Wpływ stymulacji przepony podczas operacji
Wpływ przerywanej stymulacji półprzepony podczas zabiegu chirurgicznego na czynność mitochondriów, siłę skurczu pojedynczego włókna i szlaki kataboliczne u ludzi
Podczas dużych zabiegów chirurgicznych stosuje się znieczulenie ogólne, aby pozbawić pacjenta przytomności. Znieczulenie ogólne gwarantuje, że pacjent nie jest świadomy bólu spowodowanego operacją. Znieczulenie ogólne zapobiega również poruszaniu się pacjenta, aby zapobiec potencjalnemu błędowi chirurgicznemu. Jednocześnie znieczulenie ogólne uniemożliwia pacjentowi oddychanie. Aby pomóc pacjentowi oddychać, rurkę oddechową umieszcza się w drogach oddechowych pacjenta i podłącza do mechanicznego respiratora. Wentylator mechaniczny to sztuczna pompa oddechowa, która dostarcza gaz do dróg oddechowych pacjenta.
Celem tego badania jest ustalenie, czy krótkie okresy stymulacji przepony mogą zapobiegać problemom z przeponą spowodowanym stosowaniem mechanicznych wentylatorów i zabiegami chirurgicznymi. Aby odpowiedzieć na to pytanie, zbadane zostaną zmiany w genach odpowiedzialnych za utrzymanie funkcji przepony. Gen jest kodem obecnym w każdej komórce twojego ciała i kontroluje zachowanie tej komórki. Ponadto badane będą zmiany właściwości kurczliwych włókien mięśniowych. Wyniki tego badania mogą pomóc w opracowaniu nowych metod leczenia zapobiegających osłabieniu przepony wynikającemu z zastosowania wentylacji mechanicznej.
Przegląd badań
Status
Interwencja / Leczenie
Szczegółowy opis
Chociaż wentylacja mechaniczna (MV) podtrzymuje życie, wiąże się z kosztami. MV radykalnie zmniejsza kurczliwość przepony, indukuje dysfunkcję przepony wywołaną respiratorem (VIDD), a czasami prowadzi do niepowodzenia odstawiania od piersi. VIDD obejmuje zmniejszone oddychanie mitochondrialne i zwiększony stres oksydacyjny, uszkodzenie włókien mięśniowych i zmniejszoną produkcję siły przepony.
W modelach zwierzęcych przerywany skurcz przepony podczas wspomagania MV osłabia VIDD. Istnieją jednak ograniczone dane dotyczące tego problemu u ludzi. W tym przypadku zespół badawczy proponuje bezpośrednie przetestowanie hipotezy, że przerywana stymulacja elektryczna (ES) ludzkiej półprzepony podczas długotrwałych operacji kardiochirurgicznych ze wsparciem MV zapobiega/osłabia VIDD w aktywnej półprzepony. Funkcja mitochondriów ma kluczowe znaczenie dla metabolizmu energetycznego i funkcji mięśni szkieletowych w przewlekle aktywnych mięśniach, takich jak przepona. Chociaż uważa się, że nieprawidłowa funkcja mitochondriów wytrąca VIDD w modelach zwierzęcych, dostępne są ograniczone dane dotyczące udziału mitochondriów w VIDD u ludzi. Co jeszcze ważniejsze, nie ma dostępnych interwencji, które mogłyby złagodzić te wady u ludzi. Tutaj zespół badawczy przetestuje wpływ innowacyjnego leczenia eksperymentalnego, przerywanej stymulacji elektrycznej (ES) hemidiafragmy podczas długotrwałych operacji z MV, na funkcję mitochondriów, właściwości kurczliwości pojedynczych włókien i kataboliczne szlaki mięśniowe w ludzkiej przeponie. Korzystając z eksperymentalnego projektu wewnątrzobiektowego, próbki mięśni ze stymulowanej półprzepony zostaną porównane z próbkami z niestymulowanej półprzepony. Zespół badawczy zbada dysfunkcję mitochondriów i stres oksydacyjny podczas przedłużającego się CTS/MV oraz potencjał ES w łagodzeniu lub zapobieganiu VIDD. Następnie zespół badawczy zbada wpływ ES na właściwości kurczliwości pojedynczego włókna i integralność tytyny. Na koniec zespół badawczy zbada wpływ ES na szlaki proteolityczne (kaspaza, kalpaina i ubikwityna-proteasom) oraz markery rybosomalnego RNA zmniejszonej syntezy białek związanej z VIDD.
Typ studiów
Zapisy (Rzeczywisty)
Faza
- Nie dotyczy
Kontakty i lokalizacje
Lokalizacje studiów
-
-
Florida
-
Gainesville, Florida, Stany Zjednoczone, 32610
- University of Florida
-
-
Kryteria uczestnictwa
Kryteria kwalifikacji
Wiek uprawniający do nauki
Akceptuje zdrowych ochotników
Opis
Kryteria przyjęcia:
- Pacjenci poddawani złożonym, planowym długotrwałym zabiegom chirurgicznym, zwykle trwającym 5-8 godzin lub dłużej, w tym przeszczepom płuc (np. plastyka zastawek, pomostowanie aortalno-wieńcowe i/lub naprawy aorty)
Kryteria wyłączenia:
- historia wcześniejszej operacji przepony lub opłucnej;
- rozpoznanie POChP ustala się na podstawie wywiadu klinicznego zgodnego z przewlekłym zapaleniem oskrzeli i/lub rozedmą płuc, długim wywiadem palenia papierosów oraz testów czynnościowych płuc potwierdzających nieodwracalną obturację dróg oddechowych (FEV1 < 40% wartości należnej, zgodnie z kryteriami Europejskiego Towarzystwa Chorób Płuc [ nie będzie dotyczyć pacjentów po przeszczepach]
- rozpoznanie przewlekłej niewydolności serca (IV klasa wg NYHA)
- diagnostyka kliniczna innych chorób płuc (mukowiscydoza, rozstrzenie oskrzeli, rak płuc itp.) [nie dotyczy pacjentów po przeszczepach]
- niewydolność nerek (stężenie kreatyniny w surowicy > 1,6 mg/dl);
- ciężka choroba wątroby (jakiekolwiek wyniki testów czynnościowych wątroby > 1,5-krotność górnej granicy normy);
- niedożywienie (wskaźnik masy ciała < 20 kg/m2),
- przewlekłe niekontrolowane lub słabo kontrolowane choroby metaboliczne (np. cukrzyca, niedoczynność lub nadczynność tarczycy)
- schorzenia ortopedyczne, podejrzenie zespołów paranowotworowych lub miopatycznych,
- jeśli w ocenie chirurga stan kliniczny pacjenta będzie tego wymagał, stymulacja przepony zostanie wstrzymana i biopsje nie zostaną wykonane,
Plan studiów
Jak projektuje się badanie?
Szczegóły projektu
- Główny cel: Zapobieganie
- Przydział: Nielosowe
- Model interwencyjny: Przydział równoległy
- Maskowanie: Brak (otwarta etykieta)
Broń i interwencje
Grupa uczestników / Arm |
Interwencja / Leczenie |
|---|---|
|
Eksperymentalny: Stymulacja
Elektryczna stymulacja hemidiafragmy
|
Impulsy elektryczne
|
|
Brak interwencji: Kontrola
Brak stymulacji hemidiafragmy
|
Co mierzy badanie?
Podstawowe miary wyniku
Miara wyniku |
Opis środka |
Ramy czasowe |
|---|---|---|
|
Oddychanie mitochondrialne
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Do oceny oddychania mitochondrialnego przepuszczalnych wiązek przepon zostanie wykorzystana respirometria o wysokiej rozdzielczości.
Dodanie podłoża substratowego do urządzenia do respirometrii Oroboros O2K umożliwia ilościowe określenie oddychania nieszczelnego i szczytowego oddychania niezwiązanego, wyrażonego jako pmol tlenu/s/mg mokrej masy.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Aktywność akonitazy
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Aby ocenić uszkodzenie mitochondriów, aktywność aktonitazy będzie mierzona spektrofotometrycznie.
Będzie ono oznaczane ilościowo w jednostkach/mg białka.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Peroksydacja lipidów
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Peroksydację lipidów ocenia się poprzez pomiar białek modyfikowanych 4-hydroksy-2-nonenalem.
Będzie ona określana ilościowo jako dowolne jednostki gęstości optycznej.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Aktywność Cyntazy Cytrynianowej
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Zmiany w łańcuchu transportu elektronów będą oceniane poprzez pomiar aktywności cyntazy cytrynianowej.
Będzie ono oznaczane ilościowo jako nmol/mg białka/min.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Pojedyncze włókno membranowe, siła właściwa
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Siła właściwa włókien pojedynczej membrany reprezentuje siłę generowaną na jednostkę powierzchni.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Pojedyncze włókno membranowe, szybkość ponownego rozwoju napięcia
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Zmierzone zostaną właściwości siły mechanicznej pojedynczego włókna membrany.
Szybkość ponownego rozwoju napięcia określa się ilościowo jako s^(-1).
|
Do ośmiu godzin
|
|
Wrażliwość na wapń (pCa50)
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Wartość pCa50 jest logarytmiczną skalą pCa (czułość Ca+2), przy której uzyskano połowę maksymalnej generacji siły.
Wartość pCa oblicza się jako -log10[Ca (nm)]; pCa50 to -log10[Ca (nm)], przy którym generowana jest połowa maksymalnej siły.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Różnica w stosunku całkowitego tytyny do stosunku łańcucha ciężkiego miozyny
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Zmierzono ilość całkowitego białka tytyny i zawartości białka ciężkiego łańcucha miozyny w homogenizowanych próbkach włókien przepony, a następnie obliczono jako stosunek całkowitej tytyny do zawartości ciężkiego łańcucha miozyny (wartość bez jednostki).
Podejście statystyczne zostało wybrane apriori jako różnica stosunku pomiędzy stroną stymulowaną i niestymulowaną.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Różnica w zawartości białka wiążącego tytynę
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Zawartość białek wiążących tytynę będzie oznaczona ilościowo metodą Western blot.
Zostanie ono znormalizowane do białka referencyjnego (GAPDH) i przedstawione jako intensywność optyczna (AU).
|
Do ośmiu godzin
|
|
Różnica w zawartości białka Calpain 1
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Stężenie kalpainy 1 (mu-kalpainy) będzie mierzone za pomocą analizy Western Blot i będzie prezentowane jako procent całkowitego natężenia w stymulowanych i niestymulowanych półprzeponach
|
Do ośmiu godzin
|
|
Różnica w zawartości białka Calpain 2
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Stężenie kalpainy 2 będzie mierzone za pomocą automatycznego, kapilarnego testu immunologicznego przy użyciu systemu Jess, znormalizowanego do całkowitego białka i będzie prezentowane jako obszar skorygowanego piku (AU) w stymulowanych i niestymulowanych półprzeponach.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Różnica w zawartości białka Calpain 3
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Kalpaina 3 będzie mierzona za pomocą analizy Western Blot i będzie przedstawiona jako stosunek rozszczepionej do całkowitej kalpainy 3 (wartość bez jednostki) w stymulowanych i niestymulowanych półprzeponach.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Różnica w zawartości białka kaspazy-3
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Kaspaza-3 będzie mierzona za pomocą analizy Western Blot, normalizowana do całkowitego białka załadowanego w każdej ścieżce i będzie przedstawiana jako obszar skorygowanego piku (AU) w stymulowanych i niestymulowanych włóknach mięśniowych półprzepony.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Atrogina 1
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Atroginę 1 będzie mierzona za pomocą analizy immunologicznej białka Jessa, normalizowana do białka całkowitego i przedstawiana jako skorygowana powierzchnia piku (AU) w stymulowanych i niestymulowanych włóknach mięśniowych półprzepony.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Różnica w składzie egzonu Titin
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Skład eksonów tytyny zostanie oceniony i określony ilościowo za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy w czasie rzeczywistym (qPCR).
N2A i tT2 zostaną obliczone jako procent całkowitej tityny.
|
Do ośmiu godzin
|
Inne miary wyników
Miara wyniku |
Opis środka |
Ramy czasowe |
|---|---|---|
|
Kaspaza-9
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Kaspaza-9 zostanie zmierzona za pomocą analizy Western Blot i zostanie przedstawiona jako procentowa różnica w ekspresji.
|
Do ośmiu godzin
|
|
MurF1
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
MurF1 zostanie zmierzony za pomocą analizy Western Blot i zostanie przedstawiony jako procentowa różnica w ekspresji.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Foxo-3
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Foxo-3 zostanie zmierzony za pomocą analizy Western Blot i zostanie przedstawiony jako procentowa różnica w ekspresji.
|
Do ośmiu godzin
|
|
28SrRNA
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
28SrRNA będzie mierzone za pomocą analizy Western Blot i będzie przedstawiane jako procentowa różnica w ekspresji.
|
Do ośmiu godzin
|
|
18SrRNA
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
18SrRNA zostanie zmierzony za pomocą analizy Western Blot i zostanie przedstawiony jako procentowa różnica w ekspresji.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Produkcja mitochondrialnych reaktywnych form tlenu
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Wytwarzanie mitochondrialnych reaktywnych form tlenu (ROS) zostanie ocenione przy użyciu podejścia in situ do pomiaru wytwarzania nadtlenku wodoru w przepuszczalnych wiązkach włókien mięśni szkieletowych przepony.
Będzie ona oznaczana ilościowo jako pmol/min/mg suchej masy.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Aktywność oksydazy cytochromowej c (COX).
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Zmiany w łańcuchu transportu elektronów będą oceniane poprzez pomiar aktywności oksydazy cytochromu c (COX).
Będzie ono oznaczane ilościowo w jednostkach/mcg białka.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Częstotliwość mutacji jądrowego DNA
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Do pomiaru częstotliwości mutacji jądrowego DNA zostanie wykorzystana ilościowa reakcja PCR typu Long-Amplikon.
Będzie ona określana ilościowo jako liczba uszkodzeń/10 kilozasad.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Rozmiar Titina
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Oceniona zostanie integralność tityny.
Względny rozmiar tytyny będzie określany ilościowo w nm.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Proteasom 20S
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Proteasom 20S zostanie zmierzony za pomocą analizy Western Blot i zostanie przedstawiony jako procentowa różnica w ekspresji.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Proteasom 26S
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Proteasom 26S zostanie zmierzony za pomocą analizy Western Blot i zostanie przedstawiony jako procentowa różnica w ekspresji.
|
Do ośmiu godzin
|
|
45S Pre-rRNA
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Pre-rRNA 45S zostanie zmierzone za pomocą analizy Western Blot i zostanie przedstawione jako procentowa różnica w ekspresji.
|
Do ośmiu godzin
|
|
Częstotliwość mutacji mitochondrialnego DNA
Ramy czasowe: Do ośmiu godzin
|
Do pomiaru częstotliwości mutacji mitochondrialnego DNA zostanie wykorzystana ilościowa reakcja PCR typu Long-Amplikon.
Będzie ona określana ilościowo jako liczba uszkodzeń/10 kilozasad.
|
Do ośmiu godzin
|
Współpracownicy i badacze
Sponsor
Współpracownicy
Śledczy
- Główny śledczy: Anatole D Martin, PhD, University of Florida
- Główny śledczy: Thomas M Beaver, MD, University of Florida
- Główny śledczy: Barbara Smith, PhD, PT, University of Florida
Daty zapisu na studia
Główne daty studiów
Rozpoczęcie studiów (Rzeczywisty)
Zakończenie podstawowe (Rzeczywisty)
Ukończenie studiów (Rzeczywisty)
Daty rejestracji na studia
Pierwszy przesłany
Pierwszy przesłany, który spełnia kryteria kontroli jakości
Pierwszy wysłany (Rzeczywisty)
Aktualizacje rekordów badań
Ostatnia wysłana aktualizacja (Rzeczywisty)
Ostatnia przesłana aktualizacja, która spełniała kryteria kontroli jakości
Ostatnia weryfikacja
Więcej informacji
Terminy związane z tym badaniem
Słowa kluczowe
Inne numery identyfikacyjne badania
- IRB201602186-N
- R01AR072328 (Grant/umowa NIH USA)
Informacje o lekach i urządzeniach, dokumenty badawcze
Bada produkt leczniczy regulowany przez amerykańską FDA
Bada produkt urządzenia regulowany przez amerykańską FDA
Te informacje zostały pobrane bezpośrednio ze strony internetowej clinicaltrials.gov bez żadnych zmian. Jeśli chcesz zmienić, usunąć lub zaktualizować dane swojego badania, skontaktuj się z register@clinicaltrials.gov. Gdy tylko zmiana zostanie wprowadzona na stronie clinicaltrials.gov, zostanie ona automatycznie zaktualizowana również na naszej stronie internetowej .
Badania kliniczne na Elektryczna stymulacja hemidiafragmy
-
Hopital ForcillesJeszcze nie rekrutacjaDysfagia | Elektrostymulacja Neuromięśniowa