Эффекты физических упражнений на мышечную функцию у взрослых с митохондриальной миопатией (MM-EX)
Расшифровка коммуникации между мышцами и нервами через понимание митохондриальной миопатии: исследование эффектов физических тренировок
Цель этого наблюдательного исследования — изучить, как тренировки влияют на молекулярные процессы в скелетных мышцах у взрослых с митохондриальной миопатией по сравнению со здоровыми взрослыми.
Основные вопросы, на которые оно направлено ответить:
- Как тренировки влияют на митохондриальную активность и пути производства энергии в скелетных мышцах у людей с митохондриальной миопатией?
- Как тренировки влияют на молекулярные сигналы, связанные с ростом мышц, стрессовыми реакциями и коммуникацией между мышцами и нервами у людей с митохондриальной миопатией?
Исследователи сравнят тренированную ногу с нетренированной ногой у одного и того же участника, а также сравнят ответы между участниками с митохондриальной миопатией и здоровыми контрольными участниками, чтобы увидеть, как молекулярные реакции на упражнения различаются между группами.
Участники будут:
- Выполнять 3-4-недельную программу контролируемых тренировок, используя одну ногу.
- Проходить биопсию мышц как из тренированной, так и из нетренированной ноги.
- Выполнять базовые тесты на мышечную силу и физическую функцию.
Обзор исследования
Статус
Вмешательство/лечение
Подробное описание
Митохондриальная дисфункция является ключевым фактором, способствующим мышечной слабости скелетных мышц, метаболической дисрегуляции и снижению физической работоспособности при митохондриальных миопатиях. Дефекты в митохондриальном окислительном фосфорилировании нарушают выработку энергии и запускают дезадаптивные клеточные стрессовые реакции, способствуя прогрессирующему ухудшению состояния мышц. Хотя структурированные тренировки показали улучшение митохондриальной окислительной способности и функциональной работоспособности у людей с митохондриальной миопатией, клеточные и молекулярные пути, управляющие этими адаптациями, полностью не определены.
В данном исследовании используется модель внутрисубъектного, параллельного, одностороннего тренировочного упражнения для изучения адаптаций, вызванных физической нагрузкой, в скелетных мышцах взрослых с митохондриальной миопатией и подобранных здоровых контрольных групп. Участники проходят 3–4-недельную контролируемую программу односторонних аэробных интервальных тренировок, состоящую из 10 сессий, при этом тренируемая нога рандомизирована, а контралатеральная нога служит внутренним нетренированным контролем. Такой дизайн повышает статистическую мощность и позволяет напрямую сравнивать тренированные и нетренированные мышцы внутри одного и того же человека.
Комплексное фенотипирование проводится до вмешательства, включая оценку мышечной силы, функциональной работоспособности, состава тела, физической активности и максимального потребления кислорода. Биопсии скелетных мышц, полученные с обеих ног после вмешательства, позволяют детально оценить митохондриальную дыхательную функцию, морфологию митохондрий, структуру нервно-мышечного синапса, синтез белка, сигнальные пути и непредвзятые мульти-омиксные анализы (протеомика, фосфопротеомика, метаболомика, липидомика и транскриптомика).
Интегрируя физиологические, молекулярные и структурные результаты, данное исследование стремится выяснить механизмы, с помощью которых тренировки могут частично обратить митохондриальные и нервно-мышечные дефекты при митохондриальной миопатии, и установить физические упражнения в качестве целевой терапевтической стратегии для митохондриальной дисфункции.
Тип исследования
Регистрация (Оцененный)
Фаза
- Непригодный
Контакты и местонахождение
Контакты исследования
- Имя: Tue L Nielsen, MD
- Номер телефона: +45 3545 8748
- Электронная почта: tue.leth.nielsen.01@regionh.dk
Учебное резервное копирование контактов
- Имя: Lykke Sylow, Ass.prof
- Электронная почта: lykkesylow@sund.ku.dk
Места учебы
-
-
-
Copenhagen, Дания, DK-2100
- Рекрутинг
- University of Copenhagen, Dept of Biomedical Sciences
-
Контакт:
- Lykke Sylow, Ass.prof
- Номер телефона: 0045 20955250
- Электронная почта: lykkesylow@sund.ku.dk
-
Контакт:
- Johanne Modvig, M.Sc.
- Электронная почта: johanne.modvig@sund.ku.dk
-
-
Критерии участия
Критерии приемлемости
Возраст, подходящий для обучения
- Взрослый
- Пожилой взрослый
Принимает здоровых добровольцев
Описание
Критерии включения для группы митохондриальной миопатии:
Критерии включения
- Известные мутации мтДНК или ядерной (нДНК) ДНК
- Возраст 18 лет и старше
Критерии исключения:
- Медицинские состояния, делающие пациента с ММ непригодным для завершения исследования
- Текущий прием лекарств, известных взаимодействием с показателями исхода. (см. ниже)
- Беременность
- Участник по любой другой причине вряд ли завершит исследование
Критерии включения для здоровых контрольных участников
- Возраст 18 лет и старше
Критерии исключения:
- Хронические медицинские состояния, предположительно влияющие на показатели исхода
- Частый прием лекарств
- Беременность
- Участник по любой другой причине вряд ли завершит исследование
Учебный план
Как устроено исследование?
Детали дизайна
- Основная цель: Фундаментальная наука
- Распределение: Рандомизированный
- Интервенционная модель: Параллельное назначение
- Маскировка: Нет (открытая этикетка)
Оружие и интервенции
Группа участников / Армия |
Вмешательство/лечение |
|---|---|
|
Экспериментальный: Митохондриальная миопатия
Лица с миопатией, вызванной мутациями в ядерной или митохондриальной ДНК
|
Участники пройдут десять сеансов высокоинтенсивных интервальных тренировок (HIIT) для ноги, случайным образом назначенной на вмешательство, в то время как неактивная нога будет служить контрольной.
|
|
Активный компаратор: Здоровые контрольные группы
Контрольные субъекты, сопоставленные по возрасту, полу и ИМТ
|
Участники пройдут десять сеансов высокоинтенсивных интервальных тренировок (HIIT) для ноги, случайным образом назначенной на вмешательство, в то время как неактивная нога будет служить контрольной.
|
Что измеряет исследование?
Первичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Дыхание митохондрий мышц
Временное ограничение: 24-72 часа после последней тренировки
|
Митохондриальный поток O₂ измеряется методом высокоразрешающей респирометрии в пермеабилизированных волокнах из образцов мышечной биопсии после либо физической нагрузки, либо обычной физической активности
|
24-72 часа после последней тренировки
|
|
Производство активных форм кислорода (АФК) в митохондриях мышц
Временное ограничение: 24-72 часа после завершающей тренировки
|
Скорости выброса митохондриального H₂O₂ измеряются методом высокоразрешающей флуорометрии в пермеабилизированных волокнах из образцов биопсии мышц после физической нагрузки или обычной физической активности
|
24-72 часа после завершающей тренировки
|
Вторичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Мышечная сила и выносливость
Временное ограничение: На первой, пятой и десятой тренировке
|
Измеряется с помощью инкрементального теста на одной ноге.
|
На первой, пятой и десятой тренировке
|
|
Структура мышц и морфология нервно-мышечного соединения
Временное ограничение: 24-72 часа после завершающей тренировки
|
Измерялось гистологически и с помощью ПЭМ в образцах биопсии мышц, взятых как из тренированной, так и из нетренированной ноги
|
24-72 часа после завершающей тренировки
|
|
Интегрированные стрессовые реакции мышц, рост и метаболические сигнальные пути
Временное ограничение: 24-72 часа после завершающей тренировки
|
Измерялось с помощью иммуноблоттинга и ПЦР в реальном времени в биоптатах мышц тренированной и нетренированной ноги
|
24-72 часа после завершающей тренировки
|
|
Состав тела и ног
Временное ограничение: Исходный уровень и через 24-72 часа после завершающей тренировки
|
как измерено с помощью сканирования всего тела методом DXA
|
Исходный уровень и через 24-72 часа после завершающей тренировки
|
Другие показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Глобальный непредвзятый исследовательский метаболомный, липидомный, протеомный и микроРНК-профилинг
Временное ограничение: 24-72 часа после последней тренировки
|
Из тренированных и нетренированных образцов биопсии мышц от лиц с ММ и соответствующих здоровых контрольных субъектов
|
24-72 часа после последней тренировки
|
Соавторы и исследователи
Спонсор
Соавторы
Публикации и полезные ссылки
Общие публикации
- Saltin, B., Nazar, K., Costill, D.L., Stein, E., Jansson, E., Essén, B., Gollnick, P.D., 1976. The Nature of the Training Response; Peripheral and Central Adaptations to One-Legged Exercise. Acta Physiologica Scandinavica 96, 289-305. https://doi.org/10.1111/j.1748-1716.1976.tb10200.x
- Porcelli, S., Grassi, B., Poole, D.C., Marzorati, M., 2019. Exercise intolerance in patients with mitochondrial myopathies: perfusive and diffusive limitations in the O2 pathway. Current Opinion in Physiology 10, 202-209. https://doi.org/10.1016/j.cophys.2019.05.011
- Murphy, J.L., Blakely, E.L., Schaefer, A.M., He, L., Wyrick, P., Haller, R.G., Taylor, R.W., Turnbull, D.M., Taivassalo, T., 2008. Resistance training in patients with single, large-scale deletions of mitochondrial DNA. Brain 131, 2832-2840. https://doi.org/10.1093/brain/awn252
- MacInnis, M.J., Zacharewicz, E., Martin, B.J., Haikalis, M.E., Skelly, L.E., Tarnopolsky, M.A., Murphy, R.M., Gibala, M.J., 2017b. Superior mitochondrial adaptations in human skeletal muscle after interval compared to continuous single-leg cycling matched for total work. J Physiol 595, 2955-2968. https://doi.org/10.1113/JP272570
- La Morgia, C., Maresca, A., Caporali, L., Valentino, M.L., Carelli, V., 2020. Mitochondrial diseases in adults. Journal of Internal Medicine 287, 592-608. https://doi.org/10.1111/joim.13064
- Jeppesen, T.D., Schwartz, M., Olsen, D.B., Wibrand, F., Krag, T., Duno, M., Hauerslev, S., Vissing, J., 2006. Aerobic training is safe and improves exercise capacity in patients with mitochondrial myopathy. Brain 129, 3402-3412. https://doi.org/10.1093/brain/awl149
- Damas, F., Phillips, S.M., Libardi, C.A., Vechin, F.C., Lixandrão, M.E., Jannig, P.R., Costa, L.A.R., Bacurau, A. V., Snijders, T., Parise, G., Tricoli, V., Roschel, H., Ugrinowitsch, C., 2016. Resistance training-induced changes in integrated myofibrillar protein synthesis are related to hypertrophy only after attenuation of muscle damage. Journal of Physiology 594, 5209-5222. https://doi.org/10.1113/JP272472
- Cejudo, P., Bautista, J., Montemayor, T., Villagómez, R., Jiménez, L., Ortega, F., Campos, Y., Sánchez, H., Arenas, J., 2005. Exercise training in mitochondrial myopathy: A randomized controlled trial. Muscle Nerve 32, 342-350. https://doi.org/10.1002/mus.20368
- Booth, M., 2000. Assessment of Physical Activity: An International Perspective. Research Quarterly for Exercise and Sport 71, 114-120. https://doi.org/10.1080/02701367.2000.11082794
Даты записи исследования
Изучение основных дат
Начало исследования (Действительный)
Первичное завершение (Оцененный)
Завершение исследования (Оцененный)
Даты регистрации исследования
Первый отправленный
Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества
Первый опубликованный (Действительный)
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
- H-25048935
Планирование данных отдельных участников (IPD)
Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?
Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы
Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.
Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.
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. .