Señalización celular, reinervación y metabolismo en la enfermedad de Kennedy y la esclerosis lateral amiotrófica (ELA)

ID de estudio #: NCT05107349

condición: Esclerosis Lateral Amiotrófica, Enfermedad De Kennedy

Estado: Aún no está reclutando

propósito:

La esclerosis lateral amiotrófica (ELA) es un trastorno neurodegenerativo rápidamente progresivo, que generalmente conduce a la muerte por insuficiencia respiratoria en 3 a 5 años. El riluzol, el único fármaco actualmente disponible, solo prolonga la supervivencia de forma modesta y no mejora la fuerza ni la función muscular. En la ELA, la pérdida de neuronas motoras funcionales se compensa inicialmente con reinervación colateral y se conserva la fuerza. En la mayoría de los pacientes con ELA, a medida que avanza la enfermedad, la compensación falla y conduce a una debilidad muscular progresiva. Por el contrario, en los supervivientes de ELA a largo plazo, el deterioro funcional lento se correlaciona con su capacidad para mantener una respuesta compensatoria satisfactoria a la denervación a lo largo del tiempo. La reinervación colateral compensatoria es, por lo tanto, esencial para la preservación motora funcional y la supervivencia, y la elucidación de los mecanismos moleculares involucrados es crucial para ayudar a identificar nuevos objetivos terapéuticos. Las modificaciones del metabolismo energético y de la homeostasis de la glucosa también influyen en el curso clínico de la enfermedad, pero se desconocen los mecanismos por los que contribuyen a la progresión de la ELA. La pérdida de peso es un factor pronóstico negativo independiente para la supervivencia y, por el contrario, el riesgo y la progresión de la ELA disminuyen en individuos con índice de masa corporal elevado y diabetes mellitus no insulinodependiente. La insulina comparte muchos pasos comunes en sus vías de señalización con el factor de crecimiento similar a la insulina 1 (IGF-1) y, por lo tanto, se encuentra en la interfaz entre la regulación de la homeostasis de la glucosa y el mantenimiento de la masa muscular. Sin embargo, nunca se ha investigado la contribución de la señalización de la insulina a la preservación de la inervación y la función muscular en la ELA.

Con este estudio, nuestro objetivo es determinar el papel de las vías de señalización de la insulina en el mantenimiento de la reinervación colateral y la función muscular en la ELA. También investigaremos el vínculo con el efecto modificador de la enfermedad de las perturbaciones metabólicas y de la homeostasis de la glucosa, al identificar la contribución de los perfiles metabólicos a la preservación de la inervación del músculo esquelético y la función motora en pacientes con ELA. Para este propósito, determinaremos los perfiles metabólicos de todo el cuerpo y del músculo esquelético de 20 pacientes con ELA y correlacionaremos estos resultados con la capacidad de reinervación colateral cuantificada en muestras de biopsia muscular. Para cada paciente, utilizaremos métodos clínicos y electrofisiológicos para evaluar la función motora y la pérdida de neuronas motoras con el tiempo. Se determinará la composición corporal, la secreción de insulina, el nivel de resistencia a la insulina y las concentraciones séricas de los componentes del eje IGF-1. Se realizará una biopsia muscular del punto motor para análisis morfológico de las uniones neuromusculares y cuantificación de la inervación mediante microscopía confocal. La activación de las vías de señalización canónica de insulina/IGF-1 y las vías metabólicas de la homeostasis de la glucosa se cuantificarán en muestras de músculo. Los parámetros metabólicos del músculo esquelético y de todo el cuerpo se analizarán juntos y se correlacionarán con la evaluación clínica de la función motora, los datos electrofisiológicos y los resultados de la cuantificación de la inervación. A modo de comparación, se utilizarán como controles 10 sujetos sanos de edad similar y 10 pacientes con atrofia muscular espinal y bulbar, un trastorno de la neurona motora lentamente progresivo con el mantenimiento de una reinervación colateral efectiva. Este estudio será el primero en abordar la cuestión de la contribución de las vías de señalización de la insulina y los perfiles metabólicos en el mantenimiento de la reinervación y la función muscular en pacientes con ELA. Los mecanismos moleculares identificados serán nuevos objetivos para futuros tratamientos que promuevan la reinervación compensatoria y ralenticen la progresión de la enfermedad en la ELA. En última instancia, este proyecto traslacional podría tener un impacto terapéutico significativo en trastornos con denervación muscular y reinervación colateral como mecanismo compensatorio, como la atrofia muscular espinal o las neuropatías periféricas.

intervención: Biopsia muscular

Resultados: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/results/NCT05107349

última actualización: Febrero

fecha de inicio: Noviembre 2021

finalización estimada: Febrero 2025

última actualización: 4 de noviembre.

fase de desarrollo: No aplicable

tamaño / inscripción: 40

descripción del estudio: En la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), la pérdida de neuronas motoras funcionales se compensa inicialmente con reinervación colateral pero, a medida que la enfermedad progresa, la compensación suele fallar, lo que conduce a una debilidad muscular progresiva. Por el contrario, en los supervivientes de ELA a largo plazo, el deterioro funcional lento se correlaciona con su capacidad para mantener una respuesta compensatoria satisfactoria a la denervación a lo largo del tiempo. Los mecanismos moleculares por los cuales la reinervación compensatoria, un proceso crucial para la función y la supervivencia, se mantiene a lo largo del tiempo aún no se han dilucidado. Anteriormente, hemos demostrado que los factores musculares pueden estar involucrados en el mantenimiento de la inervación y la función muscular en los sobrevivientes de ELA a largo plazo (Bruneteau et al., 2013). Las modificaciones del metabolismo energético y de la homeostasis de la glucosa también influyen en el curso clínico de la enfermedad, pero se desconocen los mecanismos por los que contribuyen a la progresión de la ELA. Las cascadas de señalización de la insulina comparten muchos pasos comunes con las vías de señalización del factor de crecimiento similar a la insulina 1 (IGF-1), y vinculan el mantenimiento de la masa muscular con el metabolismo de la glucosa y la energía, ambos conectados con la progresión de la ELA. Nuestra hipótesis de trabajo es que las vías de señalización de la insulina juegan un papel importante en el mantenimiento de la reinervación colateral y la función muscular en la ELA. Para reforzar esta hipótesis, cuantificaremos la inervación en muestras musculares obtenidas de pacientes con ELA y correlacionaremos estos resultados con el nivel de activación de las principales vías de señalización de la insulina y la expresión de determinantes clave del metabolismo de la glucosa. Estos datos se analizarán junto con la evaluación de la función motora y la pérdida de neuronas motoras a lo largo del tiempo, para comprender cómo la señalización de la insulina y la homeostasis de la glucosa influyen en la progresión de la enfermedad. Para descifrar cómo el metabolismo energético y de la glucosa está implicado en la conservación de un alto nivel de reinervación colateral a lo largo del tiempo, se compararán los resultados obtenidos en pacientes con ELA con los de sujetos normales de edad similar y pacientes con atrofia muscular espinal y bulbar (SBMA).

EVALUACIÓN DE PACIENTES

Evaluación clinica

Características de los pacientes.
Las características del paciente se revisarán en el momento de la inclusión: antecedentes personales o familiares de las condiciones médicas, edad de inicio, localización del inicio (extremidad o bulbar), medicamentos concomitantes, incluido el riluzol.
La evaluación de la enfermedad se realizará al inicio del estudio, 3 meses, 6 meses y 12 meses:
El deterioro funcional se evaluará utilizando la Escala de calificación funcional ALS revisada (ALSFRS-R), una escala de 12 ítems que califica el desempeño de las actividades de la vida diaria. Los signos y síntomas varían de 4 (función normal) a 0 (incapaz de intentar la tarea) (Cedarbaum et al., 1999). Se enumeran doce funciones, que incluyen: habla, salivación y deglución por compromiso bulbar; escribir, alimentarse, vestirse, darse vuelta en la cama, caminar y subir escaleras por afectación de miembros superiores e inferiores; función respiratoria
La fuerza muscular se medirá en 28 músculos mediante pruebas musculares manuales de acuerdo con el sistema de calificación del Consejo de Investigación Médica.

Las pruebas de laboratorio

Las pruebas biológicas de rutina, incluido el recuento de plaquetas y la prueba de coagulación, se realizarán al inicio del estudio.
Para todos los pacientes, se realizará una evaluación genética de todos los genes principales asociados con la ELA en el momento de la inclusión (incluidos los genes C9ORF72, SOD1, TARDBP, FUS, UBQLN2, TBK1 hasta la fecha y cualquier gen principal novedoso relacionado con la ELA que pueda descubrirse) .
La función respiratoria se evaluará al inicio, M6 y M12 como parte del procedimiento de seguimiento de rutina en el centro ALS, incluida la capacidad vital expresada como un porcentaje de la capacidad vital normal prevista, análisis de gases en sangre arterial para determinar la presión parcial de la sangre arterial. oxígeno y dióxido de carbono, y oximetría de pulso nocturna (saturación de oxihemoglobina).
Procedimiento de EMG de superficie y medición del índice numérico de unidades motoras (MUNIX) La evaluación de la función neuromuscular mediante EMG de superficie se realizará en todos los pacientes al inicio del estudio. El protocolo EMG estandarizado incluirá estudios de conducción nerviosa motora de los miembros superiores e inferiores, y estudios de estimulación nerviosa repetitiva para la evaluación de la transmisión neuromuscular en el nervio espinal accesorio, el nervio axilar, el nervio cubital y el nervio radial de ambos miembros superiores. La medición de MUNIX se realizará en los músculos deltoides y bíceps braquial, al inicio del estudio, 3 meses, 6 meses y 12 meses.
Evaluación del estado nutricional y perfil metabólico general

La evaluación del estado nutricional y el perfil metabólico general se realizará al inicio del estudio para los dos grupos de pacientes e incluirá:

Recopilación de datos de peso, altura, determinación del IMC, circunferencia de la cintura y la cadera (cálculo de la relación cintura/cadera), ingesta de nutrientes
Mediciones de la composición corporal con absorciometría dual de rayos X de cuerpo entero (DEXA)
Evaluación del gasto energético en reposo (calorimetría indirecta)
Evaluación de la secreción de insulina y la resistencia a la insulina con medición de los niveles de glucosa e insulina antes y 30 minutos después de la ingestión de una prueba de comida líquida estandarizada. La resistencia a la insulina y la secreción de insulina se evaluarán mediante el cálculo de HOMA-IR (índice de resistencia a la insulina) y la secreción de insulina se evaluará mediante el cálculo de HOMA-B (índice de secreción de insulina) y el índice insulinogénico.
Determinación de concentraciones séricas de componentes del eje IGF-1.

PROCEDIMIENTO DE BIOPSIA DEL MÚSCULO DEL PUNTO MOTOR Para todos los pacientes, se extraerán muestras de músculo del músculo deltoides mediante biopsia abierta bajo anestesia local para todos los pacientes. La región que contiene las UNM estará determinada por la pequeña contracción provocada por la punta del bisturí en la superficie de los fascículos musculares. Para los sujetos de control sanos, se obtendrán muestras de biopsia del músculo deltoides durante la cirugía de hombro por enfermedad articular o ósea.

La presencia de NMJ en una tira longitudinal de la muestra de biopsia se confirmará utilizando el método clásico de Koelle que revela la actividad de la colinesterasa (Koelle y Friedenwald, 1949). Cada muestra de biopsia se subdividirá en varios fragmentos de músculo. Para el estudio de imágenes confocales de la morfología de las UNM, las muestras de músculo se fijarán en paraformaldehído al 4 %. Para el estudio con microscopía electrónica de la ultraestructura de la NMJ, se fijarán finas tiras de músculo de la muestra en una mezcla de paraformaldehído al 2 % y glutaraldehído al 2.5 %. Varios fragmentos de músculo se congelarán frescos en isopentano para estudios histológicos, bioquímicos y moleculares.

resultados primarios:

• Cuantificación de la inervación de las uniones neuromusculares
  La cuantificación de la inervación por microscopía confocal se realizará clasificando las uniones neuromusculares observadas en cada muestra de biopsia según la relación entre las ramas axonales intrasinápticas y la membrana postsináptica en cuatro categorías: "normal", "desnervada", "parcialmente inervada" o " reinervado"
• A los 15 días antes de la visita de inclusión
  

resultados secundarios:

• Nivel de los principales componentes del sistema insulina/IGF-1
  12 meses
• Correlaciones entre los perfiles metabólicos y la función muscular
  12 meses

criterios de inclusión:

Criterios de inclusión:

Veinte pacientes con ELA, incluidos 10 pacientes con más de 5 años de evolución de la enfermedad sin necesidad de soporte respiratorio o alimentación por gastrostomía. Todos los pacientes con ELA cumplirán los siguientes criterios de inclusión:
De 18 a 80 años (ambos inclusive)
ELA posible, probable (clínica o de laboratorio) o definitiva según la versión revisada de los criterios de la Federación Mundial de Neurología de El Escorial (Brooks et al., 2000)
Diez pacientes con atrofia muscular espinal-bulbar (SBMA), de 18 a 80 años
Diez sujetos sanos: se obtendrán muestras de músculo de control (deltoides) de 10 pacientes adultos (de 18 a 80 años) sin enfermedad neuromuscular, que se someten a cirugía de hombro por enfermedad ósea o articular local en el departamento local de cirugía ortopédica

patrocinador: Asistencia pública - Hôpitaux de Paris

Contactos: Gaelle Bruneteau, MD, PhD, 0142162467, nathalie.cormand@aphp.fr

investigadores Gaelle Bruneteau, MD, PhD, APHP - Hospital Pitié-Salpêtrière

ubicaciones del centro de prueba: Francia

• Señalización celular, reinervación y metabolismo en la enfermedad de Kennedy y la esclerosis lateral amiotrófica (ELA)
  Dra. Gaelle Bruneteau, Doctora en Medicina, Doctora en Filosofía, 0142162467, nathalie.cormand@aphp.fr