Plasticité déclenchée par l'hypoxie intermittente chez l'homme : une approche thérapeutique à plusieurs volets pour traiter l'apnée du sommeil et les comorbidités qui se chevauchent
Aperçu de l'étude
Statut
Les conditions
Intervention / Traitement
Description détaillée
La prévalence de l'apnée obstructive du sommeil (AOS) est élevée dans la population des anciens combattants et ce trouble est lié à de nombreuses anomalies cardiovasculaires, neurocognitives et métaboliques. Ainsi, l'AOS est un problème de santé majeur dans la population des anciens combattants. Dans de nombreux cas, le traitement de l'AOS n'entraîne pas d'améliorations significatives des mesures des résultats. Cette insuffisance peut être une conséquence de l'observance réduite du traitement avec une pression positive continue (CPAP) ou parce que l'effet de la CPAP sur les mesures des résultats est faible ou absent chez certains patients malgré une adhésion adéquate. Par conséquent, des thérapies innovantes qui ont un impact direct sur les comorbidités liées au SAOS ou qui augmentent l'adhésion à la CPAP pourraient conduire à de meilleures mesures de résultats. Au cours du récent cycle de financement, les chercheurs ont établi qu'une exposition quotidienne répétée à une hypoxie intermittente légère (MIH) associée à la CPAP modifie l'activité du système nerveux autonome et diminue considérablement la pression artérielle par rapport au traitement CPAP seul. Étant donné que le MIH était couplé à la CPAP, l'effet indépendant du MIH sur la pression artérielle n'a pas été établi. De plus, il n'a pas été établi si ces résultats étaient maintenus pendant une période prolongée (c.-à-d. semaines à mois).
Bien que les chercheurs aient obtenu des preuves indirectes que des modifications de l'activité du système nerveux autonome étaient couplées à la réduction de la pression artérielle, les chercheurs n'ont pas établi si des modifications de la fonction microvasculaire étaient évidentes. Un dysfonctionnement microvasculaire associé à un déséquilibre sympatho-vagal peut avoir des conséquences non seulement sur la résistance vasculaire périphérique et la pression artérielle, mais également sur la perfusion musculaire et le métabolisme, limitant ainsi les performances physiques et augmentant la fatigabilité chez les patients atteints d'AOS. Ainsi, les réductions de la pression artérielle et l'amélioration de la fonction microvasculaire après un traitement par MIH pourraient servir à améliorer la capacité d'exercice et à inverser la fatigue de performance chez les personnes atteintes d'OSA.
Outre son effet potentiel sur la fonction autonome et cardiovasculaire, les chercheurs et d'autres ont précédemment établi qu'une exposition aiguë au MIH initie une augmentation soutenue de l'activité musculaire des voies respiratoires supérieures chez l'homme. Cette augmentation soutenue est une forme de plasticité respiratoire connue sous le nom de facilitation à long terme. Cependant, en l'absence de CPAP, les chercheurs ont montré que le MIH aigu immédiatement avant ou pendant le sommeil entraîne une augmentation de la sévérité de l'apnée. Cela peut se produire parce que la manifestation de la facilitation à long terme est absente en présence d'hypocapnie. L'hypocapnie peut être induite pendant le sommeil par l'initiation d'une autre forme de plasticité connue sous le nom d'augmentation progressive. Cependant, il est possible que la combinaison d'une exposition quotidienne au MIH administré plusieurs heures avant la période de sommeil puisse atténuer les effets d'une augmentation progressive conduisant à une stabilité accrue des voies respiratoires supérieures.
Indépendamment de cette possibilité, les chercheurs ont montré dans le cycle de financement précédent qu'une stabilité accrue des voies respiratoires supérieures après un traitement par MIH était couplée à une réduction de la CPAP thérapeutique et à une meilleure observance. Cependant, une meilleure adhésion à la CPAP pourrait également être liée à une augmentation du seuil d'éveil aux stimuli respiratoires et non respiratoires. Toutes les incertitudes décrites ci-dessus seront traitées dans la présente proposition.
Type d'étude
Inscription (Estimé)
Phase
- Phase 2
- La phase 1
Contacts et emplacements
Coordonnées de l'étude
- Nom: Jason H Mateika, PhD MS BS
- Numéro de téléphone: 64481 (313) 576-4481
- E-mail: jmateika@med.wayne.edu
Sauvegarde des contacts de l'étude
- Nom: Shipra Puri
- Numéro de téléphone: (313) 576-1000
- E-mail: shiprapuri@wayne.edu
Lieux d'étude
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Michigan
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Detroit, Michigan, États-Unis, 48201-1916
- Recrutement
- John D. Dingell VA Medical Center, Detroit, MI
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Contact:
- Erin Olgren, PhD MS
- Numéro de téléphone: (313) 576-4448
- E-mail: erin.olgren@va.gov
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Contact:
- Edi Levi, MD
- Numéro de téléphone: 313-576-4451
- E-mail: edi.levi@va.gov
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Chercheur principal:
- Jason H Mateika, PhD MS BS
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Critères de participation
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
Accepte les volontaires sains
La description
Critère d'intégration:
- Homme ou femme de toute race, âgé de 30 à 60 ans avec un IMC inférieur à 40 kg/m2 et un rapport poids/hanche inférieur à 1,3 chez les hommes et 1,2 chez les femmes, ainsi que pur ou majoritairement (c'est-à-dire composé à la fois une composante centrale et obstructive)OSA (IAH inférieur ou égal à 100 événements par heure et un niveau moyen de désaturation en oxygène de 85 % ou plus).
- Les participants seront nouvellement diagnostiqués et non traités auparavant avec CPAP.
- Les participants recevront également un diagnostic d'hypertension. Les participants seront soit non traités, soit traités sans succès avec un seul médicament prescrit pour l'hypertension. L'hypertension sera classée selon les critères de l'American Heart Association 2018 qui comprend une pression artérielle systolique élevée dans la plage de 120-129 et une pression diastolique inférieure à 80 mmHg en plus de l'hypertension de stade I et de stade II définie par une pression artérielle systolique supérieure supérieure à 130 mmHg et une pression diastolique supérieure à 80 mmHg.
- Les participants seront également inclus s'ils sont pré-diabétiques (HbA1C : 5,7 - 6,4 % ; glycémie à jeun : 100 - 125 mg/dL) et ont un taux de cholestérol compris entre 200 et 239 mg/dL.
- Tous les participants auront une fonction pulmonaire normale et un ECG normal avec une consommation d'alcool nulle ou minimale (< 2 oz d'alcool/nuit).
- Les femmes seront étudiées à des moments similaires de leur cycle menstruel.
Critère d'exclusion:
- Les participants dont la pression artérielle de base est supérieure à 160/110 seront exclus de la participation.
- Participants prenant n'importe quel médicament, à l'exception d'un seul médicament prescrit pour les personnes souffrant d'hypertension résistante.
- Les participants atteints de toute autre maladie connue (par ex. hypertension pulmonaire).
- Les participants utilisant des suppléments favorisant le sommeil, y compris la mélatonine.
- Travailleurs de nuit ou participants qui ont récemment traversé des fuseaux horaires.
- Femelles enceintes.
Plan d'étude
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
- Objectif principal: Traitement
- Répartition: Randomisé
- Modèle interventionnel: Affectation parallèle
- Masquage: Double
Armes et Interventions
Groupe de participants / Bras |
Intervention / Traitement |
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Expérimental: Hypoxie intermittente légère (MIH)
Ce bras du protocole recevra une hypoxie intermittente légère (8 % d'oxygène) avec du dioxyde de carbone de fin d'expiration maintenu à 2 millimètres de mercure au-dessus de la ligne de base, en laboratoire.
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Le protocole MIH comprendra une période de référence de 20 minutes suivie d'une exposition à douze épisodes d'hypoxie de deux minutes [pression partielle d'oxygène en fin d'expiration (PETO2) = 50 mmHg].
Chaque épisode sera entrecoupé d'une période de récupération de 2 minutes dans des conditions normoxiques.
Le dernier épisode sera suivi d'une période de récupération de fin de 30 minutes.
La pression partielle de dioxyde de carbone de fin d'expiration (PETCO2) sera maintenue à 2 mmHg au-dessus des valeurs de référence pendant les dix dernières minutes de référence et tout au long du reste du protocole.
Pour induire rapidement une PETO2 de 50 mmHg, les participants inspireront un mélange gazeux composé de 8 % d'oxygène et de 92 % d'azote à partir d'un sac non diffusible.
Pour maintenir PETO2 (c'est-à-dire
50 mmHg) et PETCO2 (c'est-à-dire 2 mmHg au-dessus de la ligne de base) aux niveaux souhaités, de l'oxygène et du dioxyde de carbone supplémentaires seront ajoutés à la ligne inspiratoire à partir de la sortie d'un débitmètre qui reçoit des entrées de réservoirs de 100 % d'oxygène et de 100 % de dioxyde de carbone .
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Comparateur factice: Hypoxie intermittente légère simulée (MIH fictive)
Ce bras du protocole recevra un simulacre de MIH (l'équivalent de l'air ambiant), pendant son séjour au laboratoire.
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Pendant le "sham MIH", les participants seront exposés à de l'air comprimé (l'équivalent de l'air ambiant).
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Changement de la pression artérielle
Délai: Changement à 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport au départ
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Des mesures de tension artérielle sur 24 heures seront obtenues. La tension artérielle sera mesurée toutes les 20 minutes à compter du dimanche à 6 h et se terminant le lundi à 6 h. Les participants porteront un actigraphe (Actiwatch Spectrum, Respironics) et enregistreront leurs activités dans un journal pour déterminer l'état d'éveil (c'est-à-dire l'éveil actif, l'éveil calme et le sommeil) associé à chaque mesure de la pression artérielle. Les données seront séparées en actif-éveillé, repos-éveillé et sommeil en fonction du journal d'activité et des données correspondantes d'une montre actigraphe. La valeur moyenne de la tension artérielle chez un individu en bonne santé est de 120/80 mmHg. Chez leurs participants atteints d'OSA, les chercheurs s'attendent à ce que la pression artérielle soit plus élevée au départ et diminue 15 jours après le traitement. Les chercheurs s'attendent également à ce que cette réduction soit maintenue à 4 et 8 semaines après le traitement. |
Changement à 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport au départ
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Modification de la fonction microvasculaire (réponse hyperémique maximale)
Délai: Changement 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport à la valeur initiale
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La réactivité microvasculaire associée à l'hyperémie induite par l'occlusion vasculaire sera déterminée en analysant la réponse hyperémique maximale (MHR) du signal de l'indice de saturation des tissus (TSI) dérivé de la spectroscopie proche infrarouge (NIRS) du muscle gastrocnémien latéral de la jambe non dominante. La valeur moyenne du TSI MHR des signaux NIRS chez les individus en bonne santé est de 159 ± 9 %. Chez leurs participants atteints d'AOS, les enquêteurs s'attendent à ce que ces valeurs soient plus faibles au départ et augmentent 15 jours après le traitement. Les enquêteurs s'attendent également à ce que l'augmentation soit maintenue 4 et 8 semaines après le traitement. |
Changement 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport à la valeur initiale
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Modification de la fonction microvasculaire (délai pour atteindre une réponse hyperémique maximale)
Délai: Changement 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport à la valeur initiale
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La réactivité microvasculaire associée à l'hyperémie induite par l'occlusion vasculaire sera déterminée en analysant le temps nécessaire pour atteindre la réponse hyperémique maximale (tM) du signal de l'indice de saturation des tissus (TSI) dérivé de la spectroscopie proche infrarouge (NIRS) du muscle gastrocnémien latéral du non- jambe dominante. La valeur moyenne du tM TSI chez les individus en bonne santé est de 39 ± 5 s. Chez leurs participants atteints d'AOS, les enquêteurs s'attendent à ce que ces valeurs soient plus élevées au départ et diminuent 15 jours après le traitement. Les enquêteurs s'attendent également à ce que la diminution se maintienne 4 et 8 semaines après le traitement. |
Changement 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport à la valeur initiale
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Modification de l'équilibre sympatho-vagal (variabilité de la pression artérielle)
Délai: Changement à 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport au départ
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La variabilité de la pression artérielle sera évaluée de manière non invasive à l'aide de mesures battement par battement de la pression artérielle. Le rapport de la gamme basse fréquence et haute fréquence (rapport BF-HF) obtenu à partir de l'analyse du spectre de puissance de la variabilité de la pression artérielle est considéré comme représentatif de l'équilibre sympathique à parasympathique dans les conditions physiologiques et physiopathologiques. La plage normale du rapport LF-HF chez un individu en bonne santé est de 1,5-2. Chez leurs participants atteints d'OSA, les chercheurs s'attendent à ce que le ratio soit plus élevé au départ et diminue 15 jours après le traitement. Les chercheurs s'attendent également à ce que cette réduction soit maintenue à 4 et 8 semaines après le traitement. |
Changement à 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport au départ
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Modification de la consommation maximale d'oxygène
Délai: Changement à 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport au départ
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Tous les participants effectueront un test de consommation maximale d'oxygène (VO2 max) à l'aide d'un tapis roulant. Une surveillance continue de l'activité électrique du cœur avec un électrocardiogramme ainsi que la mesure de la consommation d'oxygène respiration par respiration et de la production de dioxyde de carbone seront effectuées. La valeur moyenne de VO2 max chez un individu en bonne santé est de 35 à 40 mL/kg/min. Chez leurs participants atteints d'OSA, les chercheurs s'attendent à ce que la consommation maximale d'oxygène soit inférieure au départ et augmente 15 jours après le traitement. Les enquêteurs s'attendent également à ce que cette augmentation soit maintenue à 4 et 8 semaines après le traitement. |
Changement à 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport au départ
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Changement de fatigabilité
Délai: Changement à 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport au départ
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Les participants effectueront un test de marche de 10 minutes sur un parcours de marche intérieur de 25 m au début et à la fin du protocole. La distance parcourue sera enregistrée toutes les 2,5 minutes et au bout de 10 minutes. Le rapport de la vitesse de marche moyenne calculée sur l'ensemble des 10 minutes de marche et de la vitesse de marche calculée sur les 2,5 premières minutes du test sera calculé. Ce rapport sera ensuite normalisé à la distance totale parcourue en 10 minutes pour calculer l'indice de fatigabilité de la performance. La valeur moyenne de l'indice de fatigabilité de la performance chez un individu en bonne santé est inférieure à 1. Chez les participants atteints d'OSA, les chercheurs s'attendent à ce que l'indice de fatigabilité de la performance soit plus élevé au départ et diminue 15 jours après le traitement. Les chercheurs s'attendent également à ce que cette réduction soit maintenue à 4 et 8 semaines après le traitement. |
Changement à 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport au départ
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Modification de l'extraction de l'oxygène musculaire (délai)
Délai: Changement 15 jours après le traitement par rapport à la ligne de base
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La désoxygénation du muscle gastrocnémien sera déterminée en surveillant les variables temporelles, c'est-à-dire le délai du signal [HHb] enregistré pendant le traitement MIH et « simulé MIH ». Allongés en décubitus dorsal, les participants seront équipés de l'optode NIRS sur le ventre du muscle gastrocnémien latéral fixé avec une double bande ou une sangle velcro. Les données NIRS seront enregistrées en continu à une fréquence d'échantillonnage de 10 Hz et seront analysées hors ligne. La valeur moyenne rapportée du délai [HHb] chez un individu en bonne santé est de 14,8 ± 1,6 s. Chez leurs participants atteints d'AOS, les enquêteurs s'attendent à ce que ces valeurs soient plus élevées au départ et diminuent 15 jours après le traitement. |
Changement 15 jours après le traitement par rapport à la ligne de base
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Modification de l'extraction d'oxygène musculaire (temps de réponse moyen)
Délai: Changement 15 jours après le traitement par rapport à la ligne de base
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La désoxygénation du muscle gastrocnémien sera déterminée en surveillant les variables temporelles, c'est-à-dire le temps de réponse moyen du signal [HHb] enregistré pendant le traitement MIH et « simulé MIH ». Allongés en décubitus dorsal, les participants seront équipés de l'optode NIRS sur le ventre du muscle gastrocnémien latéral fixé avec une double bande ou une sangle velcro. Les données NIRS seront enregistrées en continu à une fréquence d'échantillonnage de 10 Hz et seront analysées hors ligne. La valeur moyenne rapportée du temps de réponse moyen [HHb] chez un individu en bonne santé est de 27,2 ± 2,9 s. Chez leurs participants atteints d'AOS, les enquêteurs s'attendent à ce que ces valeurs soient plus élevées au départ et diminuent 15 jours après le traitement. |
Changement 15 jours après le traitement par rapport à la ligne de base
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Modification de l'extraction de l'oxygène musculaire (Tau)
Délai: Changement 15 jours après le traitement par rapport à la ligne de base
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La désoxygénation du muscle gastrocnémien sera déterminée en surveillant la variable temporelle, c'est-à-dire le signal tau du [HHb] enregistré pendant le traitement MIH et « simulé MIH ». Allongés en décubitus dorsal, les participants seront équipés de l'optode NIRS sur le ventre du muscle gastrocnémien latéral fixé avec une double bande ou une sangle velcro. Les données NIRS seront enregistrées en continu à une fréquence d'échantillonnage de 10 Hz et seront analysées hors ligne. La valeur moyenne rapportée de [HHb] tau chez un individu en bonne santé est de 12,4 ± 2,2 s. Chez leurs participants atteints d'AOS, les enquêteurs s'attendent à ce que ces valeurs soient plus élevées au départ et diminuent 15 jours après le traitement. |
Changement 15 jours après le traitement par rapport à la ligne de base
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Modification de l'équilibre sympatho-vagal (variabilité de la fréquence cardiaque)
Délai: Changement 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport à la valeur initiale
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La variabilité de la fréquence cardiaque sera évaluée de manière non invasive à l'aide de mesures battement par battement de la fréquence cardiaque. Le rapport entre les basses fréquences et les hautes fréquences (rapport LF-HF) obtenu à partir de l'analyse du spectre de puissance de la variabilité de la fréquence cardiaque est considéré comme représentatif de l'équilibre sympathique/parasympathique dans des conditions physiologiques et physiopathologiques. La valeur moyenne du rapport LF-HF chez un individu sain est de 1,6 ± 1. Chez leurs participants atteints d'AOS, les enquêteurs s'attendent à ce que le rapport soit plus élevé au départ et diminue 15 jours après le traitement. Les enquêteurs s'attendent également à ce que cette réduction soit maintenue 4 et 8 semaines après le traitement. |
Changement 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport à la valeur initiale
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Autres mesures de résultats
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Modification de la gravité de l'apnée du sommeil
Délai: Changement à 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport au départ
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La gravité de l'apnée du sommeil sera déterminée à partir de l'indice d'apnée hypopnée obtenu à partir d'études polysomnographiques nocturnes. La valeur moyenne de l'indice d'apnée hypopnée chez un individu sain est inférieure à 5 événements par heure. Chez nos participants atteints d'OSA, nous nous attendons à ce que l'indice soit plus élevé au départ et diminue 15 jours après le traitement. Nous prévoyons également que cette réduction sera maintenue à 4 et 8 semaines après le traitement. |
Changement à 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport au départ
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Changement dans l'adhésion à la CPAP
Délai: Changement 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport à la valeur initiale
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L'observance de la CPAP sera évaluée en documentant le nombre d'heures de CPAP utilisées par nuit. La valeur moyenne de l'observance de la CPAP chez un individu souffrant d'AOS est de 3,92 ± 0,65. heures par nuit. Chez nos participants atteints d'AOS, les enquêteurs s'attendent à ce que le rapport soit plus faible au départ et augmente 15 jours après le traitement. Les enquêteurs s'attendent également à ce que cette augmentation soit maintenue 4 et 8 semaines après le traitement. |
Changement 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport à la valeur initiale
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Changement du seuil d'éveil
Délai: Changement 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport à la valeur initiale
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Le seuil d'éveil aux stimuli respiratoires et non respiratoires (tactiles et auditifs) sera mesuré au cours des études nocturnes de base polysomnographiques et de titrage CPAP. La valeur moyenne du seuil d'éveil induit par le tonus chez un individu atteint d'AOS est de 64,5 ± 2,2 dB. Chez nos participants atteints d'AOS, les enquêteurs s'attendent à ce que le niveau de dB soit plus faible au départ et augmente 15 jours après le traitement. Les enquêteurs s'attendent également à ce que cette augmentation soit maintenue à 4 et 8 semaines après le traitement. |
Changement 15 jours, 4 et 8 semaines après le traitement par rapport à la valeur initiale
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Collaborateurs et enquêteurs
Parrainer
Collaborateurs
Les enquêteurs
- Chercheur principal: Jason H Mateika, PhD MS BS, John D. Dingell VA Medical Center, Detroit, MI
Dates d'enregistrement des études
Dates principales de l'étude
Début de l'étude (Réel)
Achèvement primaire (Estimé)
Achèvement de l'étude (Estimé)
Dates d'inscription aux études
Première soumission
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
Première publication (Réel)
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (Estimé)
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
Dernière vérification
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Mots clés
Termes MeSH pertinents supplémentaires
Autres numéros d'identification d'étude
- PULM-003-22S
- CX000125 (Autre subvention/numéro de financement: eRA)
Plan pour les données individuelles des participants (IPD)
Prévoyez-vous de partager les données individuelles des participants (DPI) ?
Informations sur les médicaments et les dispositifs, documents d'étude
Étudie un produit pharmaceutique réglementé par la FDA américaine
Étudie un produit d'appareil réglementé par la FDA américaine
produit fabriqué et exporté des États-Unis.
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