Denne siden ble automatisk oversatt og nøyaktigheten av oversettelsen er ikke garantert. Vennligst referer til engelsk versjon for en kildetekst.

Effekt av diafragmastimulering under kirurgi

13. juni 2024 oppdatert av: University of Florida

Effekten av intermitterende hemidiafragma-stimulering under kirurgi på mitokondriell funksjon, enkeltfiberkontraktilkraft og katabolske veier hos mennesker

Under større kirurgiske inngrep brukes generell anestesi for å gjøre pasienten bevisstløs. Generell anestesi sikrer at pasienten er uvitende om smerte forårsaket av kirurgi. Generell anestesi forhindrer også pasienten i å bevege seg for å forhindre eventuelle kirurgiske feil. Samtidig gjør generell anestesi det umulig for pasienten å puste. For å hjelpe pasienten med å puste plasseres en pusteslange i pasientens luftveier og kobles til den mekaniske ventilatoren. En mekanisk ventilator er en kunstig pustepumpe, som leverer gass inn i en pasients luftveier.

Formålet med denne forskningsstudien er å finne ut om korte perioder med diafragmastimulering kan forhindre diafragmaproblemer forårsaket av bruk av mekaniske ventilatorer og kirurgi. For å svare på dette spørsmålet vil endringene i genene som er ansvarlige for å opprettholde diafragmafunksjonen bli studert. Et gen er koden som finnes i hver celle i kroppen din og kontrollerer atferden til den cellen. I tillegg skal endringene i muskelfibrenes kontraktile egenskaper studeres. Resultatene fra denne studien kan bidra til å utvikle nye behandlinger for å forhindre membransvakhet som følge av bruk av mekanisk ventilasjon.

Studieoversikt

Status

Fullført

Forhold

Intervensjon / Behandling

Detaljert beskrivelse

Selv om mekanisk ventilasjon (MV) er livsopprettholdende, kommer det med en kostnad. MV reduserer membranens kontraktilitet dramatisk, induserer respiratorindusert membrandysfunksjon (VIDD) og fører noen ganger til avvenningssvikt. VIDD inkluderer redusert mitokondriell respirasjon og økt oksidativt stress, muskelfiberskade og redusert diafragmakraftproduksjon.

I dyremodeller demper intermitterende diafragmakontraksjon under MV-støtte VIDD. Imidlertid er det bare begrensede data som adresserer dette problemet hos mennesker. Her foreslår studieteamet å direkte teste hypotesen om at intermitterende elektrisk stimulering (ES) av den menneskelige hemidiafragma under langvarige hjerteoperasjoner med MV-støtte forhindrer/demper VIDD i den aktive hemidiafragma. Mitokondriell funksjon er sentral for energiomsetning og skjelettmuskelfunksjon i en kronisk aktiv muskel, som mellomgulvet. Selv om unormal mitokondriell funksjon antas å utløse VIDD i dyremodeller, er begrensede data tilgjengelige angående mitokondrielle bidrag til VIDD hos mennesker. Av enda større betydning er det ingen tilgjengelige intervensjoner for å dempe disse defektene hos mennesker. Her vil studieteamet teste effekten av en innovativ eksperimentell behandling, intermitterende elektrisk stimulering (ES) av hemidiafragma under langvarige operasjoner med MV, på mitokondriell funksjon, enkeltfiberkontraktile egenskaper og katabolske muskelbaner i menneskelig diafragma. Ved å bruke et eksperimentelt design innen fag, vil muskelprøver fra stimulerte hemidiafragma sammenlignes med prøver fra ustimulerte hemidiafragma. Studieteamet vil undersøke mitokondriell dysfunksjon og oksidativt stress under langvarig CTS/MV, og potensialet til ES for å dempe eller forhindre VIDD. Deretter vil studieteamet undersøke effekten av ES på enkeltfiberkontraktile egenskaper og Titin-integritet. Til slutt vil studieteamet studere effekten av ES på proteolytiske veier (caspase, calpain og ubiquitin-proteasom) og ribosomale RNA-markører for redusert proteinsyntese implisert i VIDD.

Studietype

Intervensjonell

Registrering (Faktiske)

25

Fase

  • Ikke aktuelt

Kontakter og plasseringer

Denne delen inneholder kontaktinformasjon for de som utfører studien, og informasjon om hvor denne studien blir utført.

Studiesteder

  • Forente stater
    • Florida
      • Gainesville, Florida, Forente stater, 32610
        • University of Florida

Deltakelseskriterier

Forskere ser etter personer som passer til en bestemt beskrivelse, kalt kvalifikasjonskriterier. Noen eksempler på disse kriteriene er en persons generelle helsetilstand eller tidligere behandlinger.

Kvalifikasjonskriterier

Alder som er kvalifisert for studier

18 år til 85 år (Voksen, Eldre voksen)

Tar imot friske frivillige

Nei

Beskrivelse

Inklusjonskriterier:

  • Pasienter som gjennomgår komplekse, elektive langvarige operasjoner, vanligvis varer i 5-8 timer eller lenger, inkludert lungetransplantasjoner (f. klaffeplastikk, koronar bypass og/eller aorta reparasjoner)

Ekskluderingskriterier:

  • historie med tidligere kirurgi i mellomgulvet eller pleura;
  • en diagnose av KOLS vil bli bestemt ut fra en klinisk historie forenlig med kronisk bronkitt og/eller emfysem, en lang historie med sigarettrøyking, og lungefunksjonstester forenlig med irreversibel luftstrømobstruksjon (FEV1 < 40 % spådd, i henhold til European Respiratory Society kriterier [ vil ikke gjelde for transplanterte pasienter]
  • en diagnose av kronisk hjertesvikt (NYHA klasse IV)
  • klinisk diagnose av annen lungesykdom (cystisk fibrose, bronkiektasi, lungekreft, etc.) [vil ikke gjelde for transplanterte pasienter]
  • nyresvikt (serumkreatinin > 1,6 mg/dl);
  • alvorlig leversykdom (alle leverfunksjonstester > 1,5 ganger øvre normalgrense);
  • underernæring (kroppsmasseindeks < 20 kg/m2),
  • kroniske ukontrollerte eller dårlig kontrollerte metabolske sykdommer (f.eks. diabetes, hypo- eller hypertyreose)
  • ortopediske sykdommer, mistanke om paraneoplastiske eller myopatiske syndromer,
  • hvis kirurgenes vurdering tilsier pasientens kliniske status, vil diafragmastimulering stoppes og biopsier vil ikke bli tatt,

Studieplan

Denne delen gir detaljer om studieplanen, inkludert hvordan studien er utformet og hva studien måler.

Hvordan er studiet utformet?

Designdetaljer

  • Primært formål: Forebygging
  • Tildeling: Ikke-randomisert
  • Intervensjonsmodell: Parallell tildeling
  • Masking: Ingen (Open Label)

Våpen og intervensjoner

Deltakergruppe / Arm
Intervensjon / Behandling
Eksperimentell: Stimulering
Elektrisk stimulering av hemidiafragma
Annen: Elektrisk stimulering av hemidiafragma
Elektriske impulser
Ingen inngripen: Kontroll
Ingen stimulering av hemidiafragma

Hva måler studien?

Primære resultatmål

Resultatmål
Tiltaksbeskrivelse
Tidsramme
Mitokondriell respirasjon
Tidsramme: Opptil åtte timer
Høyoppløselig respirometri vil bli brukt for å vurdere mitokondriell respirasjon av permeabliliserte diafragmabunter. Tilsetning av substratmedium til Oroboros O2K respirometriinstrumentet muliggjør kvantifisering av lekkasjerespirasjon og topp ukoblet respirasjon, uttrykt som pmol oksygen/sek/mg våtvekt.
Opptil åtte timer
Aconitase-aktivitet
Tidsramme: Opptil åtte timer
For å evaluere mitokondriell skade, vil aktonitaseaktivitet måles spektrofotometrisk. Det vil bli kvantifisert som enheter/mg protein.
Opptil åtte timer
Lipidperoksidasjon
Tidsramme: Opptil åtte timer
Lipidperoksidasjon vil bli vurdert ved å måle 4-hydroksy-2-nonenal-modifiserte proteiner. Det vil bli kvantifisert som vilkårlige optiske tetthetsenheter.
Opptil åtte timer
Citrate Cynthase-aktivitet
Tidsramme: Opptil åtte timer
Endringer i elektrontransportkjeden vil bli vurdert ved å måle citratcyntaseaktivitet. Det vil bli kvantifisert som nmol/mg protein/min.
Opptil åtte timer
Enkelt membranfiber, spesifikk kraft
Tidsramme: Opptil åtte timer
Spesifikk kraft av enkeltmembranfibre representerer kraften som genereres per arealenhet.
Opptil åtte timer
Enkelt membranfiber, ombyggingshastighet for spenning
Tidsramme: Opptil åtte timer
Enkeltmembranfibers mekaniske kraftegenskaper vil bli målt. Hastigheten av spenningsreutvikling er kvantifisert som s^(-1).
Opptil åtte timer
Kalsiumfølsomhet (pCa50)
Tidsramme: Opptil åtte timer
PCa50-verdien er den logaritmiske skalaen til pCa (følsomhet for Ca+2) hvor halvmaksimal kraftgenerering ble oppnådd. pCa-verdien beregnes som -log10[Ca (nm)]; pCa50 er -log10[Ca (nm)] ved hvilken halvmaksimal kraft genereres.
Opptil åtte timer
Forskjellen i total Titin til Myosin Heavy Chain Ratio
Tidsramme: Opptil åtte timer
Mengdene av totalt titinprotein og myosin tungkjedeproteininnhold i homogeniserte diafragmafiberprøver ble målt og deretter beregnet som et forhold mellom totalt titin og myosin tungkjedeinnhold (enhetsløs verdi). Den statistiske tilnærmingen ble valgt apriori som forskjellen i forholdet mellom de stimulerte og ustimulerte sidene.
Opptil åtte timer
Forskjell i titinbindende proteininnhold
Tidsramme: Opptil åtte timer
Innholdet av titinbindende proteiner vil kvantifiseres via Western blot. Det vil bli normalisert til et referanseprotein (GAPDH) og presentert som optisk intensitet (AU).
Opptil åtte timer
Forskjell i Calpain 1-proteininnhold
Tidsramme: Opptil åtte timer
Calpain 1 (mu-calpain) vil bli målt med Western Blot-analyse og vil bli presentert som prosent av total intensitet i stimulerte og ustimulerte hemidiafragmer
Opptil åtte timer
Forskjell i Calpain 2-proteininnhold
Tidsramme: Opptil åtte timer
Calpain 2 vil bli målt med automatisert, kapillærbasert immunoassay ved bruk av et Jess System, normalisert til totalt protein, og vil bli presentert som et område med korrigert topp (AU) i stimulerte og ustimulerte hemidiafragma.
Opptil åtte timer
Forskjell i Calpain 3-proteininnhold
Tidsramme: Opptil åtte timer
Calpain 3 vil bli målt med Western Blot-analyse og vil bli presentert som et forhold mellom spaltet og totalt calpain 3 (enhetsløs verdi) i stimulerte og ustimulerte hemidiafragmer.
Opptil åtte timer
Forskjell i Caspase-3-proteininnhold
Tidsramme: Opptil åtte timer
Caspase-3 vil bli målt med Western Blot-analyse, normalisert til totalt protein lastet i hver bane, og vil bli presentert som et område med korrigert topp (AU) i stimulerte og ustimulerte hemidiafragma muskelfibre.
Opptil åtte timer
Atrogin 1
Tidsramme: Opptil åtte timer
Atrogin 1 vil bli målt med Jess protein immunoassay-analyse, normalisert til totalt protein, og vil bli presentert som det korrigerte topparealet (AU) i stimulerte og ustimulerte hemidiafragma muskelfibre.
Opptil åtte timer
Forskjell i Titin Exon-sammensetning
Tidsramme: Opptil åtte timer
Sammensetningen av titin-eksoner vil bli vurdert og kvantifisert via sanntids polymerasekjedereaksjon (qPCR). N2A og tT2 vil bli beregnet som en prosentandel av total titin.
Opptil åtte timer

Andre resultatmål

Resultatmål
Tiltaksbeskrivelse
Tidsramme
Caspase-9
Tidsramme: Opptil åtte timer
Caspase-9 vil bli målt med Western Blot-analyse og vil bli presentert som prosent forskjell i uttrykk.
Opptil åtte timer
MurF1
Tidsramme: Opptil åtte timer
MurF1 vil bli målt med Western Blot-analyse og vil bli presentert som prosent forskjell i uttrykk.
Opptil åtte timer
Foxo-3
Tidsramme: Opptil åtte timer
Foxo-3 vil bli målt med Western Blot-analyse og vil bli presentert som prosent forskjell i uttrykk.
Opptil åtte timer
28SrRNA
Tidsramme: Opptil åtte timer
28SrRNA vil bli målt med Western Blot-analyse og vil bli presentert som prosent forskjell i uttrykk.
Opptil åtte timer
18SrRNA
Tidsramme: Opptil åtte timer
18SrRNA vil bli målt med Western Blot-analyse og vil bli presentert som prosent forskjell i uttrykk.
Opptil åtte timer
Produksjon av mitokondrielle reaktive oksygenarter
Tidsramme: Opptil åtte timer
Produksjon av mitokondrielle reaktive oksygenarter (ROS) vil bli vurdert ved å bruke en in situ-tilnærming for å måle hydrogenperoksidproduksjon i permeabiliserte bunter av membranskjelettmuskelfiber. Det vil bli kvantifisert som pmol/min/mg tørrvekt.
Opptil åtte timer
Cytokrom c Oksidase (COX) aktivitet
Tidsramme: Opptil åtte timer
Endringer i elektrontransportkjeden vil bli vurdert ved å måle cytokrom c oksidase (COX) aktivitet. Det vil bli kvantifisert som enheter/mcg protein.
Opptil åtte timer
Kjernefysisk DNA-mutasjonsfrekvens
Tidsramme: Opptil åtte timer
Long-Amplicon kvantitativ PCR vil bli brukt for å måle frekvensen av nukleære DNA-mutasjoner. Det vil bli kvantifisert som antall lesjoner/10 kilobaser.
Opptil åtte timer
Titin Størrelse
Tidsramme: Opptil åtte timer
Titins integritet vil bli vurdert. En relativ titinstørrelse vil bli kvantifisert i nm.
Opptil åtte timer
20S Proteasom
Tidsramme: Opptil åtte timer
20S proteasom vil bli målt med Western Blot-analyse og vil bli presentert som prosent forskjell i uttrykk.
Opptil åtte timer
26S Proteasom
Tidsramme: Opptil åtte timer
26S-proteasom vil bli målt med Western Blot-analyse og vil bli presentert som prosent forskjell i uttrykk.
Opptil åtte timer
45S Pre-rRNA
Tidsramme: Opptil åtte timer
45S pre-rRNA vil bli målt med Western Blot-analyse og vil bli presentert som prosent forskjell i uttrykk.
Opptil åtte timer
Mitokondriell DNA-mutasjonsfrekvens
Tidsramme: Opptil åtte timer
Long-Amplicon kvantitativ PCR vil bli brukt for å måle frekvensen av mitokondrielle DNA-mutasjoner. Det vil bli kvantifisert som antall lesjoner/10 kilobaser.
Opptil åtte timer

Samarbeidspartnere og etterforskere

Det er her du vil finne personer og organisasjoner som er involvert i denne studien.

Sponsor

University of Florida

Samarbeidspartnere

National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (NIAMS)
National Institutes of Health (NIH)
University of Arizona

Etterforskere

  • Hovedetterforsker: Anatole D Martin, PhD, University of Florida
  • Hovedetterforsker: Thomas M Beaver, MD, University of Florida
  • Hovedetterforsker: Barbara Smith, PhD, PT, University of Florida

Studierekorddatoer

Disse datoene sporer fremdriften for innsending av studieposter og sammendragsresultater til ClinicalTrials.gov. Studieposter og rapporterte resultater gjennomgås av National Library of Medicine (NLM) for å sikre at de oppfyller spesifikke kvalitetskontrollstandarder før de legges ut på det offentlige nettstedet.

Studer hoveddatoer

Studiestart (Faktiske)

14. februar 2018

Primær fullføring (Faktiske)

31. mai 2022

Studiet fullført (Faktiske)

31. desember 2023

Datoer for studieregistrering

Først innsendt

26. september 2017

Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene

4. oktober 2017

Først lagt ut (Faktiske)

5. oktober 2017

Oppdateringer av studieposter

Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)

26. juni 2024

Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene

13. juni 2024

Sist bekreftet

1. juni 2024

Mer informasjon

Begreper knyttet til denne studien

Nøkkelord

Andre studie-ID-numre

  • IRB201602186-N
  • R01AR072328 (U.S. NIH-stipend/kontrakt)

Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter

Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt

Nei

Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt

Nei

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. .

Kliniske studier på Mekanisk ventilasjonskomplikasjon

Kliniske studier på Elektrisk stimulering av hemidiafragma

Søk i lignende forsøk

Sponsorer og samarbeidspartnere

Medisinsk tilstand

Legemiddelintervensjoner

CROs by country

CROs in Senegal

Forhold

Sjeldne sykdommer

Legemiddelintervensjoner

Kosttilskudd

Sponsor / samarbeidspartnere

Steder

Abonnere