Reprodukční stárnutí a obstrukční spánková apnoe

• Hypotéza 1: Snížený odtok hormonu uvolňujícího gonadotropin (GnRH) z hypotalamu u starších mužů je základem sníženého množství pulzů luteinizačního hormonu (LH) a je dále snížen u mužů s neléčenou OSA. Výzkumník se snaží otestovat funkci hypotalamu zkoumáním poklesu pulzační sekrece LH na submaximální inhibiční dávku selektivního antagonisty GnRH-receptoru, ganirelix, u mužů s neléčenou (tj. aktivní) a léčenou OSA. Tento pokles bude s věkem regredován a významné snížení sklonu s aktivní OSA (vs. léčená OSA) indikuje útlum onemocnění.
• Hypotéza 2: Neléčená OSA dále zmírňuje věkem podmíněnou erozi negativní zpětné vazby LH testosteronem. Výzkumníci se zaměřují na hodnocení funkce hypofýzy kvantifikací sekrece LH při vynucené androgenní deprivaci u mužů s aktivní a léčenou OSA. Budou porovnány sklony získané věkovými regresemi.
• Hypotéza 3: Porucha steroidogeneze Leydigových buněk způsobuje hypoandrogenémii u starších mužů, ale účinek neléčené OSA u lidí je zcela neznámý. Výzkumníci se proto zaměřují na hodnocení funkce varlat zkoumáním sekrece testosteronu během experimentálně kontrolované pulzní i.v. infuze rekombinantního lidského LH za maximální blokády GnRH-receptoru u mužů s aktivní a léčenou CPAP. Opět se budou porovnávat svahy.

V souladu s tím je bezprostředním cílem charakterizovat všechny čtyři kontroly sekrece LH a testosteronu závislé na hypotalamu, hypofýze, varlatech a na zpětné vazbě, aby se určilo, který primární mechanismus (mechanismy) se vyskytuje (y) a řídí změny na jiných lokusech, v jakémkoli daný předmět. Pro splnění této výzvy zavedou výzkumníci inovativní komplexní analytickou platformu, která správně ztělesňuje časově zpožděnou, na dávce závislou a nelineární signalizaci mezi GnRH, LH a testosteronem. Pro zajištění potřebné věkové kontinuity budou dobrovolníci ve věku 30–70 let studovat se 3–4 muži za dekádu života (celkem 16 mužů). K posouzení účinků onemocnění budou výzkumníci porovnávat věkové regrese mezi muži s aktivní OSA (na předstírané terapii) se stejnými muži léčenými skutečným CPAP, a pokud je to možné, s vhodným vzorkem 16 dalších individuálně odpovídajících věku a BMI ( ±2,5 roku a ±2,5 kg/m2) normální kontroly, které budou vybrány z větší kohorty 100 mužů identifikovaných v Rochester-Minnesota (MN). Kontroly zkříženého designu v rámci subjektu pro možné známé a neznámé zmatky, ale BMI bude také omezeno a vyloučí muže s diabetes mellitus (podle HbA1c).

Nábor studijních subjektů: Bude přijato 16 mužů s OSA ve věku 30–70 let, za použití stejných vstupních kritérií a věkového rozmezí, jaké byly použity pro generování našich předběžných údajů 42. Kromě toho bude index tělesné hmotnosti omezen na 30-35 kg/m2. Dobrovolníci se budou rekrutovat z klinik Kalifornské univerzity v Los Angeles (UCLA) přidružených lékařských center v Harboru a Santa Monice a prostřednictvím reklamy.

Uspořádání studie: Randomizovaná falešně kontrolovaná zkřížená studie, každé období v délce 3 měsíců a s vymýváním po dobu jednoho měsíce. Tento návrh kopíruje nedávno dokončenou studii. Další srovnatelná studie nedávno dokončená v Kalifornii (a jinde v USA) zahrnovala 6měsíční předstíranou léčbu a mnoho z 1105 přijatých dospělých mělo těžkou OSA.

Dynamické testování mužské gonadální osy: Zařazení jedinci podstupují opakované odběry periferní krve (1,5 ml) každých 10 minut po dobu 5 hodin od 8:00 do 13:00 [2 ambulantní protokoly], 15 hodin přes noc (2200 - 1300 hodin) a 22 hodin h přes noc (1500 - 1300 h). Polysomnografie (2200-0600h) se provádí během 2 návštěv hospitalizovaných pacientů. Terminál i.v. bolusová injekce GnRH (100 ng/kg) se podá v 1100 hodin během všech 4 návštěv pro kalibraci endogenní reakce GnRH. Ganirelix (nebo fyziologický roztok) se podává ve 20:00 nebo 15:00: funkce hypotalamu se testuje částečnou (submaximální) blokádou endogenního GnRH ganirelixem. Perorální léky (Δ) jsou placebem s výjimkou testování hypofýzy, kdy je odpověď LH na depleci androgenů vynucena ketokonazolem (KTCZ) s adrenální záchranou dexamethasonem (DEX). Zde se KTCZ (1000 mg) a DEX (0,75 mg) podávají ve 20:00, KTCZ (400 mg) v 08:00 a DEX (0,75 mg) ve 13:00. Funkce varlat je hodnocena testosteronovou odpovědí na fixní exogenní stimul LH: 6 pulzů rh LH (18,75 IU každý) každé 2 hodiny. od 2300 h pod maximální ganirelixovou blokádou endogenního LH.

Statistická analýza: Účinek věku a onemocnění na každý výsledek mechanismu bude hodnocen konstrukcí smíšeného modelu s opakovanými měřeními, který zahrnuje OSA (léčená versus neléčená), věk a interakci OSA*věk. Statistická významnost termínu interakce ukazuje, zda proces onemocnění (OSA) mění pokles těchto výsledků související s věkem (tj. posuzuje rozdíl ve sklonech za těchto dvou podmínek). Návrh v rámci předmětu by měl snížit rozptyl a zvýšit výkon. Za předpokladu, že v Rochesteru MN lze sestavit vhodnou vhodnou kontrolní skupinu, výzkumníci navíc sestaví smíšené modely mezi subjekty, kde účinek onemocnění bude neléčená OSA versus normální kontroly, a účinek léčby bude porovnávat léčenou OSA versus normální kontroly. První potvrdí účinky onemocnění a druhý zda léčba po dobu 3 měsíců pomocí CPAP plně vrátí deficity do normálu.

Analýza síly: Předběžné údaje naznačují, že neléčená OSA zeslabuje zpětnou vazbu testosteronu, což má za následek zhoršené uvolnění LH pulzu. Při kastraci ketokonazolem je korelace mezi pulzní frekvencí LH a věkem u normálních mužů -0,50. Vzorek o velikosti 16 mužů má 80% sílu s dvoustranným á=0,05 pro detekci zeslabení této korelace o 1,00. Pro srovnání, vyšetřovatelé pozorovali o třetinu větší útlum korelace 1,35. Výkon je tedy dostatečný. Tento odhad je konzervativní, protože návrh studie v rámci subjektu, který snižuje variabilitu, nebyl začleněn a paradigma ketokonazolem indukované deplece testosteronu pro hodnocení funkce hypofýzy by mělo dále zostřit věkové regrese, protože variabilita koncentrace testosteronu v krvi každého jednotlivce je snížena. To druhé bylo ověřeno u normálních mužů a mělo by platit i u mužů s OSA.

Výsledky: Pro hodnocení odtoku GnRH (cíl 1) je proměnnou odezvy bazální sekrece LH potlačená ganirelixem (analyticky rekonstruovaná). Pro hodnocení gonadotropní odezvy je relevantním koncovým bodem množství LH vylučovaného po exogenním stimulu GnRH. Stupeň uvolnění zpětné vazby je odvozen ze stupně zvýšení pulzní frekvence LH vyvolané stažením androgenu (cíl 2). A citlivost Leydigových buněk je definována analytickou rekonstrukcí rychlosti sekrece testosteronu dosažené v reakci na poslední dva ze šesti (pseudosteady-state) pulzů rekombinantního lidského LH (cíl 3).

Další výsledky: Odtok GnRH bude rekonstruován a současně bude vypočtena zpětná vazba testosteronu v hypotalamu a hypofýze, jak bylo popsáno dříve. Tato data mohou být analyzována smíšeným modelem, jak je popsáno ve statistické analýze (dříve). Pulzující sekrece LH je v souladu se spánkem s pomalými vlnami na začátku puberty, což implikuje architekturu spánku v načasování puberty. Vyšetřovatelé provedou stejnou analýzu popsanou porovnáním (Studentovým t-testem) podílu LH pulzů, které se vyskytují během spánku s pomalými vlnami oproti spánku bez pomalých vln, normalizovaných pro množství času stráveného v každé fázi spánku. Konečným dodatečným výsledkem bude vyšetření celkové sekrece testosteronu přes noc během kontrolního stavu v první fázi studie, odděleně a po kombinaci s nálezy od původních 18 mužů popsaných v předběžných datech.

Očekávané a alternativní výsledky: Očekává se, že bude prokázáno, že OSA zhoršuje zpětnou vazbu testosteronu (tj. dysfunkce hypofýzy), konkrétně že deplece androgenů (cíl 2) zvýší pulzní frekvenci LH a sníží bazální sekreci LH. Ačkoli se předpokládá, že snížená bazální sekrece LH je způsobena zeslabenou zpětnou vazbou testosteronu v hypofýze, neočekávaným, ale věrohodným alternativním zjištěním by bylo, že za to může změněný odtok GnRH - což je hodnoceno v cíli 1 stupňovanou blokádou receptoru GnRH. Navíc díky nedávným analytickým inovacím mohou výzkumníci také rekonstruovat hypotalamické versus hypofyzární zpětné účinky testosteronu (Cíl 2) a současně hodnotit odtok GnRH (Cíl 1). To je zvláště důležité, protože předběžné údaje o blokádě androgenního receptoru nepropustného do mozku versus blokáda androgenního receptoru nepropustného v mozku naznačují specifické účinky na mozek. Specifické účinky na mozek jsou pravděpodobné, protože je již známo, že intermitentní hypoxie OSA mění neurokognici. Dalším nevysvětlitelným zjištěním je, že relativní snížení LH s OSA se zdá být větší než odpovídající pokles testosteronu, což by mohlo naznačovat relativně zvýšenou citlivost Leydigových buněk. Intermitentní hypoxie skutečně zvyšuje produkci testosteronu z primárních potkaních kultur Leydigových buněk v reakci na lidský choriový gonadotropin (hCG), ale účinek OSA na testikulární steroidogenezi u lidí není znám. Cíl 3 bude řešit tuto možnost poprvé pomocí fyziologické sondy rh LH. Očekává se, že se sekrece testosteronu s CPAP zvýší. Pokud tomu tak není, za přítomnosti zachované nebo zvýšené citlivosti Leydigových buněk na rh LH (cíl 3), pak by to motivovalo k budoucí delší studii CPAP.

Potenciální problémy a alternativní strategie: vyšetřovatelé nepředpokládají problémy s náborem, protože naše studie vyžaduje zapsání jednoho jednotlivce každý měsíc po dobu 16 měsíců, nicméně nábor by mohl být v případě potřeby rozšířen na Westwood a další kliniky přidružené k UCLA. Pokud se zkřížený design ukáže jako problematický, pak mohou vyšetřovatelé převést na 3měsíční paralelní skupinovou studii 32 mužů bez ztráty výkonu. Studie zahrnuje zaváděcí období, ve kterém bude kompliance CPAP monitorována přímým stažením zařízení CPAP a jedinci budou vyloučeni, pokud nevyhoví, protože intenzivní endokrinní testování se neprovádí dříve než po 3 měsících zavedené terapie. Naše studie není závislá na schopnosti zahrnout vhodnou kontrolní skupinu, kde každá kontrola je v rozmezí ±2,5 roku a ±2,5 kg/m2 každého případu. Mělo by být možné nalézt 16 kontrol ze 100 mužů ve věku 18-80 let s BMI 18-35 kg/m2 a bez významných onemocnění (včetně diabetes mellitus). Pokud ne, vyšetřovatelé uvolní kritéria shody (zdvojnásobením intervalů na ±5,0 let nebo kg/m2) a současně pro každý případ spárují 2 kontroly. Dalším problémem by mohlo být, pokud testy LH a testosteronu nejsou sladěny, ale výzkumníci to budou testovat přímo testováním jediného spojeného vzorku od každého jednotlivce (celkem 16 mužů) na testosteron tandemovou hmotnostní spektroskopií a na LH imunotestem a proti externím standardy pro zajištění srovnatelnosti.