Plasticidade musculoesquelética após lesão medular
6 de outubro de 2022 atualizado por: Richard K Shields
Pacientes com lesão medular (LM) apresentam síndrome metabólica, diabetes, obesidade, úlceras de pressão e doenças cardiovasculares em taxas muito maiores do que a população em geral. Um método de reabilitação para prevenir ou reverter as consequências metabólicas sistêmicas da LME é uma necessidade premente. O objetivo deste estudo é determinar a dose de atividade muscular que pode aumentar um fenótipo muscular oxidativo e melhorar os marcadores clínicos de saúde metabólica e remodelação óssea em pacientes com SCI. O objetivo de longo prazo desta pesquisa é desenvolver intervenções baseadas em exercícios para prevenir condições secundárias de saúde, como diabetes e, em última análise, proteger a qualidade de vida (QOL) relacionada à saúde. Objetivo Específico 1: Comparar alterações na regulação do gene do músculo esquelético em indivíduos que recebem postura ativo-resistida de alta frequência (AF) e postura ativo-resistida de baixa frequência (LF) por 3 anos. Hipótese 1: A expressão de genes que regulam o metabolismo do músculo esquelético apoiará que HF e LF instigam uma mudança em direção a um fenótipo muscular oxidativo. Uma nova descoberta será que o LF é um poderoso regulador das vias oxidativas no músculo esquelético. Objetivo Específico 2: Comparar mudanças nos marcadores sistêmicos de saúde metabólica e remodelação óssea em indivíduos com LM que recebem IC ou LF por 3 anos. Hipótese 2: HF e LF reduzirão os níveis de glicose/insulina e a pontuação HOMA (avaliação do modelo de homeostase).
Objetivo secundário: Medir a qualidade de vida relatada pelo sujeito usando a métrica de pesquisa EQ-5D. Hipótese 3: Indivíduos com IC e LF mostrarão uma tendência de melhorar a qualidade de vida auto-relatada após 3 anos. Haverá uma associação entre a melhora metabólica e a melhora da percepção da qualidade de vida. Estas observações apoiarão que esta intervenção tem forte viabilidade para futura tradução clínica.
Visão geral do estudo
Status
Concluído
Condições
Tipo de estudo
Intervencional
Inscrição (Real)
71
Estágio
- Não aplicável
Contactos e Locais
Esta seção fornece os detalhes de contato para aqueles que conduzem o estudo e informações sobre onde este estudo está sendo realizado.
Locais de estudo
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Iowa
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Iowa City, Iowa, Estados Unidos, 52242
- University of Iowa
-
-
Critérios de participação
Os pesquisadores procuram pessoas que se encaixem em uma determinada descrição, chamada de critérios de elegibilidade. Alguns exemplos desses critérios são a condição geral de saúde de uma pessoa ou tratamentos anteriores.
Critérios de elegibilidade
Idades elegíveis para estudo
21 anos a 60 anos (Adulto)
Aceita Voluntários Saudáveis
Não
Gêneros Elegíveis para o Estudo
Tudo
Descrição
Critério de inclusão:
- Motor completo SCI (AIS A-B)
Critério de exclusão:
- úlceras de pressão
- infecção crônica
- Contraturas musculares dos membros inferiores
- Trombose venosa profunda
- Distúrbio hemorrágico
- Fraturas recentes de membros
- Qualquer doença comórbida conhecida por afetar o metabolismo ósseo (como disfunção da paratireoide)
- Gravidez
- Medicamentos anti-osteoporose
- Suplementos de vitamina D
- Metformina ou outros medicamentos para diabetes.
Plano de estudo
Esta seção fornece detalhes do plano de estudo, incluindo como o estudo é projetado e o que o estudo está medindo.
Como o estudo é projetado?
Detalhes do projeto
- Finalidade Principal: Ciência básica
- Alocação: Não randomizado
- Modelo Intervencional: Atribuição Paralela
- Mascaramento: Nenhum (rótulo aberto)
Armas e Intervenções
Grupo de Participantes / Braço |
Intervenção / Tratamento |
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Experimental: Regulação genética aguda
Adaptações na regulação gênica em resposta ao exercício eletricamente induzido em sessão única
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Uma única sessão de exercício induzido eletricamente para os grupos musculares do quadríceps e isquiotibiais de pessoas com paralisia.
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Experimental: Estudo de Treinamento
Adaptações na regulação genética, marcadores metabólicos e métricas de relatórios de indivíduos em resposta a até 3 anos de exercício induzido eletricamente
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Múltiplas sessões de exercícios induzidos eletricamente para os grupos musculares do quadríceps e isquiotibiais por até 3 anos em pessoas com paralisia.
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O que o estudo está medindo?
Medidas de resultados primários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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Regulação genética aguda: MSTN
Prazo: 3 horas após uma única sessão de estimulação elétrica
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Efeito pós-estimulação agudo sobre a expressão da miostatina do músculo esquelético (MSTN), medido por meio de biópsia muscular e análise de matriz de exon.
O resumo da sonda e a normalização do conjunto de sondas foram realizados usando média multichip robusta, que incluiu correção de fundo, normalização de quantil, transformação de log2 e resumo do conjunto de sonda polida mediana. 0 representa nenhuma expressão de mRNA e valores mais altos representam maior expressão em comparação com todos os genes no microarray.
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3 horas após uma única sessão de estimulação elétrica
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Regulação gênica aguda: PGC1-alfa
Prazo: 3 horas após uma única sessão de estimulação elétrica
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Efeito pós-estimulação agudo sobre a expressão do coativador gama alfa (PGC1-alfa) do receptor ativado por proliferador de peroxissoma do músculo esquelético, medido por meio de biópsia muscular e análise de matriz de exon.
O resumo da sonda e a normalização do conjunto de sondas foram realizados usando média multichip robusta, que incluiu correção de fundo, normalização de quantil, transformação de log2 e resumo do conjunto de sonda polida mediana. 0 representa nenhuma expressão de mRNA e valores mais altos representam maior expressão em comparação com todos os genes no microarray.
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3 horas após uma única sessão de estimulação elétrica
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Regulação genética aguda: PDK4
Prazo: 3 horas após uma única sessão de estimulação elétrica
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Efeito pós-estimulação agudo sobre a expressão da isoenzima 4 (PDK4-alfa) da piruvato desidrogenase quinase do músculo esquelético, medido por meio de biópsia muscular e análise de matriz de exon.
O resumo da sonda e a normalização do conjunto de sondas foram realizados usando média multichip robusta, que incluiu correção de fundo, normalização de quantil, transformação de log2 e resumo do conjunto de sonda polida mediana. 0 representa nenhuma expressão de mRNA e valores mais altos representam maior expressão em comparação com todos os genes no microarray.
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3 horas após uma única sessão de estimulação elétrica
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Regulação genética aguda: SDHB
Prazo: 3 horas após uma única sessão de estimulação elétrica
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Efeito agudo pós-estimulação sobre a expressão de succinato desidrogenase-B (SDHB) do músculo esquelético, medido por meio de biópsia muscular e análise de matriz de exon.
O resumo da sonda e a normalização do conjunto de sondas foram realizados usando média multichip robusta, que incluiu correção de fundo, normalização de quantil, transformação de log2 e resumo do conjunto de sonda polida mediana. 0 representa nenhuma expressão de mRNA e valores mais altos representam maior expressão em comparação com todos os genes no microarray.
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3 horas após uma única sessão de estimulação elétrica
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Regulação genética pós-treinamento: MSTN
Prazo: até 3 anos
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Expressão de miostatina no músculo esquelético (MSTN) pré e pós-treinamento, medida por meio de biópsia muscular e análise de matriz de exon.
O resumo da sonda e a normalização do conjunto de sondas foram realizados usando média multichip robusta, que incluiu correção de fundo, normalização de quantil, transformação de log2 e resumo do conjunto de sonda polida mediana. 0 representa nenhuma expressão de mRNA e valores mais altos representam maior expressão em comparação com todos os genes no microarray.
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até 3 anos
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Regulação do gene pós-treinamento: PGC1-alfa
Prazo: até 3 anos
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Expressão pré e pós-treinamento do coativador gama alfa (PGC1-alfa) do receptor ativado por proliferador de peroxissoma do músculo esquelético, medido por meio de biópsia muscular e análise de matriz de exon.
O resumo da sonda e a normalização do conjunto de sondas foram realizados usando média multichip robusta, que incluiu correção de fundo, normalização de quantil, transformação de log2 e resumo do conjunto de sonda polida mediana. 0 representa nenhuma expressão de mRNA e valores mais altos representam maior expressão em comparação com todos os genes no microarray.
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até 3 anos
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Regulação genética pós-treinamento: PDK4
Prazo: até 3 anos
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Expressão da isoenzima 4 (PDK4-alfa) da piruvato desidrogenase quinase do músculo esquelético pré e pós-treinamento, medida por meio de biópsia muscular e análise de matriz de exon.
O resumo da sonda e a normalização do conjunto de sondas foram realizados usando média multichip robusta, que incluiu correção de fundo, normalização de quantil, transformação de log2 e resumo do conjunto de sonda polida mediana. 0 representa nenhuma expressão de mRNA e valores mais altos representam maior expressão em comparação com todos os genes no microarray.
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até 3 anos
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Regulação gênica pós-treinamento: SDHB
Prazo: até 3 anos
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Expressão de succinato desidrogenase-B (SDHB) do músculo esquelético pré e pós-treinamento, medida por meio de biópsia muscular e análise de matriz de exon.
O resumo da sonda e a normalização do conjunto de sondas foram realizados usando média multichip robusta, que incluiu correção de fundo, normalização de quantil, transformação de log2 e resumo do conjunto de sonda polida mediana. 0 representa nenhuma expressão de mRNA e valores mais altos representam maior expressão em comparação com todos os genes no microarray.
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até 3 anos
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Metabolismo pós-treino: glicose em jejum
Prazo: até 3 anos
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Glicemia em jejum pré e pós-treino, medida por punção venosa e ensaios laboratoriais padrão
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até 3 anos
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Metabolismo pós-treino: insulina em jejum
Prazo: até 3 anos
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Insulina em jejum pré e pós-treino, medida por punção venosa e ensaios laboratoriais padrão
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até 3 anos
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Metabolismo pós-treino: Pontuação HOMA
Prazo: até 3 anos
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Pontuação HOMA pré e pós-treinamento, calculada por meio da equação de avaliação do modelo de homeostase. Valores máximos/mínimos: não aplicável. Escores >2 são indicativos de resistência à insulina. |
até 3 anos
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Revitalização óssea pós-treino: osteocalcina
Prazo: até 3 anos
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Osteocalcina sérica pré e pós-treinamento, medida por punção venosa e ensaio imunossorvente ligado a enzima
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até 3 anos
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Medidas de resultados secundários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
|---|---|---|
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Medidas do relatório do assunto pós-treinamento: EQ-5D
Prazo: até 3 anos
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QALY pré e pós-treinamento (anos de vida ajustados pela qualidade) por meio do instrumento de pesquisa de relatório de assunto EQ-5D. A escala varia de -0,287 a 0,992. Valores mais altos indicaram maior autopercepção do estado de saúde. |
até 3 anos
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Colaboradores e Investigadores
É aqui que você encontrará pessoas e organizações envolvidas com este estudo.
Patrocinador
Colaboradores
Investigadores
- Investigador principal: Richard K Shields, PhD, PT, University of Iowa
Publicações e links úteis
A pessoa responsável por inserir informações sobre o estudo fornece voluntariamente essas publicações. Estes podem ser sobre qualquer coisa relacionada ao estudo.
Publicações Gerais
- 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.
Datas de registro do estudo
Essas datas acompanham o progresso do registro do estudo e os envios de resumo dos resultados para ClinicalTrials.gov. Os registros do estudo e os resultados relatados são revisados pela National Library of Medicine (NLM) para garantir que atendam aos padrões específicos de controle de qualidade antes de serem publicados no site público.
Datas Principais do Estudo
Início do estudo (Real)
1 de maio de 2015
Conclusão Primária (Real)
18 de novembro de 2021
Conclusão do estudo (Real)
18 de novembro de 2021
Datas de inscrição no estudo
Enviado pela primeira vez
2 de dezembro de 2015
Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ
3 de dezembro de 2015
Primeira postagem (Estimativa)
4 de dezembro de 2015
Atualizações de registro de estudo
Última Atualização Postada (Real)
4 de novembro de 2022
Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade
6 de outubro de 2022
Última verificação
1 de agosto de 2022
Mais Informações
Termos relacionados a este estudo
Palavras-chave
Termos MeSH relevantes adicionais
Outros números de identificação do estudo
- 200412709
- R01HD084645 (Concessão/Contrato do NIH dos EUA)
Plano para dados de participantes individuais (IPD)
Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?
NÃO
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