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Independent association of vitamin D and insulin resistance in obstructive sleep apnea - 01/12/19

Association indépendante entre la vitamine D et la résistance à l’insuline dans l’apnée obstructive du sommeil

Doi : 10.1016/j.ando.2019.09.004 
Zeqin Fan a, Bing Cao b, Hong Long a, Lijie Feng a, Qianjun Li c, Yanhong Zhang d, Taoping Li a,
a Sleep Medicine Center, Nanfang Hospital, Southern Medical University, China 
b Sleep Medicine Center, Nanfang Hospital, Southern Medical University and the Second People's Hospital of Yunnan province, Guangzhou, Guangdong province, China 
c Sleep Medicine Center, Nanfang Hospital, Southern Medical University and the second Hospital of Yinzhou District, Ningbo, China 
d Health Care Center, Guangdong entry-exit inspection and quarantine bureau, Guangzhou, Guangdong province, China 

Corresponding author.

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Abstract

Background

Vitamin D insufficiency and/or high levels of parathyroid hormone (PTH) seem to be associated with abnormal glucose metabolism, which is frequent in obstructive sleep apnea (OSA). The purpose of this study was to investigate vitamin D and PTH concentrations in OSA, and to explore potential links between vitamin D, PTH and insulin resistance (IR).

Methods

A total of 112 subjects with suspected OSA were recruited consecutively, and evaluated by polysomnography (PSG) to determine the number of apnea and hypopnea episodes per hour of sleep (apnea/hypopnea index: AHI). OSA was diagnosed for AHI5. Average (APO2) and minimum pulse oxygen saturation (MPO2) were assessed during PSG as indices of nocturnal hypoxemia. After overnight fasting, a standard 75g oral glucose tolerance test was performed. Serum 25-hydroxyvitamin D, PTH, fasting glucose and fasting insulin were also measured. Homeostasis model assessment (HOMA) was used to evaluate IR: HOMA-IR=fasting plasma insulin×fasting plasma glucose/22.5, with “insulin resistance” defined as HOMA-IR>2.7.

Results

Patients were classified into 4 groups according to AHI: control group (AHI<5, n=8), mild OSA (5AHI<15, n=18), moderate OSA (15AHI<30, n=33), and severe OSA (AHI30, n=53). They were also classified, according to HOMA-IR, as insulin-resistant (HOMA-IR>2.7, n=59) or non-insulin-resistant (HOMA-IR2.7, n=45). There were no significant differences in vitamin D or PTH levels between AHI groups. HOMA-IR was significantly higher in severe OSA than in controls (P=0.019). Vitamin D concentration correlated negatively with AHI (r=−0.242, P=0.01) and with HOMA-IR (r=−0.338, P<0.001). PTH concentration correlated negatively with vitamin D concentration (P<0.001), but not with AHI or HOMA-IR. HOMA-IR correlated positively with AHI (r=0.368, P<0.001) and negatively with MPO2 (r=−0.414, P<0.001). Finally, stepwise linear multivariate regression showed that vitamin D concentration (β=−0.209, P=0.014) and MPO2 (β=−0.221, P=0.011) were independently associated with HOMA-IR.

Conclusion

Subjects with severe OSA may have a low vitamin D level associated with increased risk of IR. Vitamin D was independently associated with IR in OSA. Vitamin D insufficiency may play a role in the pathogenesis of IR in OSA.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Contexte

Une insuffisance en vitamine D et/ou un niveau élevé d’hormone parathyroïdienne (PTH) semble(nt) associé(s) à un métabolisme glucidique anormal qui est fréquent dans l’apnée obstructive du sommeil (AOS). L’objectif de cette étude était d’évaluer les concentrations en vitamine D et en PTH en cas d’AOS, et d’explorer des corrélations potentielles entre la vitamine D, la PTH et la résistance à l’insuline (RI).

Méthode

Un total de 112 patients suspectés de présenter une AOS furent recrutés consécutivement. Par polysomnographie (PSG), il a été évalué chez chaque patient le nombre d’épisodes d’apnée et d’hypopnée par heure de sommeil (indice d’apnée/hypopnée : AHI). Une AOS était diagnostiquée quand AHI5. Le taux moyen de saturation en oxygène (APO2) et le taux minimum de saturation en oxygène (MPO2) ont été évalués lors de la PSG comme indices d’hypoxémie nocturne. Après une nuit à jeun, un test standard d’hyperglycémie provoquée à 75g par voie orale était réalisé. Les taux de calcifédiol, de PTH, de glucose à jeun et d’insuline à jeun ont été également mesurés. Les valeurs normales du modèle homéostatique (HOMA) ont été utilisées pour évaluer la RI : HOMA-RI=niveau d’insuline à jeun dans le sang×niveau de glucose dans le sang à jeun/22,5. La résistance à l’insuline a été diagnostiquée lorsque HOMA-RI>2,7.

Résultats

Les patients ont été classés en 4 groupes en fonction de leur AHI : le groupe témoin (AHI<5, n=8), AOS moyenne (5AHI<15, n=18), AOS modérée (15AHI<30, n=33), et AOS sévère (AHI30, n=53). Ils ont également été classés en fonction de leur résistance à l’insuline (HOMA-RI) comme insulino-résistants (HOMA-RI>2,7, n=59) ou non insulino-résistants (HOMA-RI2,7, n=45). Il n’existait pas de différence significative entre les niveaux de vitamine D ou de PTH entre les groupes classés en fonction du AHI. La HOMA-RI était significativement plus élevée chez les AOS sévères que dans le groupe témoin (p=0,019). Il existait une corrélation négative entre la concentration en vitamine D et l’AHI (r=−0,242, p=0,01) et la HOMA-RI (r=−0,338, p<0,001). Il existait également une corrélation négative entre la concentration en PTH et la concentration en vitamine D (p<0,001), mais pas entre la PTH et l’AHI ou la HOMA-RI. Il existait une corrélation positive entre la HOMA-RI et l’AHI (r=0,368, p<0,001). Il existait également une corrélation négative entre la HOMA-RI et le MPO2 (r=−0,414, p<0,001). Enfin, une régression linéaire multiple n’a pas montré d’association indépendante entre la concentration en vitamineD (β=−0,209, p=0,014) ou le MPO2 (β=−0,221, p=0,011) et la HOMA-RI.

Conclusion

Les patients avec une AOS sévère peuvent présenter un taux faible de vitamine D avec associé, un risque augmenté de RI. Dans ces conditions, le taux de vitamine D est associé de façon indépendanteà la présence d’une RI. L’insuffisance en vitamine D pourrait donc jouer un rôle dans la pathogenèse de la RI dans l’AOS.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Vitamin D, Parathyroid hormone, Obstructive sleep apnea, Insulin resistance

Mots clés : Vitamine D, Hormone parathyroïdienne, Apnée obstructive du sommeil, Résistance à l’insuline


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Vol 80 - N° 5-6

P. 319-323 - novembre 2019 Retour au numéro
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