- ICH GCP
- Реестр клинических исследований США
- Клиническое испытание NCT02622295
Скелетно-мышечная пластичность после травмы спинного мозга
У пациентов с травмой спинного мозга (SCI) метаболический синдром, диабет, ожирение, пролежни и сердечно-сосудистые заболевания встречаются гораздо чаще, чем в общей популяции. Метод реабилитации для предотвращения или обращения вспять системных метаболических последствий ТСМ является насущной необходимостью. Целью данного исследования является определение дозы мышечной активности, которая может усилить окислительный мышечный фенотип и улучшить клинические маркеры метаболического здоровья и метаболизма костной ткани у пациентов с ТСМ. Долгосрочной целью этого исследования является разработка вмешательств на основе физических упражнений для предотвращения вторичных заболеваний, таких как диабет, и, в конечном итоге, для защиты качества жизни, связанного со здоровьем (КЖ). Конкретная цель 1: Сравнить изменения в регуляции генов скелетных мышц у лиц, получающих высокочастотную (HF) стойку с активным сопротивлением и низкочастотную (LF) стойку с активным сопротивлением в течение 3 лет. Гипотеза 1: Экспрессия генов, регулирующих метаболизм скелетных мышц, подтверждает, что HF и LF вызывают сдвиг в сторону фенотипа окислительных мышц. Новым открытием будет то, что LF является мощным регулятором окислительных путей в скелетных мышцах. Конкретная цель 2: Сравнить изменения системных маркеров метаболического здоровья и обмена костной ткани у лиц с ТСМ, получающих HF или LF в течение 3 лет. Гипотеза 2: HF и LF будут снижать уровни глюкозы/инсулина и показатель HOMA (оценка модели гомеостаза).
Второстепенная цель: Измерить качество жизни, о котором сообщают субъекты, с использованием метрики опроса EQ-5D. Гипотеза 3: Субъекты с ВЧ и НЧ проявят тенденцию к улучшению качества жизни, о котором они сообщают сами, через 3 года. Будет существовать связь между улучшением метаболизма и улучшением восприятия качества жизни. Эти наблюдения подтвердят, что это вмешательство имеет сильную осуществимость для будущего клинического применения.
Обзор исследования
Статус
Условия
Тип исследования
Регистрация (Действительный)
Фаза
- Непригодный
Контакты и местонахождение
Места учебы
-
-
Iowa
-
Iowa City, Iowa, Соединенные Штаты, 52242
- University of Iowa
-
-
Критерии участия
Критерии приемлемости
Возраст, подходящий для обучения
Принимает здоровых добровольцев
Полы, имеющие право на обучение
Описание
Критерии включения:
- Мотор комплектный SCI (АИС А-Б)
Критерий исключения:
- Пролежни
- Хроническая инфекция
- Контрактуры мышц нижних конечностей
- Тромбоз глубоких вен
- Нарушение свертываемости крови
- Недавние переломы конечностей
- Любое сопутствующее заболевание, влияющее на костный метаболизм (например, дисфункция паращитовидной железы)
- Беременность
- Препараты против остеопороза
- Добавки витамина D
- Метформин или другие лекарства от диабета.
Учебный план
Как устроено исследование?
Детали дизайна
- Основная цель: Фундаментальная наука
- Распределение: Нерандомизированный
- Интервенционная модель: Параллельное назначение
- Маскировка: Нет (открытая этикетка)
Оружие и интервенции
Группа участников / Армия |
Вмешательство/лечение |
|---|---|
|
Экспериментальный: Острая генная регуляция
Адаптации в регуляции генов в ответ на однократное электрическое упражнение
|
Один сеанс электроиндуцированных упражнений на четырехглавую мышцу и группу мышц подколенного сухожилия людей с параличом.
|
|
Экспериментальный: Учебное исследование
Адаптация в регуляции генов, метаболических маркерах и показателях субъекта в ответ на до 3 лет упражнений, вызванных электричеством.
|
Несколько сеансов электроиндуцированных упражнений на четырехглавую мышцу и подколенное сухожилие на срок до 3 лет у людей с параличом.
|
Что измеряет исследование?
Первичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Острая генная регуляция: MSTN
Временное ограничение: Через 3 часа после однократного сеанса электростимуляции
|
Острый постстимуляционный эффект на экспрессию миостатина скелетных мышц (MSTN), измеренный с помощью биопсии мышц и анализа массива экзонов.
Суммирование зондов и нормализация набора зондов были выполнены с использованием надежного среднего значения по нескольким чипам, которое включало коррекцию фона, квантильную нормализацию, преобразование log2 и суммирование медианного набора полированных зондов. 0 представляет отсутствие экспрессии мРНК, а более высокие значения представляют большую экспрессию по сравнению со всеми генами в микроматрице.
|
Через 3 часа после однократного сеанса электростимуляции
|
|
Острая генная регуляция: PGC1-альфа
Временное ограничение: Через 3 часа после однократного сеанса электростимуляции
|
Острый постстимуляционный эффект на экспрессию коактиватора гамма-коактиватора альфа-рецептора, активируемого пролифератором пероксисом скелетных мышц (PGC1-альфа), измеренный с помощью биопсии мышц и анализа массива экзонов.
Суммирование зондов и нормализация набора зондов были выполнены с использованием надежного среднего значения по нескольким чипам, которое включало коррекцию фона, квантильную нормализацию, преобразование log2 и суммирование медианного набора полированных зондов. 0 представляет отсутствие экспрессии мРНК, а более высокие значения представляют большую экспрессию по сравнению со всеми генами в микроматрице.
|
Через 3 часа после однократного сеанса электростимуляции
|
|
Острая генная регуляция: PDK4
Временное ограничение: Через 3 часа после однократного сеанса электростимуляции
|
Острый постстимуляционный эффект на киназу пируватдегидрогеназы скелетных мышц, экспрессию изофермента 4 (PDK4-альфа), измеренный с помощью биопсии мышц и анализа массива экзонов.
Суммирование зондов и нормализация набора зондов были выполнены с использованием надежного среднего значения по нескольким чипам, которое включало коррекцию фона, квантильную нормализацию, преобразование log2 и суммирование медианного набора полированных зондов. 0 представляет отсутствие экспрессии мРНК, а более высокие значения представляют большую экспрессию по сравнению со всеми генами в микроматрице.
|
Через 3 часа после однократного сеанса электростимуляции
|
|
Острая генная регуляция: SDHB
Временное ограничение: Через 3 часа после однократного сеанса электростимуляции
|
Острый постстимуляционный эффект на экспрессию сукцинатдегидрогеназы-B (SDHB) скелетных мышц, измеренный с помощью биопсии мышц и анализа массива экзонов.
Суммирование зондов и нормализация набора зондов были выполнены с использованием надежного среднего значения по нескольким чипам, которое включало коррекцию фона, квантильную нормализацию, преобразование log2 и суммирование медианного набора полированных зондов. 0 представляет отсутствие экспрессии мРНК, а более высокие значения представляют большую экспрессию по сравнению со всеми генами в микроматрице.
|
Через 3 часа после однократного сеанса электростимуляции
|
|
Генная регуляция после обучения: MSTN
Временное ограничение: до 3 лет
|
Экспрессия миостатина скелетных мышц (MSTN) до и после тренировки, измеренная с помощью биопсии мышц и анализа массива экзонов.
Суммирование зондов и нормализация набора зондов были выполнены с использованием надежного среднего значения по нескольким чипам, которое включало коррекцию фона, квантильную нормализацию, преобразование log2 и суммирование медианного набора полированных зондов. 0 представляет отсутствие экспрессии мРНК, а более высокие значения представляют большую экспрессию по сравнению со всеми генами в микроматрице.
|
до 3 лет
|
|
Генная регуляция после тренировки: PGC1-альфа
Временное ограничение: до 3 лет
|
Экспрессия гамма-коактиватора альфа-коактиватора рецептора, активируемого пролифератором пероксисом скелетных мышц, до и после тренировки (PGC1-альфа), измеренная с помощью биопсии мышц и анализа массива экзонов.
Суммирование зондов и нормализация набора зондов были выполнены с использованием надежного среднего значения по нескольким чипам, которое включало коррекцию фона, квантильную нормализацию, преобразование log2 и суммирование медианного набора полированных зондов. 0 представляет отсутствие экспрессии мРНК, а более высокие значения представляют большую экспрессию по сравнению со всеми генами в микроматрице.
|
до 3 лет
|
|
Генная регуляция после тренировки: PDK4
Временное ограничение: до 3 лет
|
До и после тренировки киназа пируватдегидрогеназы скелетных мышц, экспрессия изофермента 4 (PDK4-альфа), измеренная с помощью биопсии мышц и анализа массива экзонов.
Суммирование зондов и нормализация набора зондов были выполнены с использованием надежного среднего значения по нескольким чипам, которое включало коррекцию фона, квантильную нормализацию, преобразование log2 и суммирование медианного набора полированных зондов. 0 представляет отсутствие экспрессии мРНК, а более высокие значения представляют большую экспрессию по сравнению со всеми генами в микроматрице.
|
до 3 лет
|
|
Генная регуляция после тренировки: SDHB
Временное ограничение: до 3 лет
|
Экспрессия сукцинатдегидрогеназы-B (SDHB) скелетных мышц до и после тренировки, измеренная с помощью биопсии мышц и анализа массива экзонов.
Суммирование зондов и нормализация набора зондов были выполнены с использованием надежного среднего значения по нескольким чипам, которое включало коррекцию фона, квантильную нормализацию, преобразование log2 и суммирование медианного набора полированных зондов. 0 представляет отсутствие экспрессии мРНК, а более высокие значения представляют большую экспрессию по сравнению со всеми генами в микроматрице.
|
до 3 лет
|
|
Метаболизм после тренировки: глюкоза натощак
Временное ограничение: до 3 лет
|
Глюкоза натощак до и после тренировки, измеренная с помощью венепункции и стандартных лабораторных анализов
|
до 3 лет
|
|
Метаболизм после тренировки: инсулин натощак
Временное ограничение: до 3 лет
|
Инсулин натощак до и после тренировки, измеряемый с помощью венепункции и стандартных лабораторных анализов
|
до 3 лет
|
|
Метаболизм после тренировки: оценка HOMA
Временное ограничение: до 3 лет
|
Оценка HOMA до и после тренировки, рассчитанная с помощью уравнения оценки модели гомеостаза. Максимальные/минимальные значения: не применимо. Баллы >2 указывают на резистентность к инсулину. |
до 3 лет
|
|
Оборачиваемость кости после тренировки: остеокальцин
Временное ограничение: до 3 лет
|
Остеокальцин сыворотки до и после тренировки, определяемый с помощью венепункции и иммуноферментного анализа
|
до 3 лет
|
Вторичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Показатели предметного отчета после обучения: EQ-5D
Временное ограничение: до 3 лет
|
QALY (годы жизни с поправкой на качество) до и после обучения с помощью инструмента опроса EQ-5D. Шкала колеблется от -0,287 до 0,992. Более высокие значения указывали на более высокое самовосприятие состояния здоровья. |
до 3 лет
|
Соавторы и исследователи
Спонсор
Следователи
- Главный следователь: Richard K Shields, PhD, PT, University of Iowa
Публикации и полезные ссылки
Общие публикации
- 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.
Даты записи исследования
Изучение основных дат
Начало исследования (Действительный)
Первичное завершение (Действительный)
Завершение исследования (Действительный)
Даты регистрации исследования
Первый отправленный
Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества
Первый опубликованный (Оценивать)
Обновления учебных записей
Последнее опубликованное обновление (Действительный)
Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества
Последняя проверка
Дополнительная информация
Термины, связанные с этим исследованием
Ключевые слова
Дополнительные соответствующие термины MeSH
Другие идентификационные номера исследования
- 200412709
- R01HD084645 (Грант/контракт NIH США)
Планирование данных отдельных участников (IPD)
Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?
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. .