Effects of CPAP-respiration on markers of glucose metabolism in patients with obstructive sleep apnoea syndrome: a systematic review and meta-analysis

Ger Med Sci. 2011;9:Doc20. doi: 10.3205/000143. Epub 2011 Aug 8.

Abstract

Background: Obstructive Sleep Apnoea Syndrome (OSAS) is a condition of obstruction, apneas and arousals while sleeping. It has been suggested that OSAS independently influences glucose metabolism. The main treatment for OSAS is continuous positive airways pressure (CPAP).

Objectives: To assess the effects of CPAP on insulin resistance and glucose metabolism.

Search strategy: We searched Medline, Embase and the Cochrane Controlled Trial Register (January 2010).

Selection criteria: We included randomised and non-randomised trials comparing CPAP with inactive control or placebo CPAP in adults with OSAS.

Data collection and analysis: Two authors independently assessed trial quality and extracted data. Parallel and crossover group trials were analysed separately. A meta-analysis was carried out.

Results: Three parallel group and two cross-over randomised trials and one controlled trial were included investigating 296 participants. Sample sizes ranged from n=13 to n=102 participants, age was 18 to 75 years, mean body mass index (BMI) 27.2 kg/m² to 37.1 kg/m², mean apnoe hypopnoe index (AHI) 29.7 to 39.7 events per hour, mean dips >4% in arterial oxygen saturation per hour of sleep 1 to 42.7 events. The studies' methodological quality varied. Follow-up ranged from 4 to 12 weeks. Various endpoints were investigated. CPAP did neither influence plasma insulin levels nor HOMA-index, adiponectin levels or HbA1c value. One study reported a significant positive effect on the insulin sensitivity index (1.68%/min, 95% CI 0.3 to 3.06).

Conclusion: This systematic review does not support the hypothesis that OSAS independently influences glucose metabolism. Sufficiently powered, long-term randomised controlled trials defining changes of insulin resistance as primary endpoint are needed.

Hintergrund: Das Obstruktive Schlafapnoe-Syndrom (OSAS) ist durch wiederholte Apnoen mit nachfolgenden Weckreaktionen während des Schlafes gekennzeichnet. Es wird vermutet, dass obstruktive Schlafapnoen einen unabhängigen Einfluss auf den Glukosestoffwechsel haben. Leitlinien empfehlen die kontinuierliche Überdruckbeatmung (CPAP) zur Behandlung des OSAS. Ziel: Systematische Sichtung und kritische Beurteilung klinischer Studien zu den Effekten einer CPAP-Beatmung auf Marker der Insulinresistenz und des Glukosestoffwechsels. Suchstrategie: Die Suche erfolgte in den Datenbanken Medline, Embase und dem Cochrane Controlled Trial Register. Der Suchzeitraum erstreckte sich bis Januar 2010. Ein- und Ausschlusskriterien: Eingeschlossen wurden randomisiert-kontrollierte und klinische kontrollierte Interventionsstudien, die eine CPAP-Therapie mit einer Placebo CPAP-Therapie oder einer nicht behandelten Kontrollgruppe bei Patienten mit OSAS verglichen hatten. Datensammlung und Analyse: Zwei Autoren extrahierten die Daten unabhängig voneinander und beurteilten das Risiko für methodische Verzerrungen der eingeschlossenen Studien. In der Metaanalyse wurden Parallelgruppen- und Crossover-Studien getrennt voneinander analysiert. Ergebnisse: Sechs Studien mit insgesamt 296 Probanden konnten eingeschlossen werden. Die Studien untersuchen 13 bis 102 Teilnehmer im Alter von 18 bis 75 Jahren. Der mittlere Body-Mass-Index (BMI) der Studienteilnehmer beträgt 27,2 kg/m² bis 37,1 kg/m², der mittlere Apnoe-Hypopnoe-Index (AHI) 29,7 bis 39,7 Ereignisse/Stunde, der mittlere Abfall der arteriellen Sauerstoffsättigung >4% pro Stunde beträgt 1 bis 42,7 Ereignisse. Die Nachbeobachtungszeit der Studien umfasst vier bis zwölf Wochen. Die methodische Qualität der Studien ist unterschiedlich. Vier der fünf randomisiert-kontrollierten Studien verwendeten ein doppelblindes Design; eine verdeckte Zuteilung zur jeweiligen Behandlungsgruppe ist lediglich in zwei Studien beschrieben. Eine Poweranalyse zur Fallzahlenkalkulation sowie ein Intention-to-Treat-Analyse zur adäquaten Nachbeobachtung wurde in drei der fünf Studien durchgeführt. Das Poolen der Daten zeigte, dass eine CPAP-Therapie weder die Plasmainsulinspiegel, noch den Homaindex, die Adiponektinspiegel oder die HbA1c-Werte beeinflusst. Eine Studie berichtete über einen signifikant positiven Effekt der CPAP-Therapie auf den Insulinsensitivitätsindex (1,68%/min, 95% CI 0,3–3,06). Schlussfolgerung: Das vorliegende systematische Review unterstützt nicht die Hypothese, dass die CPAP-Therapie einen unabhängigen Einfluss auf den Glukosestoffwechsel hat. Qualitativ hochwertige Studien mit primärem Endpunkt Insulinresistenz, ausreichend langer Nachbeobachtungszeit und adäquater Stichprobe stehen aus.

Keywords: Insulin resistance; continuous positive airway pressure; diabetes mellitus type 2; meta-analysis; obstructive sleep apnea.

Publication types

  • Meta-Analysis
  • Review
  • Systematic Review

MeSH terms

  • Adolescent
  • Adult
  • Aged
  • Continuous Positive Airway Pressure*
  • Diabetes Mellitus / metabolism*
  • Glucose / metabolism*
  • Humans
  • Insulin Resistance
  • Middle Aged
  • Randomized Controlled Trials as Topic
  • Sleep Apnea, Obstructive / therapy*

Substances

  • Glucose