Efeitos do citrato de magnésio, óxido de magnésio e suplemento de sulfato de magnésio na rigidez arterial em indivíduos saudáveis com excesso de peso: um protocolo de estudo para um ensaio controlado randomizado

Desenho do ensaio

Neste ensaio randomizado, duplo-cego, placebo-controlado, excesso de peso saudável e voluntários ligeiramente obesos serão alocados a um dos três grupos de magnésio ou ao grupo controle com placebo. Este estudo será realizado no Centro Médico Universitário de Groningen (UMCG). O protocolo atual foi escrito de acordo com os itens do protocolo padrão: Recomendações para Ensaios Intervencionistas (SPIRIT) (Fig. 1 e arquivo adicional 1) . A aprovação do comitê de ética foi obtida da UMCG, Holanda.

Característica dos participantes

Para o presente estudo, somente sujeitos que fornecem consentimento livre e esclarecido por escrito são elegíveis. Além disso, os participantes devem ter entre 45 e 75 anos e devem ter excesso de peso ou ser ligeiramente obesos (índice de massa corporal entre 25 e 35 kg/m2), pois espera-se que esses sujeitos apresentem aumento da rigidez arterial e da pressão arterial na linha de base, permitindo a melhora pela intervenção. Para evitar possíveis variações nos resultados do estudo devido aos efeitos hormonais, só serão incluídas mulheres na pós-menopausa (≥ 2 anos após a última menstruação). As participantes que preencherem qualquer um dos seguintes critérios não são elegíveis para este estudo:

• alta ingestão de magnésio (definida como excreção urinária de magnésio de ≥ 7.0 ou ≥ 5.9 mmol/24 h para homens e mulheres, respectivamente);

• plasma glicose ≥ 7,0 mmol/l;

• soro colesterol total ≥ 8,0 mmol/l;

• triglicéridos de soro ≥ 2.2 mmol/l;

• tabagista corrente ou cessação do tabagismo < 12 meses;

• presença de diabetes mellitus;

• hipercolesterolemia femilial;

• abuso de drogas;

• mais de 21 consumos alcoólicos por semana;

• peso corporal instável (ganho ou perda de peso > 3 kg nos últimos 3 meses);

• uso de inibidores da bomba de protões;

• uso de medicamentos para baixar os lípidos e/ou terapia anti-hipertensiva que começou nos últimos 6 meses;

• uso de suplementos de magnésio ou de um produto investigativo dentro de outro biomédico no 1 mês anterior;

• severdade das condições médicas que podem interferir com o estudo, tais como epilepsia, asma, insuficiência renal ou insuficiência renal, doença pulmonar obstrutiva crônica, doenças inflamatórias intestinais, doenças autoinflamatórias e artrite reumatóide;

• doença cardiovascular activa; ou

• não disposto a deixar de ser doador de sangue (ou ter doado sangue) desde 8 semanas antes do início do estudo e durante o estudo.

Intervenções

Os participantes com excesso de peso e ligeiramente obesos serão designados aleatoriamente para receber: citrato de magnésio; óxido de magnésio; sulfato de magnésio; ou placebo. Um fluxograma das intervenções do estudo é apresentado na Fig. 2. Os participantes do estudo serão solicitados a tomar 2 cápsulas três vezes ao dia durante 24 semanas. Nos dias de teste, as 2 primeiras cápsulas serão tomadas depois de todas as medições estarem concluídas. Cada suplemento de magnésio fornece 75 mg de magnésio (Magnesium Citrate Complex (Mg 15,5%) Complexo de sulfato de magnésio (17,4%) e Complexo de óxido de magnésio (60,3%); AMT Laboratories Inc.). Assim, a ingestão diária de magnésio fornecida pelas 6 cápsulas será de 450 mg. As cápsulas de placebo conterão amido (Amylum solani). A duração total do tratamento de 24 semanas é baseada no nosso estudo anterior que mostrou um efeito significativo da suplementação de magnésio sobre a rigidez arterial após 24 semanas. Na linha de base e nas semanas 2, 12 e 24, os participantes serão submetidos a medidas de PWVc-f, pressão arterial de escritório e composição corporal. Antes de cada dia de teste, os participantes irão coletar amostras de urina e fezes 24-h. Além disso, os participantes deverão preencher o Questionário de Saúde do Paciente (PHQ-15) antes de cada dia de teste. O PHQ-15 é uma subescala de sintomas somáticos derivados do PHQ completo. Este questionário inclui cerca de 15 sintomas somáticos ou grupos de sintomas que respondem por mais de 90% das queixas físicas relatadas no ambiente ambulatorial. Finalmente, os sujeitos registarão quaisquer sinais de doença em diários, bem como os medicamentos utilizados, e quaisquer desvios do protocolo durante o estudo. Os sujeitos são solicitados a não alterar seu nível de atividade física, seu padrão de ingestão de alimentos ou uso de álcool durante todo o estudo.

Bloqueamento e randomização

Para garantir o design duplo-cego, cápsulas opticamente semelhantes serão embaladas e codificadas pelo laboratório Medisan (Heerenveen, Holanda), que fornecerá o medicamento em estudo (suplementos de magnésio e placebo). Além disso, este laboratório irá conduzir o procedimento de aleatorização. Para isso, eles irão criar uma lista categórica em ordem lógica. Esta lista incluirá uma intervenção para cada assunto. Com base em uma lista de números aleatórios gerada por computador, os sujeitos serão randomizados em um dos grupos. Isto resulta em uma lista randomizada de alocação de tratamento.

Cálculo do tamanho da amostra

O estudo atual é alimentado com rigidez arterial, o desfecho primário. O tamanho de amostra necessário para o teste de não-inferioridade é calculado com base em uma margem de 0,5 m/s, uma probabilidade de 0,05 e uma potência de 0,80. Portanto, são necessários 41 sujeitos por grupo de magnésio. Para comparar o citrato de magnésio com placebo, assumimos que o número de indivíduos por grupo calculado para um ensaio de dois braços (n = 24) é suficiente. Como é esperada uma taxa de abandono de 10%, serão recrutados 162 indivíduos para iniciar o estudo. Tendo em conta que apenas 50% dos sujeitos incluídos na triagem irão preencher todos os critérios de inclusão e estão dispostos a participar, espera-se que 324 sujeitos participem nas visitas de triagem.

Este cálculo do tamanho da amostra baseia-se numa variabilidade intra-sujeito de 0,9 m/s e numa alteração de 1,0 m/s no PWVc-f após 24 semanas de suplementação de magnésio encontrada no nosso estudo anterior . A margem de equivalência de 0,5 m/s é baseada no efeito observado, que é 50% do efeito da suplementação com citrato de magnésio em relação ao placebo. Para o cálculo do tamanho da amostra, foi utilizada a fórmula de Julious.

Conformidade com a intervenção

Conformidade será avaliada com base no número de cápsulas devolvidas após 12 e 24 semanas. Os sujeitos serão considerados em conformidade quando tomarem pelo menos 80% das cápsulas. Além disso, avaliaremos a conformidade por concentrações de magnésio urinário no final do estudo.

Resultado principal

O PWVc-f será registrado em duplicata usando o SphygmoCor v9 (AtCor Medical, West Ryde, Austrália). Primeiro, será medida a distância do entalhe suprasesternal até o local de gravação femoral (via umbigo). Em seguida, será subtraída a distância do entalhe suprasesternal até o local de gravação carotídea (à direita). Além disso, será medida a distância directa entre o local de registo carotídeo e o local de registo femoral (à direita). Em segundo lugar, serão aplicados eletrodos de ECG para identificar a onda R no complexo de ECG. Então, usando o tonômetro, a chegada da onda de pulso e o atraso para a onda R do ECG serão medidos nas artérias carótidas e femorais. Se todas as medidas corretas forem inseridas e registradas, o programa do fabricante calculará o PWVc-f automaticamente. Usando o mesmo tonômetro aplicado na artéria radial perto do pulso do braço direito, será determinada a análise da onda de pulso (PWA). As medições são sincronizadas batimento a batimento e serão gravadas em duplicado. A partir desses registros, o programa do fabricante determinará automaticamente o índice central de aumento ajustado para a freqüência cardíaca (CAIxHR75).

Desfechos secundários

Pressão de cheiro

Pressão arterial de escritório (sistólica e diastólica) e a freqüência cardíaca será monitorada usando um dispositivo de monitoramento contínuo da pressão arterial (Criticare 506 N3; Criticare Systems Inc., Waukesha, WI, EUA). O investigador medirá a pressão arterial antes das medidas de PWVc-f. Após um período de aclimatização de pelo menos 15 min na posição supina, a pressão arterial do escritório será medida. A primeira medição será descartada, e a média das três últimas medições será relatada .

Microbiota intestinal

Subjectos serão solicitados a recolher uma amostra fecal 1 ou 2 dias antes do dia do teste e armazenar a amostra no frigorífico em casa. Será pedido que tragam a amostra para a UMCG em gelo (elementos refrigerantes ou em um saco com cubos de gelo). No dia do teste, as amostras serão imediatamente armazenadas a – 80 °C. Investigaremos a diversidade microbiológica, taxonomia operacional específica, bem como metabolitos circulantes específicos, incluindo fenilacetylglutamina, óxido de trimetilamina (TMAO) e indoleproprionato (IPA), que foram previamente ligados a eventos cardiovasculares e síndrome metabólica, respectivamente . A composição da microbiota intestinal em amostras fecais será analisada com amplificação por PCR da região variável 16S rRNA V4-V5 e sequenciamento profundo utilizando a plataforma Illumina® MiSeq.

Medições antropométricas

A cada dia de teste, serão realizadas medições antropométricas (peso corporal sem sapatos e roupas pesadas e composição corporal) para caracterizar os participantes. A composição corporal (por exemplo, massa gorda, massa magra, água extracelular e água intracelular) será medida pela Análise de Impedância Bio-Electrica (Bodystat Quadscan 4000®; Quadscan, Douglas, Isle of Man, UK). As medições serão realizadas com o paciente na posição supina durante 5 min, com os braços paralelos e separados do tronco e as pernas separadas. Os locais dos eléctrodos serão limpos com uma toalhita com álcool. Dois eletrodos serão colocados na mão direita e no pulso, e outros dois no pé direito e tornozelo.

Patient Health Questionnaire

Participantes serão solicitados a completar o Questionário de Saúde do Paciente (PHQ-15) antes de cada dia de teste. O PHQ-15 é uma subescala de sintomas somáticos derivados do PHQ completo. Este questionário inclui cerca de 15 sintomas somáticos ou grupos de sintomas que respondem por mais de 90% das queixas físicas relatadas no ambiente ambulatorial.

Química clínica

Amostras de sangue serão analisadas no Departamento de Medicina Laboratorial da UMCG, de acordo com procedimentos de rotina: Serão medidos os níveis plasmáticos de magnésio, sódio, potássio, cloreto, cálcio, fosfato, uréia, proteína total, albumina, creatinina e hemoglobina, hematócrito, leucócitos, trombócitos e marcadores de risco metabólico (triglicerídeos, colesterol total, colesterol LDL e colesterol HDL, glicemia plasmática em jejum e HbA1C). Além disso, serão determinados o cálcio urinário, sódio, potássio, cloreto e creatinina. Para determinar o estado do magnésio, os níveis plasmáticos de magnésio e o magnésio intra-erythrocyte serão medidos de acordo com procedimentos de rotina.

Infusão dietética

Para garantir que os participantes tenham mantido seu padrão alimentar durante o estudo, os sujeitos são solicitados a relatar sua dieta por 3 dias consecutivos no início e no final do estudo em dietas dietéticas usando unidades de suprimento padrão . Estes diários serão verificados pelo investigador para verificar se estão completos.

Análise estatística

Para parâmetros normalmente distribuídos, os dados serão apresentados como o valor médio e o desvio padrão. Parâmetros não distribuídos normalmente serão apresentados como a mediana (intervalo). Para análises estatísticas, as respostas serão calculadas definidas como a diferença entre os valores de acompanhamento e os valores de linha de base. Para as análises primárias, nas quais será avaliado o efeito do citrato de magnésio sobre a rigidez arterial, serão testadas as diferenças nas respostas entre o citrato de magnésio e o placebo (ANCOVA de um fator) com o uso das medidas de linha de base das variáveis de resultado como covariantes. Para testar como análise secundária se o efeito do óxido de magnésio e do sulfato de magnésio sobre a rigidez arterial é não-inferior ao efeito do citrato de magnésio sobre a rigidez arterial, uma margem de não-inferioridade (Δ) de 0,5 m/s é escolhida com base no tamanho do efeito do citrato de magnésio sobre a rigidez arterial encontrado em pesquisas anteriores. Um ANCOVA de um fator, com o uso das medidas de base das variáveis de desfecho como covariantes, será conduzido para avaliar as diferenças nas respostas entre os tratamentos com magnésio e placebo. Para provar a não-inferioridade, o limite inferior do intervalo de confiança da diferença entre sulfato de magnésio e citrato de magnésio e a diferença entre óxido de magnésio e citrato de magnésio não deve exceder o limite de Δ para ter 95% de certeza de que o óxido de magnésio e o sulfato de magnésio não são piores que os suplementos de citrato de magnésio por mais de Δ. Os efeitos do tratamento serão calculados em cada momento (após 2, 12 e 24 semanas) com ANCOVA de um fator. As diferenças são consideradas estatisticamente significativas em P < 0,01 para as análises primárias (confirmatórias) e P < 0,05 para as análises secundárias (exploratórias). As análises estatísticas serão realizadas utilizando o software SPSS 23.0 para Windows (SPSS Incorporated, Chicago, IL, EUA). A normalidade dos resíduos será examinada utilizando o teste de normalidade Shapiro-Wilk. Se um resíduo não for normalmente distribuído, os parâmetros serão transformados em log-transformados. Se após a transformação logarítmica os resíduos ainda não estiverem normalmente distribuídos, testes não paramétricos serão usados. Os dados em falta não serão substituídos por estimativas. Devido à aleatorização, é esperado que os confundidores sejam divididos igualmente. Portanto, nenhum ajuste para confundir será feito. O princípio da intenção de tratamento será aplicado nas análises primárias. Em segundo lugar, realizaremos análises por protocolo (excluir assuntos de não-conformidade da análise estatística). Para provar a não-inferioridade, o intervalo de confiança da diferença deve excluir a margem tanto na análise da intenção de tratar como na análise por protocolo. Finalmente, iremos realizar análises de subgrupos nos quais iremos comparar os efeitos do magnésio sobre a rigidez arterial em sujeitos em terapia anti-hipertensiva e sujeitos não em terapia anti-hipertensiva. Como com o tempo a rigidez arterial pode aumentar mais rapidamente em sujeitos tratados por hipertensão, nossa hipótese é que o magnésio pode ter um efeito mais pronunciado na rigidez arterial em sujeitos em terapia anti-hipertensiva.