Обратимые эффекты отмены пероральных контрацептивов на серотонинергическую нейротрансмиссию (REVERSE)

• Предпосылки:

Крупные регистровые исследования показали, что начало приема комбинированных оральных контрацептивов (КОК) связано с повышенным риском развития депрессивных эпизодов. Биологические механизмы, лежащие в основе этой связи, остаются неясными, но изменения в серотонинергической системе мозга могут играть определенную роль. Исследователи продемонстрировали, что использование КОК снижает общий уровень серотониновых 4-х рецепторов (5-HT4R) в головном мозге у здоровых женщин. Величина этого различия сопоставима с тем, что наблюдалось у лиц с депрессией по сравнению со здоровыми контрольными группами.

Это исследование направлено на определение, приводит ли прекращение приема КОК (КОКп) к восстановлению уровней 5-HT4R в мозге и в течение какого периода времени это может произойти. Кроме того, оно изучает другие потенциальные нейробиологические эффекты КОКп и то, как они соотносятся с релевантными признаками психических состояний, включая настроение, функцию памяти и половое влечение. Мы ожидаем, что эта работа существенно продвинет понимание того, являются ли эффекты КОК на серотонинергическую биологию мозга обратимыми, и могут ли такие выводы предоставить новые профилактические и терапевтические возможности при депрессии.

- Дизайн исследования: Исследователи проведут рандомизированное контролируемое исследование, оценивающее изменения в мозге после КОКп в течение периода до одного года. Исследователи включат до 60 здоровых женщин (или пока 25 женщин не завершат наблюдение в каждой группе) в возрасте 18-39 лет, которые используют КОК второго поколения (содержащий 150 мкг левоноргестрела и 30 мкг этинилэстрадиола) и делают это не менее трех месяцев. Участницы пройдут одинаковую программу обследований на исходном уровне и при последующем наблюдении, которая включает ПЭТ (только для прекративших КОК) и МРТ/фМРТ сканирование мозга, пероральный тест на толерантность к глюкозе, нейропсихологическое тестирование, сбор образцов крови, слюны и кала, заполнение анкет, касающихся различных характеристик и состояний, включая месяц на исходном уровне и ежедневные анкеты при наблюдении, измеряющие психометрику настроения/аффекта, полового влечения и качества сна.

Время оценки при последующем наблюдении определяется принятым групповым последовательным дизайном; первые 15 прекративших КОК и 15 продолжающих КОК будут распределены на период с 8-й по 24-ю неделю после прекращения/продолжения. После этого запланированная оценка результата ПЭТ определит, будут ли последние 10 прекративших КОК и 10 продолжающих распределены на период с 1-й по 7-ю или с 8-й по 52-ю неделю после прекращения (подробнее см. в разделе «План статистического анализа»). Эта процедура позволит информированно определить время последующих сканирований, чтобы лучше оценить время восстановления уровней 5-HT4R. У женщин, распределенных на продолжение КОК (КОКпрод), время последующего наблюдения будет приблизительно соответствовать времени у прекративших КОК. Кроме того, время последующего наблюдения будет приходиться на фазу активных таблеток для продолжающих КОК и на фолликулярную фазу для прекративших КОК, если менструальный цикл восстановился. Это будет запланировано на основе цикла приема таблеток (КОКпрод) и зарегистрированного первого дня кровотечения, длины менструального цикла и тестов на ЛГ во время наблюдения (КОКп). В последнем случае дата последующего наблюдения может быть скорректирована из-за нерегулярных циклов. Поскольку время оценки последующего наблюдения для каждого участника также должно соответствовать личному календарю и доступности слотов для сканирования, мы допускаем отклонение последующего наблюдения от запланированных дней цикла.

- Рандомизация: Участницы будут рандомизированы в соотношении 1:1 в случайных блоках (например, 2, 4, 6 и 8) либо на КОКп, либо на КОКпрод. Рандомизация будет проведена административным сотрудником Отдела нейробиологических исследований (Rigshospitalet, Дания), который в остальном не будет вовлечен в исследование или набор участниц.

- Оценка соблюдения режима: Подсчет таблеток будет проводиться в каждом цикле приема. Участницы должны сообщать исследователям, если они забыли принять таблетку во время исследования. Несоблюдение определяется как пропуск >2 таблеток в цикле. Если более двух таблеток пропущено во время цикла приема на исходном уровне или при последующем наблюдении, участницу спросят, согласна ли она перенести оценку на следующий цикл приема.

- План статистического анализа: Исследователи используют групповой последовательный дизайн, в котором планируется провести два последовательных анализа, включая один промежуточный анализ после получения 60% ПЭТ-сканов (т.е. после того, как 15 участниц пройдут ПЭТ-сканирование на исходном уровне и на 8-24 неделе наблюдения), чтобы решить, должны ли последние 10 быть повторно просканированы в течение 1-7 или 8-52 недели. Если нулевая гипотеза будет отвергнута (т.е. будет наблюдаться изменение от исходного уровня) в промежуточном анализе, то последние 10 будут просканированы в течение 1-7 недель после КОКп, но если она не будет отвергнута (т.е. изменения от исходного уровня не будет), они будут просканированы в течение 8-52 недель после КОКп. Только в последнем случае все сканы будут включены в тест для первичной цели, т.е. для определения, происходит ли увеличение связывания 5-HT4R в хвостатом ядре, скорлупе и гиппокампе от исходного уровня до 8 недель или более после КОКп (в первом случае нулевая гипотеза уже была бы отвергнута с 15 участницами). Чтобы учесть увеличенную ошибку I рода из-за двух запланированных тестов, они скорректируют уровень альфа (уровень значимости) для каждого теста, используя функцию расходования альфа (α*(t) = α ln(1 + (e - 1)t), которая аналогична поправке Покока, но время анализа не нужно указывать заранее, т.е. она более гибкая в случае непредвиденных проблем со сбором данных. На основе решения распределить последние 10 сканов рано или поздно они могут оптимизировать время сканирования, чтобы определить, в течение какого периода уровень 5-HT4R возвращается к скорректированному по возрасту уровню, наблюдаемому примерно у 18 пременопаузальных женщин, которые никогда не использовали гормональную контрацепцию (вторичная гипотеза).

Для проверки первичной гипотезы они проведут односторонний тест, используя модель латентной переменной на логарифмически преобразованных потенциалах связывания 5-HT4R в хвостатом ядре, скорлупе и гиппокампе, чтобы оценить изменение от исходного уровня после КОКп с поправкой на изменение массы вводимого трассера на кг массы тела. Скорректированные p-значения, доверительные интервалы и медианные несмещенные оценки будут вычислены в соответствии с поэтапным упорядочиванием.

Для проверки вторичной гипотезы они сначала смоделируют две модели латентных переменных: одна определяет обратно преобразованное изменение логарифма глобального связывания 5-HT4R между наблюдением и исходным уровнем, а другая определяет обратно преобразованную разницу в логарифме глобального связывания 5-HT4R между пременопаузальными женщинами, которые никогда не использовали гормональную контрацепцию (т.е. другой когортой), и исходным уровнем (т.е. из текущей когорты). Обе латентные переменные будут оценены по хвостатому ядру, скорлупе и гиппокампу, причем в первой модели будет проведена поправка на изменение массы вводимого трассера на кг массы тела, а во второй модели — на массу вводимого трассера на кг массы тела и возраст, центрированный относительно среднего возраста на момент наблюдения (т.е. для текущей когорты). После этого они оценят изменение глобального связывания 5-HT4R во времени, используя обратно преобразованные оценки изменения (обозначенные Y) как функцию времени с момента прекращения (обозначенного x), с помощью следующей логарифмической модели: Y(x)=(Ymax*Y0)/((Ymax-Y0)*e^((-k*x))+Y0), где только константа скорости k подбирается с использованием «изменения глобального связывания» и метода нелинейных наименьших квадратов. Два других параметра, Y0 и Ymax, установлены соответственно на 1 и на обратно преобразованную среднюю глобальную разницу 5-HT4R из второй модели латентной переменной. На основе подобранной модели мы оценим время x, такое, что смоделированное среднее изменение, Y(x), равно 90% средней глобальной разницы, наблюдаемой во второй модели латентной переменной (Y0+0,9∙(Ymax-Y0)/Y0), чтобы дать оценку того, когда связывание 5-HT4R «восстановилось». Если подгонка модели плохая, будут оценены альтернативные модели, включая логарифмическую модель без использования предопределенного Ymax (т.е. он будет оценен моделью) или линейную модель со временем в логарифмической шкале или без нее. Если используется линейная модель, время до восстановления будет в точке, где линейная функция равна Ymax.

Для доменно-специфических гипотез (см. гипотезы ниже) мы сравним изменения баллов с поправкой на исходные значения (за исключением домена кодирования памяти фМРТ, где будут собраны только данные последующего наблюдения). Если окажется уместным отклониться от исходного статистического плана, мы подробно сообщим об этом во всех публикациях этого исследования.

- Расчет размера выборки: Расчеты, основанные на внутрисубъектной изменчивости связывания 5-HT4R у 40 пременопаузальных женщин с повторным сканированием, показывают, что при двух запланированных последовательных анализах, включающих соответственно 60% и 100% запланированных сканов, с мощностью 80%, общим желаемым уровнем ошибки I рода 0,05 (односторонний), уровни альфа составят 0,035 и 0,028 для промежуточного и окончательного анализа соответственно. При этом мы способны обнаружить разницу в 8,2-9,5% (промежуточный анализ) и 6,5-7,5% (окончательный анализ) в потенциале связывания в хвостатом ядре, скорлупе и гиппокампе для промежуточного и окончательного анализа соответственно. Мы включим до 60 участниц (или пока хотя бы 25 не завершат исходный уровень и наблюдение в обеих группах), чтобы допустить уровень выбывания 20%. Первичные анализы будут обрабатываться как анализ полных случаев. Отсутствующие данные, а также выбывшие участницы будут указаны в соответствующих публикациях.

• Гипотезы:

• Первичная гипотеза:

  Связывание 5-HT4R в хвостатом ядре, скорлупе и гиппокампе увеличивается от исходного уровня до наблюдения ≥ 8 недель после КОКп.

• Вторичные гипотезы:

  Связывание 5-HT4R в хвостатом ядре, скорлупе и гиппокампе «восстанавливается» в течение 12 месяцев после КОКп до уровня, наблюдаемого у пременопаузальных женщин, которые никогда не использовали гормональную контрацепцию.

• Дополнительные доменно-специфические гипотезы
• Кодирование памяти I. КОКп по сравнению с КОКпрод улучшает вербальную память. II. КОКп по сравнению с КОКпрод приводит к большей активации гиппокампа во время задачи кодирования памяти.
• Чувствительность к инсулину III. КОКп по сравнению с КОКпрод улучшает периферическую и мозговую чувствительность к инсулину. IV. КОКп по сравнению с КОКпрод приводит к большему снижению BOLD-сигнала гипоталамуса после пероральной глюкозной нагрузки.
• Гедоническое здоровье V. КОКп по сравнению с КОКпрод увеличивает стриатальный ответ на вознаграждение VI. КОКп по сравнению с КОКпрод увеличивает половое влечение
• Тревожность VII. КОКп по сравнению с КОКпрод снижает уровень тревожности.
• Динамика оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники VIII. КОКп по сравнению с КОКпрод увеличивает кортизоловый ответ при пробуждении.
• Воспалительная система IX. КОКп по сравнению с КОКпрод снижает среднюю диффузию вне нейронов. XI: КОКп по сравнению с КОКпрод увеличивает кинуреновую кислоту и соотношение кинуреновая кислота/хинолиновая кислота и снижает провоспалительные маркеры.
• Структура мозга XII. КОКп по сравнению с КОКпрод приводит к увеличению объемов серого вещества (пара)гиппокампа и префронтальной коры.
• Организация мозговых сетей, не ориентированных на цель XIII. КОКп по сравнению с КОКпрод изменяет функциональную связность мозговых сетей в состоянии покоя.
• Микробиом кишечника XIV. КОКп по сравнению с КОКпрод изменяет микробиом кишечника и метаболиты, продуцируемые кишечной микробиотой.
• Сон:

XV: КОКп по сравнению с КОКпрод улучшает сон.

• Этические соображения:

Воздействие радиации во время ПЭТ-сканирования: Общее воздействие не превысит 10 мЗв, что равно 3 годам естественного фонового излучения в Дании, что следует рассматривать в свете новых знаний, которые может генерировать это исследование.

Риск незапланированных беременностей в группе КОКп. Те, кто прекращает КОК, могут принимать другие меры предосторожности, и их подробно проинформируют об использовании защиты во время полового акта. Для этого мы предложим бесплатные презервативы в течение периода исследования.

Исследование будет проводиться в соответствии с Хельсинкской декларацией.