Antioxidant micronutrients for lung disease in cystic fibrosis

 

Abstract

Background

Airway infection leads to progressive damage of the lungs in cystic fibrosis (CF), partly due to oxidative stress. Supplementation of antioxidant micronutrients (vitamin E, vitamin C, ß-carotene and selenium) may help maintain an oxidant-antioxidant balance. Current literature suggests a relationship between oxidative status and lung function.

Objectives

To synthesize existing knowledge of the effect of vitamin C, vitamin E, ß-carotene and selenium in CF lung disease.

Search methods

The Cochrane CF and Genetic Disorders Group CF Trials Register, PubMed, CINAHL and AMED were searched using detailed search strategies. We contacted authors of included studies and checked reference lists of these studies for additional, potentially relevant studies.

Last search of CF Trials Register: 09 September 2010.

Selection criteria

Randomized controlled trials and quasi-randomized controlled trials of people with CF with explicitly stated diagnostic criteria, comparing vitamin E, vitamin C, ß-carotene and selenium (individually or in combination) to placebo or standard care.

Data collection and analysis

Two authors independently selected trials, extracted data and assessed risk of bias. We contacted trialists to obtain missing information. Primary outcomes are lung function and quality of life; secondary outcomes are oxidative stress, inflammation, body mass index, days on antibiotics and adverse events during supplementation. If meta-analysed, studies were subgrouped according to combined or single antioxidant supplementation.

Main results

Four randomized controlled trials and one quasi-randomized controlled trial were included; only three trials (87 participants) presented data suitable for analysis. Based on two trials, there was no significant improvement in lung function; one trial indicated significant improvement in quality of life favouring control, mean difference -0.06 points on the quality of well-being scale (95% confidence interval -0.12 to -0.01). Based on two trials, selenium-dependent glutathione peroxidase enzyme significantly improved in favour of combined supplementation, mean difference 1.60 units per gram of haemoglobin (95% CI 0.30 to 2.90) and selenium supplementation, mean difference 10.20 units per gram of haemoglobin (95% CI 2.22 to 18.18). All plasma antioxidant levels, except vitamin C, significantly improved with supplementation.

Authors' conclusions

There appears to be conflicting evidence regarding the clinical effectiveness of antioxidant supplementation in CF. Based on the evidence, antioxidants appear to decrease quality of life and oxidative stress; however, few trials contributed data towards analysis. Further trials examining clinically important outcomes and elucidation of a clear biological pathway of oxidative stress in CF are necessary before a firm conclusion regarding effects of antioxidants supplementation can be drawn.

 

Plain language summary

Antioxidant micronutrients for cystic fibrosis lung disease

Antioxidant micronutrients may be a worthwhile addition to current treatment in cystic fibrosis. They may offset oxidant damage in the lungs resulting from constant infection. Since people with cystic fibrosis have trouble absorbing fat, they have low levels of two fat-soluble antioxidants - vitamin E and β-carotene. This review examined the effects of vitamins E and C, β-carotene and selenium on CF lung disease.

We found five trials to include in the review, but only three trials with a total of 87 participants had data available for analysis. We looked at the primary outcomes of lung function and quality of life; our secondary outcomes were oxidative stress, inflammation, body mass index, days on antibiotics and adverse events during supplementation. There is evidence both for and against supplementing antioxidant micronutrients for cystic fibrosis lung disease. There was no improvement in lung function, but levels of antioxidants in the blood improved with supplementation. The evidence also showed that quality of life (no specific aspect stated) decreased in groups taking supplements. Antioxidant supplementation in cystic fibrosis is not yet recommended beyond routine care. Larger trials looking at important clinical effects are needed.

 

Resumen

Antecedentes

Antioxidantes para la neumopatía en pacientes con fibrosis quística

La infección de las vías respiratorias causa un daño pulmonar progresivo en los pacientes con fibrosis quística (FQ), en parte debido al estrés oxidativo. La administración de suplementos con antioxidantes (vitamina E, vitamina C, betacaroteno y selenio) puede ayudar a mantener un equilibrio entre oxidantes y antioxidantes. La bibliografía actual sugiere una relación entre el estado oxidativo y la función pulmonar.

Objetivos

Sintetizar el conocimiento existente del efecto de la vitamina C, la vitamina E, el betacaroteno y el selenio para la neumopatía en pacientes con FQ.

Estrategia de búsqueda

Se realizaron búsquedas en el Registro de Ensayos del Grupo Cochrane de Fibrosis Quística, PubMed, CINAHL y AMED mediante estrategias de búsqueda detalladas. Se estableció contacto con los autores de los estudios incluidos y se verificaron las listas de referencias de estos estudios en busca de estudios adicionales potencialmente relevantes.

Última búsqueda del Registro de Ensayos de FQ: 09 septiembre 2010.

Criterios de selección

Ensayos controlados aleatorios y ensayos controlados cuasialeatorios en pacientes con FQ y criterios de diagnóstico definidos explícitamente, que compararon la vitamina E, la vitamina C, el betacaroteno y el selenio (individualmente o en combinación) con placebo o la atención estándar.

Obtención y análisis de los datos

Dos autores seleccionaron los ensayos de forma independiente, extrajeron los datos y evaluaron el riesgo de sesgo. Se contactaron los autores de los ensayos para obtener la información que faltaba. Los resultados primarios son la función pulmonar y la calidad de vida; los resultados secundarios son el estrés oxidativo, la inflamación, el índice de masa corporal, los días con antibióticos y los eventos adversos durante la administración de suplementos. Cuando se realizaron los metanálisis, los estudios se subagruparon de acuerdo a la administración de suplementos con antioxidantes combinada o individual.

Resultados principales

Se incluyeron cuatro ensayos controlados aleatorios y un ensayo controlado cuasialeatorio; Sólo tres ensayos (87 participantes)presentaron datos apropiados para el análisis. Sobre la base de dos ensayos, no se encontró ninguna mejoría significativa en la función pulmonar; un ensayo indicó una mejoría significativa en la calidad de vida que favoreció al control, diferencia de medias −0,06 puntos en la escala de calidad de bienestar (intervalo de confianza del 95%: −0,12 a −0,01). Sobre la base de dos ensayos, la enzima glutatión peroxidasa dependiente del selenio mejoró significativamente a favor de la administración de suplementos combinada, diferencia de medias 1,60 unidades por gramo de hemoglobina (IC del 95%: 0,30 a 2,90) y la administración de suplementos con selenio, diferencia de medias 10,20 unidades por gramo de hemoglobina (IC del 95%: 2,22 a 18,18). Todos los niveles plasmáticos de antioxidantes, excepto la vitamina C, mejoraron significativamente con la administración de suplementos.

Conclusiones de los autores

Parece haber pruebas contradictorias con respecto a la efectividad clínica de la administración de suplementos con antioxidantes en los pacientes con FQ. Sobre la base de las pruebas, los antioxidantes parecen disminuir la calidad de vida y el estrés oxidativo; sin embargo, pocos ensayos contribuyeron con datos para el análisis. Se necesitan ensayos adicionales que examinen los resultados clínicamente importantes y el esclarecimiento de una vía biológica clara del estrés oxidativo en los pacientes con FQ antes de establecer una conclusión firme con respecto a los efectos de la administración de suplementos con antioxidantes.

Traducción

Traducción realizada por el Centro Cochrane Iberoamericano

 

摘要

背景

肺部疾病中囊腫性纖維化(cystic fibrosis)的抗氧化微量營養素

呼吸道感染會導致肺部囊腫性纖維化(cystic fibrosis (CF))漸進性的損傷，補充抗氧化的微量營養素(維生素E、維生素C、S胡蘿蔔素以及硒)也許可以維持氧化劑與抗氧化劑之間的平衡。目前的文獻都顯示氧化狀態跟肺部功能之間的關係。

目標

綜觀對維生素C、維生素E、S胡蘿蔔素以及硒對肺部囊腫性纖維化影響之現有知識

搜尋策略

在Cochrane搜尋了囊腫性纖維化，並且以詳細搜尋策略搜尋了Genetic Disorders Group CF Trials Register, PubMed, CINAHL跟AMED。我們也連絡了被納入的研究之作者並且核對了參考文獻中可能相關的研究，最新的囊腫性纖維化臨床試驗登入日期為：2010年9月9日。

選擇標準

有明確診斷標準的囊腫性纖維化病患，比對維生素C、維生素E、S胡蘿蔔素以及硒(單獨或聯合)跟安慰劑或者是標準治療的隨機臨床對照試驗及半隨機臨床對照試驗。

資料收集與分析

2位作者獨立選擇臨床試驗、摘錄數據並評估誤差風險。我們連繫了試驗的參與者以獲取缺失的資訊。主要的成果是肺功能以及生活品質，次要的成果為氧化壓力、發炎、身體質量指數、使用抗生素的天數以及使用補充品期間的嚴重不良反應。如果綜合分析，符合聯合或單一抗氧化補充品會將研究歸類到子群組。

主要結論

納入了4個隨機臨床對照試驗及1個半隨機臨床對照試驗，其中只有3個試驗(87位個案)的數據可供分析使用。根據2個試驗的結果，在肺功能方面並沒有顯著改善，其中1個試驗的結果顯示對照組的生活品質有明顯的改善，在生活品質評量表(wellbeing scale)(95% 信賴區間 −0.12到 −0.01)的平均差異數為 −0.06。根據2個試驗，依賴硒的麩胱甘?過氧化?(seleniumdependent glutathione peroxidase enzyme)在使用綜合補充品的那一組有顯著的改善，平均差異數為1.60 單位/每公克血紅蛋白(95% 信賴區間0.30到2.90)，以及硒補充品平均差異數為10.20單位/每公克血紅蛋白(95% 信賴區間2.22到18.18)。使用補充品在所有血漿抗氧化的程度，除了維生素C之外都有顯著的改善。

作者結論

補充抗氧化劑對囊腫性纖維化來說，臨床上各有正反兩面的證據支持臨床的效果。根據臨床的證據顯示，抗氧化劑會降低生活品質跟氧化壓力，然而，只有少數臨床試驗提供可供分析的數據。對囊腫性纖維化病患補充抗氧化劑的效果下結論之前，需要更進一步的臨床試驗來檢視囊腫性纖維化在臨床上重要的成果，以及說明氧化壓力之清晰的生化代謝途徑。

翻譯人

本摘要由成功大學附設醫院蔡佩蓉翻譯。

此翻譯計畫由臺灣國家衛生研究院 (National Health Research Institutes, Taiwan) 統籌。

總結

肺部囊腫性纖維化的抗氧化微量營養素 抗氧化的微量營養素可能值得納入目前對囊腫性纖維化現有的治療中，這些病患可能因為肺部持續的感染而代償氧化損傷。這一類的病患對吸收脂肪有障礙，所以有2種脂溶性維生素－維生素E及β胡蘿蔔素濃度都偏低。這一篇評論檢視維生素E跟C、β胡蘿蔔素以及硒對肺部囊腫性纖維化病患的影響。我們的評論中納入了5個臨床試驗，但是只有其中3個試驗共87位個案的數據可供分析。我們視肺功能跟生活品質為主要成果，次要成果是氧化壓力、發炎、身體質量指數、使用抗生素的天數跟補充期間的嚴重不良反應。各有正反兩面的證據支持及反對肺部囊腫性纖維化病患補充抗氧化的微量營養素，肺功能方面並沒有改善，但是血液中抗氧化劑的濃度是隨著補充品而改善。研究報告同時指出生活品質(沒有具體說明)在補充營養品的實驗組中是下降的，目前尚未建議囊腫性纖維化的病患在一般常規治療外，額外補充抗氧化劑，這還需要大型的臨床試驗來檢視重要的臨床效果。