Reproduktiv aldring og obstruktiv søvnapné

• Hypotese 1: Redusert hypothalamus gonadotropin-frigjørende hormon (GnRH) utstrømning hos eldre menn ligger til grunn for den reduserte massen av luteiniserende hormon (LH) pulser, og er ytterligere redusert hos menn med ubehandlet OSA. Etterforskeren tar sikte på å teste hypotalamisk funksjon ved å undersøke reduksjonen av pulserende LH-sekresjon til en submaksimalt hemmende dose av en selektiv GnRH-reseptorantagonist, ganirelix, hos menn med ubehandlet (dvs. aktiv) og behandlet OSA. Denne reduksjonen vil gå tilbake på alder, og en betydelig reduksjon i helning med aktiv OSA (vs behandlet OSA) indikerer sykdomsdempning.
• Hypotese 2: Ubehandlet OSA demper ytterligere den aldersrelaterte erosjonen av testosterons negative tilbakemeldingskontroll av LH. Etterforskerne tar sikte på å vurdere hypofysefunksjonen ved å kvantifisere LH-sekresjon under tvungen androgenmangel, hos menn med aktiv og behandlet OSA. Helninger oppnådd ved aldersregresjoner vil bli sammenlignet.
• Hypotese 3: Nedsatt Leydig-celle steroidogenese forårsaker hypoandrogenemi hos eldre menn, men effekten av ubehandlet OSA hos mennesker er helt ukjent. Derfor tar etterforskerne sikte på å vurdere testikkelfunksjonen ved å undersøke testosteronsekresjon under eksperimentelt kontrollert pulserende i.v. infusjon av rekombinant humant LH under maksimal GnRH-reseptorblokkade, hos menn med aktiv og behandlet CPAP. Bakker vil igjen bli sammenlignet.

Følgelig er det umiddelbare målet å karakterisere alle fire av hypothalamus-, hypofyse-, testikkel- og feedback-avhengig kontroll av LH og testosteronsekresjon for å bestemme hvilke(n) primærmekanisme(r) som oppstår(e) og driv(er) endringer på de andre lociene, i alle gitt emne. For å møte denne utfordringen vil etterforskerne implementere en innovativ og omfattende analytisk plattform, som korrekt legemliggjør tidsforsinket, doseavhengig og ikke-lineær signalering blant GnRH, LH og testosteron. For å sikre nødvendig alderskontinuum vil frivillige med alderen 30-70 år studeres med 3-4 menn per tiår av livet (16 menn totalt). For å vurdere sykdomseffekter vil etterforskerne sammenligne aldersregresjoner mellom menn med aktiv OSA (på falsk terapi) mot de samme mennene som behandles med ekte CPAP, og hvis mulig, med et praktisk utvalg av 16 andre individuelt tilpasset alder og BMI ( ±2,5 år og ±2,5 kg/m2) normale kontroller som vil bli valgt fra en større kohort på 100 menn som identifiseres i Rochester-Minnesota (MN). Cross-over-designkontrollene innenfor emnet for mulige kjente og ukjente konfoundere, men BMI vil også være begrenset og ekskludere menn med diabetes mellitus (av HbA1c).

Rekruttering av studieemner: 16 menn med OSA vil bli rekruttert i alderen 30-70 år, ved å bruke de samme inngangskriteriene og aldersgruppene som ble brukt til å generere våre foreløpige data 42. I tillegg vil kroppsmasseindeksen være begrenset til 30-35 kg/m2. Frivillige vil bli rekruttert fra klinikker ved University of California, Los Angeles (UCLA) -tilknyttede medisinske sentre ved Harbor og Santa Monica og ved annonsering.

Studiedesign: Randomisert sham-kontrollert cross-over-forsøk, hver periode på 3 måneders varighet og med én måneds utvasking. Dette designet gjengir en nylig fullført studie. En annen sammenlignbar studie som nylig ble fullført i California (og andre steder i USA) involverte 6 måneders falsk behandling, og mange av de 1105 voksne som ble rekruttert hadde alvorlig OSA.

Dynamisk testing av den mannlige gonadalaksen: Registrerte forsøkspersoner gjennomgår repeterende prøvetaking av perifert blod (1,5 ml) hvert 10. minutt i 5 timer fra kl. 08.00-13.00 [2 polikliniske protokoller], i 15 timer over natten (2200 - 1300 timer) og i 222 timer. time over natten (1500 - 1300). Polysomnografi (kl. 22.00-06.00) utføres under de 2 døgnbesøkene. En terminal i.v. bolusinjeksjon av GnRH (100 ng/kg) gis kl. 11.00 under alle 4 besøkene for å kalibrere endogen GnRH-respons. Ganirelix (eller saltvann) gis kl. 2000 eller kl. 15.00: hypotalamisk funksjon testes ved delvis (submaksimal) ganirelixblokkering av endogen GnRH. Orale medisiner (Δ) er placebo bortsett fra under hypofysetesting når respons av LH på androgenutarming fremtvinges av ketokonazol (KTCZ) med adrenal redning med deksametason (DEX). Her gis KTCZ (1000mg) og DEX (0,75mg) kl. 2000, KTCZ (400mg) kl. 0800 og DEX (0,75mg) kl. 1300. Testisfunksjonen vurderes ved testosteronrespons på en fast eksogen LH-stimulus: 6 pulser av rh LH (18,75 IE hver) hver 2. time. fra kl. 2300 under maksimal ganirelix-blokkering av endogen LH.

Statistisk analyse: Effekten av alder og sykdom på hvert mekanistisk utfall vil bli vurdert ved å konstruere en blandet modell med gjentatte mål som inkluderer OSA (behandlet versus ubehandlet), alder og OSA*aldersinteraksjonen. Den statistiske signifikansen til interaksjonsbegrepet indikerer om sykdomsprosessen (OSA) endrer den aldersrelaterte nedgangen i disse utfallene (dvs. vurderer forskjellen i bakkene under de to forholdene). Designet innenfor emnet skal redusere variasjonen og øke kraften. Forutsatt at en passende kontrollgruppe kan settes sammen i Rochester MN, vil etterforskerne i tillegg konstruere blandede modeller mellom fag der sykdomseffekten vil være ubehandlet OSA versus normale kontroller, og behandlingseffekten vil sammenligne behandlet OSA versus normale kontroller. Førstnevnte vil bekrefte sykdomseffekter og sistnevnte om behandling i 3 måneder med CPAP fullstendig reverserer underskudd til normalitet.

Kraftanalyse: Foreløpige data tyder på at ubehandlet OSA demper testosterontilbakemelding, noe som resulterer i svekket utløsning av LH-puls. Under ketokonazolkastrering er korrelasjonen mellom LH-pulsfrekvens og alder hos normale menn -0,50. En prøvestørrelse på 16 menn har 80 % kraft med tohalet á=0,05 for å oppdage en demping av denne korrelasjonen med 1,00. Til sammenligning observerte etterforskerne en tredjedel større dempning av korrelasjon på 1,35. Derfor er kraften tilstrekkelig. Dette estimatet er konservativt siden studiedesignet innen faget, som reduserer variabiliteten, ikke ble inkorporert, og det ketokonazolinduserte testosterondeplesjonsparadigmet for å vurdere hypofysefunksjonen skulle ytterligere skjerpe aldersregresjoner ettersom variasjonen i hver enkelt persons testosteronkonsentrasjon i blodet reduseres. Sistnevnte er verifisert hos normale menn, og bør også gjelde hos menn med OSA.

Utfall: For å vurdere GnRH-utstrømning (Mål 1), er responsvariabelen ganirelix-undertrykt (analytisk rekonstruert) basal LH-sekresjon. For å vurdere gonadotroprespons, er det relevante endepunktet massen av LH som utskilles etter den eksogene GnRH-stimulusen. Graden av tilbakemeldingsfrigjøring utledes av graden av økning av LH-pulsfrekvensen fremkalt av androgenuttak (Mål 2). Og Leydig-cellefølsomhet er definert av analytisk rekonstruksjon av hastigheten på testosteronsekresjon oppnådd som respons på de to siste av seks (pseudosteady-state) pulser av rekombinant humant LH (mål 3).

Andre utfall: GnRH-utstrømning vil bli rekonstruert og samtidig beregne hypothalamus- og hypofysetestosterontilbakemeldinger, som tidligere beskrevet. Disse dataene kan analyseres med blandet modell som beskrevet i statistisk analyse (før). Pulserende LH-sekresjon stemmer overens med langsom bølgesøvn ved begynnelsen av puberteten, noe som impliserer søvnarkitektur i tidspunktet for puberteten. Etterforskerne vil utføre den samme analysen som er beskrevet, ved å sammenligne (ved Students t-test) andelen av LH-pulser som oppstår under langsom bølge versus ikke-langsom bølgesøvn, normalisert for mengden tid brukt i hvert søvnstadium. Det endelige tilleggsresultatet vil være å undersøke total testosteronsekresjon over natten under kontrolltilstanden i den første fasen av studien, separat og etter kombinert med funn fra de opprinnelige 18 mennene beskrevet i foreløpige data.

Forventede og alternative resultater: Det forventes å bli vist at OSA svekker testosterontilbakemelding (dvs. hypofysedysfunksjon), spesielt at androgenutarming (mål 2), vil øke LH-pulsfrekvensen og redusere basal LH-sekresjon. Selv om det er postulert at redusert basal LH-sekresjon skyldes svekket testosteron-feedback ved hypofysen, vil et uventet, men plausibelt alternativt funn være at endret GnRH-utstrømning er ansvarlig - som det vurderes i Mål 1 ved gradert GnRH-reseptorblokkade. I tillegg, på grunn av nylige analytiske innovasjoner, kan etterforskerne også rekonstruere hypothalamus versus hypofyse-feedback-effekter av testosteron (Mål 2) mens de samtidig vurderer GnRH-utstrømning (Mål 1). Dette er spesielt relevant siden foreløpige data om hjernegjennomtrengende versus hjernegjennomtrengende androgenreseptorblokkering antyder spesifikke hjerneeffekter. Spesifikke hjerneeffekter er plausible fordi den intermitterende hypoksien av OSA allerede er kjent for å endre nevrokognisjonen. Et annet uforklarlig funn er at den relative reduksjonen i LH med OSA ser ut til å være større enn det tilsvarende fallet i testosteron, noe som kan tyde på relativt forbedret Leydig-cellerespons. Intermitterende hypoksi øker faktisk testosteronproduksjonen fra primære Leydig-cellekulturer hos rotter som respons på humant koriongonadotropin (hCG), men effekten av OSA på testikkelsteroidogenese hos mennesker er ikke kjent. Mål 3 vil ta for seg denne muligheten for første gang ved bruk av en fysiologisk rh LH-sonde. Testosteronsekresjonen forventes å øke med CPAP. Hvis det ikke gjør det, i nærvær av bevart eller forbedret Leydig-cellerespons på rh LH (Mål 3), vil dette motivere en fremtidig studie med lengre varighet av CPAP.

Potensielle problemer og alternative strategier: Etterforskerne forventer ikke rekrutteringsproblemer siden vår studie krever å registrere en enkelt person hver måned i 16 måneder, men rekruttering kan utvides til Westwood og andre UCLA-tilknyttede klinikker, om nødvendig. Hvis cross-over-designet viser seg å være problematisk, kan etterforskerne konvertere til en 3 måneders parallell gruppestudie av 32 menn uten tap av makt. Studien inkluderer en innkjøringsperiode hvor CPAP-overholdelse vil bli overvåket ved direkte nedlasting av CPAP-maskin og forsøkspersoner ekskludert hvis de ikke er i samsvar, siden intensiv endokrin testing ikke utføres før etter 3 måneder med etablert terapi. Vår studie er ikke avhengig av å kunne inkludere en praktisk kontrollgruppe der hver kontroll er innenfor ±2,5 år og ±2,5 kg/m2 av hvert tilfelle. Å finne 16 kontroller fra de 100 mennene i alderen 18-80 år, med BMI på 18-35 kg/m2 og uten at signifikante sykdommer (inkludert diabetes mellitus) er identifisert bør være mulig. Hvis ikke, vil etterforskerne løsne samsvarskriteriene (ved å doble intervallene til ±5,0 år eller kg/m2), og samtidig matche 2 kontroller for hvert tilfelle. Et ytterligere problem kan være hvis LH- og testosteron-analyser ikke er tilpasset, men etterforskerne vil teste dette direkte ved å analysere en enkelt samlet prøve fra hvert individ (totalt 16 menn) for testosteron ved tandem-massespektroskopi og for LH ved immunoassay og mot ekstern standarder for å sikre sammenlignbarhet.