Reproductieve veroudering en obstructieve slaapapneu

• Hypothese 1: Een verminderde uitstroom van hypothalamus gonadotropine-releasing hormoon (GnRH) bij oudere mannen ligt ten grondslag aan de verminderde massa van luteïniserend hormoon (LH) pulsen, en wordt verder verminderd bij mannen met onbehandelde OSA. De onderzoeker wil de hypothalamusfunctie testen door de afname van pulserende LH-secretie tot een submaximaal remmende dosis van een selectieve GnRH-receptorantagonist, ganirelix, te onderzoeken bij mannen met onbehandelde (d.w.z. actief) en behandelde OSA. Deze afname neemt af met de leeftijd, en een significante vermindering van de helling bij actieve OSA (versus behandelde OSA) wijst op ziekteverzwakking.
• Hypothese 2: Onbehandelde OSA verzwakt verder de leeftijdsgerelateerde erosie van testosteron's negatieve feedbackcontrole van LH. De onderzoekers streven ernaar de hypofysefunctie te beoordelen door de LH-secretie te kwantificeren onder gedwongen androgeendeprivatie, bij mannen met actieve en behandelde OSA. Hellingen verkregen door leeftijdsregressies zullen worden vergeleken.
• Hypothese 3: Verstoorde Leydig-celsteroïdogenese veroorzaakt hypoandrogenemie bij oudere mannen, maar het effect van onbehandelde OSA bij mensen is volledig onbekend. Daarom proberen de onderzoekers de testiculaire functie te beoordelen door testosteronsecretie te onderzoeken tijdens experimenteel gecontroleerde pulserende i.v. infusie van recombinant humaan LH onder maximale GnRH-receptorblokkade, bij mannen met actieve en behandelde CPAP. Hellingen worden opnieuw vergeleken.

Dienovereenkomstig is het onmiddellijke doel om alle vier de hypothalamus-, hypofyse-, testiculaire en feedback-afhankelijke controle van LH en testosteronsecretie te karakteriseren om te bepalen welk(e) primaire mechanisme(n) optreden en veranderingen aansturen op de andere loci, in welke dan ook. gegeven onderwerp. Om deze uitdaging aan te gaan, zullen de onderzoekers een innovatief, uitgebreid analytisch platform implementeren, dat op correcte wijze time-lagged, dosisafhankelijke en niet-lineaire signalering tussen GnRH, LH en testosteron belichaamt. Om het noodzakelijke leeftijdscontinuüm te waarborgen, zullen vrijwilligers met een leeftijd van 30-70 jaar worden bestudeerd met 3-4 mannen per levensdecennium (16 mannen in totaal). Om ziekte-effecten te beoordelen, zullen de onderzoekers leeftijdsregressies tussen mannen met actieve OSA (op schijntherapie) vergelijken met diezelfde mannen die worden behandeld met echte CPAP, en indien mogelijk, met een geschikte steekproef van 16 andere individueel qua leeftijd en BMI gematchte ( ±2,5 jaar en ±2,5 kg/m2) normale controles die zullen worden geselecteerd uit een groter cohort van 100 mannen die worden geïdentificeerd in Rochester-Minnesota (MN). Het cross-over-ontwerp binnen het onderwerp controleert voor mogelijke bekende en onbekende confounders, maar BMI zal ook worden beperkt en mannen met diabetes mellitus (door HbA1c) worden uitgesloten.

Rekrutering van proefpersonen: 16 mannen met OSA zullen worden gerekruteerd in de leeftijd van 30-70 jaar, waarbij dezelfde toelatingscriteria en leeftijdscategorie worden gebruikt om onze voorlopige gegevens te genereren 42. Bovendien wordt de body mass index beperkt tot 30-35 kg/m2. Vrijwilligers zullen worden geworven via klinieken aan de University of California, Los Angeles (UCLA) - aangesloten medische centra in Harbor en Santa Monica en via advertenties.

Onderzoeksopzet: gerandomiseerde, schijngecontroleerde cross-over-studie, elke periode van 3 maanden en met een wash-out van een maand. Dit ontwerp repliceert een recent afgerond onderzoek. Een andere vergelijkbare studie die onlangs in Californië (en elders in de VS) werd afgerond, omvatte een schijnbehandeling van zes maanden en veel van de 1105 gerekruteerde volwassenen hadden ernstige OSA.

Dynamisch testen van de mannelijke gonadale as: ingeschreven proefpersonen ondergaan herhaalde bemonstering van perifeer bloed (1,5 ml) elke 10 minuten gedurende 5 uur van 0800-1300 uur [2 poliklinische protocollen], gedurende 15 uur 's nachts (2200 - 1300 uur) en gedurende 22 uur. uur 's nachts (1500 - 1300 uur). Polysomnografie (2200-0600 uur) wordt uitgevoerd tijdens de 2 ziekenhuisbezoeken. Een terminal i.v.m. bolusinjectie van GnRH (100 ng/kg) wordt gegeven om 11.00 uur tijdens alle 4 de bezoeken om de endogene GnRH-respons te kalibreren. Ganirelix (of zoutoplossing) wordt om 2000 uur of 1500 uur gegeven: hypothalamische functie wordt getest door gedeeltelijke (submaximale) ganirelix-blokkade van endogeen GnRH. Orale medicatie (Δ) is een placebo, behalve tijdens hypofysetesten wanneer de reactie van LH op androgeendepletie wordt afgedwongen door ketoconazol (KTCZ) met bijnierredding met dexamethason (DEX). Hier worden KTCZ (1000 mg) en DEX (0,75 mg) om 2000 uur gegeven, KTCZ (400 mg) om 0800 uur en DEX (0,75 mg) om 1300 uur. De testisfunctie wordt beoordeeld aan de hand van de testosteronrespons op een vaste exogene LH-stimulus: 6 pulsen van rh LH (elk 18,75 IE) om de 2 uur. vanaf 2300 uur onder maximale ganirelix-blokkade van endogene LH.

Statistische analyse: het effect van leeftijd en ziekte op elke mechanistische uitkomst zal worden beoordeeld door een gemengd model met herhaalde metingen te construeren dat OSA (behandeld versus onbehandeld), leeftijd en de OSA*leeftijd-interactie omvat. De statistische significantie van de interactieterm geeft aan of het ziekteproces (OSA) de leeftijdsgerelateerde afname van deze uitkomsten verandert (d.w.z. beoordeelt verschil in de hellingen onder de twee voorwaarden). Het binnen-proefpersoonontwerp zou de variantie moeten verminderen en het vermogen moeten vergroten. Ervan uitgaande dat een geschikte geschikte controlegroep kan worden samengesteld in Rochester MN, zullen de onderzoekers bovendien gemengde modellen tussen proefpersonen construeren waarbij het ziekte-effect onbehandelde OSA zal zijn versus normale controles, en het behandelingseffect zal behandelde OSA versus normale controles vergelijken. De eerste zal ziekte-effecten bevestigen en de laatste of behandeling gedurende 3 maanden met CPAP de tekorten volledig terugdraait naar normaliteit.

Vermogensanalyse: Voorlopige gegevens suggereren dat onbehandelde OSA de testosteronfeedback verzwakt, wat resulteert in een verminderde ontketening van de LH-puls. Bij castratie met ketoconazol is de correlatie tussen de LH-pulsfrequentie en de leeftijd bij normale mannen -0,50. Een steekproef van 16 mannen heeft 80% power met tweezijdige á=0,05 om een ​​verzwakking van deze correlatie met 1,00 te detecteren. Ter vergelijking: de onderzoekers zagen een een derde grotere verzwakking van de correlatie van 1,35. Het vermogen is dus voldoende. Deze schatting is conservatief aangezien het onderzoeksontwerp binnen de proefpersoon, dat de variabiliteit vermindert, niet was opgenomen en het ketoconazol-geïnduceerde testosterondepletieparadigma om de hypofysefunctie te beoordelen de leeftijdsregressies verder zou moeten verscherpen, aangezien de variabiliteit van de testosteronconcentratie in het bloed van elk individu wordt verminderd. Dit laatste is geverifieerd bij normale mannen en zou ook waar moeten zijn bij mannen met OSA.

Resultaten: om de GnRH-uitstroom te beoordelen (doel 1), is de responsvariabele de door ganirelix onderdrukte (analytisch gereconstrueerde) basale LH-secretie. Om de responsiviteit van gonadotropen te beoordelen, is het relevante eindpunt de massa van LH die wordt uitgescheiden na de exogene GnRH-stimulus. De mate van ontketening van feedback wordt afgeleid uit de mate van verhoging van de LH-pulsfrequentie veroorzaakt door androgeenonttrekking (doel 2). En de gevoeligheid van Leydig-cellen wordt bepaald door analytische reconstructie van de snelheid van testosteronsecretie die wordt bereikt als reactie op de laatste twee van zes (pseudosteady-state) pulsen van recombinant menselijk LH (doel 3).

Andere resultaten: GnRH-uitstroom zal worden gereconstrueerd en tegelijkertijd hypothalamus- en hypofyse-testosteronfeedback berekenen, zoals eerder beschreven. Deze gegevens kunnen worden geanalyseerd met een gemengd model, zoals beschreven in statistische analyse (eerder). Pulsatiele LH-secretie stemt overeen met langzame slaap aan het begin van de puberteit, wat de slaaparchitectuur impliceert in de timing van de puberteit. De onderzoekers zullen dezelfde analyse uitvoeren als beschreven, door (door Student's t-test) het aandeel van de LH-pulsen te vergelijken die optreden tijdens slow wave slaap versus niet-slow wave slaap, genormaliseerd voor de hoeveelheid tijd doorgebracht in elk slaapstadium. Het uiteindelijke aanvullende resultaat zal zijn om de totale testosteronsecretie 's nachts te onderzoeken tijdens de controleconditie in de eerste fase van de studie, afzonderlijk en na combinatie met bevindingen van de oorspronkelijke 18 mannen beschreven in voorlopige gegevens.

Verwachte en alternatieve resultaten: Naar verwachting zal worden aangetoond dat OSA de testosteronfeedback belemmert (d.w.z. hypofysedisfunctie), met name dat androgeendepletie (doel 2), de LH-pulsfrequentie zal verhogen en de basale LH-secretie zal verminderen. Hoewel verondersteld wordt dat verminderde basale LH-secretie het gevolg is van verzwakte testosteronfeedback in de hypofyse, zou een onverwachte maar plausibele alternatieve bevinding zijn dat een veranderde GnRH-uitstroom verantwoordelijk is - wat in Doel 1 wordt beoordeeld door een geleidelijke GnRH-receptorblokkade. Bovendien kunnen de onderzoekers, als gevolg van recente analytische innovaties, ook hypothalamus versus hypofyse-feedbackeffecten van testosteron reconstrueren (Doel 2) terwijl ze tegelijkertijd de GnRH-uitstroom beoordelen (Doel 1). Dit is met name relevant omdat voorlopige gegevens van hersendoorlatende versus hersendoorlatende androgeenreceptorblokkade specifieke herseneffecten suggereren. Specifieke herseneffecten zijn aannemelijk omdat bekend is dat de intermitterende hypoxie van OSA de neurocognitie verandert. Een andere onverklaarbare bevinding is dat de relatieve afname van LH bij OSA groter lijkt te zijn dan de overeenkomstige afname van testosteron, wat zou kunnen duiden op een relatief verhoogde respons van Leydig-cellen. Intermitterende hypoxie verhoogt inderdaad de productie van testosteron uit primaire Leydig-celculturen van ratten als reactie op humaan choriongonadotrofine (hCG), maar het effect van OSA op testiculaire steroïdogenese bij mensen is niet bekend. In doel 3 wordt deze mogelijkheid voor het eerst behandeld met behulp van een fysiologische rh LH-sonde. De testosteronsecretie zal naar verwachting toenemen met CPAP. Als dit niet het geval is, in de aanwezigheid van bewaarde of verbeterde Leydig-celreactiviteit op rh LH (doel 3), dan zou dit een toekomstige, langere duurstudie van CPAP motiveren.

Potentiële problemen en alternatieve strategieën: de onderzoekers voorzien geen wervingsproblemen, aangezien onze studie vereist dat gedurende 16 maanden elke maand één persoon wordt ingeschreven, maar de werving kan indien nodig worden uitgebreid naar de Westwood en andere aan de UCLA gelieerde klinieken. Als het cross-over ontwerp problematisch blijkt te zijn, kunnen de onderzoekers overstappen op een 3 maanden durende parallelle groepsstudie van 32 mannen zonder krachtverlies. De studie omvat een inloopperiode waarin CPAP-compliance wordt gecontroleerd door directe CPAP-machinedownload en proefpersonen worden uitgesloten als ze niet aan de eisen voldoen, aangezien intensieve endocriene testen pas na 3 maanden gevestigde therapie worden uitgevoerd. Ons onderzoek is niet afhankelijk van het kunnen opnemen van een handige controlegroep waarbij elke controle binnen ±2,5 jaar en ±2,5 kg/m2 van elk geval valt. Het zou mogelijk moeten zijn om 16 controles te vinden van de 100 mannen in de leeftijd van 18-80 jaar, met een BMI van 18-35 kg/m2 en zonder dat significante ziekten (waaronder diabetes mellitus) worden geïdentificeerd. Zo niet, dan zullen de onderzoekers de criteria voor het matchen versoepelen (door intervallen te verdubbelen tot ±5,0 jaar of kg/m2), en gelijktijdig 2 controles matchen voor elk geval. Een ander probleem zou kunnen zijn als LH- en testosterontesten niet op elkaar zijn afgestemd, maar de onderzoekers zullen dit direct testen door een enkel samengevoegd monster van elk individu (16 mannen in totaal) te testen op testosteron door tandem massaspectroscopie en op LH door immunoassay en tegen externe tests. normen om de vergelijkbaarheid te waarborgen.