Starzenie się reprodukcyjne i obturacyjny bezdech senny

• Hipoteza 1: Zmniejszony wypływ podwzgórzowego hormonu uwalniającego gonadotropinę (GnRH) u starszych mężczyzn leży u podstaw zmniejszonej masy impulsów hormonu luteinizującego (LH) i jest dodatkowo zmniejszony u mężczyzn z nieleczonym OBS. Celem badacza jest zbadanie czynności podwzgórza poprzez zbadanie spadku pulsacyjnego wydzielania LH do submaksymalnie hamującej dawki selektywnego antagonisty receptora GnRH, ganireliksu, u mężczyzn z nieleczonym (tj. aktywny) i leczony OSA. Ten spadek będzie cofał się wraz z wiekiem, a znaczące zmniejszenie nachylenia z aktywnym OBS (w porównaniu z leczonym OSA) wskazuje na osłabienie choroby.
• Hipoteza 2: Nieleczony OSA dodatkowo osłabia związaną z wiekiem erozję negatywnego sprzężenia zwrotnego kontroli LH przez testosteron. Celem badaczy jest ocena funkcji przysadki mózgowej poprzez ilościowe określenie wydzielania LH w warunkach wymuszonej deprywacji androgenów u mężczyzn z aktywnym i leczonym OBS. Porównane zostaną nachylenia otrzymane z regresji wiekowych.
• Hipoteza 3: Upośledzona steroidogeneza komórek Leydiga powoduje hipoandrogenemię u starszych mężczyzn, ale wpływ nieleczonego OSA u ludzi jest całkowicie nieznany. Dlatego badacze dążą do oceny funkcji jąder poprzez zbadanie wydzielania testosteronu podczas eksperymentalnie kontrolowanego pulsacyjnego i.v. infuzja rekombinowanego ludzkiego LH z maksymalną blokadą receptora GnRH u mężczyzn z aktywnym i leczonym CPAP. Zbocza zostaną ponownie porównane.

W związku z tym bezpośrednim celem jest scharakteryzowanie wszystkich czterech podwzgórzowych, przysadkowych, jądrowych i zależnej od sprzężenia zwrotnego kontroli wydzielania LH i testosteronu, aby określić, który(e) podstawowy(e) mechanizm(e) występuje(e) i napędza(ją) zmiany w innych loci, w dowolnym dany przedmiot. Aby sprostać temu wyzwaniu, badacze wdrożą innowacyjną, kompleksową platformę analityczną, która prawidłowo odzwierciedla opóźnioną w czasie, zależną od dawki i nieliniową sygnalizację między GnRH, LH i testosteronem. Aby zapewnić niezbędne kontinuum wiekowe, ochotnicy w wieku 30-70 lat będą badani z 3-4 mężczyznami na dekadę życia (łącznie 16 mężczyzn). Aby ocenić skutki choroby, badacze porównają regresję wieku między mężczyznami z aktywnym OBS (w trakcie terapii pozorowanej) z tymi samymi mężczyznami leczonymi prawdziwym CPAP i, jeśli to możliwe, z dogodną próbą 16 innych indywidualnie dobranych pod względem wieku i BMI ( ±2,5 roku i ±2,5 kg/m2) normalnych kontroli, które zostaną wybrane z większej kohorty 100 mężczyzn zidentyfikowanych w Rochester-Minnesota (MN). Kontrole projektu cross-over w ramach podmiotu pod kątem możliwych znanych i nieznanych czynników zakłócających, jednak BMI będzie również ograniczony i wykluczy mężczyzn z cukrzycą (na podstawie HbA1c).

Rekrutacja uczestników badania: 16 mężczyzn z OSA zostanie zrekrutowanych w wieku 30-70 lat, przy użyciu tych samych kryteriów wejścia i przedziału wiekowego, które zastosowano do wygenerowania naszych wstępnych danych 42. Dodatkowo wskaźnik masy ciała zostanie ograniczony do 30-35 kg/m2. Wolontariusze będą rekrutowani z klinik na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles (UCLA) - stowarzyszonych z nimi centrach medycznych w Harbour i Santa Monica oraz przez ogłoszenia.

Projekt badania: Randomizowane badanie krzyżowe z kontrolą pozorowaną, każdy okres trwający 3 miesiące i jednomiesięczny okres wymywania. Ten projekt jest repliką niedawno zakończonego badania. Inne porównywalne badanie zakończone niedawno w Kalifornii (i innych częściach USA) obejmowało 6-miesięczne leczenie pozorowane, a wielu spośród 1105 zrekrutowanych dorosłych miało ciężki OBS.

Badanie dynamiczne osi gonad męskich: Zakwalifikowani pacjenci poddawani są powtarzalnemu pobieraniu krwi obwodowej (1,5 ml) co 10 minut przez 5 godzin od 08:00 do 13:00 [2 protokoły ambulatoryjne], przez 15 godzin przez noc (22:00 - 13:00) i przez 22 hw nocy (1500 - 1300h). Polisomnografia (22:00-06:00) wykonywana jest podczas 2 wizyt szpitalnych. Terminal dożylny wstrzyknięcie bolusa GnRH (100 ng/kg) podaje się o godzinie 11:00 podczas wszystkich 4 wizyt w celu kalibracji endogennej odpowiedzi GnRH. Ganireliks (lub sól fizjologiczna) podaje się o godzinie 20:00 lub 15:00: czynność podwzgórza jest badana przez częściową (submaksymalną) blokadę ganireliksu endogennego GnRH. Leki doustne (Δ) są placebo, z wyjątkiem badań przysadki, kiedy odpowiedź LH na niedobór androgenów jest wymuszana przez ketokonazol (KTCZ) z ratowaniem nadnerczy za pomocą deksametazonu (DEX). Tutaj KTCZ (1000 mg) i DEX (0,75 mg) podano o godzinie 20:00, KTCZ (400 mg) o godzinie 08:00 i DEX (0,75 mg) o godzinie 13:00. Czynność jąder ocenia się na podstawie odpowiedzi testosteronu na ustalony egzogenny bodziec LH: 6 impulsów rh LH (każdy po 18,75 IU) co 2 godziny. od 23:00 pod maksymalną blokadą ganireliksu endogennego LH.

Analiza statystyczna: Wpływ wieku i choroby na każdy mechanistyczny wynik zostanie oceniony poprzez skonstruowanie mieszanego modelu powtarzanych pomiarów, który obejmuje OBS (leczony versus nieleczony), wiek i interakcję OSA*wiek. Istotność statystyczna terminu interakcji wskazuje, czy proces chorobowy (OSA) zmienia związany z wiekiem spadek tych wyników (tj. ocenia różnicę nachyleń w tych dwóch warunkach). Projekt wewnątrzobiektowy powinien zmniejszać wariancję i zwiększać moc. Zakładając, że w Rochester w stanie Minnesota można zebrać odpowiednią dogodną grupę kontrolną, badacze dodatkowo skonstruują mieszane modele międzyosobnicze, w których skutkiem choroby będzie nieleczony OBS w porównaniu z normalnymi kontrolami, a efekt leczenia będzie porównywać leczony OSA z normalnymi kontrolami. Pierwsza potwierdzi skutki choroby, druga czy leczenie przez 3 miesiące aparatem CPAP całkowicie cofnie deficyty do normy.

Analiza mocy: Wstępne dane sugerują, że nieleczony OSA osłabia sprzężenie zwrotne testosteronu, powodując upośledzenie uwalniania tętna LH. W przypadku kastracji ketokonazolem korelacja między częstotliwością tętna LH a wiekiem u zdrowych mężczyzn wynosi -0,50. Próba o wielkości 16 mężczyzn ma 80% mocy z dwustronnym á=0,05 do wykrycia osłabienia tej korelacji o 1,00. Dla porównania badacze zaobserwowali o jedną trzecią większe osłabienie korelacji wynoszące 1,35. Moc jest więc wystarczająca. To oszacowanie jest konserwatywne, ponieważ projekt badania wewnątrzobiektowego, który zmniejsza zmienność, nie został uwzględniony, a paradygmat wyczerpywania testosteronu wywołany przez ketokonazol w celu oceny funkcji przysadki powinien jeszcze bardziej wyostrzyć regresje wiekowe, ponieważ zmienność stężenia testosteronu we krwi każdej osoby jest zmniejszona. To ostatnie zostało potwierdzone u normalnych mężczyzn i powinno być również prawdziwe u mężczyzn z OSA.

Wyniki: Aby ocenić odpływ GnRH (Cel 1), zmienną odpowiedzi jest stłumione ganireliksem (zrekonstruowane analitycznie) podstawowe wydzielanie LH. Aby ocenić reaktywność gonadotropów, odpowiednim punktem końcowym jest masa LH wydzielanego po egzogennym bodźcu GnRH. Stopień uwolnienia sprzężenia zwrotnego jest wywnioskowany na podstawie stopnia podwyższenia częstotliwości tętna LH wywołanego odstawieniem androgenów (Cel 2). A czułość komórek Leydiga jest definiowana przez analityczną rekonstrukcję tempa wydzielania testosteronu osiągniętego w odpowiedzi na ostatnie dwa z sześciu (pseudostacjonarnych) impulsów rekombinowanego ludzkiego LH (Cel 3).

Inne wyniki: odpływ GnRH zostanie zrekonstruowany i jednocześnie obliczone sprzężenie zwrotne testosteronu w podwzgórzu i przysadce, jak opisano wcześniej. Dane te można analizować za pomocą modelu mieszanego, jak opisano w analizie statystycznej (wcześniej). Pulsacyjne wydzielanie LH wyrównuje się ze snem wolnofalowym na początku okresu dojrzewania, implikując architekturę snu w czasie dojrzewania. Badacze przeprowadzą tę samą opisaną analizę, porównując (za pomocą testu t-Studenta) odsetek pulsów LH, które występują podczas snu wolnofalowego i niewolnofalowego, znormalizowanych dla ilości czasu spędzonego w każdej fazie snu. Końcowym dodatkowym wynikiem będzie zbadanie całkowitego wydzielania testosteronu przez noc podczas warunków kontrolnych w pierwszej fazie badania, oddzielnie i po połączeniu z wynikami uzyskanymi od pierwotnych 18 mężczyzn opisanych we wstępnych danych.

Oczekiwane i alternatywne wyniki: Oczekuje się, że zostanie wykazane, że OSA zaburza sprzężenie zwrotne testosteronu (tj. dysfunkcja przysadki mózgowej), w szczególności niedobór androgenów (Cel 2), zwiększy częstość tętna LH i zmniejszy podstawowe wydzielanie LH. Chociaż postuluje się, że zmniejszone podstawowe wydzielanie LH jest spowodowane osłabionym sprzężeniem zwrotnym testosteronu w przysadce mózgowej, nieoczekiwanym, ale prawdopodobnym alternatywnym odkryciem byłoby stwierdzenie, że odpowiedzialny jest zmieniony odpływ GnRH – co ocenia się w Celu 1 na podstawie stopniowanej blokady receptora GnRH. Dodatkowo, dzięki najnowszym innowacjom analitycznym, badacze mogą również zrekonstruować sprzężenie zwrotne testosteronu z podwzgórzem i przysadką (Cel 2), jednocześnie oceniając odpływ GnRH (Cel 1). Jest to szczególnie istotne, ponieważ wstępne dane dotyczące blokad receptora androgenowego przenikającego do mózgu i nieprzepuszczalnego dla mózgu sugerują specyficzne efekty mózgowe. Specyficzne efekty mózgowe są prawdopodobne, ponieważ wiadomo już, że okresowe niedotlenienie w OSA zmienia funkcje neurokognitywne. Innym niewytłumaczalnym odkryciem jest to, że względna redukcja LH z OSA wydaje się być większa niż odpowiadający jej spadek testosteronu, co może sugerować stosunkowo zwiększoną reakcję komórek Leydiga. Rzeczywiście, przerywane niedotlenienie zwiększa produkcję testosteronu z pierwotnych hodowli komórek Leydiga szczura w odpowiedzi na ludzką gonadotropinę kosmówkową (hCG), ale wpływ OSA na steroidogenezę jąder u ludzi nie jest znany. Cel 3 po raz pierwszy zajmie się tą możliwością przy użyciu fizjologicznej sondy rh LH. Oczekuje się, że wydzielanie testosteronu wzrośnie wraz z CPAP. Jeśli tak nie jest, w obecności zachowanej lub wzmocnionej odpowiedzi komórek Leydiga na rh LH (Cel 3), to motywuje to do przyszłych dłuższych badań nad CPAP.

Potencjalne problemy i alternatywne strategie: badacze nie przewidują problemów z rekrutacją, ponieważ nasze badanie wymaga zapisania jednej osoby każdego miesiąca przez 16 miesięcy, jednak w razie potrzeby rekrutację można rozszerzyć na Westwood i inne kliniki stowarzyszone z UCLA. Jeśli projekt skrzyżowania okaże się problematyczny, badacze mogą przejść na 3-miesięczne badanie w grupach równoległych 32 mężczyzn bez utraty mocy. Badanie obejmuje okres wstępny, w którym przestrzeganie zaleceń CPAP będzie monitorowane przez bezpośrednie pobieranie danych z urządzenia CPAP, a uczestnicy zostaną wykluczeni w przypadku braku zgodności, ponieważ intensywne badania endokrynologiczne przeprowadza się dopiero po 3 miesiącach ustalonej terapii. Nasze badanie nie jest uzależnione od możliwości włączenia dogodnej grupy kontrolnej, w której każda kontrola mieści się w przedziale ±2,5 roku i ±2,5 kg/m2 każdego przypadku. Powinno być możliwe znalezienie 16 kontroli spośród 100 mężczyzn w wieku 18-80 lat, z BMI 18-35 kg/m2 i bez zidentyfikowanych istotnych chorób (w tym cukrzycy). Jeśli nie, badacze rozluźnią kryteria dopasowywania (przez podwojenie przedziałów do ±5,0 lat lub kg/m2) i jednocześnie dopasują 2 kontrole dla każdego przypadku. Kolejnym problemem może być niezgodność testów LH i testosteronu, jednak badacze przetestują to bezpośrednio, badając pojedynczą zbiorczą próbkę od każdego osobnika (w sumie 16 mężczyzn) na testosteron za pomocą tandemowej spektroskopii mas i LH za pomocą testu immunologicznego i przeciwko zewnętrznym standardów, aby zapewnić porównywalność.