Testosteron og langpulsstimulering etter SCI

Det langsiktige målet er å utvikle en rehabiliteringsstrategi for å dempe de skadelige endringene i muskelstørrelse og magert masse i underbenet hos personer med denervering etter ryggmargsskade (SCI). Foreløpig er det ingen tilgjengelig rehabiliteringsintervensjon etter nedre motorneuron (LMN) denervering. Mer enn 46 000 veteraner er rammet av SCI og kan oppleve dyp skjelettmuskelatrofi og tap av mager masse, og ca. 20-25% opplever LMN-denervering. Skjelettmuskulaturens tverrsnittsareal er 6 ganger mindre etter LMN-denervering sammenlignet med de innerverte musklene. Denervasjonsatrofi kan være ledsaget av flere SCI helserelaterte konsekvenser.

Tolv uker med to ganger ukentlig med overflatenevromuskulær elektrisk stimulering (NMES) motstandstrening (RT) kan fremkalle mer enn 35 % økning i skjelettmuskelstørrelse, redusert ektopisk fettvevsakkumulering, økt insulinfølsomhet etter SCI. Dessuten viste søkerens CDA-2 foreløpige funn at 16 uker med NMES-RT og testosteronerstatningsterapi (TRT) økte mager vekt i beina med 1,5 kg uten endringer kun i TRT-gruppen. Dette ble ledsaget av en økning i basal metabolsk hastighet (BMR) på 218 kcal/dag i NMES-RT+TRT uten endringer i TRT-gruppen. I løpet av rekrutteringen til studien ble 20 % av individene med SCI ekskludert og kunne ikke dra nytte av å trene musklene i nedre ekstremiteter, antagelig på grunn av LMN-denervering.

Stimulering med lang pulsbredde (LPWS; 120-150 ms) har potensial til å stimulere denerverte muskler og gjenopprette muskelstørrelse hos personer med SCI. Det forrige paradigmet har fokusert på daglig aktivering av de denerverte musklene uten å bruke progressiv belastning som ligner på RT. Daglig trening er ikke en klinisk gjennomførbar tilnærming hos personer med SCI. Dessuten fokuserte ikke tidligere studier på å forbedre den nevromuskulære homeostasen ved å fremme økningen i mager masse uavhengig av LMN-denervering. Testosteronerstatningsterapi (TRT) har vist seg å øke mager masse og basal metabolisme hos hypogonadale menn med SCI. Etterforskerne vil avgjøre om TRT+LPWS vil øke skjelettmuskelstørrelsen, magert benmasse og forbedre den generelle metabolske helsen hos SCI-personer med LMN-denervering. Etterforskerne antar at den ettårige TRT+LPWS-protokollen vil oppregulere proteinsynteseveier, nedregulere proteinnedbrytningsveier og øke den generelle mitokondrielle helsen. Tre spesifikke mål vil adressere disse hypotesene. Mål 1 vil vurdere effektene av TRT+LPWS sammenlignet med TRT+ standard nevromuskulær elektrisk stimulering (NMES; som kontrollgruppe) på størrelsen på lårskjelettmuskulaturen, intramuskulært fett (IMF) og magert benmasse. Mål 2 vil bestemme assosiasjonen mellom endringene i skjelettmuskelstørrelse, magert benmasse og metabolsk profil som bestemt ved å måle BMR, serumlipider og karbohydratprofil. Mål 3 vil undersøke de cellulære mekanismene som er ansvarlige for å fremkalle skjelettmuskelhypertrofi etter TRT+LPWS. Denne studien er ny fordi den gir en gjennomførbar rehabiliteringsintervensjon ved å kombinere to tilnærminger; som sannsynligvis vil forbedre livskvaliteten hos SCI-personer med LMN-denervering. Hvis det viser seg vellykket, vil intervensjonen lett bli oversatt til klinisk praksis for personer med SCI.