Cycloserin in der Behandlung von Schlafapnoe

Der passive obere Atemweg (UA) des Menschen ist ein kollabierbarer Tubus mit relativ hoher Compliance. Bei atmosphärischem Lichtdruck variiert seine Querschnittsfläche beträchtlich. Personen, bei denen der Pharynx bei nahezu atmosphärischem Druck geschlossen oder fast geschlossen ist, benötigen eine Kraft zur Erweiterung der oberen Atemwege, um eine angemessene Belüftung aufrechtzuerhalten. Während des Wachzustands liefern die pharyngealen Dilatatormuskeln (Dilatatoren) die notwendige Kraft, um einen angemessenen Fluss zu ermöglichen, unabhängig davon, wie kollabierbar der Pharynx ist. Diese Dilatatoraktivität geht beim Einschlafen im Wesentlichen verloren. Personen, bei denen die passive UA keine ausreichende Beatmung zulassen kann, müssen Dilatatoren durch Reflexmechanismen rekrutieren, wenn sie weiterschlafen sollen. Jüngste Studien haben gezeigt, dass die Aktivierung der Muskeln, die die Atemwege im Verlauf von obstruktiven Apnoen öffnen, in unterschiedlichem Maße nach der Beseitigung der Obstruktion anhält, was das Vorhandensein eines Gedächtnisses für eine vorherige Aktivierung in den Gehirnzentren belegt, die die Dilatatormuskeln versorgen.

Die Kurzzeitpotenzierung (STP) ist ein neurophysiologischer Mechanismus, der zu einer zeitabhängigen Steigerung der motorischen Aktivität führt, die nicht durch Änderungen der Reizintensität erklärbar ist und nach Verschwinden des Reizes („Nachentladung“) anhält. . STP ist in Zwerchfellreaktionen auf chemische Reize gut dokumentiert. Ein prominenter STP in den Muskeln der oberen Atemwege würde eine stärkere Dilatatorreaktion auf eine Okklusion der oberen Atemwege fördern. Die Nachentladung würde auch dazu beitragen, die Dilatatoraktivität nach der Beatmungsphase obstruktiver Ereignisse aufrechtzuerhalten, wodurch das Wiederauftreten der Obstruktion gemildert wird. Patienten mit obstruktiver Schlafapnoe (OSA) unterscheiden sich stark in dem Ausmaß, in dem dieses Gedächtnis oder STP vorhanden ist. Die Forscher postulieren, dass Interventionen, die die Entwicklung des Gedächtnisses für eine frühere Aktivierung potenzieren könnten, das Wiederauftreten von Apnoen mildern und die Schwere der obstruktiven Schlafapnoe verringern würden. Dieselben Interventionen, die das Gedächtnis für eine frühere Aktivierung verbessern, würden wahrscheinlich auch zentrale Apnoen verbessern, da diese Apnoen einen Verlust der Zwerchfellaktivität nach einer Hyperventilation darstellen. Das Gedächtnis für eine vorherige Aktivierung des Zwerchfells wurde in der Vergangenheit gut dokumentiert und scheint bei solchen Patienten defekt zu sein.

Es wurde umfassend nach Methoden zur Verbesserung des neuronalen Gedächtnisses geforscht. Cycloserin, ein Antibiotikum, das in großem Umfang zur Behandlung von arzneimittelresistenter Tuberkulose verwendet wurde und weiterhin verwendet wird, hat sich in kleinen Dosen (viel geringer als bei Tuberkulose) sowohl bei Tieren als auch bei Menschen als wirksam bei der Förderung des Gedächtnisses erwiesen. Wir schlagen daher vor, dass Cycloserin das Potenzial hat, die Gedächtniseigenschaften von Neuronen zu verbessern, die die Pharynxmuskulatur versorgen, und schlagen vor, die Wirkung seiner Verwendung auf die Schwere von obstruktiven und zentralen Schlafapnoen zu untersuchen.

Patienten, bei denen im Rahmen routinemäßiger klinischer Schlafstudien OSA diagnostiziert wurde, werden zur Teilnahme aufgefordert. Die Teilnahme beinhaltet die Zustimmung zu zwei zusätzlichen Ganznachtstudien im Schlaflabor im Abstand von 1 Woche. Beide Studien werden mit den routinemäßigen klinischen Studien identisch sein, außer dass der Patient gebeten wird, 1 bis 2 Stunden vor dem Schlafengehen eine Kapsel mit entweder Placebo oder 250 mg Cycloserin zu schlucken. Die Reihenfolge der Placebo- und Testnächte wird randomisiert. Der Patient wird kontinuierlich von einem engagierten, leitenden Polysomnographie-Technologen überwacht.