sports Medicine and the American Diabetes Association: joint position statement. Diabetes Care. 2010 Dec;33(12):e147-67. doi: 10.2337/dc10-9990.
- Lapolla A, Traldi P, Fedele D. AGE in micro- and macroangiopathy. Contrib Nephrol. 2001;(131):10-21. doi: 10.1159/000060063. No abstract available.
- Sell DR, Lapolla A, Odetti P, Fogarty J, Monnier VM. Pentosidine formation in skin correlates with severity of complications in individuals with long-standing IDDM. Diabetes. 1992 Oct;41(10):1286-92. doi: 10.2337/diab.41.10.1286.
- Martinelli AR, Mantovani AM, Nozabieli AJ, Ferreira DM, Barela JA, Camargo MR, Fregonesi CE. Muscle strength and ankle mobility for the gait parameters in diabetic neuropathies. Foot (Edinb). 2013 Mar;23(1):17-21. doi: 10.1016/j.foot.2012.11.001. Epub 2012 Dec 27.
- Couppe C, Svensson RB, Kongsgaard M, Kovanen V, Grosset JF, Snorgaard O, Bencke J, Larsen JO, Bandholm T, Christensen TM, Boesen A, Helmark IC, Aagaard P, Kjaer M, Magnusson SP. Human Achilles tendon glycation and function in diabetes. J Appl Physiol (1985). 2016 Jan 15;120(2):130-7. doi: 10.1152/japplphysiol.00547.2015. Epub 2015 Nov 5.
- Petrovic M, Deschamps K, Verschueren SM, Bowling FL, Maganaris CN, Boulton AJM, Reeves ND. Altered leverage around the ankle in people with diabetes: A natural strategy to modify the muscular contribution during walking? Gait Posture. 2017 Sep;57:85-90. doi: 10.1016/j.gaitpost.2017.05.016. Epub 2017 May 19.
- Petrovic M, Maganaris CN, Deschamps K, Verschueren SM, Bowling FL, Boulton AJM, Reeves ND. Altered Achilles tendon function during walking in people with diabetic neuropathy: implications for metabolic energy saving. J Appl Physiol (1985). 2018 May 1;124(5):1333-1340. doi: 10.1152/japplphysiol.00290.2017. Epub 2018 Feb 8.
- Colberg SR. Key Points from the Updated Guidelines on Exercise and Diabetes. Front Endocrinol (Lausanne). 2017 Feb 20;8:33. doi: 10.3389/fendo.2017.00033. eCollection 2017. No abstract available.
- Ikeda N, Inami T, Kawakami Y. Stretching Combined with Repetitive Small Length Changes of the Plantar Flexors Enhances Their Passive Extensibility while Not Compromising Strength. J Sports Sci Med. 2019 Feb 11;18(1):58-64. eCollection 2019 Mar.
- Ikeda N, Yonezu T, Kawakami Y. Minute oscillation stretching: A novel modality for reducing musculo-tendinous stiffness and maintaining muscle strength. Scand J Med Sci Sports. 2021 Jan;31(1):104-114. doi: 10.1111/sms.13830. Epub 2020 Oct 7.
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