Administração de Dióxido de Carbono e Limpeza de Resíduos Cerebrais (COPETBI)
Mecanismos Subjacentes ao Efluxo de Proteínas Induzido por Dióxido de Carbono na Saúde e no Traumatismo Cranioencefálico
Os investigadores acreditam que isto seria um indicador de que o cérebro está a eliminar resíduos com maior eficácia.
O estudo atual utilizará um design equilibrado, no qual indivíduos com e sem histórico de lesão cerebral traumática (TBI) receberão diferentes níveis de CO2 (alterações direcionadas de aproximadamente 5 ou 10 mmHG no CO2 expirado final) com aproximadamente uma semana de intervalo.
O design equilibrado significa que cada participante recebe uma única dose de CO2 em cada visita, e diferentes doses de CO2 em cada visita.
A ordem em que os participantes recebem a dose é aleatorizada, e o participante não será informado sobre a dose.
Visão geral do estudo
Status
Intervenção / Tratamento
Descrição detalhada
A depuração deficiente de resíduos metabólicos e detritos celulares é uma característica marcante do TBI e outras condições neurodegenerativas. A depuração ocorre principalmente através das vias glinfáticas/linfáticas, que dependem parcialmente do influxo de líquido cefalorraquidiano (LCR). O fluxo de LCR é máximo durante o sono, quando as oscilações de baixa frequência no volume sanguíneo cerebral são mais proeminentes. Os investigadores propõem que a alteração dos níveis de volume sanguíneo cerebral através da administração de CO₂ irá impulsionar o fluxo de LCR e, em última análise, promover a depuração de resíduos cerebrais. O estudo proposto é significativo porque examina se o CO₂ prescrito pode aumentar o efluxo proteico (ou seja, um substituto para a depuração de resíduos), e os mecanismos biológicos que podem mediar este mecanismo tanto na saúde como na doença. O primeiro objetivo do estudo é, portanto, determinar se a administração de CO₂, um potente vasodilatador, pode ser prescrita para imitar alterações globais no volume sanguíneo cerebral de forma dose-dependente. Os níveis proteicos basais e o efluxo (ou seja, a alteração em relação à linha de base) são quantificados utilizando plataformas proteómicas de alta sensibilidade. O segundo objetivo é examinar como as diferenças individuais na função cerebrovascular e outros fatores de doença, como a atrofia, afetam o efluxo proteico induzido por CO₂.
Utilizando um design contrabalançado (AB/BA), indivíduos (com idades entre 18-82 anos) com TBI crónico e indivíduos sem histórico de TBI (sujeitos saudáveis) serão dosados para atingir alterações de 5 ou 10 mmHg no CO₂ expirado final. É importante destacar que os mecanismos cerebrovasculares propostos e os marcadores substitutos de depuração de resíduos são facilmente quantificados em humanos utilizando imagens de RM avançadas e plataformas proteómicas comercialmente disponíveis, aumentando exponencialmente a sua tradução clínica.
Tipo de estudo
Inscrição (Estimado)
Estágio
- Não aplicável
Contactos e Locais
Contato de estudo
- Nome: Jody Roberts, MS
- Número de telefone: 505-272-5028
- E-mail: jroberts@mrn.org
Estude backup de contato
- Nome: Andrew Mayer R The Mind Research Network, PhD
- Número de telefone: 505-272-0769
- E-mail: amayer@mrn.org
Locais de estudo
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New Mexico
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Albuquerque, New Mexico, Estados Unidos, 87106
- Recrutamento
- The Mind Research Network
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Contato:
- Jody Roberts, MS
- Número de telefone: 505-272-5028
- E-mail: jroberts@mrn.org
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Investigador principal:
- Andrew Mayer, Phd
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Critérios de participação
Critérios de elegibilidade
Idades elegíveis para estudo
- Adulto
- Adulto mais velho
Aceita Voluntários Saudáveis
Descrição
Critérios de inclusão para a coorte de TBI: 1) Capaz de dar consentimento informado válido, 2) 18-82 anos de idade, 3) histórico de TBI de qualquer nível de gravidade (leve, moderado ou grave) que tenha ocorrido na idade adulta (18 anos ou mais), que será confirmado através de um método de identificação semiestruturado (inclui perguntar sobre perda de consciência, amnésia pós-traumática e sensação de atordoamento/confusão).
Critérios de inclusão para a coorte de Sujeitos Saudáveis: 1) Capaz de dar consentimento informado válido e 2) 18-82 anos de idade.
Critérios de exclusão para a coorte de TBI: 1) contraindicações para a ressonância magnética, incluindo gravidez ou claustrofobia, 2) incapaz de dar consentimento informado válido, encarcerado, 3) diagnosticado com Alzheimer, ADRD ou comprometimento cognitivo leve, 4) histórico prévio de perturbações do espetro do autismo, deficiência intelectual, perturbações neurológicas graves (por exemplo, epilepsia, tumores, outras condições que requeiram neurocirurgia) ou perturbações psiquiátricas (que requeiram hospitalização) anteriores ao início do TBI, 5) diagnóstico atual ou anterior de uma perturbação do espetro da psicose ou perturbação bipolar, 6) doenças respiratórias ou condições pulmonares que possam aumentar o risco dos procedimentos do estudo (por exemplo, asma grave, doença pulmonar obstrutiva crónica ou outras perturbações respiratórias significativas), 7) histórico de arritmias cardíacas, 8) histórico de perturbação atual por uso de substâncias, 9) não fluente em inglês (com base no rastreio), 10) Peso inferior a 110 libras para a colheita de sangue.
Critérios de exclusão para a coorte de Sujeitos Saudáveis: 1) contraindicações para a ressonância magnética, incluindo gravidez ou claustrofobia, 2) incapaz de dar consentimento informado válido, encarcerado, 3) diagnosticado com Alzheimer, ADRD ou comprometimento cognitivo leve, 4) histórico de perturbações do desenvolvimento, neurológicas ou psiquiátricas que requeiram hospitalização, 5) uso regular de qualquer substância nos últimos seis meses (ou seja, sem uso atual confirmado com rastreio urinário), 6) lesão cerebral prévia com perda de consciência superior a 30 minutos, 7) doenças respiratórias ou condições pulmonares que possam aumentar o risco dos procedimentos do estudo (por exemplo, asma grave, doença pulmonar obstrutiva crónica ou outras perturbações respiratórias significativas), 8) histórico de arritmias cardíacas, 9) não fluente em inglês (com base no rastreio), 10) Peso inferior a 110 libras para a colheita de sangue.
Plano de estudo
Como o estudo é projetado?
Detalhes do projeto
- Finalidade Principal: Ciência básica
- Alocação: Randomizado
- Modelo Intervencional: Atribuição cruzada
- Mascaramento: Solteiro
Armas e Intervenções
Grupo de Participantes / Braço |
Intervenção / Tratamento |
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Experimental: Indivíduos com TCE
Um desenho equilibrado e cruzado (AB/BA), em que indivíduos com TBI (idade 18-82 anos) podem ser dosados para alcançar alterações de 5 ou 10 mmHg na ETCO2 em múltiplas visitas.
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Este estudo analisa diferentes níveis de exposição ao dióxido de carbono (CO2) (alterações de aproximadamente 5 ou 10 mmHg) no cérebro e nas proteínas no sangue, em resposta a uma tarefa de hipercapnia enquanto os participantes são submetidos a ressonância magnética.
Esta sequência misturará dinamicamente gases para atingir um aumento de 5 ou 10 mmHg no ETCO2 (aumento de ~5-7% de CO2 e diminuição igual de nitrogénio) mantendo o O2 constante.
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Experimental: Sujeitos Saudáveis
Um desenho contrabalançado, de cruzamento (AB/BA), no qual indivíduos sem historial de TBI (sujeitos saudáveis, com idades entre 18-82 anos) podem receber doses para atingir alterações de 5 ou 10 mmHg na ETCO2 ao longo de múltiplas visitas.
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Este estudo analisa diferentes níveis de exposição ao dióxido de carbono (CO2) (alterações de aproximadamente 5 ou 10 mmHg) no cérebro e nas proteínas no sangue, em resposta a uma tarefa de hipercapnia enquanto os participantes são submetidos a ressonância magnética.
Esta sequência misturará dinamicamente gases para atingir um aumento de 5 ou 10 mmHg no ETCO2 (aumento de ~5-7% de CO2 e diminuição igual de nitrogénio) mantendo o O2 constante.
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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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Reatividade Cerebrovascular (CVR), líquido cefalorraquidiano volumoso vascularmente induzido (VE-bCSF)
Prazo: 2,5 horas após a intervenção. Os dados serão reportados no final do estudo para todos os participantes.
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A reatividade cerebrovascular (CVR) será quantificada utilizando regressores de dióxido de carbono expirado no final da expiração (ETCO₂) com desfasamento temporal para modelar as alterações dependentes do nível de oxigénio no sangue (BOLD) através de ressonância magnética funcional, capturando a relação positiva com desfasamento temporal entre o ETCO₂ e o sinal BOLD.
As alterações vasculares potenciadas no fluxo global do líquido cefalorraquidiano (LCR) serão avaliadas através da regressão dos sinais globais da substância cinzenta filtrados por banda passante e das suas derivadas no fluxo global do LCR, para capturar a relação negativa com desfasamento temporal.
Ambas as medições estão em unidades arbitrárias e serão quantificadas através do cálculo da percentagem de alteração do sinal e do ajuste estatístico entre os regressores.
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2,5 horas após a intervenção. Os dados serão reportados no final do estudo para todos os participantes.
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Efluxo de Proteínas (Medida Substituta da Eliminação de Resíduos Cerebrais)
Prazo: Serão recolhidas amostras de sangue no início, imediatamente antes da hipercapnia, 45 minutos após a hipercapnia, 90 minutos após a hipercapnia e 150 minutos após a hipercapnia. Os dados serão reportados no final do estudo para todos os participantes.
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A efluxão proteica do cérebro para o sangue será medida utilizando a plataforma Quanterix, com proteínas primárias incluindo cadeia leve de neurofilamento, tau derivada do cérebro e proteína glial fibrilar ácida (unidades=picograma/miligrama). Para a cadeia leve de neurofilamento (NfL), o limite de deteção (LOD) é 0,104 pg/mL, o intervalo é 0,025-0,276 pg/mL, e o limite inferior de quantificação (LLOQ) é 0,241 pg/mL. Para a proteína glial fibrilar ácida (GFAP), o LOD é 0,221 pg/mL, o intervalo é 0,042-0,481 pg/mL, e o LLOQ é 0,467 pg/mL. Para a tau derivada do cérebro (BD Tau), o LOD é 0,024 pg/mL, o intervalo é 0,007-0,059 pg/mL, e o LLOQ é 0,053 pg/mL. Todos os valores são obtidos das folhas de dados do website da Quanterix. |
Serão recolhidas amostras de sangue no início, imediatamente antes da hipercapnia, 45 minutos após a hipercapnia, 90 minutos após a hipercapnia e 150 minutos após a hipercapnia. Os dados serão reportados no final do estudo para todos os participantes.
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Medidas de resultados secundários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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Sintomas
Prazo: Após a primeira colheita de sangue (ou seja, sangue recolhido na linha de base), 10 e 20 minutos pós-hipercapnia, bem como após a colheita de sangue 90 minutos pós-hipercapnia. Os dados serão relatados na conclusão do estudo para todos os participantes.
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Os participantes serão solicitados a avaliar 4 sintomas diferentes (dor de cabeça atual, tontura atual, náusea atual e confusão mental atual) numa escala de Likert (intervalo 0-10 para cada sintoma) em vários momentos durante o estudo.
As avaliações dos sintomas serão somadas para criar uma pontuação sumária única que pode variar entre 0 e 40.
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Após a primeira colheita de sangue (ou seja, sangue recolhido na linha de base), 10 e 20 minutos pós-hipercapnia, bem como após a colheita de sangue 90 minutos pós-hipercapnia. Os dados serão relatados na conclusão do estudo para todos os participantes.
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Colaboradores e Investigadores
Patrocinador
Investigadores
- Investigador principal: Andrew R Mayer, Phd, Mind Research Network
Datas de registro do estudo
Datas Principais do Estudo
Início do estudo (Estimado)
Conclusão Primária (Estimado)
Conclusão do estudo (Estimado)
Datas de inscrição no estudo
Enviado pela primeira vez
Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ
Primeira postagem (Real)
Atualizações de registro de estudo
Última Atualização Postada (Real)
Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade
Última verificação
Mais Informações
Termos relacionados a este estudo
Palavras-chave
Termos MeSH relevantes adicionais
Outros números de identificação do estudo
- 25-415
Plano para dados de participantes individuais (IPD)
Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?
Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo
Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA
Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA
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