Effet de la vitamine D3 sur la fonction pulmonaire et la tolérance à l'exercice chez les patients atteints de MPOC

1. Introduction:

   La maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) est l'une des principales causes de morbidité et de mortalité chroniques dans le monde. De nombreuses personnes souffrent de la maladie pendant des années et meurent trop tôt de ses complications. La MPOC est la quatrième cause de décès chez les adultes aux États-Unis et devrait également être la troisième d'ici 2020. Bien qu'il s'agisse d'une maladie évitable et traitable, une fois développée, la maladie et ses comorbidités ne peuvent être guéries. Mais sa progression et sa morbidité peuvent être réduites.

   L'obstruction des voies respiratoires dans cette maladie est généralement persistante et progressive. Elle comporte deux phases cliniques (phase stable et phase d'exacerbation), toutes deux associées à une inflammation. Les facteurs de risque indépendants de la MPOC sont le sexe masculin, l'âge avancé, le faible statut socio-économique , exposition professionnelle et tabagisme (à la fois actif et passif) , réactivité des voies respiratoires, facteurs professionnels et pollution de l'air .

   La vitamine D est un stéroïde important dans la minéralisation osseuse et l'homéostasie du calcium. La prévalence de la carence en vitamine D a augmenté dans la population générale au cours des dernières décennies. La majorité de la 25-hydroxyvitamine D [25(OH)D] circulante provient de l'exposition au soleil avec un apport alimentaire limité. La prévalence accrue de la carence en vitamine D est attribuée à l'évitement du soleil, au mode de vie à l'intérieur, à l'utilisation d'écran solaire et à la diminution de la consommation d'aliments contenant de la vitamine D. Parce que la vitamine D est séquestrée dans le tissu adipeux, la prévalence croissante de l'obésité augmente également la prévalence de la vitamine D. carence en D.

   Récemment, des recherches ont montré que la vitamine D pouvait jouer un rôle dans de multiples maladies chroniques telles que le cancer, les maladies auto-immunes, les infections et les troubles cardiovasculaires. La vitamine D peut également avoir un rôle dans plusieurs maladies impliquant le système respiratoire. Récemment, certains chercheurs ont rapporté qu'une proportion significative de jeunes patients atteints de MPOC peut avoir un taux sérique de 25-OHD insuffisant (20 à 29 ng/ml). De plus, des concentrations sériques plus élevées de vitamine D, évaluées par [25(OH)D], ont été associées à une meilleure fonction pulmonaire telle que mesurée par le FEV1 dans une vaste étude transversale de la population américaine . Bien que le lien précis entre le statut en vitamine D et la fonction pulmonaire ne soit pas clair à ce stade, il est postulé que la vitamine D peut améliorer la fonction pulmonaire grâce à son action sur la régulation de l'inflammation, l'induction de peptides antimicrobiens et/ou son action sur les muscles.

   Il a également été suggéré que les patients atteints de BPCO ont une prévalence élevée de carence en vitamine D, allant d'environ 30 % dans la BPCO légère à plus de 75 % dans la BPCO sévère. En particulier pour la MPOC, une carence en vitamine D peut augmenter l'inflammation chronique des voies respiratoires et systémique, réduire la clairance bactérienne et augmenter le risque d'exacerbations infectieuses en même temps .

   Pour fournir une spirométrie de données sur la fonction pulmonaire rapide, acceptable, répétable et reproductible est une procédure sûre et pratique. Les fonctions ventilatoires du poumon telles que la capacité vitale forcée (FVC), le volume expiratoire forcé en 1ère seconde (FEV1), FEV1 /FVC ratio (FEV1/FVC %), débit expiratoire moyen forcé entre 25 % et 75 % de FVC (FEF25-75 %) et débit expiratoire maximal (PEFR), peuvent être évalués par spirométrie. Les indices dérivés de cette manœuvre d'expiration forcée sont devenus le moyen le plus précis et le plus fiable d'étayer un diagnostic de BPCO. Ce test doit être effectué chez tous les patients susceptibles d'être atteints de BPCO. Il est nécessaire d'établir un diagnostic sûr et d'exclure d'autres diagnostics pouvant présenter des symptômes similaires. Bien que la spirométrie ne capte pas entièrement l'impact de la MPOC sur la santé d'un patient, elle reste la référence pour diagnostiquer la maladie et surveiller sa progression. Il s'agit de la meilleure mesure normalisée, la plus reproductible et la plus objective de la limitation du débit d'air disponible.

   De plus, la saturation en oxygène est un indicateur du pourcentage d'hémoglobine saturée en oxygène au moment de la mesure. Les valeurs de saturation en oxygène des capillaires périphériques obtenues à partir de l'oxymétrie de pouls (SpO2) font partie d'une évaluation complète de l'état d'oxygénation du patient. Les valeurs normales de saturation en oxygène sont de 97% à 99% chez l'individu sain et de 95% sont cliniquement acceptées chez un patient ayant un taux d'hémoglobine normal. Cette valeur peut varier avec la quantité d'oxygène utilisée par les tissus. Par exemple, chez certains patients, il existe une différence dans les valeurs de SpO2 au repos par rapport à celles pendant l'activité, comme la marche ou le positionnement. Cependant, cela ne reflète pas la capacité du patient à ventiler.

   De plus, la dyspnée est l'un des symptômes les plus importants survenant au cours de la progression de la MPOC et résulte d'une hyperinflation pulmonaire, d'une faiblesse des muscles inspiratoires, d'une ventilation accrue, d'une hyperventilation volontaire, d'une charge de travail respiratoire accrue et d'une altération de la fonction des muscles inspiratoires. L'évaluation de la dyspnée est très importante dans toute affection respiratoire chronique. La dyspnée d'effort déterminée à la fin de l'exercice est acceptée comme le meilleur indicateur de la dyspnée. Il existe plusieurs échelles permettant d'évaluer la dyspnée. Bien que l'interprétation des échelles de dyspnée dépende uniquement des déclarations des patients, l'échelle de Borg modifiée (MBS) est connue pour être simple et partiellement objective, elle a généralement été utilisée pour évaluer la dyspnée d'effort dans la pratique clinique.

   Les maladies respiratoires se présentent souvent avec un niveau d'activité et une capacité d'exercice limités et une tolérance réduite à l'exercice est une caractéristique des patients atteints de MPOC. En 1963, Balke a développé un test simple pour évaluer la capacité fonctionnelle en mesurant la distance parcourue pendant une période de temps. Les tests de marche sont généralement administrés comme moyen d'évaluer l'état fonctionnel, de surveiller l'efficacité du traitement et d'établir un pronostic. Le test de marche de 6 minutes (6 MWT) est un test pratique simple qui nécessite un couloir de 30 mètres mais pas d'équipement d'exercice ni de formation préalable pour l'observateur. Le test mesure la distance qu'une personne peut parcourir rapidement sur une surface plane et dure en 6 minutes. Le 6 MWT à rythme libre évalue le niveau sous-maximal de la capacité fonctionnelle. Cependant, étant donné que la plupart des activités de la vie quotidienne sont effectuées à des niveaux d'effort sous-maximaux, la distance de marche de 6 minutes (6 MWD) peut mieux refléter le niveau d'exercice fonctionnel pour les activités physiques quotidiennes.

2. Raisonnement:

   Le programme de traitement thérapeutique standard a un rôle limité dans l'amélioration de la capacité physique des patients atteints de BPCO. Diverses supplémentations et mesures extra-thérapeutiques ont été essayées pour améliorer la capacité fonctionnelle des patients atteints de BPCO. La supplémentation en vitamine D3 en fait partie. Les principaux objectifs de l'ajout de vitamine D3 dans le schéma thérapeutique de ces patients sont de réduire les symptômes et les exacerbations, d'améliorer la qualité de vie et d'augmenter la participation physique et émotionnelle aux activités quotidiennes qui peuvent ne pas être traitées de manière adéquate par le régime pharmacologique standard seul pour la MPOC. Récemment, un certain nombre d'études ont montré une association entre la carence en vitamine D et la gravité de la MPOC. De plus, dans une étude prospective, le VEMS a été mesuré chez des patients atteints de BPCO sévère et très sévère avant et après la supplémentation en vitamine D3 et une amélioration significative a été constatée. D'autre part, une étude récente n'a rapporté aucune amélioration significative du CVF, du VEMS et du VEMS/ CVF % chez les patients atteints de BPCO présentant une insuffisance en vitamine D3 après administration de vitamine D3 par rapport à celui du groupe témoin .

   Cependant, le volume d'informations concernant l'effet de l'administration de vitamine D3 chez les patients atteints de MPOC n'est pas suffisant pour tirer une conclusion définitive. De plus, à notre connaissance, aucune étude n'a été menée pour observer les effets de cette vitamine liposoluble sur l'état de la fonction pulmonaire spirométrique, la saturation en oxygène et la tolérance à l'effort chez les patients insuffisants et stables en vitamine D3 atteints de BPCO modérée.

   Par conséquent, sur la base de ce contexte, la présente étude a été conçue pour évaluer les effets de la vitamine D3 sur l'état de la fonction pulmonaire spirométrique, la saturation capillaire périphérique en oxygène et la tolérance à l'exercice chez les patients masculins insuffisants en D3 atteints de BPCO modérée stable. Cette étude attirera l'attention des médecins sur les effets bénéfiques de la vitamine D3 sur les complications pulmonaires et extrapulmonaires chez les patients atteints de MPOC.

   Question de recherche:

   La vitamine D3 a-t-elle un effet sur la fonction pulmonaire et la tolérance à l'effort chez les patients atteints de BPCO stable ?

   Hypothèse:

   L'administration de vitamine D3 chez les patients stables atteints de BPCO modérée améliore les variables de la fonction pulmonaire ainsi que la tolérance à l'exercice.

   Objectifs:

   Objectif général Évaluer les effets de l'administration de vitamine D3 sur les fonctions pulmonaires et la tolérance à l'effort chez les patients masculins insuffisants en vitamine D3 atteints de BPCO modérée stable.

   Objectifs spécifiques

   • Mesurer la CVF, le VEMS, le VEMS/CVF %, le PEFR et le FEF25-75 % des patients masculins insuffisants en vitamine D3 atteints de BPCO modérée stable, afin d'évaluer l'état de leur fonction pulmonaire.
   • Mesurer la SpO2 au repos, afin d'évaluer l'état d'oxygénation basale de ce groupe de patients.
   • Pour déterminer le niveau de dyspnée au repos, afin d'évaluer le niveau basal d'essoufflement dans le même groupe de patients
   • Mesurer le 6MWD de tous les patients, afin d'évaluer leur capacité d'exercice fonctionnel.
   • Pour mesurer à nouveau la SpO2 et le niveau de dyspnée après 6MWT, pour l'évaluation de leur tolérance à l'effort.
   • Mesurer toutes ces variables après 90 jours de traitement pharmacologique standard avec de la vitamine D3 et également sans vitamine D3 chez des patients BPCO stables.
   • Pour comparer les résultats de la ligne de base et de la ligne de fin.

   Méthodologie:

   TYPE D'ÉTUDE : Étude prospective interventionnelle randomisée en double aveugle LIEU D'ÉTUDE : Département de physiologie, Université médicale Bangabandhu Sheikh Mujib (BSMMU), Shahbagh, Dhaka PÉRIODE D'ÉTUDE : Mars 2017 à février 2018 .

   TAILLE DE L'ÉCHANTILLON : 46 ÉCHANTILLONNAGE : Échantillonnage aléatoire simple. Selon les critères de sélection, un total de 46 patients atteints de MPOC adaptés aux buts et objectifs de l'étude seront inscrits. 46 patients atteints de BPCO seront sélectionnés par un clinicien en OPD.

   GROUPEMENT DES SUJETS :

   Groupe A (Groupe témoin) : 23 patients BPCO insuffisants en D3 sans administration de D3 A0 : Au jour 0 A90 : Au jour 90 Groupe B (Groupe d'étude) : 43 (quarante trois) patients BPCO insuffisants en D3 avec administration de D3 B0 : Au jour 0 B90 : Au jour 90

   Calcul de la taille de l'échantillon :

   En utilisant la formule statistique suivante n = (Zα+Zβ) 2 X (σ12+σ22) (μ1-μ2)2

   Ici, en utilisant la formule statistique suivante n = [(Zα+Zβ)2 X (σ12+σ22)] / (μ1-μ2)2 Moyenne du contrôle, μ1 = 47,1 Moyenne du groupe d'étude, μ2 = 67,4 ET du contrôle, σ1 = 26,9 ET du groupe d'étude, σ2 = 27,5 (Martineau et al. 2015) Erreur de type I, Zα = 1,96 Erreur de type II, Zβ = 1,64 (Kirkwood et Sterne 2003) (Kirkwood et Sterne 2003)

   Donc, n = [(Zα+Zβ)2 X (σ12+σ22)] / (μ1-μ2)2

   • [(1,96+1,64)2 X (26,92 +27,52) / (47,1-67,4)2
   • [12,96 X (756,25+723,61)] / (20,3) 2 = 19178,98 / 412,09 = 46,54 = 47

   Sélection du sujet :

   Après la sélection du sujet, le chercheur s'assoira pour un entretien avec le sujet. Le chercheur se présentera d'abord en mentionnant son affiliation institutionnelle, son conflit d'intérêts et fournira son adresse, son numéro de téléphone et des informations sur le parrainage. Après cela, le sujet sera parfaitement informé des objectifs et des résultats de l'étude. Une brève explication de la procédure leur sera donnée. Le sujet sera également assuré si un problème survient pendant le test ; il sera pris en charge. Le résultat du test lui sera envoyé gratuitement et si une quelconque anomalie est détectée, alors une prise en charge appropriée lui sera donnée, si possible ou sera référée à une structure de traitement spécifique selon le cas. Il sera encouragé à participer volontairement dans une attitude cordiale et amicale et aura la liberté de se retirer de l'étude quand il le voudra, même après sa participation. Ils seront informés du mode de confidentialité de leur identification. Leur identité sera enregistrée uniquement dans un questionnaire qui sera conservé en lieu sûr avec le chercheur. Il n'entrera pas dans l'ordinateur et n'ira dans aucune publication. Aucune identification personnelle ne sera utilisée dans l'analyse des données, la rédaction ou la publication du rapport. Ils seront également assurés que le temps d'entretien sera minimum pour maintenir leur confort, certaines questions seront posées sur les antécédents personnels, familiaux et médicaux sans aucune enquête privée. Le conflit d'intérêts lui sera signalé s'il y en a un. Après avoir compris l'ensemble de cette procédure, s'il accepte d'y participer, alors un consentement écrit, éclairé et volontairement donné lui sera retiré.

   Il n'y a aucune possibilité de risque physique, social ou mental pour le répondant. Un questionnaire prétesté sera rempli par l'assistant de recherche.

   Toutes les informations recueillies seront gardées secrètes et ne seront utilisées qu'à des fins de recherche et d'analyse médicale.

   SITE DE COLLECTE DES ÉCHANTILLONS :

   Tous les patients seront récupérés auprès du service ambulatoire (OPD) de l'Institut national des maladies de la poitrine et de l'hôpital

   PROCÉDURE D'ÉTUDE :

   Le premier jour d'inscription, les objectifs, la nature, le but et le risque potentiel de toutes les procédures utilisées pour l'étude seront expliqués en détail à chaque sujet, avec une attitude cordiale mettant l'accent sur les avantages qu'il pourrait retirer de cette étude. Il sera encouragé à participer volontairement et pourra se retirer de l'étude même après sa participation, chaque fois qu'il se sentira mal à l'aise. S'il a accepté d'être inscrit à l'étude, un consentement écrit éclairé sera pris sous une forme prescrite. Les antécédents familiaux détaillés, les antécédents médicaux et un examen physique approfondi de chaque patient seront effectués et toutes les informations seront enregistrées dans une fiche de données standard. Ensuite, tous les patients seront invités à se présenter au service de physiologie à 9 heures (environ 1 heure et demie après son petit-déjeuner) le jour de l'examen biochimique et spirométrique.

   Le jour de l'examen, 5 ml de sang veineux seront prélevés et acheminés au laboratoire d'hématologie dans les meilleurs délais pour l'estimation du 25-hydroxycholécalciférol sérique, de la glycémie 2 heures après le petit déjeuner et de la créatinine sérique. Après cela, sa taille et son poids seront mesurés et le test spirométrique de la fonction pulmonaire sera effectué à l'aide d'un spiromètre portable. Après avoir obtenu tous les rapports biochimiques et spirométriques, la sélection finale sera effectuée, selon les critères d'inclusion et d'exclusion.

   Par la suite, tous les patients éligibles seront répartis au hasard dans les groupes « Contrôle » ou « Étude » et seront à nouveau parfaitement informés des objectifs et de la procédure détaillée de l'étude. Ensuite, les patients seront examinés pour la valeur de référence de toutes les variables de l'étude au jour 1.

   Encore une fois après 90 jours, les variables de l'étude seront recueillies auprès des mêmes 86 patients.

   Vitamine D3

   Ingrédient

   • Cholécalciférol (40 000 UI)
   • Cellulose microcristalline (58,1 g)
   • Hydroxytoluène butylé (0,2 mg)
   • Stéarate de Magnésium (3mg)
   • Enveloppe de capsule de gélatine (1mg)

   Dose : 80 000 UI/semaine

   Voie : Orale

   Placebo : Avec l'aimable autorisation de Beximco Pharmaceuticals Limited

   • Bangladesh Ingrédient : • Cellulose microcristalline (303,8 g)

     • Hydroxytoluène butylé (0,2 mg)
     • Stéarate de Magnésium (3mg)
     • Enveloppe de capsule de gélatine (1mg)

   VARIABLES DE L'ÉTUDE :

1. Variables spirométriques

   • CVF (L) : Capacité Vitale Forcée

   • FEV1 (L) : Volume Expiratoire Forcé en 1ère seconde

   • Rapport VEMS/CVF (%) : Rapport d'expiration forcée
   • DEP (L/min) : Débit expiratoire maximal
   • FEF 25-75 (L/S) : débit expiratoire forcé au milieu de la CVF

2. Variables d'oxygénation

   • SpO2 au repos (%)  : saturation en oxygène des capillaires périphériques au repos

3. Variables de tolérance à l'exercice • 6MWD (mètre) : distance de marche de six minutes • Niveau de dyspnée : échelle de Borg modifiée

4. Variables hématologiques • 25(OH)D (ng/ml) : 25-hydroxycholécalciférol • PTH (pmol/l) : hormone parathyroïdienne • Ca2+ (mg/ml) : calcium ionique • PO43- (mg/ml)

   • Phosphate ionique

     • AP (U/L) : Phosphatase alcaline

Par la suite, un traitement thérapeutique standard sera prescrit à tous les patients BPCO modérés stables sélectionnés. De plus, les patients du « groupe d'étude » se verront prescrire 80 000 UI de vitamine D3 par voie orale par semaine pendant 90 jours consécutifs. Parallèlement à cela, tous les patients des deux groupes seront invités à poursuivre le régime ad lib (selon leur propre choix).

Une éducation appropriée sera donnée sur les médicaments, la méthode de prise des médicaments et le plan de traitement. Par la suite, une bonne relation sera établie pour prendre de temps en temps un suivi par téléphone et se rendre chez le patient. Le rendez-vous, la hotline et le suivi seront maintenus correctement . Ils seront invités à se présenter à nouveau au département de physiologie le 90e jour, pour avoir l'évaluation de toutes les variables d'étude mentionnées ci-dessus Tout patient, qui n'a pas suivi exactement la procédure d'étude pendant la période d'étude, sera abandonné et un nouveau sera inclus pour remplir le nombre total d'échantillons souhaité. C'est pourquoi un échantillon étendu doit être prélevé pour remplir le nombre total d'échantillons.