Testosteron und Langpulsstimulation nach Rückenmarksverletzung

Das langfristige Ziel ist die Entwicklung einer Rehabilitationsstrategie, um die schädlichen Veränderungen der Muskelgröße und der mageren Masse des Unterschenkels bei Personen mit Denervation nach einer Rückenmarksverletzung (SCI) zu mildern. Derzeit gibt es keine verfügbare Rehabilitationsintervention nach einer Denervierung der unteren Motoneuronen (LMN). Mehr als 46.000 Veteranen sind von SCI betroffen und können eine schwere Skelettmuskelatrophie und einen Verlust an Magermasse erfahren, und etwa 20-25 % erleiden eine LMN-Denervation. Die Querschnittsfläche der Skelettmuskulatur ist nach der LMN-Denervation im Vergleich zu den innervierten Muskeln 6-mal kleiner. Denervationsatrophie kann von mehreren gesundheitsbezogenen Folgen einer Rückenmarksverletzung begleitet sein.

Zwölf Wochen zweimal wöchentliches Widerstandstraining (RT) mit neuromuskulärer elektrischer Oberflächenstimulation (NMES) können eine mehr als 35%ige Zunahme der Skelettmuskelgröße, eine verringerte Ansammlung von ektopischem Fettgewebe und eine erhöhte Insulinsensitivität nach SCI hervorrufen. Darüber hinaus zeigten die vorläufigen CDA-2-Ergebnisse des Antragstellers, dass 16 Wochen NMES-RT und Testosteronersatztherapie (TRT) die fettfreie Beinmasse um 1,5 kg erhöhten, ohne dass sich nur in der TRT-Gruppe Veränderungen ergaben. Begleitet wurde dies von einem Anstieg des Grundumsatzes (BMR) von 218 kcal/Tag in der NMES-RT+TRT ohne Veränderungen in der TRT-Gruppe. Während der Rekrutierung für die Studie wurden 20 % der Querschnittgelähmten ausgeschlossen und konnten nicht vom Training ihrer unteren Extremitätenmuskeln profitieren, vermutlich aufgrund einer LMN-Denervation.

Die Stimulation mit langer Impulsbreite (LPWS; 120-150 ms) hat das Potenzial, denervierte Muskeln zu stimulieren und die Muskelgröße bei Menschen mit QSL wiederherzustellen. Das vorherige Paradigma konzentrierte sich auf die tägliche Aktivierung der denervierten Muskeln, ohne eine progressive Belastung ähnlich wie bei RT anzuwenden. Tägliches Training ist kein klinisch durchführbarer Ansatz bei Personen mit QSL. Darüber hinaus konzentrierten sich frühere Studien nicht auf die Verbesserung der neuromuskulären Homöostase durch Förderung der Zunahme der Magermasse unabhängig von der LMN-Denervation. Es wurde gezeigt, dass die Testosteronersatztherapie (TRT) die Magermasse und den Grundumsatz bei hypogonadalen Männern mit SCI erhöht. Die Forscher werden feststellen, ob TRT+LPWS die Skelettmuskelgröße und die fettfreie Beinmasse erhöhen und die allgemeine metabolische Gesundheit bei SCI-Personen mit LMN-Denervation verbessern würde. Die Forscher gehen davon aus, dass das einjährige TRT+LPWS-Protokoll die Proteinsynthesewege hochreguliert, die Proteinabbauwege herunterreguliert und die allgemeine Gesundheit der Mitochondrien verbessert. Drei spezifische Ziele werden diese Hypothesen behandeln. Ziel 1 wird die Auswirkungen von TRT+LPWS im Vergleich zu TRT+ neuromuskulärer elektrischer Standardstimulation (NMES; als Kontrollgruppe) auf die Größe der Oberschenkelskelettmuskulatur, das intramuskuläre Fett (IMF) und die fettfreie Beinmasse bewerten. Ziel 2 bestimmt den Zusammenhang zwischen den Veränderungen der Skelettmuskelgröße, der fettfreien Beinmasse und dem Stoffwechselprofil, wie es durch Messung des BMR, der Serumlipide und des Kohlenhydratprofils bestimmt wird. Ziel 3 wird die zellulären Mechanismen untersuchen, die für das Hervorrufen einer Skelettmuskelhypertrophie nach TRT+LPWS verantwortlich sind. Diese Studie ist neuartig, weil sie durch die Kombination zweier Ansätze eine durchführbare Rehabilitationsintervention bietet; die wahrscheinlich die Lebensqualität von Querschnittgelähmten mit LMN-Denervation verbessern. Wenn sich der Eingriff als erfolgreich erweist, lässt er sich leicht in die klinische Praxis für Personen mit QSL übertragen.