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Available online 21 September 2021
Intravenous Iron Replacement Improves Exercise Tolerance in COPD: A Single-Blind Randomized Trial
La reposición intravenosa de hierro mejora la tolerancia al ejercicio en la EPOC: un estudio aleatorizado simple ciego
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Clara Martín-Ontiyueloa,b, Anna Rodó-Pina, Daniel Echeverría-Esnalc,d, Mireia Admetllóa, Xavier Duran-Jordàe, Mariela Alvaradoa, Joaquim Geaa,b, Esther Barreiroa,b,1, Diego A. Rodríguez-Chiaradíaa,b,1,
Corresponding author
darodriguez@parcdesalutmar.cat

Corresponding author.
a Pulmonology Department-Muscle Wasting and Cachexia in Chronic Respiratory Diseases and Lung Cancer Research Group, Hospital del Mar-IMIM (Parc de Salut Mar), Health and Experimental Sciences Department (DCEXS), Universitat Pompeu Fabra (UPF), Barcelona Biomedical Research Park (PRBB), Barcelona, Spain
b Centro de Investigación en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos-III (ISCIII), Barcelona, Spain
c Pharmacy Department, Hospital del Mar (Parc de Salut Mar), Barcelona, Spain
d Infectious Pathology and Antimicrobials Research Group (IPAR), Institut Hospital del Mar d’Investigacions Mèdiques (IMIM), Barcelona, Spain
e Methodology & Biostatistics Support Unit, Institut Hospital del Mar d’Investigacions Mèdiques (IMIM), Barcelona, Spain
Received 11 March 2021. Accepted 08 August 2021
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Table 1. Baseline clinical, demographical, and analytical characteristics of included patients.
Table 2. Comparison of main clinical outcomes in the constant work-rate exercise test (CWRET) among ferric carboxymaltose and placebo groups.
Table 3. Levels of analytical parameters according to study treatment.
Table 4. Comparison of secondary outcomes (CAT questionnaire and daily physical activity) between patients treated with ferric carboxymaltose and placebo.
Table 5. Impact of ferric carboxymaltose treatment in patients with ferritin<30ng/mL.
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Abstract
Introduction

Iron deficiency affects exercise capacity because of the critical role iron plays in the optimal functioning of skeletal muscle metabolism. We hypothesized that intravenous iron may improve exercise tolerance, quality of life (QoL), and daily physical activity (DPA) in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD).

Methods

This was a placebo-controlled, single-blind, parallel-group, randomized clinical trial. Iron deficiency was defined as a ferritin level<100ng/mL or a ferritin level between 100 and 299ng/mL with a transferrin saturation<20%, with or without mild anaemia. Patients were randomized at a 2:1 ratio to receive intravenous ferric carboxymaltose or placebo. The primary objective was to investigate whether intravenous iron replacement improved endurance time from baseline by at least 33%. The secondary objectives were to evaluate impact on QoL using the COPD Assessment Test (CAT) and on DPA by accelerometry.

Results

We included 66 patients, 44 (66.7%) in the intervention group and 22 (33.3%) in the placebo group. Among patients receiving ferric carboxymaltose, 23 (52.3%) achieved the primary endpoint compared to 4 (18.2%) in the placebo group [p=0.009; relative risk 3.12, (95% CI, 1.19–8.12)]. CAT score decreased −3 (−6.0–1.3) points from baseline in the intervention group (p=0.007), in contrast to placebo group [−1 (−4.0–2.3) points, p=0.236] with no differences in DPA and adverse events in both groups.

Conclusions

Iron replacement improved exercise capacity and QoL in stable COPD patients with iron deficiency. The treatment was well tolerated.

Clinical Trial registration

EudraCT 2016-001238-89.

Keywords:
Non-anaemic iron deficiency
Chronic obstructive pulmonary disease
Exercise limitation
Aerobic capacity
Intravenous iron
Quality of life
Abbreviations:
6MWT
CAT
CHF
COPD
CWRET
DPA
ET
FACE
Hb
ID
NAID
PAH
PImax
QMVC
QoL
Resumen
Introducción

Debido al papel fundamental del hierro en el óptimo funcionamiento del músculo esquelético, el déficit de hierro afecta a la capacidad de ejercicio. Nuestra hipótesis fue que el hierro intravenoso podría mejorar la tolerancia al ejercicio, la calidad de vida y la actividad física diaria en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica.

Métodos

Se realizó un ensayo clínico aleatorizado con grupos paralelos, simple ciego y controlado con placebo. El déficit de hierro se definió como un nivel de ferritina<100ng/mL o 100-299ng/mL con una saturación de transferrina<20%. Los pacientes fueron aleatorizados 2:1 a recibir una dosis única de hierro carboximaltosa o placebo. La variable principal fue evaluar la mejora de al menos un 33% en el tiempo de resistencia. El impacto en la calidad de vida analizado mediante el COPD Assessment Test y la actividad física diaria por acelerómetro fueron las variables secundarias.

Resultados

Se incluyeron 66 pacientes, 44 (66,7%) en el grupo de intervención y 22 (33,3%) en el de placebo. Veintitrés (52,3%) pacientes tratados con hierro alcanzaron el objetivo principal frente a 4 (18,2%) en el grupo de placebo (p=0,009; riesgo relativo 3,12 [IC 95% 1,19-8,12]). En el grupo de intervención, la puntuación en el COPD Assessment Test disminuyó −3 (−6,0; 1,3) puntos con respecto a la inicial (p=0,007), mientras que se redujo −1 (−4,0; 2,3) puntos en el de placebo (p=0,236). No hubo diferencias en la actividad física diaria o los efectos adversos.

Conclusiones

La reposición de hierro mejoró la capacidad de ejercicio y la calidad de vida en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica estable y déficit de hierro. El tratamiento fue bien tolerado.

Registro ensayo clínico

EudraCT 2016-001238-89.

Palabras clave:
Ferropenia sin anemia
Enfermedad pulmonar obstructiva crónica
Limitación al ejercicio
Capacidad aeróbica
Hierro intravenoso
Calidad de vida

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