Redoksregulering av satellittceller og skjelettmuskelheling
16. november 2024 oppdatert av: Ioannis G. Fatouros, University of Thessaly
Effekten av redokspotensiale på reguleringen av satellittceller og skjelettmuskelheling etter treningsindusert muskelskade
Skjelettmuskelstamceller (satellittceller) er uunnværlige for muskelvekst og remodellering etter myofibrillskade.
Skjelettmuskeltraumer er tilstede i en rekke katabolske tilstander, preget av forhøyet proteolyse og muskelsvinn som kreftkakeksi og muskeldystrofi, som resulterer i fysisk kapasitetssvikt og forringet livskvalitet.
Nyere studier utført i dyr og cellekulturer indikerer at de økte nivåene av betennelse og oksidativt stress og reduksjonen av antioksidantforsvaret kan gjøre satellittcellenes respons og myogen programmering stump under muskelheling.
Imidlertid mangler bevis angående effekten av redoksstatus på satellittceller og muskelmyogent potensial hos mennesker.
Treningsindusert muskelskade har slående likheter med de nevnte forholdene, noe som gjør det til et verdifullt verktøy for å undersøke redoksavhengig regulering av satellittceller under muskelheling.
Derfor er målene med denne studien å undersøke effekten av redoksstatusforstyrrelse (via N-acetylcystein-administrasjon) på intracellulære veier som er ansvarlige for satellittcellers respons i hvile og etter aseptisk muskeltraume indusert av skadelig trening.
Studieoversikt
Status
Fullført
Intervensjon / Behandling
Detaljert beskrivelse
Et totalt antall på 40-60 menn, unge individer i alderen 18-30 år, vil i første omgang bli registrert i studien.
Deretter vil deltakerne bli allokert til enten en 1) lav-respondent- (LR) eller en 2) høy-respondent-gruppe (HR) basert på basalsatellittcelleinnholdet i deres vastus lateralis-muskel i deres dominerende ben.
I et dobbeltblindt, crossover-design med gjentatte mål, vil deltakerne konsumere enten Placebo (PLA) eller N-acetylcystein (NAC) før (7-dagers lastefase), på treningsdagen og i 8 påfølgende dager etter en enkelt anfall av intens trening (300 eksentriske sammentrekninger ved 30 grader/sek i et isokinetisk dynamometer).
Ved begge tilstander vil blodprøver og muskelbiopsier bli tatt ved baseline, før treningsprotokollen og 2- og 8-dager etter trening.
Muskelytelse og sårhet vil også bli vurdert på samme tidspunkt.
Før den første prøven vil deltakernes diettinntak (via diettinnkalling) og fysisk aktivitet (via akselerometri) bli analysert og ernæringsplaner vil bli gitt til deltakerne for å normalisere deres antioksidant- og proteininntak.
En 4-ukers utvaskingsperiode vil bli implementert mellom forsøkene.
Blodprøver vil bli analysert for betennelses- og oksidativt stressmarkører.
Muskelprøver vil bli analysert for satellittcellers respons og myogent potensial, proteinnivåer av intracellulære signalproteiner, muskeltioler og antioksidant enzymaktivitet.
Studietype
Intervensjonell
Registrering (Faktiske)
45
Fase
- Ikke aktuelt
Kontakter og plasseringer
Denne delen inneholder kontaktinformasjon for de som utfører studien, og informasjon om hvor denne studien blir utført.
Studiesteder
-
-
Thessaly
-
Trikala, Thessaly, Hellas, 42100
- Laboratory of Exercise Biochemistry, Exercise Physiology,and Sports Nutrition, School of Physical Education and Sport Science, University of Thessaly
-
-
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
14 år til 26 år (Voksen)
Tar imot friske frivillige
Ja
Beskrivelse
Inklusjonskriterier:
- Ingen nyere historie med muskel- og skjelettskade
- Ikke-røykere.
- Avstå fra all kraftig fysisk aktivitet under studiet
- Avstå fra inntak av koffein, alkohol, prestasjonsfremmende eller antioksidanttilskudd, NSAIDs og medisiner før (minst 6 måneder) og under studien.
Ekskluderingskriterier:
- En kjent NAC-intoleranse eller allergi
- En nylig febersykdom
- En nyere historie med muskellesjon og/eller traumer i underekstremitetene
- Tilstedeværelse av metabolske sykdommer
- Bruk av betennelsesdempende medisiner.
- Bruk av medisiner som interagerer med muskelmetabolisme.
Studieplan
Denne delen gir detaljer om studieplanen, inkludert hvordan studien er utformet og hva studien måler.
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
- Primært formål: Grunnvitenskap
- Tildeling: Randomisert
- Intervensjonsmodell: Crossover-oppdrag
- Masking: Firemannsrom
Våpen og intervensjoner
Deltakergruppe / Arm |
Intervensjon / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentell: N-acetylcystein
N-acetylcysteintilskudd: Oralt, 40 mg/kg per dag i 3 doser (250 ml hver) i 7 påfølgende dager og umiddelbart etter trening.
De resterende 8 dagene, 40 mg/kg per dag i 3 doser (250 ml hver).
|
N-acetylcystein i pulverform fortynnet i en 250 ml drikk som inneholder 248 ml vann og 2 ml naturlig, kalorifri, smakstilsetningssøtningsmiddel som inneholder sukralose.
|
|
Aktiv komparator: Placebo
Placebo administrasjon: Oralt 750 ml per dag i 3 doser (250 ml hver) i 7 påfølgende dager og umiddelbart etter trening.
De resterende 8 dagene, 750 ml per dag i 3 doser (250 ml hver).
|
Placebo besto av 248 ml vann og 2 ml naturlig, ikke-kaloriholdig, smakstilsetningssøtningsmiddel som inneholdt sukralose.
|
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Endring i antall muskelsatellittceller (dvs. Pax7+-celler) og aktiveringsstatus (dvs. Pax7+/MyoD+-celler)
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Antall satellittceller og aktiveringsstatus vil bli vurdert i muskel via immunhistokjemi.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Endring i muskelmyogent mRNA-uttrykk
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
mRNA-ekspresjonsnivåer av myogen faktor 5 (Myf5), myogenin og myogen faktor 6 (Myf6/MRF4) og myostatin vil bli vurdert i muskel ved hjelp av sanntids polymerasekjedereaksjon (RT-PCR).
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Endring i muskelbetennelsestilstand
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Pro-inflammatoriske (M1+) og antiinflammatoriske (M2+) makrofager vil bli målt i muskel ved hjelp av immunhistokjemi.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Endring i intracellulære antioksidantenzymer i muskler
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Proteinnivåer av Glutathione peroxidase 3 (GPx3), Superoxide dismutase 1 (SOD1) og Thioredoxin (Trx1) vil bli målt ved hjelp av western blotting.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Endring i muskeltiolinnhold
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Konsentrasjonsnivåer av redusert glutation (GSH) og oksidert glutation (GSSG) vil bli målt spektofotometrisk.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Endring i intracellulære signalproteiner i muskel
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Proteinnivåer av IGF-1, Notch1 og Wnt3 vil bli målt ved hjelp av western blotting.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Endring i skadenivåer i skjelettmuskulaturen
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Skjelettmuskelskade vil kvantifiseres via histokjemi ved bruk av H&E-farging.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Hvilemetabolsk hastighet (RMR)
Tidsramme: Ved baseline
|
RMR vil bli vurdert etter en faste over natten med deltakere i liggende stilling etter en 15-minutters stabiliseringsperiode ved å ta 30 påfølgende 1-minutts VO2/CO2-målinger med et bærbart indirekte kalorimeter med åpen krets med et ventilert hettesystem etter en standard kalibreringsprotokoll .
|
Ved baseline
|
|
Kroppssammensetning
Tidsramme: Ved baseline
|
Kroppssammensetning vil bli målt ved hjelp av en dual-energy x-ray absorptiometriskanner (DXA).
|
Ved baseline
|
|
Maksimalt oksygenforbruk (VO2max)
Tidsramme: Ved baseline
|
VO2max vil bli vurdert under kontinuerlig inkrementell løping til frivillig tretthet på en tredemølle med et lungegassutvekslingssystem (Oxycon Mobile; Sensor-Medics Corporation).
|
Ved baseline
|
|
Isokinetisk styrke
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Maksimalt eksentrisk eksentrisk kneekstensormoment ved 60 grader vil bli vurdert på et isokinetisk dynamometer.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Endring i forsinket utbrudd av muskelsårhet (DOMS)
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Muskelsårhet vil bli vurdert under palpasjon av muskelmagen og den distale regionen av avslappet vastus medialis, vastus lateralis og rectus femoris etter tre repetisjoner av en full knebøy.
Forsøkspersonene vil vurdere sine DOMS på en visuell analog skala (0-10).
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Fysisk aktivitet
Tidsramme: Ved baseline.
|
Nivå av vanlig fysisk aktivitet vil bli vurdert ved hjelp av akselerometri (ActiGraph GT3X-BT akselerometer).
|
Ved baseline.
|
|
Diettinntak
Tidsramme: Ved baseline.
|
Daglig kostinntak vil bli vurdert ved å bruke 7-dagers diettinnkalling.
|
Ved baseline.
|
|
Interleukin-1β (IL-1β) i blod
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Konsentrasjonen av IL-1β vil bli målt i plasma.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Interleukin-6 (IL-6) i blod
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Konsentrasjonen av IL-6 vil bli målt i plasma.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Interleukin-8 (IL-8) i blod
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Konsentrasjonen av IL-6 vil bli målt i plasma.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Interleukin-10 (IL-10) i blod
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Konsentrasjonen av IL-10 vil bli målt i plasma.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Kortisol i blodet
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Konsentrasjonen av kortisol vil bli målt i serum.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Proteinkarbonyler (PC)
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Konsentrasjonen av proteinkarbonyler vil bli målt i muskel.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Malondialdehyd (MDA)
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Konsentrasjonen av malondialdehyd vil bli målt i muskel.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Total antioksidantkapasitet (TAC)
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Konsentrasjon av TAC vil bli målt i serum.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Catalase
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Konsentrasjonen av katalase vil bli målt i lysat av røde blodlegemer.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Kreatinkinase (CK)
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Konsentrasjonen av CK vil bli målt i serum.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
|
Antall hvite blodlegemer i blod
Tidsramme: Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Antall hvite blodlegemer vil bli målt i blod.
Antall hvite blodlegemer vil bli målt i blod.
|
Ved baseline, før treningsprotokollen og på dag 2 og 8 etter trening.
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Det er her du vil finne personer og organisasjoner som er involvert i denne studien.
Sponsor
Etterforskere
- Hovedetterforsker: Konstantinos Papanikolaou, PhD, University of Thessaly, School of Physical Education & Sport Science
Publikasjoner og nyttige lenker
Den som er ansvarlig for å legge inn informasjon om studien leverer frivillig disse publikasjonene. Disse kan handle om alt relatert til studiet.
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)
22. juli 2019
Primær fullføring (Faktiske)
1. mai 2022
Studiet fullført (Faktiske)
1. august 2022
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
11. oktober 2018
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
16. oktober 2018
Først lagt ut (Faktiske)
19. oktober 2018
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)
20. november 2024
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
16. november 2024
Sist bekreftet
1. november 2024
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Ytterligere relevante MeSH-vilkår
Andre studie-ID-numre
- Satellite Cells - UTH
Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter
Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt
Nei
Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt
Nei
produkt produsert i og eksportert fra USA
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. .