Testosteron og lang pulsstimulering efter SCI

Det langsigtede mål er at udvikle en rehabiliteringsstrategi for at afbøde de skadelige ændringer i muskelstørrelse og underbens mager masse hos personer med denervering efter rygmarvsskade (SCI). I øjeblikket er der ingen tilgængelig rehabiliteringsintervention efter nedre motorneuron (LMN) denervering. Mere end 46.000 veteraner er ramt af SCI og kan opleve dyb skeletmuskelatrofi og tab af mager masse, og omkring 20-25% oplever LMN-denervering. Skeletmuskulaturens tværsnitsareal er 6 gange mindre efter LMN-denervering sammenlignet med de innerverede muskler. Denervationsatrofi kan være ledsaget af flere SCI-sundhedsrelaterede konsekvenser.

Tolv uger med to gange ugentlig overflade neuromuskulær elektrisk stimulation (NMES) modstandstræning (RT) kan fremkalde mere end en 35% stigning i skeletmuskelstørrelse, nedsat ektopisk fedtvævsophobning, øget insulinfølsomhed efter SCI. Desuden viste ansøgerens CDA-2 foreløbige resultater, at 16 ugers NMES-RT og testosteronerstatningsterapi (TRT) øgede benets magre masse med 1,5 kg uden ændringer kun i TRT-gruppen. Dette blev ledsaget af en stigning i den basale metaboliske hastighed (BMR) på 218 kcal/dag i NMES-RT+TRT uden ændringer i TRT-gruppen. I løbet af rekrutteringen til undersøgelsen blev 20 % af personer med SCI udelukket og kunne ikke drage fordel af at træne deres underekstremitetsmuskler, formentlig på grund af LMN-denervering.

Stimulation med lang pulsbredde (LPWS; 120-150 ms) har potentialet til at stimulere denerverede muskler og genoprette muskelstørrelsen hos mennesker med SCI. Det tidligere paradigme har fokuseret på daglig aktivering af de denerverede muskler uden at anvende progressiv belastning svarende til RT. Daglig træning er ikke en klinisk gennemførlig tilgang til personer med SCI. Desuden fokuserede tidligere forsøg ikke på at forbedre den neuromuskulære homeostase ved at fremme stigningen i mager masse uafhængigt af LMN-denervering. Testosteronerstatningsterapi (TRT) har vist sig at øge mager masse og basal stofskifte hos hypogonadale mænd med SCI. Efterforskerne vil afgøre, om TRT+LPWS ville øge skeletmuskelstørrelsen, benets magre masse og forbedre den generelle metaboliske sundhed hos SCI-personer med LMN-denervering. Forskerne antager, at den etårige TRT+LPWS-protokol vil opregulere proteinsynteseveje, nedregulere proteinnedbrydningsveje og øge den generelle mitokondrielle sundhed. Tre specifikke mål vil behandle disse hypoteser. Mål 1 vil vurdere virkningerne af TRT+LPWS sammenlignet med TRT+ standard neuromuskulær elektrisk stimulation (NMES; som kontrolgruppe) på størrelsen af ​​lårskeletmuskulatur, intramuskulært fedt (IMF) og magert benmasse. Mål 2 vil bestemme sammenhængen mellem ændringerne i skeletmuskelstørrelse, benmagermasse og den metaboliske profil som bestemt ved at måle BMR, serumlipider og kulhydratprofil. Mål 3 vil undersøge de cellulære mekanismer, der er ansvarlige for at fremkalde skeletmuskelhypertrofi efter TRT+LPWS. Denne undersøgelse er ny, fordi den giver en gennemførlig rehabiliteringsintervention ved at kombinere to tilgange; som sandsynligvis vil forbedre livskvaliteten hos SCI-personer med LMN-denervering. Hvis det viser sig vellykket, vil interventionen let blive oversat til klinisk praksis for personer med SCI.