Revalidatieonderzoek bij patiënten met een beroerte na robotische revalidatie
Stroke Rehabilomics Study: epigenetische en genetische karakterisering van de BDNF- en SLC6A4-genen bij patiënten die een robotische revalidatiebehandeling ondergaan
Een beroerte wordt in verband gebracht met invaliditeit en verminderde kwaliteit van leven. Aanhoudende motorische stoornissen komen vaak voor met onvolledig herstel van de motorische functie na revalidatie, voornamelijk in de bovenste ledematen (UL). Robot-gemedieerde therapie (RMT) is voorgesteld als een levensvatbare benadering voor de revalidatie van de UL, maar er zijn meer rigoureuze studies nodig om revalidatie op maat te maken en de behandeling beter aan te pakken. Van de hersenafgeleide neurotrofe factor (BDNF) en het serotoninetransportergen (SLC6A4) is aangetoond dat ze een belangrijke rol spelen bij het herstel na een beroerte. Na een herseninfarct treden verstoring en daaropvolgende reorganisatie van functionele hersenverbindingen zowel lokaal als ver van de laesie op, waarbij de laatste mogelijk bijdraagt aan functieherstel.
Dit project beoogt na te gaan of epigenetische en genetische variaties van BDNF en SLC6A4 kunnen voorkomen bij CVA-patiënten na een robotische revalidatiebehandeling.
Deze studie zal het mogelijk maken om potentiële genetische en epigenetische biomarkers in revalidatie na een beroerte te identificeren die kunnen worden gebruikt om de respons op een specifieke revalidatiebehandeling te voorspellen en om de optimale behandeling voor de patiënt te kiezen (Rehabilomics).
Studie Overzicht
Toestand
Conditie
Interventie / Behandeling
Gedetailleerde beschrijving
Epigenetische en single-nucleotide polymorfismen (SNP's) in genen kunnen het vermogen van een individu tot gebruiksafhankelijke plasticiteit beïnvloeden, en daarmee hun reactievermogen op revalidatie na een beroerte. Inzicht in genetische variatie geeft clinici een biologisch signaal dat kan worden gebruikt om te voorspellen wie de meeste kans heeft om te herstellen van neuraal letsel, om de optimale behandeling voor een patiënt te kiezen of om revalidatietherapie aan te vullen.
Robotica heeft aangetoond een effectieve revalidatiebehandeling te zijn voor functioneel en motorisch herstel na een beroerte en, op basis van de voorlopige resultaten van de onderzoekers, lijkt het een bruikbare therapie om sommige cognitieve functies te verbeteren. De identificatie van individuele kenmerken is een cruciale factor om deze behandeling beter aan te pakken en een meer op maat gemaakt revalidatieprogramma voor patiënten te ontwikkelen.
De karakterisering van het verband tussen persoonlijke biologie en respons op revalidatiebehandeling zal het mogelijk maken om een model van revalidatieonderzoek te definiëren als een translationeel kader voor programma's van precisierevalidatie en interventieonderzoek.
Om potentiële diagnostische en prognostische genetische biomarkers in revalidatie na een beroerte te identificeren, zullen de onderzoekers de promotormethylering van BDNF en SLC6A4 analyseren, twee genen die betrokken zijn bij subacuut herstel van een beroerte. Bovendien zullen de onderzoekers ook BDNF rs6265- en SLC6A4 5-HTTLPR-polymorfismen detecteren.
De proefpersonen worden geëvalueerd bij baseline (T0), na 30 sessies revalidatiebehandeling (T1) en, indien mogelijk, na nog eens 30 sessies revalidatiebehandeling vanaf T1 (T2).
Alle patiënten voeren een robotbehandeling van de bovenste ledematen uit (30 sessies, 5 keer per week) met behulp van een set robotapparaten. Waar mogelijk zullen sommige patiënten na T1 nog 30 robotische revalidatiesessies ondergaan.
Tijdens de revalidatiebehandeling zal op drie tijdstippen (T0, T1 en T2) bij alle proefpersonen perifeer bloed (6 ml) worden afgenomen.
Genomisch DNA, verkregen uit perifeer bloed, zal worden geanalyseerd om promotormethylering van BDNF en SLC6A4 te evalueren met behulp van pyrosequencing-analyse met PyroMark Q24 (Qiagen, Duitsland).
Bovendien zal BDNF rs6265-polymorfisme worden geanalyseerd met behulp van het HpyCH4IV-restrictie-enzym dat homozygoot valine/valine, heterozygoot valine/methionine en homozygoot methionine/methionine identificeert.
Voor het SLC6A4 5-HTTLPR-polymorfisme zullen de onderzoekers een specifiek protocol volgen dat genpolymorfismen identificeert volgens de polymerasekettingreactie (PCR) fragmentgroottes: korte [S; 486 basenparen (bp), 14 herhalingen], lang [L; 529bp, 16 herhalingen] of extra lang [XL; 612 of 654 bp, 20 of 22 herhalingen].
Genetische en epigenetische resultaten zullen worden gecorreleerd met:
i) de effecten van de robotrevalidatie op de functie en invaliditeit van de bovenste ledematen, gemeten met de volgende klinische schalen: Fugl-Meyer Assessment for Upper Extremity (FMA), om de motorische functie te evalueren; de Motricity Index (MI), om de spierkracht te evalueren; de Modified Barthel Index (mBI), om activiteiten van het dagelijks leven (ADL) en mobiliteit te evalueren.
ii) de effecten op cognitieve functies gemeten met de volgende cognitieve tests: 1) Digit Span (aandacht/kortetermijngeheugen met tekenreeksen/reeksen cijfers van verschillende lengte); 2) Tower of London (planning en probleemoplossing); 3) STROOP-test (Stroop Kleur- en Woordtest); 4) Symbol Digit Modalities Test (verwerkingssnelheid van visuele prikkels); 5) Rey-Osterrieth Complex Figure Test (ROCF) (visuomotorische integratie).
Studietype
Inschrijving (Werkelijk)
Contacten en locaties
Studie Locaties
-
-
-
Roma, Italië, 00168
- Don carlo Gnocchi Foundation
-
-
Deelname Criteria
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
Accepteert gezonde vrijwilligers
Geslachten die in aanmerking komen voor studie
Bemonsteringsmethode
Studie Bevolking
Beschrijving
Inclusiecriteria:
- subacute patiënten, met ischemische of hemorragische beroerte, gedocumenteerd door MRI of CT;
- leeftijd tussen 55 en 85 jaar;
- patiënten die gedurende minimaal 45 min/dag gedurende 5 dagen/week een op de UL gerichte revalidatiebehandeling kunnen uitvoeren;
- tijdslatentie sinds beroerte variërend van 2 weken tot 6 maanden,
- cognitieve en taalvaardigheden die voldoende zijn om de experimenten te begrijpen en instructies op te volgen.
Uitsluitingscriteria:
- een eerdere beroerte;
- gedrags- en cognitieve stoornissen en/of verminderde therapietrouw die actieve therapie verstoren;
- vaste contractiedeformiteit in de aangedane ledemaat die de actieve therapie verstoort (ankylose, gemodificeerde Ashworth-schaal = 4);
- ernstige tekorten in gezichtsscherpte;
- bovenste extremiteit Fugl-Meyer-score >58.
Studie plan
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
Cohorten en interventies
Groep / Cohort |
Interventie / Behandeling |
|---|---|
|
Beroerte patiënten
Gehospitaliseerde en poliklinische patiënten opgenomen in de rehabilitatiefaciliteit van de onderzoekers met een stoornis van de bovenste ledematen als gevolg van neurologische of orthopedische aandoeningen.
|
Robotbehandeling van de bovenste ledematen (30 sessies, 5 keer per week) met behulp van een set van 4 robotapparaten: Motore (Humanware); Amadeo, Diego, Pablo (Tyromotion).
De training omvat motorisch-cognitieve oefeningen die speciaal zijn geselecteerd om ruimtelijke aandacht, visie en werkgeheugen, praxis, executieve functie en verwerkingssnelheid te trainen.
|
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Aanwezigheid/afwezigheid van rs6265 in de BDNF
Tijdsspanne: Basislijn (T0)
|
BDNF rs6265-polymorfisme zal worden geanalyseerd met behulp van het HpyCH4IV-restrictie-enzym dat homozygoot valine/valine, heterozygoot valine/methionine en homozygoot methionine/methionine identificeert
|
Basislijn (T0)
|
|
Aanwezigheid/afwezigheid van 5-HTTLPR in de SLC6A4
Tijdsspanne: Basislijn (T0)
|
SLC6A4 5-HTTLPR polymorfisme zal worden geanalyseerd door een specifiek protocol dat genpolymorfismen identificeert volgens de polymerase kettingreactie (PCR) fragmentgroottes: korte [S; 486 basenparen (bp), 14 herhalingen], lang [L; 529bp, 16 herhalingen] of extra lang [XL; 612 of 654 bp, 20 of 22 herhalingen].
|
Basislijn (T0)
|
Secundaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Verandering in promotermethyleringsniveaus van het BDNF-gen
Tijdsspanne: Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
Promotormethylering van BDNF met behulp van pyrosequencing-analyse met PyroMark Q24 (Qiagen, Duitsland).
|
Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
|
Verandering in promotermethyleringsniveaus van het SLC6A4-gen
Tijdsspanne: Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
Promotormethylering van SLC6A4 met behulp van pyrosequencing-analyse met PyroMark Q24 (Qiagen, Duitsland).
|
Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
Andere uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Verandering in Fugl-Meyer-beoordeling van motorisch herstel na beroerte voor bovenste extremiteitsgedeelte (FMA-UL)
Tijdsspanne: Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
De FMA-UL is een beroerte-specifieke, op prestaties gebaseerde stoornisindex.
Het is ontworpen om motorisch functioneren, gevoel en gewrichtsfunctioneren te beoordelen bij patiënten met hemiplegie na een beroerte.
Het gedeelte van de bovenste ledematen van de FMA-UL varieert van 0 (hemiplegie) tot 66 punten (normale motorische prestaties van de bovenste ledematen).
|
Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
|
Verandering in gemodificeerde Barthel-index (BI)
Tijdsspanne: Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
De BI is ontworpen om het vermogen te beoordelen van een persoon met een neuromusculaire of musculoskeletale aandoening om voor zichzelf te zorgen.
Het varieert van 0 tot 100, waarbij een hoger getal betere prestaties betekent bij activiteiten van het dagelijks leven.
|
Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
|
Verandering in Motricity Index (MI)
Tijdsspanne: Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
De Motricity Index wordt gebruikt om de kracht in de bovenste ledematen te meten en varieert van 0 tot 100, waarbij hogere scores een grotere kracht betekenen.
|
Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
|
Verandering in symboolcijfermodaliteitentest (SDMT)
Tijdsspanne: Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
SDMT evalueert de informatieverwerkingssnelheid.
Het bestaat uit een eenvoudige taak om symbolen te vervangen door cijfers.
Met behulp van een referentiesleutel heeft de patiënt 90 seconden de tijd om zo snel mogelijk een reeks symbolen te matchen met de corresponderende nummers.
Zowel schriftelijke als mondelinge toediening kan worden gebruikt.
|
Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
|
Toren van Londen (TOL)
Tijdsspanne: Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
De TOL-test is een hulpmiddel om strategische besluitvorming en probleemoplossing te beoordelen.
De patiënt moet verschillende gekleurde ballen op de drie pinnen van verschillende lengte verplaatsen, volgens een model en een aantal vastgestelde bewegingen.
De maximale tijd voor elke configuratie is 60 seconden.
|
Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
|
Verandering in Rey-Osterrieth Complex Figure Test (ROCF).
Tijdsspanne: Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
De ROCF is een neuropsychologische beoordeling voor evaluatie van visueel-ruimtelijke vermogens, geheugen, aandacht, planning, werkgeheugen en executieve functies.
De patiënt moet een complexe figuur uit de vrije hand kopiëren (herkenning) en deze vervolgens uit het geheugen tekenen (herinnering).
De score wordt toegekend op basis van de juistheid van elke regel (van 0 tot 2).
|
Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
|
Verandering in cijferreeks (DS)
Tijdsspanne: Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
De DS is een test die het verbale geheugenbereik (cijfergeheugen) meet.
De patiënt moet de volgorde van het beluisterde nummer correct herhalen.
Het bestaat uit twee verschillende tests: de Digits Forward en de Digit Backward.
Het bereik voor Digit Forward is van 6 tot -1.
|
Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
|
Verandering in Stroop en Kleurenwoordtest (SCWT)
Tijdsspanne: Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
De SCWT is een neuropsychologische test die wordt gebruikt om de cognitieve interferentie te beoordelen.
De patiënt moet zo snel mogelijk drie verschillende tabellen lezen (in 30 seconden): de eerste bevat 100 namen van kleuren in zwarte inkt; de tweede bevat 100 vormen van verschillende kleuren (rood, blauw, groen); de derde bevat 100 kleurwoorden die zijn gedrukt in een inconsistente kleureninkt (het woord "rood" is bijvoorbeeld gedrukt in groene inkt).
|
Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
|
Change in Box en Block-test (BBT)
Tijdsspanne: Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
De BBT is een instrument om eenzijdige grove handvaardigheid te meten.
Patiënten zitten aan een tafel, voor een rechthoekige box met in het midden een tussenschot.
In één compartiment worden 150 gekleurde, houten blokken geplaatst.
Patiënten moeten zoveel mogelijk blokken één voor één verplaatsen van het ene compartiment naar het andere in een periode van 60 seconden.
BBT wordt gescoord door het aantal blokken te tellen dat van een compartiment naar het andere is overgedragen.
In het begin voeren patiënten een proefperiode van een minuut uit.
Patiënten moeten de BBT met beide handen uitvoeren.
|
Baseline [T0], Eerste behandeling (6 weken en 30 revalidatiesessies) [T1], Tweede behandeling (overige 6 weken en andere 30 revalidatiesessies) [T2]
|
Medewerkers en onderzoekers
Publicaties en nuttige links
Algemene publicaties
- Krakauer JW. Arm function after stroke: from physiology to recovery. Semin Neurol. 2005 Dec;25(4):384-95. doi: 10.1055/s-2005-923533.
- Kelly-Hayes M, Beiser A, Kase CS, Scaramucci A, D'Agostino RB, Wolf PA. The influence of gender and age on disability following ischemic stroke: the Framingham study. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2003 May-Jun;12(3):119-26. doi: 10.1016/S1052-3057(03)00042-9.
- Prabhakaran S, Zarahn E, Riley C, Speizer A, Chong JY, Lazar RM, Marshall RS, Krakauer JW. Inter-individual variability in the capacity for motor recovery after ischemic stroke. Neurorehabil Neural Repair. 2008 Jan-Feb;22(1):64-71. doi: 10.1177/1545968307305302. Epub 2007 Aug 8.
- Pearson-Fuhrhop KM, Burke E, Cramer SC. The influence of genetic factors on brain plasticity and recovery after neural injury. Curr Opin Neurol. 2012 Dec;25(6):682-8. doi: 10.1097/WCO.0b013e32835a360a.
- Lindgren A. Stroke genetics: a review and update. J Stroke. 2014 Sep;16(3):114-23. doi: 10.5853/jos.2014.16.3.114. Epub 2014 Sep 30. Erratum In: J Stroke. 2015 Jan;17(1):91.
- Shiner CT, Pierce KD, Thompson-Butel AG, Trinh T, Schofield PR, McNulty PA. BDNF Genotype Interacts with Motor Function to Influence Rehabilitation Responsiveness Poststroke. Front Neurol. 2016 May 17;7:69. doi: 10.3389/fneur.2016.00069. eCollection 2016.
- Stanne TM, Tjarnlund-Wolf A, Olsson S, Jood K, Blomstrand C, Jern C. Genetic variation at the BDNF locus: evidence for association with long-term outcome after ischemic stroke. PLoS One. 2014 Dec 3;9(12):e114156. doi: 10.1371/journal.pone.0114156. eCollection 2014.
- Kim JM, Stewart R, Kang HJ, Kim SW, Shin IS, Kim HR, Shin MG, Kim JT, Park MS, Cho KH, Yoon JS. A longitudinal study of SLC6A4 DNA promoter methylation and poststroke depression. J Psychiatr Res. 2013 Sep;47(9):1222-7. doi: 10.1016/j.jpsychires.2013.04.010. Epub 2013 May 20.
- Santoro M, Fontana L, Masciullo M, Bianchi ML, Rossi S, Leoncini E, Novelli G, Botta A, Silvestri G. Expansion size and presence of CCG/CTC/CGG sequence interruptions in the expanded CTG array are independently associated to hypermethylation at the DMPK locus in myotonic dystrophy type 1 (DM1). Biochim Biophys Acta. 2015 Dec;1852(12):2645-52. doi: 10.1016/j.bbadis.2015.09.007. Epub 2015 Sep 21. No abstract available.
- Nociti V, Santoro M, Quaranta D, Losavio FA, De Fino C, Giordano R, Palomba NP, Rossini PM, Guerini FR, Clerici M, Caputo D, Mirabella M. BDNF rs6265 polymorphism methylation in Multiple Sclerosis: A possible marker of disease progression. PLoS One. 2018 Oct 23;13(10):e0206140. doi: 10.1371/journal.pone.0206140. eCollection 2018. Erratum In: PLoS One. 2019 Feb 21;14(2):e0212906.
- Aprile I, Germanotta M, Cruciani A, Loreti S, Pecchioli C, Cecchi F, Montesano A, Galeri S, Diverio M, Falsini C, Speranza G, Langone E, Papadopoulou D, Padua L, Carrozza MC; FDG Robotic Rehabilitation Group. Upper Limb Robotic Rehabilitation After Stroke: A Multicenter, Randomized Clinical Trial. J Neurol Phys Ther. 2020 Jan;44(1):3-14. doi: 10.1097/NPT.0000000000000295.
- Aprile I, Cruciani A, Germanotta M, Gower V, Pecchioli C, Cattaneo D, Vannetti F, Padua L, Gramatica F. Upper Limb Robotics in Rehabilitation: An Approach to Select the Devices, Based on Rehabilitation Aims, and Their Evaluation in a Feasibility Study. Applied Sciences 9(18): 3920; 2019. https://doi.org/10.3390/app9183920
Studie record data
Bestudeer belangrijke data
Studie start (WERKELIJK)
Primaire voltooiing (WERKELIJK)
Studie voltooiing (WERKELIJK)
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
Eerst geplaatst (WERKELIJK)
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (WERKELIJK)
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
Laatst geverifieerd
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Trefwoorden
Aanvullende relevante MeSH-voorwaarden
Andere studie-ID-nummers
- FDG_EPIGEN_2019
Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)
Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?
Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct
Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .