Suplementación con vitamina D e infertilidad masculina: el estudio CBG, un ensayo clínico aleatorizado

Antecedentes En 2008, aproximadamente el 8% de todos los niños recién nacidos fueron concebidos por reproducción asistida. La inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI) representa ~50% de todos los tratamientos y se usa principalmente en casos de calidad del semen gravemente reducida. En muchos casos, es muy probable que esto sea causado por factores prenatales que afectan negativamente a los testículos en desarrollo y, por lo tanto, es poco probable que cualquier tratamiento de hombres adultos pueda normalizar por completo la calidad de su semen. Sin embargo, menos también sería clínicamente relevante. Si se pudiera mejorar la calidad del semen reducido antes de cualquier reproducción asistida, se necesitaría un tratamiento menos invasivo. P.ej. la fecundación in vitro (FIV) clásica en lugar de la ICSI, la inseminación intrauterina (IIU) simple en lugar de la FIV o la concepción natural en lugar de la IIU.

Se han implicado varios factores endocrinos en la producción y maduración de los espermatozoides, pero se sabe poco sobre el papel potencial de la VD. VD es un regulador clave de la homeostasis del calcio y la mineralización ósea, aunque la expresión del receptor de vitamina D (VDR) en varios tejidos se ha relacionado con varias acciones diversas. La VD afecta la reproducción en varias especies animales, demostrada de manera convincente en roedores, donde la deficiencia de VD en ratas macho resultó en un recuento reducido de espermatozoides, y las ratas hembra inseminadas con semen de ratas macho deficientes en VD tuvieron tasas de fertilidad más bajas. El rendimiento reproductivo deteriorado es reversible y puede corregirse suministrando VD o normalizando los niveles de calcio. Respaldado por ratones knockout para VDR, que mostraron un recuento reducido de espermatozoides, motilidad espermática reducida y anomalías histológicas de los testículos, que, a diferencia de las ratas macho con deficiencia de VD, solo pueden restaurarse parcialmente con suplementos de calcio.

Los investigadores han demostrado recientemente la expresión de VDR y las enzimas metabolizadoras de VD en los testículos humanos, el tracto eyaculador y en los espermatozoides maduros. Posteriormente, los investigadores demostraron que la VD en concentraciones fisiológicas aumentaba el calcio intracelular en los espermatozoides. VD actúa a través de una respuesta rápida no genómica y el aumento de calcio inducido por VD puede ser crucial para los espermatozoides, porque VD indujo la motilidad de los espermatozoides y la reacción del acrosoma. El análisis de expresión de los espermatozoides de hombres fértiles e infértiles mostró que los hombres con una calidad de semen deteriorada tienen menos VD que los hombres normales (p < 0,0005) que pueden metabolizar, lo que hace que la presencia de una de las proteínas sea un marcador potencial de la calidad del semen. Además, los investigadores acaban de completar un estudio transversal de 300 hombres jóvenes de la población general y encontraron que la VD sérica baja se asoció con una motilidad y morfología de los espermatozoides reducidas.

AJUSTE, PLAN CIENTÍFICO Y RECLUTAMIENTO Los participantes serán incluidos entre los hombres remitidos al Departamento de Crecimiento y Reproducción (depto. de GR), Rigshospitalet (RH) para la evaluación de la infertilidad masculina

DISEÑO Este es un ensayo controlado aleatorio prospectivo, doble ciego, de dos brazos

Grupo de intervención: cada hombre recibirá 300 000 UI (7500 ug) de colecalciferol (D3) por vía oral una vez después de la toma de muestras de sangre y semen y la exploración DXA. Posteriormente recibirán comprimidos de VD de 1.400 UI (35 ug) + 500 mg de calcio al día durante 3 meses. Control telefónico a las 4 semanas ya los 3 meses se realizará control clínico y toma de sangre, seguido de ingesta diaria continuada de 1400 UI VD + 500 mg de calcio durante 2 meses más. Al final del tratamiento, cinco meses después de la inclusión, los hombres entregan dos muestras de semen, se les extrae una muestra de sangre y se les realiza una exploración DXA.

Grupo que recibe placebo: Seguirá la misma cadena de eventos, aunque VD será reemplazada por placebo.

PARTICIPANTES Se realizarán exámenes de detección de ~700-800 hombres infértiles. Los investigadores suponen que ~340 hombres serán excluidos y ~100 hombres no desean participar. Por lo tanto, 300 hombres se incluirán en el estudio y la mitad se asignará al azar al tratamiento VD activo. Los investigadores esperan un pequeño abandono (< 20) debido a la alta motivación y sin efectos adversos.

ANÁLISIS E INTERVENCIÓN Las hormonas reproductivas y los factores de crecimiento se analizarán en el depto. de GR, Rigshospitalet. Se analizará una alícuota de la primera muestra de sangre antes de su inclusión en el estudio y otra se mantendrá para ser analizada al mismo tiempo que la segunda muestra de sangre al final del ensayo para superar la variación entre ensayos. Otros análisis de suero se analizarán en el departamento de bioquímica clínica, Rigshospitalet. Los análisis de semen y las exploraciones DXA se realizarán en el departamento. de GR.

CÁLCULO DEL TAMAÑO DE LA MUESTRA Y ESTADÍSTICAS En nuestro estudio de asociación con 300 participantes, los investigadores pudieron detectar una relación dosis-respuesta significativa entre el estado de VD y la motilidad y morfología de los espermatozoides, y encontraron diferencias significativas entre hombres con niveles bajos y altos de VD. Sobre la base de estos resultados, los investigadores suponen poder aumentar los niveles séricos de VD con 50 nM con nuestra configuración. La inclusión de 150 hombres en cada grupo nos permitirá detectar cambios en la motilidad y morfología de los espermatozoides del 15 % y un cambio del 25 % en los niveles de inhibina B. Se utilizarán los principios de intención de tratar y se utilizarán análisis de covariables para analizar el efecto potencial de VD.

ANÁLISIS BIOSTATÍSTICO Todos los análisis se realizarán de acuerdo con las guías de Buenas Prácticas Clínicas y los análisis primarios en la población por intención de tratar, que incluyó a todos los pacientes que se aleatorizaron y recibieron la primera dosis de medicamento el día 1. Analizaremos los datos de 3 maneras. El análisis primario procederá de acuerdo con la asignación aleatoria del grupo de dosis de vitamina D y calcio. El análisis secundario se basará en estratificar a los hombres según análisis de subgrupos en relación con los criterios de valoración primarios y secundarios predefinidos, mientras que el último análisis intentará dilucidar cualquier relación dosis-respuesta. Un autor (JHP) que fue el estadístico del estudio y desconocía las asignaciones del grupo de estudio realizará el análisis principal.

Análisis y calidad de los datos Los criterios de valoración principales de este protocolo serán los cambios en la calidad del semen, especialmente la motilidad del esperma, seguida de la concentración, la morfología y el volumen del semen. Existen múltiples criterios de valoración secundarios, pero la investigación inicial se centrará en los cambios de los siguientes criterios de valoración secundarios: DFI de esperma, tasa de embarazo, inhibina B, vitamina D y homeostasis del calcio. Los sujetos que finalicen la participación después de la visita a los 90 días pero antes del día 150 de la visita se incluirán para el análisis de datos hasta el día 90. Los hombres que solo entregan una muestra de semen o tienen datos faltantes en cualquier visita aún se incluirán en el análisis. Los hombres con fiebre hasta 3 meses antes del análisis de semen se considerarán como un posible factor de confusión. Los hombres que no cumplan con los criterios del protocolo serán excluidos del análisis. Esos valores luego se llevarán adelante para los análisis. Se utiliza un nivel de significancia del 5%. Para los análisis primarios, la corrección del valor p de Bonferronu-Holm se calcula adicionalmente. Para el análisis secundario no se utiliza corrección de prueba múltiple. En cambio, los resultados se discuten en vista de las múltiples situaciones de prueba.

1. Análisis entre placebo versus principio activo Análisis entre grupos placebo versus vitamina D + calcio: El primer paso será comparar los cambios en los resultados primarios entre los dos grupos placebo versus vitamina D + calcio. Este análisis mostrará si hay una diferencia significativa entre los grupos. Para los resultados medidos repetidamente, esto implicará comparar las pendientes estimadas, o tasas de cambio, de cada resultado entre los grupos. Los modelos mixtos permiten que la correlación entre las observaciones repetidas línea de base-día 1-día 90-día 150 de cada hombre se incorpore adecuadamente en la estimación de parámetros. Para todos los criterios de valoración medidos al inicio y el día 150, se utilizarán pruebas t pareadas para evaluar si existe una diferencia significativa entre los grupos y determinar si el cambio medio dentro de cada grupo difiere significativamente de cero. En ambos casos, los datos se transformarán según sea necesario para cumplir con los supuestos del modelo. Posteriormente, se llevará a cabo el mismo análisis mediante el uso de regresión múltiple con factores de confusión relevantes, como estación, IMC, tabaquismo, duración de la abstinencia, tiempo desde la eyaculación hasta la evaluación de la motilidad, fiebre, etc. para ver si esto cambia los resultados Para los resultados medidos que no se pueden en comparación con la prueba t u otras pruebas paramétricas en el día 1, el día 90 y el día 150, los grupos se compararán mediante pruebas no paramétricas como la prueba de Wilcoxon Mann-Whitney. Para el resultado binario, los datos se compararán entre los dos grupos mediante un análisis de regresión logística condicional con ajuste para los factores de confusión relevantes (definidos como una asociación significativa de p<0,05).

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2. Análisis después de la estratificación en subgrupos Los sujetos se agruparán según su IMC, calcio, estación del año, calidad del semen, factores óseos, DMO o niveles de vitamina D y se evaluará el efecto del placebo frente al principio activo el día 90 y el día 150. Los análisis de subgrupos se realizarán de acuerdo con la práctica clínica normal y la estratificación en grupos apropiados de acuerdo con la clínica (25OHD < 25 nmol/l, IMC <25, 25-30, >30, etc.), terciles/cuartiles/quintiles o mayor/menor versus permanecer en la línea de base.
3. Análisis de datos para comparar los cambios en la vitamina D y el calcio También compararemos las relaciones dosis-respuesta entre los cambios en la vitamina D y el calcio y los criterios de valoración primarios y secundarios entre el grupo placebo y el principio activo y en todos los hombres. Determinaremos los valores delta para los progenitores de vitamina D circulantes, el ion calcio, el calcio total y el calcio corregido con albúmina desde el inicio hasta los 90 días y 150 días y compararemos la diferencia con los cambios observados en los criterios de valoración primarios y secundarios. Anticipamos que no hay diferencia en las formas de la curva dosis-respuesta entre los diferentes puntos finales, es decir, serán paralelos y lineales al menos después de la transformación de los datos. Posteriormente, se llevará a cabo el mismo análisis utilizando factores de confusión relevantes, como la temporada, el IMC, el tabaquismo, la duración de la abstinencia, el tiempo desde la eyaculación hasta la evaluación de la motilidad, etc., para ver si esto cambia los resultados.

CURSO DE TAMIZAJE Y TIEMPO Los hombres, que son investigados en el depto. de GR debido a la infertilidad serán seleccionados para la elegibilidad para el estudio, y aquellos que cumplan con los criterios de participación serán informados, y si dan su consentimiento serán asignados al tratamiento activo con VD o placebo. La asignación se realizará por minimización usando minim para evitar una agrupación desequilibrada debido a una falla en la aleatorización. Se equilibrarán las siguientes variables: concentración de esperma, IMC, inhibina-B sérica y nivel de VD.

ÉTICA Y EFECTOS SECUNDARIOS Todos los pacientes habrán realizado su investigación, antes de ser invitados al estudio. Serán informados de los posibles efectos adversos, signos de intoxicación y podrán abandonar el ensayo en cualquier momento sin ninguna consecuencia. El ensayo se llevará a cabo de acuerdo con las "buenas prácticas clínicas". El tratamiento con VD prácticamente no produce efectos secundarios y el riesgo de intoxicación es casi inexistente en el entorno sugerido, con dosis relativamente bajas de VD y una estrecha vigilancia del estado de VD y calcio. Los participantes estarán expuestos a VC oral/placebo, a 2 escáneres DXA, se les extraerán 3 muestras de sangre adicionales y se entregarán 2 muestras de semen adicionales. Todos los participantes serán informados y asesorados según su estado VD.

PUBLICACIÓN DE RESULTADOS Todos los resultados, positivos o negativos, se enviarán a revistas científicas revisadas por pares. Los datos serán obtenidos y transferidos sucesivamente a una base de datos estadística.

CUESTIONES PRÁCTICAS El Departamento de GR investiga anualmente a más de 500 hombres infértiles. Se incluirán participantes de ese grupo. El departamento tiene la pericia clínica, la experiencia y la capacidad para realizar todas las investigaciones, excepto las mediciones de algunas de las muestras de sangre, que serán analizadas por el departamento de bioquímica clínica. Las suspensiones orales de VD y placebo se compran en Glostrup apotek, mientras que las tabletas de VD y placebo se compran en Ferrosan, MD Martin. Los investigadores están colaborando con el profesor asociado en bioestadística J.H. Petersen, Universidad de Copenhague.