Эта страница была переведена автоматически, точность перевода не гарантируется. Пожалуйста, обратитесь к английской версии для исходного текста.

Alterations in Muscle After Total Knee Arthroplasty

7 июня 2021 г. обновлено: University of Colorado, Denver

Alterations in Skeletal Muscle Gene Expression Following Total Knee Arthroplasty

The overall goals of this work are: 1) to elucidate alterations in gene expression and downstream protein synthesis 2 weeks after Total Knee Arthroplasty (TKA) to better explain quadriceps muscle atrophy after TKA and 2) understand the mechanisms responsible for improved maintenance of muscle strength with Neuromuscular Electrical Stimulation (NMES) utilization. Furthermore, this investigation seeks to expand previous findings regarding attenuation of strength and functional performance deficits with NMES application to better understand how altered gene expression influences muscle function.

Обзор исследования

Тип исследования

Интервенционный

Регистрация (Ожидаемый)

20

Фаза

  • Непригодный

Контакты и местонахождение

В этом разделе приведены контактные данные лиц, проводящих исследование, и информация о том, где проводится это исследование.

Места учебы

    • Colorado
      • Aurora, Colorado, Соединенные Штаты, 80045
        • University of Colorado School of Medicine
      • Aurora, Colorado, Соединенные Штаты, 80045
        • Univeristy of Colorado Anschutz Medical Campus

Критерии участия

Исследователи ищут людей, которые соответствуют определенному описанию, называемому критериям приемлемости. Некоторыми примерами этих критериев являются общее состояние здоровья человека или предшествующее лечение.

Критерии приемлемости

Возраст, подходящий для обучения

От 50 лет до 75 лет (Взрослый, Пожилой взрослый)

Принимает здоровых добровольцев

Нет

Полы, имеющие право на обучение

Все

Описание

Inclusion Criteria:

  • 50 to 75 years of age
  • Scheduled for unilateral TKA at University of Colorado Hospital
  • Diagnosed with osteoarthritis
  • Cognitive status that allows patients to consistently comprehend and repeat back directions regarding the details of the study

Exclusion Criteria:

  • Neurological, vascular or cardiac problems that significantly limit function
  • BMI > 35
  • Testosterone supplementation
  • Pregnancy
  • Anticoagulant therapy

Учебный план

В этом разделе представлена ​​подробная информация о плане исследования, в том числе о том, как планируется исследование и что оно измеряет.

Как устроено исследование?

Детали дизайна

  • Основная цель: Уход
  • Распределение: Рандомизированный
  • Интервенционная модель: Параллельное назначение
  • Маскировка: Одинокий

Оружие и интервенции

Группа участников / Армия
Вмешательство/лечение
Экспериментальный: Neuromuscular Electrical Stimulation

Neuromuscular Electrical Stimulation (NMES) 48 hours after TKA, 5x/week, 2x/day, for 45 minutes/session.

Standard Rehabilitation Protocol

5x/week, 2x/day, for 45 minutes/session
Standard physical therapy after TKA
Активный компаратор: Control
Standard Rehabilitation Protocol
Standard physical therapy after TKA

Что измеряет исследование?

Первичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
Catabolic gene expression
Временное ограничение: Change in gene expression from immediately pre surgery to 2 weeks after surgery
Standard procedures including total RNA isolation, cDNA synthesis, cRNA labeling, microarray hybridization and image acquisition will be performed. Protein content (translation of MAFbx, MuRF1, myostatin) will be analyzed. Total RNA (500 ng) will be reverse transcribed with the iScript cDNA synthesis kit (Bio-Rad, Hercules, CA), and quantitative PCR will be performed using primer sets for genes of interest, reference genes and iQ SYBR Supermix (Bio-Rad) following manufacturer's protocols.
Change in gene expression from immediately pre surgery to 2 weeks after surgery

Вторичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
Changes in quadriceps strength
Временное ограничение: 3 days Pre operative and 2 weeks post operative
Isometric quadriceps strength will be using a doublet interpolation test performed by research assistants blinded to participants' treatment randomization. Briefly, patients will be seated and stabilized in a HUMAC NORM (Computer Sports Medicine Incorporated, Stoughton, MA) dynamometer with their knee flexed to 60 degrees. After proper warm up, patients will be asked to perform a maximum voluntary isometric contraction of their quadriceps while receiving verbal reinforcement.
3 days Pre operative and 2 weeks post operative
Changes in quadriceps size
Временное ограничение: 3 days Pre operative and 2 weeks post operative
Peripheral Quantitative Computed Tomography scans of the distal femur will be used to assess the changes in quadriceps muscle morphology quantitatively. The maximal cross-sectional area of the quadriceps will be determined prior to TKA and ~14 days after TKA by manually placing the scanner at a line marked on the vastus lateralis one third of the distance between the greater trochanter and the lateral epicondyle of the femur. The pQCT software will analyze the image and calculate muscle cross-sectional area. A previous investigation by Cramer, et al. validated the pQCT to measurement of muscle cross-sectional area by comparison to MRI and (R2 values of 0.979 and 0.983). In addition, the use of the pQCT to measure muscle cross sectional area had high test-retest reliability, with ICC values of 0.996 and 0.998.
3 days Pre operative and 2 weeks post operative
Changes in quadriceps activation
Временное ограничение: 3 days Pre operative and 2 weeks post operative
Isometric quadriceps activation testing will be using a doublet interpolation test performed by research assistants blinded to participants' treatment randomization. Briefly, patients will be seated and stabilized in a HUMAC NORM (Computer Sports Medicine Incorporated, Stoughton, MA) dynamometer with their knee flexed to 60 degrees. After proper warm up, patients will be asked to perform a maximum voluntary isometric contraction of their quadriceps while receiving verbal reinforcement. During the contraction, a 2 pulse, 600 µs duration/pulse, supramaximal 100Hz stimulus will be delivered to the muscle to assess whether the subject is indeed maximally contracting the quadriceps muscle and again at rest.
3 days Pre operative and 2 weeks post operative
Functional Performance Measures (4 meter walk test, timed up and go, stair climbing test)
Временное ограничение: 3 days Pre operative and 2 weeks post operative
The timed Stair Climbing Test (SCT) places a high demand on the quadriceps and therefore measures a higher level of function and, therefore, minimizes the possibility of a ceiling effect. The SCT has been shown to significantly correlate to the Timed Up and Go (TUG). The TUG measures the time it takes a patient to rise from an arm chair (seat height of 46 cm), walk 3 m, turn and return to sitting in the same chair without physical assistance.25 This test has excellent inter-rater (ICC=0.99) and intra-rater reliability (ICC=0.99), as measured in a group of 60 functionally disabled older adults (mean age 80 years).25 The 4 meter Walk Test (4mWT) will be assessed at the fastest safe speed for each participant.
3 days Pre operative and 2 weeks post operative
Anabolic Gene Expression
Временное ограничение: Immediately pre surgery to 2 weeks after surgery
Standard procedures including total RNA isolation, cDNA synthesis, cRNA labeling, microarray hybridization and image acquisition will be performed. Protein content (translation of mTOR, myogenin, and MyoD) will be analyzed. Total RNA (500 ng) will be reverse transcribed with the iScript cDNA synthesis kit (Bio-Rad, Hercules, CA), and quantitative PCR will be performed using primer sets for genes of interest, reference genes and iQ SYBR Supermix (Bio-Rad) following manufacturer's protocols.
Immediately pre surgery to 2 weeks after surgery
Muscle Fiber Cross-Sectional Area
Временное ограничение: Immediately pre surgery to 2 weeks after surgery
Cross sectional area of individual myofibrils taken from the vastus lateralis muscle using immunohistochemical staining and microscopy to determine change in cross sectional area comparing one hour before surgery to two weeks after surgery
Immediately pre surgery to 2 weeks after surgery
Changes in neural cell adhesion molecule (NCAM) concentration
Временное ограничение: Preop and 2 weeks postop
NCAM will be assessed by immunohistochemistry with anti-CD56/NCAM antibody (555514; BD Biosciences, San Jose, CA), followed by goat anti-mouse AF555 (A-21127, ThermoFisher). NCAM is a multifunctional cell-surface protein that has been shown to be associated with muscle regeneration, through its roles in neurite outgrowth and synaptic plasticity. NCAM immunohistochemistry will be able to assess 1) denervation status, 2) skeletal muscle response to an intervention, and 3) the capacity for skeletal muscle to improve.
Preop and 2 weeks postop

Соавторы и исследователи

Здесь вы найдете людей и организации, участвующие в этом исследовании.

Следователи

  • Главный следователь: Victor Cheuy, PhD, University of Colorado, Denver

Даты записи исследования

Эти даты отслеживают ход отправки отчетов об исследованиях и сводных результатов на сайт ClinicalTrials.gov. Записи исследований и сообщаемые результаты проверяются Национальной медицинской библиотекой (NLM), чтобы убедиться, что они соответствуют определенным стандартам контроля качества, прежде чем публиковать их на общедоступном веб-сайте.

Изучение основных дат

Начало исследования

1 октября 2014 г.

Первичное завершение (Действительный)

9 марта 2020 г.

Завершение исследования (Действительный)

9 марта 2020 г.

Даты регистрации исследования

Первый отправленный

7 октября 2014 г.

Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества

30 октября 2014 г.

Первый опубликованный (Оценивать)

4 ноября 2014 г.

Обновления учебных записей

Последнее опубликованное обновление (Действительный)

9 июня 2021 г.

Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества

7 июня 2021 г.

Последняя проверка

1 июня 2021 г.

Дополнительная информация

Термины, связанные с этим исследованием

Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .

Клинические исследования Neuromuscular electrical stimulation (NMES)

Подписаться