Skjelettmuskelhypertrofi og kardio-metabolske fordeler etter ryggmargsskade
Ryggmargsskade (SCI) er et ødeleggende medisinsk problem som påvirker tusenvis av sivilt og militært personell i USA. Ryggmargsskader (SCI) disponerer individer for nedsatt kondisjon, fedme, glukoseintoleranse og insulinresistens, noe som gir dem større risiko for diabetes og koronarsykdom. Dette er ødeleggende problemer som oppstår ofte på grunn av endringer i kroppssammensetning og redusert fysisk aktivitetsnivå. Skjelettmuskelsvinn spiller en sentral rolle i endret metabolisme etter SCI. Funksjonell elektrisk stimulering (FES) er et effektivt rehabiliteringsverktøy som har blitt brukt til å trene de lammede skjelettmusklene og som har vist en viss evne til å lindre de skadelige effektene av SCI på metabolismen, spesielt på insulinfølsomheten. Imidlertid er dens evne til å reversere skjelettmuskelsvinn beskjeden; de fleste studier rapporterer begrenset økning i muskelmasse og arbeidsbelastning med svært variable utfall fra en studie til en annen. Dette forslaget ble stimulert av funnene om at et program med nevromuskulær elektrisk stimuleringsmotstandstrening før initiering av funksjonell elektrisk stimulering underekstremitetssykling (FES-LEC) forbedrer økningen i muskelmasse og arbeidsbelastning observert med FES. De spesifikke målene for det nåværende forslaget er å sammenligne virkningen av FES etter fremkalling av skjelettmuskelhypertrofi i underekstremiteten versus initiering av FES-sykling uten å introdusere hypertrofieffektene på insulinfølsomhet, kontroll av blodsukkernivåer, oksygenopptak og mengder muskelvev og fettavsetning. Disse studiene kan potensielt ha betydelige effekter på tusenvis av mennesker som vil oppleve en SCI i fremtiden, så vel som de som lever med SCI der langvarig lammelse er et stort livskvalitetsproblem.
Det er et stort behov for å undersøke mekanismene som fører til å maksimere fordelene med FES-applikasjoner og for å forstå cellulære eller molekylære hendelser som er assosiert med muskelhypertrofi og fører til å fremme metabolsk helse etter SCI. Den utformede studien vil gi en større forståelse angående utnyttelse av energikilder (som fett og sukker) i muskler
Studieoversikt
Status
Forhold
Intervensjon / Behandling
Detaljert beskrivelse
Primære mål Mål #1: Å bestemme virkningen av 12+12 uker med nevromuskulær elektrisk stimulering (NMES)+FES-LEC på oksygenopptak, insulinfølsomhet og glukoseopptak hos voksne med SCI sammenlignet med kontroll + FES-LEC.
Mål #2: Å bestemme innvirkningen av 12+12 uker med NMES+FES-LEC på skjelettmuskelstørrelse, infiltrasjon av intramuskulært fett, visceral adiposity samt utmattelsesmotstand sammenlignet med kontroll+FES-LEC.
. Mål #3: Å bestemme virkningen av 12+12 uker med NMES+FES-LEC på determinanter for energimetabolisme, proteinmolekyler involvert i insulinsignalering, muskelhypertrofi og oksygenopptak (IRS-1, adenosinmonofosfatkinase (AMPK), glukose transportør (GLUT-4), insulinlignende vekstfaktor (IGF-1), Akt, pattedyrmål for rapamycin (mTOR) og peroksisomproliferatoraktivert reseptorkoaktivator (PGC-1 alfa) og elektrontransportkjedeproteiner sammenlignet med kontroll + FES- Kun LEC.
Emner: Førtiåtte kroniske (1 år eller mer etter skade) individer med motorisk fullstendig SCI vil bli rekruttert fra Hunter Holmes McGuire VA ryggmargsdysfunksjonsregisteret og Virginia Commonwealth University over 4 år.
Inklusjonskriterier
- Alle deltakere vil være mellom 18-65 år, menn/kvinner,
- mer enn ett år etter SCI,
- Kroppsmasseindeks (BMI) < 30 Kg/m2.
- Deltakerne må ha C5-L2 nivå av skade, traumatisk motorisk komplett eller ufullstendig SCI [American Spinal Injury Impairment Scale Classification (AIS A, B eller C)].
Ekskluderingskriterier:
- Deltakere med noen av følgende eksisterende medisinske tilstander vil bli ekskludert (kardiovaskulær sykdom, ukontrollert type II diabetes mellitus, ukontrollert hypertensjon, og de på insulin, trykksår stadium 3 eller høyere), hematokrit over 50 % eller urinveisinfeksjon eller symptomer .
- Deltakere med osteoporose (T-score lik eller dårligere enn -2,5 i henhold til World Health-anbefalingen) vil bli ekskludert.
- Gravide kvinner og kvinner som vil være involvert og bli gravide i løpet av studien vil også bli ekskludert.
Studiearmer
- NMES+FES-gruppe (n =24; 2 dager/uke i 24 uker); denne gruppen vil gjennomgå to ganger ukentlig av 12 uker med overflate-NMES og ankelvekter etterfulgt av 12 ekstra uker med progressiv FES-LEC ved bruk av RT300-sykkelen to ganger i uken. Total deltakelsesvarighet er 24 uker +3 uker for målinger.
- Kontroll + FES gruppe (n =24; 2 dager/uke i 24 uker); denne gruppen vil gjennomgå to ganger ukentlig av 12 uker med passiv benforlengelse/fleksjon uten ankelvekter etterfulgt av 12 ekstra uker med progressiv FES-LEC ved bruk av RT300-sykkelen to ganger i uken. Total deltakelsesvarighet er 24 uker+3 uker for målinger.
Studietype
Registrering (Forventet)
Fase
- Ikke aktuelt
Kontakter og plasseringer
Studiesteder
-
-
New York
-
Bronx, New York, Forente stater
- James J. Peters VA Medical Center
-
-
Virginia
-
Richmond, Virginia, Forente stater, 23249
- Hunter Holmes McGuire VA Medical Center
-
Richmond, Virginia, Forente stater
- Virginia Commonwealth Unviersity
-
-
Deltakelseskriterier
Kvalifikasjonskriterier
Alder som er kvalifisert for studier
Tar imot friske frivillige
Kjønn som er kvalifisert for studier
Beskrivelse
Inklusjonskriterier:
- Alle deltakere vil være mellom 18-65 år,
- menn kvinner,
- Mer enn ett år etter SCI,
- med kroppsmasseindeks (BMI) < 30 kg/m2. .
- Deltakerne må ha traumatisk motorisk fullstendig eller ufullstendig SCI C5-L2 skadenivå, American Spinal Injury Impairment Scale Classification (AIS A, B eller C).
Ekskluderingskriterier:
- Deltakere med noen av følgende eksisterende medisinske tilstander vil bli ekskludert (kardiovaskulær sykdom, ukontrollert type II DM, ukontrollert hypertensjon, og de på insulin, trykksår stadium 3 eller høyere), hematokrit over 50 % eller urinveisinfeksjon eller symptomer.
- Deltakere med osteoporose (T-score lik eller dårligere enn -2,5 i henhold til World Health-anbefalingen) vil bli ekskludert.
- Gravide kvinner og kvinner som vil være involvert og bli gravide i løpet av studien vil også bli ekskludert.
Studieplan
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
- Primært formål: Helsetjenesteforskning
- Tildeling: Randomisert
- Intervensjonsmodell: Parallell tildeling
- Masking: Ingen (Open Label)
Våpen og intervensjoner
Deltakergruppe / Arm |
Intervensjon / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentell: NMES+FES-gruppe
NMES+FES-gruppe (n=24; 2 dager/uke i 24 uker); denne gruppen vil gjennomgå to ganger ukentlig av 12 uker med overflate-NMES og ankelvekter etterfulgt av 12 ekstra uker med progressiv FES-LEC ved bruk av RT300-sykkelen to ganger i uken.
Total deltakelsesvarighet er 24 uker +3 uker for målinger.
|
12 uker med elektrisk fremkalt motstandstrening etterfulgt av 12 uker med funksjonell elektrisk stimuleringssykling.
Andre navn:
|
|
Eksperimentell: Kontroll+FES gruppe
Kontroll+FES-gruppe (n=24; 2 dager/uke i 24 uker); denne gruppen vil gjennomgå to ganger ukentlig av 12 uker med passiv benforlengelse/fleksjon uten ankelvekter etterfulgt av 12 ekstra uker med progressiv FES-LEC ved bruk av RT300-sykkelen to ganger i uken.
Total deltakelsesvarighet er 24 uker+3 uker for målinger.
|
12 uker med passiv bevegelse etterfulgt av 12 uker med funksjonell elektrisk stimuleringssykling.
Andre navn:
|
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Glukoseopptak
Tidsramme: 24 uker
|
ved å måle glukoseeffektiviteten
|
24 uker
|
|
Insulinfølsomhet
Tidsramme: 24 uker
|
Ved å utføre hyppige bloduttak av 32 prøver over 3 timer mens pasienten faster.
|
24 uker
|
|
Oksygenopptak
Tidsramme: 24 uker
|
24 uker
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Skjelettmuskelstørrelse
Tidsramme: 24 uker
|
Magnetisk resonansavbildning
|
24 uker
|
|
Visceralt fett
Tidsramme: 24 uker
|
Magnetisk resonansavbildning
|
24 uker
|
Andre resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Skjelettmuskelproteinuttrykk
Tidsramme: 24 uker
|
Muskelbiopsi av Vastus Lateralis-muskelen.
Mengden av proteinet vil bli bestemt ved bruk av Western Blot.
|
24 uker
|
|
Mitokondrielle enzymaktiviteter
Tidsramme: 24 uker
|
Muskelbiopsi av Vastus Lateralis-muskelen.
Mitokondrielle enzymaktiviteter vil bli bestemt ved bruk av biokjemiske analyser.
|
24 uker
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Publikasjoner og nyttige lenker
Generelle publikasjoner
- Goldsmith JA, Lai RE, Garten RS, Chen Q, Lesnefsky EJ, Perera RA, Gorgey AS. Visceral Adiposity, Inflammation, and Testosterone Predict Skeletal Muscle Mitochondrial Mass and Activity in Chronic Spinal Cord Injury. Front Physiol. 2022 Feb 10;13:809845. doi: 10.3389/fphys.2022.809845. eCollection 2022.
- Gorgey AS, Khalil RE, Davis JC, Carter W, Gill R, Rivers J, Khan R, Goetz LL, Castillo T, Lavis T, Sima AP, Lesnefsky EJ, Cardozo CC, Adler RA. Skeletal muscle hypertrophy and attenuation of cardio-metabolic risk factors (SHARC) using functional electrical stimulation-lower extremity cycling in persons with spinal cord injury: study protocol for a randomized clinical trial. Trials. 2019 Aug 23;20(1):526. doi: 10.1186/s13063-019-3560-8.
Studierekorddatoer
Studer hoveddatoer
Studiestart
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
Ytterligere relevante MeSH-vilkår
Andre studie-ID-numre
- W81XWH-14-SCIRP-CTA
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. .