Integrazione di vitamina D e infertilità maschile: lo studio CBG è uno studio clinico randomizzato

Contesto Nel 2008, circa l'8% di tutti i neonati è stato concepito mediante riproduzione assistita. L'iniezione intracitoplasmatica di spermatozoi (ICSI) rappresenta circa il 50% di tutti i trattamenti ed è utilizzata principalmente nei casi di qualità del seme gravemente ridotta. Ciò è in molti casi molto probabilmente causato da fattori prenatali che influenzano negativamente lo sviluppo dei testicoli, ed è quindi improbabile che qualsiasi trattamento di uomini adulti sia in grado di normalizzare completamente la loro qualità del seme. Tuttavia, meno sarebbe anche clinicamente rilevante. Se la ridotta qualità del seme potesse essere migliorata prima di qualsiasi riproduzione assistita, sarebbe necessario un trattamento meno invasivo. Per esempio. fecondazione in vitro classica (FIV) piuttosto che ICSI, inseminazione intrauterina semplice (IUI) piuttosto che FIV o concepimento naturale piuttosto che IUI.

Diversi fattori endocrini sono stati implicati nella produzione e nella maturazione degli spermatozoi, ma si sa poco sul ruolo potenziale della VD. VD è un regolatore chiave dell'omeostasi del calcio e della mineralizzazione ossea, sebbene l'espressione del recettore della vitamina D (VDR) in vari tessuti sia stata correlata a diverse azioni. VD influisce sulla riproduzione in diverse specie animali, dimostrato in modo convincente nei roditori, dove la carenza di VD nei ratti maschi ha comportato una riduzione del numero di spermatozoi e le femmine di ratto inseminate con seme di ratti maschi carenti di VD avevano tassi di fertilità inferiori. Le prestazioni riproduttive compromesse sono reversibili e possono essere corrette fornendo VD o normalizzando i livelli di calcio. Supportato da topi knockout VDR, che hanno mostrato una diminuzione del numero di spermatozoi, una ridotta motilità degli spermatozoi e anomalie istologiche del testicolo, che a differenza dei ratti maschi carenti di VD solo in parte possono essere ripristinati dagli integratori di calcio.

I ricercatori hanno recentemente dimostrato l'espressione di VDR e degli enzimi metabolizzanti VD nel testicolo umano, nel tratto eiaculatorio e negli spermatozoi maturi. I ricercatori hanno successivamente dimostrato che la VD in concentrazioni fisiologiche aumentava il calcio intracellulare negli spermatozoi. La VD agisce attraverso una rapida risposta non genomica e l'aumento del calcio indotto dalla VD può essere cruciale per gli spermatozoi, poiché la VD ha indotto la motilità degli spermatozoi e la reazione acrosomiale. L'analisi dell'espressione degli spermatozoi di uomini fertili e infertili ha mostrato che gli uomini con qualità del seme compromessa hanno meno che possono metabolizzare VD rispetto agli uomini normali (p <0,0005), rendendo la presenza di una delle proteine ​​un potenziale marker della qualità del seme. Inoltre, i ricercatori hanno appena completato uno studio trasversale su 300 giovani della popolazione generale e hanno scoperto che un basso VD sierico era associato a una ridotta motilità e morfologia degli spermatozoi.

SETTING, PIANO SCIENTIFICO E RECLUTAMENTO I partecipanti saranno inclusi tra gli uomini indirizzati al Dipartimento di Crescita e Riproduzione (dipartimento di GR), Rigshospitalet (RH) per la valutazione dell'infertilità maschile

DESIGN Questo è uno studio prospettico, in doppio cieco, randomizzato controllato a due bracci

Gruppo di intervento: ogni uomo riceverà 300.000 UI (7500 ug) di colecalciferolo (D3) per via orale una volta dopo il prelievo di sangue e seme ed eseguito la scansione DXA. Successivamente riceveranno compresse VD da 1.400 UI (35 ug) + 500 mg di calcio al giorno per 3 mesi. Controllo telefonico dopo 4 settimane ea 3 mesi verrà eseguito un controllo clinico e prelievo di sangue, seguito da un'assunzione giornaliera continua di 1400 UI VD + 500 mg di calcio per altri 2 mesi. Alla fine del trattamento, cinque mesi dopo l'inclusione, gli uomini consegnano due campioni di sperma, fanno prelevare un campione di sangue ed eseguire una scansione DXA.

Gruppo che riceve placebo: seguirà la stessa catena di eventi, anche se VD sarà sostituito con placebo.

PARTECIPANTI Verrà eseguito lo screening di ~700-800 uomini infertili. Gli investigatori presumono che ~340 uomini saranno esclusi e ~100 uomini non desiderano partecipare. Pertanto, 300 uomini saranno inclusi nello studio e la metà sarà randomizzata al trattamento attivo per VD. Gli investigatori si aspettano un piccolo abbandono (<20) a causa dell'elevata motivazione e dell'assenza di effetti avversi.

ANALISI E INTERVENTO Gli ormoni riproduttivi ei fattori di crescita saranno analizzati presso il dip. di GR, Rigshospitalet. Un'aliquota del primo campione di sangue verrà analizzata prima dell'inclusione nello studio e un'altra conservata per essere analizzata contemporaneamente al secondo campione di sangue al termine della sperimentazione per superare la variazione interdosaggio. Altre analisi del siero saranno analizzate presso il dipartimento di biochimica clinica, Rigshospitalet. Le analisi del seme e le scansioni DXA saranno eseguite presso il dip. di GR.

CALCOLO E STATISTICHE DELLE DIMENSIONI DEL CAMPIONE Nel nostro studio di associazione con 300 partecipanti, i ricercatori sono in grado di rilevare una significativa relazione dose-risposta tra lo stato di VD e la motilità e la morfologia degli spermatozoi e hanno trovato differenze significative tra uomini con livelli di VD bassi e alti. Sulla base di questi risultati, i ricercatori presumono di essere in grado di aumentare i livelli sierici di VD con 50 nM con la nostra configurazione. L'inclusione di 150 uomini in ciascun gruppo ci consentirà di rilevare cambiamenti nella motilità e morfologia degli spermatozoi del 15% e un cambiamento del 25% nei livelli di inibina B. Verranno utilizzati i principi dell'intenzione di trattare e verranno utilizzate analisi co-variate per analizzare il potenziale effetto della VD.

ANALISI BIOSTATISTICA Tutte le analisi saranno eseguite secondo le linee guida di buona pratica clinica e le analisi primarie nella popolazione intent-to-treat, che includeva tutti i pazienti che sono stati sottoposti a randomizzazione e hanno ricevuto la prima dose di medicinale il giorno 1. Analizzeremo i dati in 3 modi. L'analisi primaria procederà in base all'assegnazione randomizzata del gruppo dose di vitamina D e calcio. L'analisi secondaria si baserà sulla stratificazione degli uomini secondo analisi di sottogruppi in relazione agli endpoint primari e secondari predefiniti, mentre l'ultima analisi cercherà di chiarire qualsiasi relazione dose-risposta. Un autore (JHP) che era lo statistico per lo studio e ignaro delle assegnazioni del gruppo di studio eseguirà l'analisi primaria.

Analisi e qualità dei dati Gli endpoint primari per questo protocollo saranno i cambiamenti nella qualità dello sperma, in particolare la motilità dello sperma, seguita dalla concentrazione dello sperma, dalla morfologia e dal volume dello sperma. Esistono molteplici endpoint secondari, ma per l'indagine iniziale ci si concentrerà sui cambiamenti dei seguenti endpoint secondari: sperma DFI, tasso di gravidanza, inibina B, vitamina D e omeostasi del calcio. I soggetti che terminano la partecipazione dopo la visita a 90 giorni ma prima della visita al giorno 150 saranno inclusi per l'analisi dei dati fino al giorno 90. Gli uomini che consegnano un solo campione di sperma o hanno dati mancanti in ogni visita saranno comunque inclusi nell'analisi. Gli uomini con febbre fino a 3 mesi prima dell'analisi del seme saranno considerati un potenziale confondente. Gli uomini che non soddisfano i criteri del protocollo saranno esclusi dall'analisi. Tali valori verranno quindi riportati per le analisi. Viene utilizzato un livello di significatività del 5%. Per le analisi primarie viene calcolata in aggiunta la correzione del valore p di Bonferronu-Holm. Per l'analisi secondaria non viene utilizzata alcuna correzione del test multiplo. Invece i risultati sono discussi in considerazione delle molteplici situazioni di test.

1. Analisi tra placebo e principio attivo Analisi tra gruppo placebo e vitamina D + calcio: il primo passo sarà confrontare i cambiamenti nei risultati primari tra i due gruppi placebo e vitamina D + calcio. Questa analisi mostrerà se c'è una differenza significativa tra i gruppi. Per i risultati misurati ripetutamente, ciò comporterà il confronto delle pendenze stimate, o tassi di variazione, di ciascun risultato tra i gruppi. I modelli misti consentono di incorporare opportunamente nella stima dei parametri la correlazione tra le osservazioni ripetute giorno di riferimento giorno 1 giorno 90 giorni 150 di ciascun uomo. Per tutti gli endpoint misurati al basale e al giorno 150, verranno utilizzati t-test accoppiati per valutare l'esistenza di una differenza significativa tra i gruppi e determinare se la variazione media all'interno di ciascun gruppo differisce in modo significativo da zero. In entrambi i casi, i dati verranno trasformati secondo necessità per soddisfare le ipotesi del modello. Successivamente, la stessa analisi sarà condotta utilizzando la regressione multipla con fattori confondenti rilevanti come stagione, indice di massa corporea, fumo, durata dell'astinenza, tempo dall'eiaculazione alla valutazione della motilità, febbre ecc. per vedere se questo cambia i risultati Per i risultati misurati che non possono essere rispetto al test t o ad altri test parametrici al giorno 1, giorno 90 e giorno 150, i gruppi saranno confrontati utilizzando test non parametrici come il test di Wilcoxon Mann-Whitney. Per l'esito binario i dati saranno confrontati tra i due gruppi mediante analisi di regressione logistica condizionale con aggiustamento per fattori confondenti rilevanti (definiti come significativamente p<0.05 associati).

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2. Analisi dopo la stratificazione in sottogruppi I soggetti saranno raggruppati in base al loro indice di massa corporea, calcio, stagione, qualità dello sperma, fattori ossei, BMD o livelli di vitamina D e l'effetto del placebo rispetto al principio attivo sarà valutato al giorno 90 e al giorno 150. Le analisi dei sottogruppi saranno conformi alla normale pratica clinica e alla stratificazione in gruppi appropriati in base al quadro clinico (25OHD < 25 nmol/l, BMI <25, 25-30, >30 ecc.), terzili/quartili/quintili o massimo/minimo rispetto al rimanere al basale.
3. Analisi dei dati per il confronto dei cambiamenti nella vitamina D e nel calcio Confronteremo anche le relazioni dose-risposta tra i cambiamenti nella vitamina D e nel calcio e gli endpoint primari e secondari tra il gruppo placebo e il principio attivo e in tutti gli uomini. Determinaremo i valori delta per i progenitori circolanti della vitamina D, lo ione calcio, il calcio totale e il calcio corretto per l'albumina dall'inizio ai giorni 90 e 150 e confronteremo la differenza con i cambiamenti osservati negli endpoint primari e secondari. Prevediamo che non vi è alcuna differenza nelle forme della curva dose-risposta tra i diversi endpoint, ovvero saranno paralleli e lineari almeno dopo la trasformazione dei dati. Successivamente, la stessa analisi sarà condotta utilizzando fattori confondenti rilevanti come stagione, indice di massa corporea, fumo, durata dell'astinenza, tempo dall'eiaculazione alla valutazione della motilità ecc. per vedere se questo cambia i risultati.

SCREENING E CORSO TEMPORALE Gli uomini, indagati al dept. di GR a causa di infertilità sarà sottoposto a screening per l'ammissibilità allo studio, e coloro che soddisfano i criteri di partecipazione saranno informati e, se acconsentono, assegnati al trattamento attivo con VD o placebo. L'allocazione verrà effettuata minimizzando utilizzando il minimo per evitare un raggruppamento sbilanciato a causa del fallimento della randomizzazione. Verranno bilanciate le seguenti variabili: concentrazione spermatica, BMI, inibina-B sierica e livello VD.

ETICA ED EFFETTI COLLATERALI Tutti i pazienti avranno completato la loro indagine, prima di essere invitati allo studio. Saranno informati di potenziali effetti avversi, segni di intossicazione e potranno abbandonare la sperimentazione in qualsiasi momento senza alcuna conseguenza. La sperimentazione si svolgerà secondo la "buona pratica clinica". Il trattamento della VD non dà praticamente effetti collaterali e il rischio di intossicazione è quasi inesistente nell'ambiente suggerito, con dosi relativamente basse di VD e un attento monitoraggio della VD e dello stato del calcio. I partecipanti saranno esposti a VC/placebo per via orale, a 2 scansioni DXA, avranno prelevato 3 campioni di sangue extra e consegneranno 2 campioni di sperma extra. Tutti i partecipanti saranno informati e consigliati in base al loro stato VD.

PUBBLICAZIONE DEI RISULTATI Tutti i risultati, positivi o negativi, saranno sottoposti a riviste scientifiche peer reviewed. I dati verranno successivamente acquisiti e trasferiti in un database statistico.

PROBLEMI PRATICI Il dipartimento di GR indaga annualmente più di 500 uomini infertili. I partecipanti saranno inclusi da quel gruppo. Il dipartimento ha la competenza clinica, l'esperienza e la capacità per eseguire tutte le indagini, ad eccezione delle misurazioni di alcuni dei campioni di sangue, che saranno analizzati dal dipartimento di biochimica clinica. Le sospensioni orali VD e placebo sono acquistate da Glostrup apotek, mentre le compresse VD e placebo sono acquistate da Ferrosan, MD Martin. I ricercatori stanno collaborando con il professore associato di biostatistica J.H. Petersen, Università di Copenaghen.