Testosteron i stymulacja długim impulsem po SCI

Celem długoterminowym jest opracowanie strategii rehabilitacji w celu złagodzenia szkodliwych zmian w rozmiarze mięśni i beztłuszczowej masie podudzia u osób z odnerwieniem po urazie rdzenia kręgowego (SCI). Obecnie nie ma dostępnej interwencji rehabilitacyjnej po odnerwieniu dolnego neuronu ruchowego (LMN). Ponad 46 000 weteranów jest dotkniętych SCI i może doświadczyć głębokiego zaniku mięśni szkieletowych i utraty beztłuszczowej masy, a około 20-25% doświadcza odnerwienia LMN. Pole przekroju poprzecznego mięśnia szkieletowego jest 6 razy mniejsze po odnerwieniu LMN w porównaniu z mięśniami unerwionymi. Atrofii odnerwienia może towarzyszyć kilka konsekwencji zdrowotnych SCI.

Dwanaście tygodni dwa razy w tygodniu treningu oporowego (RT) powierzchniowej stymulacji nerwowo-mięśniowej (NMES) może wywołać ponad 35% wzrost rozmiaru mięśni szkieletowych, zmniejszenie ektopowego gromadzenia się tkanki tłuszczowej, zwiększoną wrażliwość na insulinę po SCI. Co więcej, wstępne ustalenia wnioskodawcy dotyczące CDA-2 wykazały, że 16 tygodni NMES-RT i testosteronowej terapii zastępczej (TRT) zwiększyło beztłuszczową masę nóg o 1,5 kg bez zmian tylko w grupie TRT. Towarzyszył temu wzrost podstawowej przemiany materii (BMR) o 218 kcal/dobę w grupie NMES-RT+TRT bez zmian w grupie TRT. W trakcie rekrutacji do badania wykluczono 20% osób z SCI, które nie mogły odnieść korzyści z ćwiczenia mięśni kończyn dolnych, prawdopodobnie z powodu odnerwienia LMN.

Stymulacja o dużej szerokości impulsu (LPWS; 120-150 ms) może potencjalnie stymulować odnerwione mięśnie i przywracać rozmiar mięśni u osób po SCI. Poprzedni paradygmat koncentrował się na codziennej aktywacji odnerwionych mięśni bez stosowania obciążenia progresywnego podobnego do RT. Codzienny trening nie jest klinicznie wykonalnym podejściem u osób po SCI. Co więcej, poprzednie próby nie koncentrowały się na poprawie homeostazy nerwowo-mięśniowej poprzez promowanie wzrostu beztłuszczowej masy niezależnie od odnerwienia LMN. Wykazano, że terapia zastępcza testosteronem (TRT) zwiększa masę beztłuszczową i podstawową przemianę materii u mężczyzn z hipogonadyzmem po SCI. Badacze ustalą, czy TRT + LPWS zwiększy rozmiar mięśni szkieletowych, beztłuszczową masę nóg i poprawi ogólny stan zdrowia metabolicznego u osób po SCI z odnerwieniem LMN. Badacze wysuwają hipotezę, że roczny protokół TRT+LPWS zwiększy szlaki syntezy białek, zmniejszy szlaki degradacji białek i poprawi ogólny stan zdrowia mitochondriów. Te hipotezy zostaną uwzględnione w trzech konkretnych celach. Celem 1 będzie ocena wpływu TRT+LPWS w porównaniu ze standardową elektryczną stymulacją nerwowo-mięśniową TRT+ (NMES; jako grupa kontrolna) na wielkość mięśni szkieletowych uda, tłuszcz śródmięśniowy (IMF) i beztłuszczową masę nóg. Cel 2 określi związek między zmianami w wielkości mięśni szkieletowych, beztłuszczowej masy nóg i profilem metabolicznym określonym przez pomiar BMR, lipidów w surowicy i profilu węglowodanowego. Celem 3 będzie zbadanie mechanizmów komórkowych odpowiedzialnych za wywoływanie hipertrofii mięśni szkieletowych po TRT+LPWS. To badanie jest nowatorskie, ponieważ zapewnia wykonalną interwencję rehabilitacyjną poprzez połączenie dwóch podejść; które prawdopodobnie poprawią jakość życia osób po SCI z odnerwieniem LMN. Jeśli okaże się skuteczne, interwencja będzie łatwo przekładać się na praktykę kliniczną dla osób z SCI.