Fortpflanzungsalter und obstruktive Schlafapnoe

• Hypothese 1: Ein verringerter Ausfluss des hypothalamischen Gonadotropin-Releasing-Hormons (GnRH) bei älteren Männern liegt der verringerten Masse der Impulse des luteinisierenden Hormons (LH) zugrunde und ist bei Männern mit unbehandelter OSA noch weiter verringert. Ziel des Forschers ist es, die Funktion des Hypothalamus zu testen, indem er die Abnahme der pulsierenden LH-Sekretion auf eine submaximal hemmende Dosis eines selektiven GnRH-Rezeptorantagonisten, Ganirelix, bei Männern mit unbehandeltem (d. h. aktiv) und behandelte OSA. Dieser Rückgang nimmt mit zunehmendem Alter ab, und eine signifikante Verringerung der Steigung bei aktiver OSA (im Vergleich zu behandelter OSA) deutet auf eine Abschwächung der Erkrankung hin.
• Hypothese 2: Unbehandelte OSA schwächt die altersbedingte Erosion der negativen Feedback-Kontrolle von LH durch Testosteron weiter ab. Ziel der Forscher ist es, die Hypophysenfunktion durch Quantifizierung der LH-Sekretion unter erzwungenem Androgenentzug bei Männern mit aktiver und behandelter OSA zu beurteilen. Durch Altersregressionen ermittelte Steigungen werden verglichen.
• Hypothese 3: Eine beeinträchtigte Leydig-Zell-Steroidogenese führt bei älteren Männern zu Hypoandrogenämie, die Auswirkung von unbehandelter OSA beim Menschen ist jedoch völlig unbekannt. Daher wollen die Forscher die Hodenfunktion beurteilen, indem sie die Testosteronsekretion während experimentell kontrollierter pulsierender i.v.-Tests untersuchen. Infusion von rekombinantem humanem LH unter maximaler GnRH-Rezeptorblockade bei Männern mit aktivem und behandeltem CPAP. Die Pisten werden erneut verglichen.

Dementsprechend besteht das unmittelbare Ziel darin, alle vier Bereiche der hypothalamischen, hypophysären, testikulären und rückkopplungsabhängigen Kontrolle der LH- und Testosteronsekretion zu charakterisieren, um zu bestimmen, welche primären Mechanismen an den anderen Loci auftreten und welche Veränderungen antreiben gegebenes Thema. Um dieser Herausforderung zu begegnen, werden die Forscher eine innovative, umfassende Analyseplattform implementieren, die zeitverzögerte, dosisabhängige und nichtlineare Signale zwischen GnRH, LH und Testosteron korrekt verkörpert. Um das erforderliche Alterskontinuum sicherzustellen, werden Freiwillige im Alter von 30 bis 70 Jahren mit 3 bis 4 Männern pro Lebensjahrzehnt untersucht (insgesamt 16 Männer). Um die Auswirkungen auf die Krankheit zu beurteilen, vergleichen die Forscher die Altersregressionen zwischen Männern mit aktiver OSA (unter Scheintherapie) mit denen derselben Männer, die mit echtem CPAP behandelt werden, und, wenn möglich, mit einer geeigneten Stichprobe von 16 anderen individuell auf Alter und BMI abgestimmten Männern ( ±2,5 Jahre und ±2,5 kg/m2) normale Kontrollpersonen, die aus einer größeren Kohorte von 100 Männern ausgewählt werden, die in Rochester-Minnesota (MN) identifiziert werden. Das intersubjektübergreifende Design kontrolliert mögliche bekannte und unbekannte Störfaktoren, allerdings wird auch der BMI eingeschränkt und Männer mit Diabetes mellitus (durch HbA1c) ausgeschlossen.

Rekrutierung von Studienteilnehmern: Es werden 16 Männer mit OSA im Alter von 30 bis 70 Jahren rekrutiert, wobei dieselben Aufnahmekriterien und die gleiche Altersgruppe verwendet werden, die für die Erstellung unserer vorläufigen Daten verwendet wurden 42. Darüber hinaus wird der Body-Mass-Index auf 30-35 kg/m2 begrenzt. Freiwillige werden aus Kliniken der an die University of California, Los Angeles (UCLA) angeschlossenen medizinischen Zentren in Harbor und Santa Monica sowie durch Werbung rekrutiert.

Studiendesign: Randomisierte, scheinkontrollierte Cross-Over-Studie, jeweils über einen Zeitraum von 3 Monaten und mit einem Monat Auswaschphase. Dieses Design reproduziert eine kürzlich abgeschlossene Studie. Eine weitere vergleichbare Studie, die kürzlich in Kalifornien (und anderswo in den USA) abgeschlossen wurde, umfasste eine sechsmonatige Scheinbehandlung, und viele der 1105 rekrutierten Erwachsenen litten an schwerer OSA.

Dynamische Tests der männlichen Gonadenachse: Eingeschriebene Probanden werden alle 10 Minuten 5 Stunden lang von 08:00–13:00 Uhr [2 ambulante Protokolle], 15 Stunden lang über Nacht (2200–1300 Uhr) und 22 Stunden lang alle 10 Minuten einer wiederholten Probenahme von peripherem Blut (1,5 ml) unterzogen Std. über Nacht (15.00 - 13.00 Uhr). Während der beiden stationären Besuche wird eine Polysomnographie (22.00-06.00 Uhr) durchgeführt. Ein Terminal i.v. Um 11:00 Uhr wird während aller 4 Besuche eine Bolusinjektion von GnRH (100 ng/kg) verabreicht, um die endogene GnRH-Reaktion zu kalibrieren. Ganirelix (oder Kochsalzlösung) wird um 20:00 Uhr oder 15:00 Uhr verabreicht: Die hypothalamische Funktion wird durch teilweise (submaximale) Ganirelix-Blockade des endogenen GnRH getestet. Orale Medikamente (Δ) sind Placebos, außer bei Hypophysentests, wenn die Reaktion von LH auf den Androgenabbau durch Ketoconazol (KTCZ) mit Nebennierenrettung durch Dexamethason (DEX) verstärkt wird. Hier werden KTCZ (1000 mg) und DEX (0,75 mg) um 2000 Uhr, KTCZ (400 mg) um 08:00 Uhr und DEX (0,75 mg) um 1300 Uhr angegeben. Die Hodenfunktion wird anhand der Testosteronreaktion auf einen festen exogenen LH-Stimulus beurteilt: 6 Impulse rh LH (jeweils 18,75 IE) alle 2 Stunden. ab 23:00 Uhr unter maximaler Ganirelix-Blockade des endogenen LH.

Statistische Analyse: Die Auswirkung von Alter und Krankheit auf jedes mechanistische Ergebnis wird durch die Erstellung eines gemischten Modells mit wiederholten Messungen bewertet, das OSA (behandelt versus unbehandelt), Alter und die OSA*Alter-Interaktion umfasst. Die statistische Signifikanz des Interaktionsterms gibt an, ob der Krankheitsprozess (OSA) den altersbedingten Rückgang dieser Ergebnisse (d. h. bewertet den Unterschied in den Steigungen unter den beiden Bedingungen). Das themeninterne Design sollte die Varianz verringern und die Aussagekraft erhöhen. Unter der Annahme, dass eine geeignete geeignete Kontrollgruppe in Rochester MN zusammengestellt werden kann, werden die Forscher zusätzlich gemischte Modelle zwischen Probanden konstruieren, bei denen der Krankheitseffekt unbehandelte OSA im Vergleich zu normalen Kontrollen sein wird und der Behandlungseffekt behandeltes OSA mit normalen Kontrollen vergleichen wird. Ersteres bestätigt die Auswirkungen auf die Krankheit und letzteres bestätigt die Frage, ob eine dreimonatige Behandlung mit CPAP die Defizite vollständig in den Normalzustand umkehrt.

Leistungsanalyse: Vorläufige Daten deuten darauf hin, dass unbehandelte OSA die Testosteronrückkopplung abschwächt, was zu einer beeinträchtigten Auslösung des LH-Pulses führt. Unter Ketoconazol-Kastration beträgt die Korrelation zwischen LH-Pulsfrequenz und Alter bei normalen Männern -0,50. Eine Stichprobengröße von 16 Männern hat eine Aussagekraft von 80 % mit einem zweiseitigen á=0,05, um eine Abschwächung dieser Korrelation um 1,00 festzustellen. Im Vergleich dazu beobachteten die Forscher eine um ein Drittel höhere Korrelationsabschwächung von 1,35. Daher ist die Leistung ausreichend. Diese Schätzung ist konservativ, da das Studiendesign innerhalb des Probanden, das die Variabilität verringert, nicht berücksichtigt wurde und das Paradigma des Ketoconazol-induzierten Testosteronabbaus zur Beurteilung der Hypophysenfunktion die Altersregressionen weiter verschärfen sollte, da die Variabilität der Testosteronkonzentration im Blut jedes Einzelnen verringert wird. Letzteres wurde bei normalen Männern nachgewiesen und sollte auch bei Männern mit OSA zutreffen.

Ergebnisse: Zur Beurteilung des GnRH-Ausflusses (Ziel 1) ist die Antwortvariable die durch Ganirelix unterdrückte (analytisch rekonstruierte) basale LH-Sekretion. Zur Beurteilung der gonadotropen Reaktionsfähigkeit ist der relevante Endpunkt die Masse an LH, die nach dem exogenen GnRH-Stimulus sezerniert wird. Der Grad der Feedback-Freisetzung wird durch den Grad der Erhöhung der LH-Pulsfrequenz, die durch den Androgenentzug hervorgerufen wird, abgeleitet (Ziel 2). Und die Sensitivität der Leydig-Zellen wird durch die analytische Rekonstruktion der Testosteronsekretionsrate definiert, die als Reaktion auf die letzten zwei von sechs (Pseudosteady-State-)Impulsen von rekombinantem menschlichem LH erreicht wird (Ziel 3).

Andere Ergebnisse: Der GnRH-Ausfluss wird rekonstruiert und gleichzeitig das hypothalamische und hypophysäre Testosteron-Feedback berechnet, wie zuvor beschrieben. Diese Daten können mit einem gemischten Modell analysiert werden, wie in der statistischen Analyse (zuvor) beschrieben. Die pulsierende LH-Sekretion stimmt mit dem langsamen Schlaf zu Beginn der Pubertät überein, was einen Einfluss auf die Schlafarchitektur beim Zeitpunkt der Pubertät hat. Die Forscher werden die gleiche Analyse wie beschrieben durchführen, indem sie (mittels Student-t-Test) den Anteil der LH-Impulse vergleichen, die während des Schlafs mit langsamen Wellen im Vergleich zum Schlaf mit nicht langsamen Wellen auftreten, normalisiert für die in jeder Schlafphase verbrachte Zeit. Das endgültige zusätzliche Ergebnis wird darin bestehen, die gesamte Testosteronsekretion über Nacht während der Kontrollbedingung in der ersten Phase der Studie zu untersuchen, separat und nach Kombination mit den Ergebnissen der ursprünglich 18 Männer, die in den vorläufigen Daten beschrieben wurden.

Erwartete und alternative Ergebnisse: Es wird erwartet, dass gezeigt wird, dass OSA das Testosteron-Feedback beeinträchtigt (d. h. Hypophysendysfunktion), insbesondere dass der Androgenmangel (Ziel 2) die LH-Pulsfrequenz erhöht und die basale LH-Sekretion verringert. Obwohl postuliert wird, dass die verringerte basale LH-Sekretion auf eine abgeschwächte Testosteronrückkopplung an der Hypophyse zurückzuführen ist, wäre ein unerwarteter, aber plausibler alternativer Befund, dass ein veränderter GnRH-Ausfluss dafür verantwortlich ist – was in Ziel 1 durch eine abgestufte GnRH-Rezeptorblockade bewertet wird. Darüber hinaus können die Forscher aufgrund jüngster analytischer Innovationen auch die hypothalamischen versus hypophysären Rückkopplungseffekte von Testosteron rekonstruieren (Ziel 2) und gleichzeitig den GnRH-Ausfluss beurteilen (Ziel 1). Dies ist besonders relevant, da vorläufige Daten zur hirnpermeanten bzw. hirninpermeanten Androgenrezeptorblockade auf spezifische Auswirkungen auf das Gehirn hinweisen. Spezifische Auswirkungen auf das Gehirn sind plausibel, da bereits bekannt ist, dass die intermittierende Hypoxie bei OSA die Neurokognition verändert. Ein weiterer unerklärlicher Befund ist, dass die relative LH-Reduktion bei OSA größer zu sein scheint als der entsprechende Testosteronabfall, was auf eine relativ erhöhte Reaktionsfähigkeit der Leydig-Zellen schließen lassen könnte. Tatsächlich erhöht intermittierende Hypoxie die Testosteronproduktion aus primären Leydig-Zellkulturen von Ratten als Reaktion auf menschliches Choriongonadotropin (hCG), aber die Wirkung von OSA auf die testikuläre Steroidogenese beim Menschen ist nicht bekannt. Ziel 3 wird diese Möglichkeit zum ersten Mal mithilfe einer physiologischen rh-LH-Sonde untersuchen. Es wird erwartet, dass die Testosteronsekretion mit CPAP zunimmt. Wenn dies nicht der Fall ist, würde dies angesichts einer erhaltenen oder verstärkten Reaktionsfähigkeit der Leydig-Zellen auf rh LH (Ziel 3) eine zukünftige längerfristige Studie zu CPAP motivieren.

Potenzielle Probleme und alternative Strategien: Die Forscher rechnen nicht mit Rekrutierungsproblemen, da für unsere Studie 16 Monate lang jeden Monat eine einzelne Person rekrutiert werden muss. Die Rekrutierung könnte jedoch bei Bedarf auf Westwood und andere mit der UCLA verbundene Kliniken ausgeweitet werden. Wenn sich das Cross-Over-Design als problematisch erweist, können die Forscher auf eine dreimonatige Parallelgruppenstudie mit 32 Männern ohne Leistungsverlust umstellen. Die Studie umfasst eine Einlaufphase, in der die CPAP-Konformität durch direktes Herunterladen von CPAP-Geräten überwacht und Probanden ausgeschlossen werden, wenn sie sich nicht daran halten, da intensive endokrine Tests erst nach 3 Monaten etablierter Therapie durchgeführt werden. Unsere Studie ist nicht davon abhängig, dass wir eine geeignete Kontrollgruppe einbeziehen können, in der jede Kontrolle innerhalb von ±2,5 Jahren und ±2,5 kg/m2 von jedem Fall entfernt ist. Es sollte möglich sein, 16 Kontrollpersonen aus den 100 Männern im Alter von 18 bis 80 Jahren mit einem BMI von 18 bis 35 kg/m2 und ohne festgestellte signifikante Krankheiten (einschließlich Diabetes mellitus) zu finden. Wenn nicht, lockern die Forscher die Übereinstimmungskriterien (durch Verdoppelung der Intervalle auf ±5,0 Jahre oder kg/m2) und gleichen gleichzeitig zwei Kontrollen für jeden Fall an. Ein weiteres Problem könnte sein, wenn LH- und Testosterontests nicht aufeinander abgestimmt sind. Die Forscher werden dies jedoch direkt testen, indem sie eine einzelne gepoolte Probe von jedem Individuum (insgesamt 16 Männer) auf Testosteron durch Tandem-Massenspektroskopie und auf LH durch Immunoassay und gegen externe Tests untersuchen Standards zur Gewährleistung der Vergleichbarkeit.