Reproduktiv aldring og obstruktiv søvnapnø

• Hypotese 1: Reduceret hypothalamus gonadotropin-releasing hormon (GnRH) udstrømning hos ældre mænd ligger til grund for den reducerede masse af luteiniserende hormon (LH) pulser, og er yderligere reduceret hos mænd med ubehandlet OSA. Efterforskeren sigter mod at teste hypothalamus funktion ved at undersøge reduktionen af ​​pulserende LH-sekretion til en submaksimalt hæmmende dosis af en selektiv GnRH-receptorantagonist, ganirelix, hos mænd med ubehandlede (dvs. aktiv) og behandlet OSA. Dette fald vil blive regresseret på alder, og en signifikant reduktion i hældning med aktiv OSA (i forhold til behandlet OSA) indikerer sygdomsdæmpning.
• Hypotese 2: Ubehandlet OSA dæmper yderligere den aldersrelaterede erosion af testosterons negative feedback-kontrol af LH. Efterforskerne sigter mod at vurdere hypofysefunktionen ved at kvantificere LH-sekretion under tvunget androgen-deprivation hos mænd med aktiv og behandlet OSA. Hældninger opnået ved aldersregression vil blive sammenlignet.
• Hypotese 3: Nedsat Leydig-celle steroidogenese forårsager hypoandrogenæmi hos ældre mænd, men effekten af ​​ubehandlet OSA hos mennesker er fuldstændig ukendt. Derfor sigter efterforskerne på at vurdere testikelfunktion ved at undersøge testosteronsekretion under eksperimentelt kontrolleret pulserende i.v. infusion af rekombinant humant LH under maksimal GnRH-receptorblokade, hos mænd med aktivt og behandlet CPAP. Skråninger vil igen blive sammenlignet.

Følgelig er det umiddelbare mål at karakterisere alle fire hypothalamus-, hypofyse-, testikel- og feedbackafhængig kontrol af LH- og testosteronsekretion for at bestemme, hvilke(n) primær(e) mekanisme(r) der forekommer(er) og driver(er) ændringer på de andre loci, i evt. givet emne. For at imødekomme denne udfordring vil efterforskerne implementere en innovativ omfattende analytisk platform, der korrekt inkorporerer tidsforsinkelse, dosisafhængig og ikke-lineær signalering blandt GnRH, LH og testosteron. For at sikre det nødvendige alderskontinuum vil frivillige, hvis alder spænder over 30-70 år, blive studeret med 3-4 mænd pr. årti af livet (16 mænd i alt). For at vurdere sygdomseffekter vil efterforskerne sammenligne aldersregressioner mellem mænd med aktiv OSA (på falsk terapi) med de samme mænd, der behandles med ægte CPAP, og hvis det er muligt, med en praktisk prøve på 16 andre individuelt matchede alder og BMI ( ±2,5 år og ±2,5 kg/m2) normale kontroller, der vil blive udvalgt fra en større kohorte på 100 mænd, der identificeres i Rochester-Minnesota (MN). De inden for emnets cross-over design kontrollerer for mulige kendte og ukendte konfoundere, men BMI vil også være begrænset og udelukke mænd med diabetes mellitus (af HbA1c).

Rekruttering af forsøgspersoner: 16 mænd med OSA vil blive rekrutteret i alderen 30-70 år, ved at bruge de samme indgangskriterier og aldersinterval, som bruges til at generere vores foreløbige data 42. Derudover vil body mass index være begrænset til 30-35 kg/m2. Frivillige vil blive rekrutteret fra klinikker ved University of California, Los Angeles (UCLA) -tilknyttede medicinske centre ved Harbor og Santa Monica og ved annoncering.

Studiedesign: Randomiseret sham-kontrolleret cross-over forsøg, hver periode på 3 måneders varighed og med en måneds udvaskning. Dette design gentager en nyligt afsluttet undersøgelse. En anden sammenlignelig undersøgelse, der for nylig blev afsluttet i Californien (og andre steder i USA) involverede 6 måneders falsk behandling, og mange af de 1105 rekrutterede voksne havde svær OSA.

Dynamisk testning af den mandlige gonadale akse: Tilmeldte forsøgspersoner gennemgår gentagne prøver af perifert blod (1,5 ml) hver 10. min. i 5 timer fra kl. 08.00-13.00 [2 ambulante protokoller], i 15 timer natten over (2200 - 1300 timer) og i 222 timer. time natten over (1500 - 1300 timer). Polysomnografi (kl. 2200-0600) udføres under de 2 døgnbesøg. En terminal i.v. bolusinjektion af GnRH (100 ng/kg) gives kl. 11.00 under alle 4 besøg for at kalibrere endogent GnRH-respons. Ganirelix (eller saltvand) gives kl. 2000 eller kl. 15.00: hypothalamus funktion testes ved delvis (submaksimal) ganirelixblokade af endogen GnRH. Oral medicin (Δ) er placebo undtagen under hypofysetestning, når respons af LH på androgen-depletering fremtvinges af ketoconazol (KTCZ) med adrenal redning med dexamethason (DEX). Her gives KTCZ (1000mg) og DEX (0,75mg) kl. 2000, KTCZ (400mg) kl. 0800 og DEX (0,75mg) kl. 1300. Testis funktion vurderes ved testosteronrespons på en fast eksogen LH-stimulus: 6 pulser af rh LH (18,75 IE hver) hver 2. time. fra kl. 23.00 under maksimal ganirelix-blokade af endogent LH.

Statistisk analyse: Effekten af ​​alder og sygdom på hvert mekanistisk resultat vil blive vurderet ved at konstruere en blandet model med gentagne mål, som inkluderer OSA (behandlet versus ubehandlet), alder og OSA*aldersinteraktionen. Den statistiske signifikans af interaktionsudtrykket indikerer, om sygdomsprocessen (OSA) ændrer det aldersrelaterede fald i disse resultater (dvs. vurderer forskellen i skråningerne under de to forhold). Designet inden for emnet bør reducere variansen og øge kraften. Forudsat at der kan samles en passende kontrolgruppe i Rochester MN, vil efterforskerne desuden konstruere blandede modeller mellem emner, hvor sygdomseffekten vil være ubehandlet OSA versus normale kontroller, og behandlingseffekten vil sammenligne behandlet OSA versus normale kontroller. Førstnævnte vil bekræfte sygdomseffekter og sidstnævnte om behandling i 3 måneder med CPAP fuldt ud vender underskud til normalitet.

Effektanalyse: Foreløbige data tyder på, at ubehandlet OSA dæmper testosteron-feedback, hvilket resulterer i nedsat frigivelse af LH-puls. Under ketoconazolkastration er korrelationen mellem LH-pulsfrekvens og alder hos normale mænd -0,50. En stikprøvestørrelse på 16 mænd har 80 % kraft med to-halet á=0,05 til at detektere en svækkelse af denne korrelation med 1,00. Til sammenligning observerede efterforskerne en tredjedel større dæmpning af korrelation på 1,35. Derfor er strømmen tilstrækkelig. Dette estimat er konservativt, da design inden for emnestudiet, som reducerer variabilitet, ikke blev inkorporeret, og det ketoconazol-inducerede testosteron-depletion-paradigme til at vurdere hypofysefunktionen skulle yderligere skærpe aldersregressioner, efterhånden som variabiliteten af ​​hvert individs testosteronkoncentration i blodet reduceres. Sidstnævnte er blevet verificeret hos normale mænd og burde også være sandt hos mænd med OSA.

Resultater: For at vurdere GnRH-udstrømning (Mål 1), er responsvariablen den ganirelix-undertrykte (analytisk rekonstruerede) basale LH-sekretion. For at vurdere gonadotrop respons er det relevante slutpunkt massen af ​​LH, der udskilles efter den eksogene GnRH-stimulus. Graden af ​​frigivelse af feedback udledes af graden af ​​forhøjelse af LH-pulsfrekvensen fremkaldt af androgentilbagetrækning (mål 2). Og Leydig-cellefølsomhed er defineret ved analytisk rekonstruktion af hastigheden af ​​testosteronsekretion opnået som reaktion på de sidste to af seks (pseudosteady-state) pulser af rekombinant humant LH (mål 3).

Andre resultater: GnRH udstrømning vil blive rekonstrueret og samtidig beregne hypothalamus og hypofyse testosteron feedback, som tidligere beskrevet. Disse data kan analyseres med blandet model som beskrevet i statistisk analyse (før). Pulserende LH-sekretion stemmer overens med langsom bølgesøvn ved pubertetens begyndelse, hvilket implicerer søvnarkitektur i tidspunktet for puberteten. Forskerne vil udføre den samme analyse beskrevet ved at sammenligne (ved Students t-test) andelen af ​​LH-impulser, der forekommer under langsom bølge versus ikke-langsom bølgesøvn, normaliseret for mængden af ​​tid brugt i hvert søvnstadie. Det endelige yderligere resultat vil være at undersøge total testosteronsekretion natten over under kontroltilstanden i første fase af undersøgelsen, separat og efter kombination med resultater fra de oprindelige 18 mænd beskrevet i foreløbige data.

Forventede og alternative resultater: Det forventes at blive vist, at OSA svækker testosteronfeedback (dvs. hypofysedysfunktion), specifikt at androgen-depletering (mål 2), vil øge LH-pulsfrekvensen og reducere basal LH-sekretion. Selvom det er postuleret, at reduceret basal LH-sekretion skyldes svækket testosteron-feedback ved hypofysen, ville et uventet, men plausibelt alternativt fund være, at ændret GnRH-udstrømning er ansvarlig - hvilket det vurderes i mål 1 ved graderet GnRH-receptorblokade. Derudover, på grund af de seneste analytiske innovationer, kan efterforskerne også rekonstruere hypothalamus versus hypofyse feedback-effekter af testosteron (Mål 2), mens de samtidig vurderer GnRH-udstrømning (Mål 1). Dette er især relevant, da foreløbige data om hjernegennemtrængelige versus hjernegennemtrængelige androgenreceptorblokade antyder specifikke hjerneeffekter. Specifikke hjerneeffekter er plausible, fordi den intermitterende hypoxi af OSA allerede er kendt for at ændre neurokognition. Et andet uforklarligt fund er, at den relative reduktion i LH med OSA ser ud til at være større end det tilsvarende fald i testosteron, hvilket kan tyde på relativt forbedret Leydig-cellerespons. Faktisk øger intermitterende hypoxi testosteronproduktion fra primære Leydig-cellekulturer fra rotter som reaktion på humant choriongonadotropin (hCG), men virkningen af ​​OSA på testikelsteroidogenese hos mennesker kendes ikke. Mål 3 vil adressere denne mulighed for første gang ved hjælp af en fysiologisk rh LH-probe. Testosteronsekretionen forventes at stige med CPAP. Hvis det ikke gør det, i nærværelse af bevaret eller forbedret Leydig-celle-respons på rh LH (mål 3), så vil dette motivere en fremtidig længerevarende undersøgelse af CPAP.

Potentielle problemer og alternative strategier: Efterforskerne forventer ikke rekrutteringsproblemer, da vores undersøgelse kræver tilmelding af en enkelt person hver måned i 16 måneder, dog kan rekruttering udvides til Westwood og andre UCLA-tilknyttede klinikker, hvis det er nødvendigt. Hvis cross-over-designet viser sig at være problematisk, så kan efterforskerne konvertere til et 3 måneders parallelt gruppestudie af 32 mænd uden tab af magt. Undersøgelsen inkluderer en indkøringsperiode, hvor CPAP-overholdelse vil blive overvåget ved direkte CPAP-maskinedownload, og forsøgspersoner udelukkes, hvis de ikke overholder kravene, da intensiv endokrin testning ikke udføres før efter 3 måneders etableret behandling. Vores undersøgelse er ikke afhængig af at kunne inkludere en bekvem kontrolgruppe, hvor hver kontrol er inden for ±2,5 år og ±2,5 kg/m2 af hvert tilfælde. Det burde være muligt at finde 16 kontroller fra de 100 mænd i alderen 18-80 år med BMI på 18-35 kg/m2 og uden at signifikante sygdomme (herunder diabetes mellitus) er identificeret. Hvis ikke, vil efterforskerne løsne matchningskriterierne (ved at fordoble intervallerne til ±5,0 år eller kg/m2) og samtidig matche 2 kontroller for hvert tilfælde. Et yderligere problem kan være, hvis LH- og testosteron-assays ikke er tilpasset, men efterforskerne vil teste dette direkte ved at analysere en enkelt samlet prøve fra hvert individ (16 mænd i alt) for testosteron ved tandem-massespektroskopi og for LH ved immunoassay og mod ekstern standarder for at sikre sammenlignelighed.