Antioxidant micronutrients for lung disease in cystic fibrosis

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  • Intervention

Authors


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.

Résumé

Micronutriments antioxydants contre les maladies pulmonaires dans la mucoviscidose

Contexte

Les infections des voies respiratoires provoquent des lésions pulmonaires progressives dans la mucoviscidose (MV), dues en partie au stress oxydatif. La supplémentation en micronutriments antioxydants (vitamine E et C, ß-carotène et sélénium) peut permettre de maintenir l'équilibre oxydant-anti oxydant. La littérature actuelle suggère l'existence d'une relation entre le statut oxydatif et la fonction pulmonaire.

Objectifs

Synthétiser les connaissances existantes concernant les effets de la vitamine C et E, du ß-carotène et du sélénium dans les maladies pulmonaires liées à la mucoviscidose.

Stratégie de recherche documentaire

Le registre d'essais du groupe Cochrane sur la MV et les autres maladies génétiques, PubMed, CINAHL et AMED ont fait l'objet de recherches à l'aide de stratégies de recherche détaillées. Nous avons contacté les auteurs des études incluses et consulté les listes bibliographiques de ces études afin d'obtenir des études supplémentaires et potentiellement pertinentes.

Date des dernières recherches effectuées dans le registre d'essais du groupe Cochrane sur la MV : 9 septembre 2010.

Critères de sélection

Des essais contrôlés randomisés et des essais contrôlés quasi randomisés concernant des personnes atteintes de MV présentant des critères de diagnostic explicites, comparant la vitamine E et C, le ß-carotène et le sélénium (seuls ou en combinaison) à un placebo ou à des soins standard.

Recueil et analyse des données

Deux auteurs ont indépendamment sélectionné des essais, extrait des données et évalué les risques de biais. Nous avons contacté les investigateurs afin d'obtenir des informations manquantes. Les critères de jugement principaux sont la fonction pulmonaire et la qualité de vie ; les critères de jugement secondaires sont le stress oxydatif, les inflammations, l'indice de masse corporelle, le nombre de jours sous antibiotiques et les événements indésirables lors de la supplémentation. En cas de méta-analyse, les études étaient subdivisées en fonction d'une supplémentation en antioxydants seuls ou combinés.

Résultats Principaux

Quatre essais contrôlés randomisés et un essai contrôlé quasi randomisé étaient inclus ; seuls trois essais (87 participants) présentaient des données pouvant être analysées. D'après deux essais, il n'y avait aucune amélioration significative de la fonction pulmonaire ; un essai indiquait une amélioration significative de la qualité de vie favorisant le groupe témoin, différence moyenne - 0,06 points sur l'échelle de la qualité du bien-être (intervalle de confiance à 95 % - 0,12 à - 0,01). D'après deux essais, l'enzyme de la glutathion peroxydase sélénium dépendante s'améliorait de façon significative et favorisait la supplémentation combinée, différence moyenne 1,60 unités par gramme d'hémoglobine (IC à 95 % 0,30 à 2,90) et la supplémentation en sélénium, différence moyenne 10,20 unités par gramme d'hémoglobine (IC à 95 % 2,22 à 18,18). Tous les taux d'antioxydants plasmatiques, sauf la vitamine C, s'amélioraient de façon significative avec la supplémentation.

Conclusions des auteurs

Il semblerait qu'il existe des preuves contradictoires concernant l'efficacité clinique de la supplémentation en antioxydants dans la MV. D'après les preuves disponibles, les antioxydants semblent dégrader la qualité de vie et le stress oxydatif. Cependant, peu d'essais fournissaient des données pouvant être analysées. D'autres essais examinant des résultats cliniquement importants et l'élucidation d'une voie biologique claire du stress oxydatif dans la MV seront nécessaires avant de pouvoir tirer une conclusion définitive sur les effets des antioxydants.

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.

Résumé simplifié

Micronutriments antioxydants contre les maladies pulmonaires dans la mucoviscidose

Micronutriments antioxydants contre les maladies pulmonaires dans la mucoviscidose

Les micronutriments antioxydants peuvent être un apport utile à un traitement en cours de la mucoviscidose. Ils peuvent compenser des dommages causés par l'oxydation résultant d'une infection permanente. Étant donné que les personnes atteintes de mucoviscidose ont des difficultés à absorber les lipides, elles présentent des taux faibles pour deux antioxydants liposolubles : la vitamine E et le β-carotène. La présente revue a examiné les effets des vitamines E et C, du β-carotène et du sélénium sur les maladies pulmonaires dans la MV.

Nous avons trouvé cinq essais à inclure dans la revue, mais seuls trois, totalisant 87 participants, disposaient de données pouvant être analysées. Nous avons examiné les critères de jugement principaux concernant la fonction pulmonaire et la qualité de vie ; nos critères de jugement secondaires étaient le stress oxydatif, les inflammations, l'indice de masse corporelle, le nombre de jours sous antibiotiques et les événements indésirables lors de la supplémentation. Il existe des preuves pour et contre la supplémentation en micronutriments antioxydants contre les maladies pulmonaires dans la mucoviscidose Il n'y avait aucune amélioration de la fonction pulmonaire, mais les taux d'antioxydants dans le sang s'amélioraient avec la supplémentation. Ces preuves montraient également que la qualité de vie (aucun aspect spécifique mentionné) se dégradait dans les groupes prenant des suppléments. La supplémentation en antioxydants dans la mucoviscidose n'est pas encore recommandée au-delà des soins standard. Des essais de plus grande taille examinant des effets cliniques importants seront nécessaires.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 22nd February, 2013
Traduction financée par: Instituts de Recherche en Sant� du Canada, Minist�re de la Sant� et des Services Sociaux du Qu�bec, Fonds de recherche du Qu�bec-Sant� et Institut National d'Excellence en Sant� et en Services Sociaux

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