- ICH GCP
- US Clinical Trials Registry
- Klinisk utprøving NCT02622295
Muskuloskeletal plastisitet etter ryggmargsskade
Pasienter med ryggmargsskade (SCI) opplever metabolsk syndrom, diabetes, fedme, trykksår og kardiovaskulær sykdom i langt større grad enn befolkningen generelt. En rehabiliteringsmetode for å forhindre eller reversere de systemiske metabolske konsekvensene av SCI er et presserende behov. Hensikten med denne studien er å bestemme dosen av muskelaktivitet som kan forbedre en oksidativ muskelfenotype og forbedre kliniske markører for metabolsk helse og beinomsetning hos pasienter med SCI. Det langsiktige målet med denne forskningen er å utvikle treningsbaserte intervensjoner for å forebygge sekundære helsetilstander som diabetes og til slutt beskytte helserelatert livskvalitet (QOL). Spesifikt mål 1: Å sammenligne endringer i skjelettmuskelgenregulering hos individer som får høyfrekvent (HF) aktiv motstandsstilling og lavfrekvent (LF) aktiv motstandsstilling i 3 år. Hypotese 1: Uttrykket av gener som regulerer skjelettmuskelmetabolismen vil støtte at HF og LF begge setter i gang et skifte mot en oksidativ muskelfenotype. Et nytt funn vil være at LF er en kraftig regulator av oksidative veier i skjelettmuskulaturen. Spesifikt mål 2: Å sammenligne endringer i systemiske markører for metabolsk helse og beinomsetning hos personer med SCI som får HF eller LF i 3 år. Hypotese 2: HF og LF vil begge redusere glukose/insulinnivåer og HOMA (homeostase model assessment) score.
Sekundært mål: Å måle fagrapportert QOL ved hjelp av EQ-5D-undersøkelsesmetrikken. Hypotese 3: HF- og LF-emner vil vise en trend mot forbedret selvrapportert QOL etter 3 år. Det vil være en sammenheng mellom metabolsk forbedring og forbedret oppfatning av QOL. Disse observasjonene vil støtte at denne intervensjonen har sterk gjennomførbarhet for fremtidig klinisk oversettelse.
Studieoversikt
Status
Forhold
Intervensjon / Behandling
Studietype
Registrering (Faktiske)
Fase
- Ikke aktuelt
Kontakter og plasseringer
Studiesteder
-
-
Iowa
-
Iowa City, Iowa, Forente stater, 52242
- University of Iowa
-
-
Deltakelseskriterier
Kvalifikasjonskriterier
Alder som er kvalifisert for studier
Tar imot friske frivillige
Kjønn som er kvalifisert for studier
Beskrivelse
Inklusjonskriterier:
- Motor komplett SCI (AIS A-B)
Ekskluderingskriterier:
- Trykksår
- Kronisk infeksjon
- Muskelkontrakturer i nedre ekstremiteter
- Dyp venetrombose
- Blødningsforstyrrelse
- Nylige lembrudd
- Enhver komorbid sykdom som er kjent for å påvirke benmetabolismen (som biskjoldbrusk dysfunksjon)
- Svangerskap
- Medisiner mot osteoporose
- Vitamin D-tilskudd
- Metformin eller andre medisiner for diabetes.
Studieplan
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
- Primært formål: Grunnvitenskap
- Tildeling: Ikke-randomisert
- Intervensjonsmodell: Parallell tildeling
- Masking: Ingen (Open Label)
Våpen og intervensjoner
Deltakergruppe / Arm |
Intervensjon / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentell: Akutt genregulering
Tilpasninger i genregulering som svar på elektrisk indusert trening på én økt
|
En enkelt økt med elektrisk indusert trening til quadriceps- og hamstring-muskelgruppene til personer med lammelser.
|
|
Eksperimentell: Treningsstudie
Tilpasninger i genregulering, metabolske markører og fagrapporter som svar på opptil 3 år med elektrisk indusert trening
|
Flere økter med elektrisk indusert trening til quadriceps og hamstrings muskelgrupper i opptil 3 år hos personer med lammelser.
|
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Akutt genregulering: MSTN
Tidsramme: 3 timer etter en enkelt økt med elektrisk stimulering
|
Akutt post-stimuleringseffekt på skjelettmuskelmyostatin (MSTN) uttrykk, målt via muskelbiopsi og eksonarray-analyse.
Probe-oppsummering og probe-sett-normalisering ble utført ved bruk av robust multichip-gjennomsnitt, som inkluderte bakgrunnskorreksjon, kvantilnormalisering, log2-transformasjon og median polsk probesett-oppsummering. 0 representerer ingen mRNA-ekspresjon og høyere verdier representerer større ekspresjon sammenlignet med alle gener i mikroarrayen.
|
3 timer etter en enkelt økt med elektrisk stimulering
|
|
Akutt genregulering: PGC1-alfa
Tidsramme: 3 timer etter en enkelt økt med elektrisk stimulering
|
Akutt post-stimuleringseffekt på skjelettmuskulatur peroksisomproliferator-aktivert reseptor gamma-koaktivator alfa (PGC1-alfa) uttrykk, målt via muskelbiopsi og eksonarray-analyse.
Probe-oppsummering og probe-sett-normalisering ble utført ved bruk av robust multichip-gjennomsnitt, som inkluderte bakgrunnskorreksjon, kvantilnormalisering, log2-transformasjon og median polsk probesett-oppsummering. 0 representerer ingen mRNA-ekspresjon og høyere verdier representerer større ekspresjon sammenlignet med alle gener i mikroarrayen.
|
3 timer etter en enkelt økt med elektrisk stimulering
|
|
Akutt genregulering: PDK4
Tidsramme: 3 timer etter en enkelt økt med elektrisk stimulering
|
Akutt post-stimulering effekt på skjelettmuskel pyruvat dehydrogenase kinase, isozym 4 (PDK4-alfa) uttrykk, målt via muskelbiopsi og ekson array analyse.
Probe-oppsummering og probe-sett-normalisering ble utført ved bruk av robust multichip-gjennomsnitt, som inkluderte bakgrunnskorreksjon, kvantilnormalisering, log2-transformasjon og median polsk probesett-oppsummering. 0 representerer ingen mRNA-ekspresjon og høyere verdier representerer større ekspresjon sammenlignet med alle gener i mikroarrayen.
|
3 timer etter en enkelt økt med elektrisk stimulering
|
|
Akutt genregulering: SDHB
Tidsramme: 3 timer etter en enkelt økt med elektrisk stimulering
|
Akutt post-stimulering effekt på skjelettmuskel succinat dehydrogenase-B (SDHB) uttrykk, målt via muskelbiopsi og ekson array analyse.
Probe-oppsummering og probe-sett-normalisering ble utført ved bruk av robust multichip-gjennomsnitt, som inkluderte bakgrunnskorreksjon, kvantilnormalisering, log2-transformasjon og median polsk probesett-oppsummering. 0 representerer ingen mRNA-ekspresjon og høyere verdier representerer større ekspresjon sammenlignet med alle gener i mikroarrayen.
|
3 timer etter en enkelt økt med elektrisk stimulering
|
|
Genregulering etter trening: MSTN
Tidsramme: opptil 3 år
|
Pre- og post-trening skjelettmuskelmyostatin (MSTN) uttrykk, målt via muskelbiopsi og eksonarray-analyse.
Probe-oppsummering og probe-sett-normalisering ble utført ved bruk av robust multichip-gjennomsnitt, som inkluderte bakgrunnskorreksjon, kvantilnormalisering, log2-transformasjon og median polsk probesett-oppsummering. 0 representerer ingen mRNA-ekspresjon og høyere verdier representerer større ekspresjon sammenlignet med alle gener i mikroarrayen.
|
opptil 3 år
|
|
Genregulering etter trening: PGC1-alfa
Tidsramme: opptil 3 år
|
Før og etter trening skjelettmuskulatur peroksisomproliferator-aktivert reseptor gamma-koaktivator alfa (PGC1-alfa) uttrykk, målt via muskelbiopsi og eksonarray-analyse.
Probe-oppsummering og probe-sett-normalisering ble utført ved bruk av robust multichip-gjennomsnitt, som inkluderte bakgrunnskorreksjon, kvantilnormalisering, log2-transformasjon og median polsk probesett-oppsummering. 0 representerer ingen mRNA-ekspresjon og høyere verdier representerer større ekspresjon sammenlignet med alle gener i mikroarrayen.
|
opptil 3 år
|
|
Genregulering etter trening: PDK4
Tidsramme: opptil 3 år
|
Før og etter trening skjelettmuskulatur pyruvat dehydrogenase kinase, isozym 4 (PDK4-alfa) uttrykk, målt via muskelbiopsi og ekson array analyse.
Probe-oppsummering og probe-sett-normalisering ble utført ved bruk av robust multichip-gjennomsnitt, som inkluderte bakgrunnskorreksjon, kvantilnormalisering, log2-transformasjon og median polsk probesett-oppsummering. 0 representerer ingen mRNA-ekspresjon og høyere verdier representerer større ekspresjon sammenlignet med alle gener i mikroarrayen.
|
opptil 3 år
|
|
Genregulering etter trening: SDHB
Tidsramme: opptil 3 år
|
Pre- og post-trening skjelettmuskel succinat dehydrogenase-B (SDHB) uttrykk, målt via muskelbiopsi og exon array analyse.
Probe-oppsummering og probe-sett-normalisering ble utført ved bruk av robust multichip-gjennomsnitt, som inkluderte bakgrunnskorreksjon, kvantilnormalisering, log2-transformasjon og median polsk probesett-oppsummering. 0 representerer ingen mRNA-ekspresjon og høyere verdier representerer større ekspresjon sammenlignet med alle gener i mikroarrayen.
|
opptil 3 år
|
|
Metabolisme etter trening: Fastende glukose
Tidsramme: opptil 3 år
|
Fastende glukose før og etter trening, målt via venepunktur og standard laboratorieanalyser
|
opptil 3 år
|
|
Metabolisme etter trening: Fastende insulin
Tidsramme: opptil 3 år
|
Fastende insulin før og etter trening, målt via venepunktur og standard laboratorieanalyser
|
opptil 3 år
|
|
Metabolisme etter trening: HOMA Score
Tidsramme: opptil 3 år
|
HOMA-score før og etter trening, beregnet via Homeostase Model Assessment-ligningen. Maksimums-/minimumsverdier: ikke aktuelt. Poeng >2 er en indikasjon på insulinresistens. |
opptil 3 år
|
|
Beinomsetning etter trening: Osteokalsin
Tidsramme: opptil 3 år
|
Osteokalsin i serum før og etter trening, målt via venepunktur og enzymkoblet immunosorbentanalyse
|
opptil 3 år
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Etter trening Fagrapport Tiltak: EQ-5D
Tidsramme: opptil 3 år
|
Før og etter trening QALY (kvalitetsjusterte leveår) via EQ-5D fag-rapport undersøkelsesinstrument. Skalaen varierer fra -0,287 til 0,992. Høyere verdier indikerte en høyere selvopplevd helsetilstand. |
opptil 3 år
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Sponsor
Samarbeidspartnere
Etterforskere
- Hovedetterforsker: Richard K Shields, PhD, PT, University of Iowa
Publikasjoner og nyttige lenker
Generelle publikasjoner
- Dudley-Javoroski S, Saha PK, Liang G, Li C, Gao Z, Shields RK. High dose compressive loads attenuate bone mineral loss in humans with spinal cord injury. Osteoporos Int. 2012 Sep;23(9):2335-46. doi: 10.1007/s00198-011-1879-4. Epub 2011 Dec 21.
- Dudley-Javoroski S, Shields RK. Dose estimation and surveillance of mechanical loading interventions for bone loss after spinal cord injury. Phys Ther. 2008 Mar;88(3):387-96. doi: 10.2522/ptj.20070224. Epub 2008 Jan 17.
- Dudley-Javoroski S, Shields RK. Active-resisted stance modulates regional bone mineral density in humans with spinal cord injury. J Spinal Cord Med. 2013 May;36(3):191-9. doi: 10.1179/2045772313Y.0000000092.
- Dudley-Javoroski S, Littmann AE, Iguchi M, Shields RK. Doublet stimulation protocol to minimize musculoskeletal stress during paralyzed quadriceps muscle testing. J Appl Physiol (1985). 2008 Jun;104(6):1574-82. doi: 10.1152/japplphysiol.00892.2007. Epub 2008 Apr 24.
- Dudley-Javoroski S, Shields RK. Assessment of physical function and secondary complications after complete spinal cord injury. Disabil Rehabil. 2006 Jan 30;28(2):103-10. doi: 10.1080/09638280500163828.
- Adams CM, Suneja M, Dudley-Javoroski S, Shields RK. Altered mRNA expression after long-term soleus electrical stimulation training in humans with paralysis. Muscle Nerve. 2011 Jan;43(1):65-75. doi: 10.1002/mus.21831.
- Frey Law LA, Shields RK. Femoral loads during passive, active, and active-resistive stance after spinal cord injury: a mathematical model. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2004 Mar;19(3):313-21. doi: 10.1016/j.clinbiomech.2003.12.005.
- Kunkel SD, Suneja M, Ebert SM, Bongers KS, Fox DK, Malmberg SE, Alipour F, Shields RK, Adams CM. mRNA expression signatures of human skeletal muscle atrophy identify a natural compound that increases muscle mass. Cell Metab. 2011 Jun 8;13(6):627-38. doi: 10.1016/j.cmet.2011.03.020.
- McHenry CL, Wu J, Shields RK. Potential regenerative rehabilitation technology: implications of mechanical stimuli to tissue health. BMC Res Notes. 2014 Jun 3;7:334. doi: 10.1186/1756-0500-7-334.
- McHenry CL, Shields RK. A biomechanical analysis of exercise in standing, supine, and seated positions: Implications for individuals with spinal cord injury. J Spinal Cord Med. 2012 May;35(3):140-7. doi: 10.1179/2045772312Y.0000000011.
- Petrie MA, Suneja M, Faidley E, Shields RK. A minimal dose of electrically induced muscle activity regulates distinct gene signaling pathways in humans with spinal cord injury. PLoS One. 2014 Dec 22;9(12):e115791. doi: 10.1371/journal.pone.0115791. eCollection 2014.
- Petrie MA, Suneja M, Faidley E, Shields RK. Low force contractions induce fatigue consistent with muscle mRNA expression in people with spinal cord injury. Physiol Rep. 2014 Feb 25;2(2):e00248. doi: 10.1002/phy2.248. eCollection 2014 Feb 1.
- Shields RK, Dudley-Javoroski S. Monitoring standing wheelchair use after spinal cord injury: a case report. Disabil Rehabil. 2005 Feb 4;27(3):142-6. doi: 10.1080/09638280400009337.
- Petrie M, Suneja M, Shields RK. Low-frequency stimulation regulates metabolic gene expression in paralyzed muscle. J Appl Physiol (1985). 2015 Mar 15;118(6):723-31. doi: 10.1152/japplphysiol.00628.2014. Epub 2015 Jan 29.
- Zhorne R, Dudley-Javoroski S, Shields RK. Skeletal muscle activity and CNS neuro-plasticity. Neural Regen Res. 2016 Jan;11(1):69-70. doi: 10.4103/1673-5374.169623. No abstract available.
- Petrie MA, Kimball AL, McHenry CL, Suneja M, Yen CL, Sharma A, Shields RK. Distinct Skeletal Muscle Gene Regulation from Active Contraction, Passive Vibration, and Whole Body Heat Stress in Humans. PLoS One. 2016 Aug 3;11(8):e0160594. doi: 10.1371/journal.pone.0160594. eCollection 2016.
- Shields RK. Turning Over the Hourglass. Phys Ther. 2017 Oct 1;97(10):949-963. doi: 10.1093/ptj/pzx072.
- Woelfel JR, Kimball AL, Yen CL, Shields RK. Low-Force Muscle Activity Regulates Energy Expenditure after Spinal Cord Injury. Med Sci Sports Exerc. 2017 May;49(5):870-878. doi: 10.1249/MSS.0000000000001187.
- Yen CL, McHenry CL, Petrie MA, Dudley-Javoroski S, Shields RK. Vibration training after chronic spinal cord injury: Evidence for persistent segmental plasticity. Neurosci Lett. 2017 Apr 24;647:129-132. doi: 10.1016/j.neulet.2017.03.019. Epub 2017 Mar 16.
- Oza PD, Dudley-Javoroski S, Shields RK. Modulation of H-Reflex Depression with Paired-Pulse Stimulation in Healthy Active Humans. Rehabil Res Pract. 2017;2017:5107097. doi: 10.1155/2017/5107097. Epub 2017 Oct 31.
- Woelfel JR, Dudley-Javoroski S, Shields RK. Precision Physical Therapy: Exercise, the Epigenome, and the Heritability of Environmentally Modified Traits. Phys Ther. 2018 Nov 1;98(11):946-952. doi: 10.1093/ptj/pzy092.
- Cole KR, Dudley-Javoroski S, Shields RK. Hybrid stimulation enhances torque as a function of muscle fusion in human paralyzed and non-paralyzed skeletal muscle. J Spinal Cord Med. 2019 Sep;42(5):562-570. doi: 10.1080/10790268.2018.1485312. Epub 2018 Jun 20.
- Dudley-Javoroski S, Lee J, Shields RK. Cognitive function, quality of life, and aging: relationships in individuals with and without spinal cord injury. Physiother Theory Pract. 2022 Jan;38(1):36-45. doi: 10.1080/09593985.2020.1712755. Epub 2020 Jan 8.
- Petrie MA, Sharma A, Taylor EB, Suneja M, Shields RK. Impact of short- and long-term electrically induced muscle exercise on gene signaling pathways, gene expression, and PGC1a methylation in men with spinal cord injury. Physiol Genomics. 2020 Feb 1;52(2):71-80. doi: 10.1152/physiolgenomics.00064.2019. Epub 2019 Dec 23.
- Lee J, Dudley-Javoroski S, Shields RK. Motor demands of cognitive testing may artificially reduce executive function scores in individuals with spinal cord injury. J Spinal Cord Med. 2021 Mar;44(2):253-261. doi: 10.1080/10790268.2019.1597482. Epub 2019 Apr 3.
- Shields RK. Precision Rehabilitation: How Lifelong Healthy Behaviors Modulate Biology, Determine Health, and Affect Populations. Phys Ther. 2022 Jan 1;102(1):pzab248. doi: 10.1093/ptj/pzab248. No abstract available.
- Shields RK, Dudley-Javoroski S. Epigenetics and the International Classification of Functioning, Disability and Health Model: Bridging Nature, Nurture, and Patient-Centered Population Health. Phys Ther. 2022 Jan 1;102(1):pzab247. doi: 10.1093/ptj/pzab247.
- Petrie MA, Taylor EB, Suneja M, Shields RK. Genomic and Epigenomic Evaluation of Electrically Induced Exercise in People With Spinal Cord Injury: Application to Precision Rehabilitation. Phys Ther. 2022 Jan 1;102(1):pzab243. doi: 10.1093/ptj/pzab243.
Studierekorddatoer
Studer hoveddatoer
Studiestart (Faktiske)
Primær fullføring (Faktiske)
Studiet fullført (Faktiske)
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
Først lagt ut (Anslag)
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
Sist bekreftet
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Nøkkelord
Ytterligere relevante MeSH-vilkår
Andre studie-ID-numre
- 200412709
- R01HD084645 (U.S. NIH-stipend/kontrakt)
Plan for individuelle deltakerdata (IPD)
Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?
Denne informasjonen ble hentet direkte fra nettstedet clinicaltrials.gov uten noen endringer. Hvis du har noen forespørsler om å endre, fjerne eller oppdatere studiedetaljene dine, vennligst kontakt register@clinicaltrials.gov. Så snart en endring er implementert på clinicaltrials.gov, vil denne også bli oppdatert automatisk på nettstedet vårt. .