Reproduktivt åldrande och obstruktiv sömnapné

• Hypotes 1: Minskat utflöde av hypotalamiskt gonadotropinfrisättande hormon (GnRH) hos äldre män ligger till grund för den minskade massan av luteiniserande hormon (LH) pulser och är ytterligare reducerad hos män med obehandlad OSA. Utredaren syftar till att testa hypotalamisk funktion genom att undersöka minskningen av pulserande LH-utsöndring till en submaximalt hämmande dos av en selektiv GnRH-receptorantagonist, ganirelix, hos män med obehandlade (dvs. aktiv) och behandlad OSA. Denna minskning kommer att regresseras på ålder, och en signifikant minskning av lutning med aktiv OSA (mot behandlad OSA) indikerar sjukdomsförsvagning.
• Hypotes 2: Obehandlad OSA dämpar ytterligare den åldersrelaterade erosionen av testosteronets negativa återkopplingskontroll av LH. Utredarna syftar till att bedöma hypofysens funktion genom att kvantifiera LH-sekretion under påtvingad androgenbrist, hos män med aktiv och behandlad OSA. Lutningar som erhålls genom åldersregressioner kommer att jämföras.
• Hypotes 3: Nedsatt Leydig-cellsteroidogenes orsakar hypoandrogenemi hos äldre män, men effekten av obehandlad OSA hos människor är helt okänd. Därför syftar utredarna till att bedöma testikelfunktionen genom att undersöka testosteronsekretion under experimentellt kontrollerad pulserande i.v. infusion av rekombinant humant LH under maximal GnRH-receptorblockad, hos män med aktiv och behandlad CPAP. Backar kommer återigen att jämföras.

Följaktligen är det omedelbara målet att karakterisera alla fyra av hypotalamus-, hypofys-, testikel- och återkopplingsberoende kontroll av LH- och testosteronsekretion för att bestämma vilka primära mekanismer som uppstår och driver förändringar vid de andra ställena, i alla givet ämne. För att möta denna utmaning kommer utredarna att implementera en innovativ omfattande analytisk plattform, som korrekt förkroppsligar tidsfördröjd, dosberoende och olinjär signalering mellan GnRH, LH och testosteron. För att säkerställa det nödvändiga ålderskontinuumet kommer frivilliga vars ålder sträcker sig över 30-70 år att studeras med 3-4 män per decennium av livet (totalt 16 män). För att bedöma sjukdomseffekter kommer utredarna att jämföra åldersregressioner mellan män med aktiv OSA (på skenbehandling) mot samma män som behandlas med riktig CPAP, och om möjligt med ett bekvämt urval av 16 andra individuellt ålders- och BMI-matchade ( ±2,5 år och ±2,5 kg/m2) normala kontroller som kommer att väljas från en större kohort på 100 män som identifieras i Rochester-Minnesota (MN). Cross-over-designkontrollerna inom ämnet för möjliga kända och okända konfounders, men BMI kommer också att begränsas och exkludera män med diabetes mellitus (av HbA1c).

Rekrytering av studieämne: 16 män med OSA kommer att rekryteras i åldern 30-70 år, med samma inträdeskriterier och åldersintervall som används för att generera våra preliminära data 42. Dessutom kommer body mass index att begränsas till 30-35 kg/m2. Volontärer kommer att rekryteras från kliniker vid University of California, Los Angeles (UCLA) anslutna medicinska centra i Harbor och Santa Monica och genom annonsering.

Studiedesign: Randomiserat skenkontrollerat cross-over-försök, varje period om 3 månader och med en månads tvättning. Denna design replikerar en nyligen avslutad studie. En annan jämförbar studie som nyligen avslutades i Kalifornien (och på andra håll i USA) involverade 6 månaders skenbehandling, och många av de 1105 vuxna rekryterade hade svår OSA.

Dynamisk testning av den manliga gonadaxeln: Inskrivna försökspersoner genomgår upprepade provtagningar av perifert blod (1,5 ml) var 10:e minut under 5 timmar från 0800-1300 timmar [2 polikliniska protokoll], under 15 timmar över natten (2200 - 1300 timmar) och under 222 timmar. timme över natten (1500 - 1300h). Polysomnografi (2200-0600h) utförs under de 2 slutenvårdsbesöken. En terminal i.v. bolusinjektion av GnRH (100 ng/kg) ges kl. 11.00 under alla fyra besöken för att kalibrera endogent GnRH-svar. Ganirelix (eller koksaltlösning) ges vid 2000h eller 1500h: hypotalamusfunktionen testas genom partiell (submaximal) ganirelixblockad av endogen GnRH. Orala mediciner (Δ) är placebo förutom under hypofystestning när respons av LH på androgenutarmning framtvingas av ketokonazol (KTCZ) med adrenal räddning med dexametason (DEX). Här ges KTCZ (1000mg) och DEX (0,75mg) vid 2000h, KTCZ (400mg) vid 0800h och DEX (0,75mg) vid 1300h. Testisfunktionen bedöms genom testosteronsvar på en fixerad exogen LH-stimulus: 6 pulser av rh LH (18,75 IE vardera) varannan timme. från 2300h under maximal ganirelixblockad av endogent LH.

Statistisk analys: Effekten av ålder och sjukdom på varje mekanistiskt utfall kommer att bedömas genom att konstruera en blandad modell med upprepade åtgärder som inkluderar OSA (behandlad kontra obehandlad), ålder och OSA*ålderinteraktionen. Den statistiska signifikansen för interaktionstermen indikerar om sjukdomsprocessen (OSA) förändrar den åldersrelaterade nedgången i dessa utfall (dvs. bedömer skillnaden i backarna under de två förhållandena). Designen inom ämnet bör minska variansen och öka kraften. Förutsatt att en lämplig lämplig kontrollgrupp kan sättas ihop i Rochester MN, kommer forskarna dessutom att konstruera blandade modeller mellan individer där sjukdomseffekten kommer att vara obehandlad OSA kontra normala kontroller, och behandlingseffekten kommer att jämföra behandlad OSA mot normala kontroller. Den förra kommer att bekräfta sjukdomseffekter och den senare om behandling under 3 månader med CPAP helt vänder underskotten till normalitet.

Effektanalys: Preliminära data tyder på att obehandlad OSA dämpar testosteronåterkoppling, vilket resulterar i försämrad utlösning av LH-puls. Under ketokonazolkastration är korrelationen mellan LH-pulsfrekvens och ålder hos normala män -0,50. En provstorlek på 16 män har 80 % kraft med tvåsidig á=0,05 för att upptäcka en dämpning av denna korrelation med 1,00. Som jämförelse observerade utredarna en tredjedel större dämpning av korrelationen på 1,35. Därför är kraften tillräcklig. Denna uppskattning är konservativ eftersom studiedesignen inom ämnet, som minskar variabiliteten, inte inkorporerades och det ketokonazolinducerade testosteronutarmningsparadigmet för att bedöma hypofysens funktion borde ytterligare skärpa åldersregressioner eftersom variabiliteten av varje individs testosteronkoncentration i blodet minskar. Det sistnämnda har verifierats hos normala män, och bör även vara sant hos män med OSA.

Resultat: För att bedöma GnRH-utflöde (Syfte 1) är svarsvariabeln den ganirelix-undertryckta (analytiskt rekonstruerade) basala LH-sekretionen. För att bedöma gonadotroprespons är den relevanta slutpunkten massan av LH som utsöndras efter den exogena GnRH-stimulansen. Graden av återkopplingsfrigöring härleds av graden av höjning av LH-pulsfrekvensen som framkallas av androgenabstinensen (Mål 2). Och Leydig-cellkänslighet definieras av analytisk rekonstruktion av hastigheten för testosteronsekretion som uppnås som svar på de två sista av sex (pseudosteady-state) pulser av rekombinant humant LH (Mål 3).

Övriga resultat: GnRH-utflöde kommer att rekonstrueras och samtidigt beräkna hypotalamus och hypofys testosteronåterkoppling, som tidigare beskrivits. Dessa data kan analyseras med blandad modell som beskrivs i statistisk analys (förut). Pulserande LH-sekretion överensstämmer med långsam sömn i början av puberteten, vilket implicerar sömnarkitektur i tidpunkten för puberteten. Utredarna kommer att utföra samma analys som beskrivs, genom att jämföra (genom Students t-test) andelen LH-pulser som uppstår under långsam våg kontra icke-långvågssömn, normaliserad för den tid som spenderas i varje sömnstadium. Det slutliga ytterligare resultatet kommer att vara att undersöka den totala testosteronutsöndringen över natten under kontrolltillståndet i den första fasen av studien, separat och efter att ha kombinerats med fynden från de ursprungliga 18 männen som beskrivs i preliminära data.

Förväntade och alternativa resultat: Det förväntas visas att OSA försämrar testosteronåterkoppling (dvs. hypofysdysfunktion), särskilt att androgenutarmning (mål 2), kommer att öka LH-pulsfrekvensen och minska basal LH-sekretion. Även om det postuleras att minskad basal LH-sekretion beror på försvagad testosteronåterkoppling i hypofysen, skulle ett oväntat men troligt alternativt fynd vara att förändrat GnRH-utflöde är ansvarigt - vilket det bedöms i Mål 1 genom graderad GnRH-receptorblockad. Dessutom, på grund av de senaste analytiska innovationerna, kan utredarna också rekonstruera hypotalamus kontra hypofysens feedbackeffekter av testosteron (Syfte 2) samtidigt som de bedömer GnRH-utflödet (Syfte 1). Detta är särskilt relevant eftersom preliminära data om hjärnans genomträngande kontra hjärnans impermeant androgenreceptorblockad tyder på specifika hjärneffekter. Specifika hjärneffekter är rimliga eftersom den intermittenta hypoxi av OSA redan är känd för att förändra neurokognition. Ett annat oförklarligt fynd är att den relativa minskningen av LH med OSA verkar vara större än motsvarande minskning av testosteron, vilket kan tyda på en relativt förbättrad Leydig-cellrespons. Intermittent hypoxi ökar faktiskt testosteronproduktionen från primära Leydig-cellkulturer från råtta som svar på humant koriongonadotropin (hCG), men effekten av OSA på testikulär steroidogenes hos människor är inte känd. Mål 3 kommer att ta itu med denna möjlighet för första gången med hjälp av en fysiologisk rh LH-sond. Testosteronutsöndringen förväntas öka med CPAP. Om det inte gör det, i närvaro av bevarad eller förbättrad Leydig-cells känslighet för rh LH (Mål 3), skulle detta motivera en framtida längre varaktighetsstudie av CPAP.

Potentiella problem och alternativa strategier: utredarna förutser inte rekryteringsproblem eftersom vår studie kräver att en enskild person registreras varje månad i 16 månader, men rekryteringen kan vid behov breddas till Westwood och andra UCLA-anslutna kliniker. Om cross-over-designen visar sig vara problematisk kan utredarna övergå till en 3 månader lång parallell gruppstudie av 32 män utan att förlora makten. Studien inkluderar en inkörningsperiod där CPAP-efterlevnaden kommer att övervakas genom direkt CPAP-maskinnedladdning och försökspersoner utesluts om de inte uppfyller kraven, eftersom intensiva endokrina tester inte utförs förrän efter 3 månaders etablerad behandling. Vår studie är inte beroende av att kunna inkludera en bekväm kontrollgrupp där varje kontroll är inom ±2,5 år och ±2,5 kg/m2 av varje fall. Att hitta 16 kontroller från de 100 män i åldern 18-80 år, med BMI på 18-35 kg/m2 och utan att signifikanta sjukdomar (inklusive diabetes mellitus) har identifierats borde vara möjligt. Om inte, kommer utredarna att lossa på matchningskriterierna (genom att dubbla intervallen till ±5,0 år eller kg/m2), och samtidigt matcha 2 kontroller för varje fall. Ett ytterligare problem kan vara om LH- och testosteronanalyser inte är anpassade, men utredarna kommer att testa detta direkt genom att analysera ett enda poolat prov från varje individ (totalt 16 män) för testosteron genom tandemmasspektroskopi och för LH genom immunanalys och mot extern standarder för att säkerställa jämförbarhet.