Einsatz von Metformin in der Sterilitätstherapie beim Syndrom polyzystischer Ovarien

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1 Universitätsklinikum Ulm Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe Direktor: Professor Dr. med. R. Kreienberg Sektion Gynäkologische Endokrinologie und Reproduktionsmedizin Leiter: Professor Dr. med. J. Weiss Einsatz von Metformin in der Sterilitätstherapie beim Syndrom polyzystischer Ovarien Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin der Medizinischen Fakultät der Universität Ulm Ziad Atassi Hamburg 2007

2 Amtierender Dekan: Prof. Dr. Klaus Michael Debatin 1. Berichterstatter: Frau Prof. Dr. C. Brucker 2. Berichterstatter: Prof. Dr. H. Schreiber Tag der Promotion:

3 Meinen lieben Eltern und meiner lieben Frau

4 Inhaltsverzeichnis Kapitel Bezeichnung Seite Inhalt Abkürzungen.. I III 1 Einleitung Definition und Bedeutung der Sterilität Sterilitätstherapie mit Gonadotropinen Das PCO - Syndrom (PCOS) Fragestellung und Zielsetzung der Arbeit Patienten und Methoden Patientinnen Studienablauf Datenerfassung Ethikantrag Statistische Analysen Ergebnisse recfsh Dosis Stimulationsdauer Körpermaße und Blutdruck Endokrinologische Auswertungen Serum Lipoproteine, Lipide und Cholesterin Glucose Insulinresistenz Diskussion Das PCO - Syndrom und die Rolle des Insulins Insulinvermittelte Hyperandrogenämie. 62 I

5 4.3 Metformin in der Sterilitätstherapie beim PCO - Syndrom - mögliche Fragestellungen:. 4.4 Der Metfomineinsatz in der Therapie des PCO - Syndrom - bisherige Erkenntnisse 4.5 Bewertung der eigenen Ergebnisse - Bezug zur Literatur Metformin in der Schwangerschaft Schlussfolgerung und Ausblick 70 5 Zusammenfassung Literatur. 75 II

6 Abkürzungen BMI DHEAS DBP FSH HDL LDL hmg HOMA IGF IU IVF LH NNR PCO PCOS SBP SHBG VNTR n GnRH recfsh FIA AUC T/H ECLIA RIA IGF ADH IUI Bodymassindex Dihydroepiandrosteron-Sulfat Diastolischer Blutdruck Follikel stimulierendes Hormon High density Lipoprotein Low density Lipoprotein Humanes Menopausen - Gonadotropin Homeostasis Model Assessment Insulin like Growth Faktor International Units In vitro Fertilisierung Luteinisierendes Hormon Nebennierenrinde Polyzystische Ovarien Syndrom polyzystischer Ovarien Systolischer Blutdruck Sexualhormon-bindendes-Globulin variable number tandem repeats Anzahl Gonadotropin Releasing Hormone Rekombinantes FSH Flourescence Immuno Assay Area under the curve Taille / Hüfte Enhanced Chemoluminiscence Immuno Assay Radioimmunoassay Insulin Like Growth Factor Antidiuretisches Hormon Intrauterine Insemination III

7 1. Einleitung 1.1 Definition und Bedeutung der Sterilität Der Wunsch nach einem Kind bleibt vielen Paaren in zunehmendem Maße unerfüllt. In Europa sind ca % der Paare im reproduktionsfähigen Alter ungewollt kinderlos (62). Definitionsgemäß spricht man von einer sterilen Ehe, wenn trotz Kinderwunsch nach zwei Jahren bei regelmäßigem Geschlechtsverkehr keine Schwangerschaft eingetreten ist. Die Ursachen hierfür finden sich in 45% bei der Frau, in 40% beim Mann. In 15% der Fälle liegt eine Kombination aus gynäkologischer und andrologischer Sterilität vor (17). Die Sterilität der Frau lässt sich auf vielfältige Ursachen zurückführen: Am häufigsten sind hierbei ovarielle Fehlregulationen mit %, welche zur sogenannten funktionell bedingten Sterilität führen. Ferner spielen organische Ursachen (Tubenverschluss, Fehlbildungen etc.) mit 40% eine wichtige Rolle. Die psychogene und immunologische Sterilität ist im Vergleich dazu selten (18). Bei einem Zehntel der Paare kann die Ursache der Kinderlosigkeit nicht eindeutig geklärt werden, oft handelt es sich um eine multifaktorielle Sterilität (17). Die Therapie vollzieht sich immer als Paarbehandlung und wird abhängig von der Intensität des Kinderwunsches, dem Alter der Patientin und in Abstimmung mit dem Andrologen gemeinsam mit dem betroffenen Paar festgelegt Sterilitätstherapie mit Gonadotropinen Die Bedeutung einer intakten Achse zwischen Hypothalamus, Hypophyse und Ovar ist in der Behandlung der Sterilität lange bekannt. Ende der Fünfziger Jahre wurde die Ovarinsuffizienz mit humanen hypophysären Gonadotropinen erstmals erfolgreich therapiert (6). Die nächste Entwicklungsstufe stellten Gonadotropine dar, welche aus dem Urin postmenopausaler Frauen gewonnen wurden. Das humane Menopausen Gonadotropin (hmg) bestand aus jeweils gleichen Anteilen LH und FSH (44). Der Wirksamkeitsnachweis des hmg und seine einfache Gewinnung machten es zu einem essentiellen Bestandteil in der Sterilitätstherapie amenorrhoeischer und anovulatorischer Patientinnen (18). Diese 1

8 hmg Präparate enthielten jedoch auch große Mengen an urinären Proteinen, welche für die Patientinnen potentielle Allergene darstellten (7). So entwickelte man Mitte der Achtziger Jahre Stimulationspräparate, in denen die LH Aktivität fast eliminiert wurde und die FSH als hauptwirksamen Bestandteil enthielten (63). Die Abwesenheit von LH wirkte sich dabei nicht negativ auf das Stimulationsgeschehen aus (72). Seit Beginn der Neunziger Jahre wird rekombinantes FSH aus in Vitro Verfahren in großen Mengen für die pharmazeutische Industrie hergestellt (28). Dabei wird das FSH aus genetisch veränderten Ovarialzelllinien des chinesischen Hamsters gewonnen. Diese Zelllinien wurden zuvor mit aus Genbanken gewonnenen Genen versehen, welche die α-und die β-untereinheiten des FSH exprimieren. Das so gewonnene FSH wird immunchromatographisch gereinigt und im Anschluss veredelt. Es gilt als hochwirksam und vergleichbar mit aus hmg stammendem FSH (15) Das PCO-Syndrom (PCOS) Definition 1935 beschrieben die beiden nordamerikanischen Ärzte Stein und Leventhal einen Symptomkomplex, der aus Amenorrhoe, Hirsutismus und vergrößerten Ovarien bestand (65). Das Stein-Leventhal Syndrom wurde später umbenannt in das Syndrom polyzystischer Ovarien (PCO-Syndrom, PCOS) und gilt als das am häufigsten vorkommende endokrinologische Krankheitsbild bei Frauen im reproduktiven Alter. Gemäss der 2003 überarbeiteten Kriterien von Rotterdam müssen zur Diagnosestellung des PCO-Syndroms unter Ausschluss sonstiger Ursachen zwei der folgenden Charakteristika vorhanden sein (60): 1. Oligo oder Anovulation 2. Klinische oder serologische Hyperandrogenämie 3. Polyzystische Ovarien Weitere häufige Charakteristika sind die Insulinresistenz und die Hyperinsulinämie (35), welche in späteren Lebensjahren auch zu kardiovaskulären Erkrankungen führen können (13). Es wurde mehrfach nachgewiesen, daß die Hyperinsulinämie über verschiedene Mechanismen die Testosteronsynthese erhöht (34,48,59). 2

9 Inzidenz und Prävalenz Die Inzidenz des Syndroms wird heute, in Abhängigkeit der gemessenen Parameter, auf 5% geschätzt (33). Häufig fällt die Symptomatik so milde aus, daß das PCO- Syndrom in vielen Fällen undiagnostiziert bleibt. Das PCO-Syndrom betrifft ca. 4-6 % der Frauen im reproduktionsfähigen Alter und stellt die häufigste Sterilitätsursache bei Frauen mit Amenorrhoe oder Oligomenorrhoe dar (26). Die Prävalenz beläuft sich auf 12% (24) bzw. 4% (39) abhängig davon, ob Patientinnen hinsichtlich sekundärer Amenorrhoe, Oligomenorrhoe oder Hirsutismus untersucht werden. Untersucht man Frauen mit bekannter Amenorrhoe, Oligomenorrhoe oder Hirsutismus, so kann man bei 70% der Frauen das typische Ultraschallbild eines PCO erkennen (33) Morphologie des Ovars Adams beschreibt folgende histologische Merkmale eines polyzystischen Ovars: Erhöhtes Gesamtvolumen, gleiche Anzahl an Primordialfollikeln wie im gesunden Ovar, doppelte Anzahl an atretischen Follikeln, verbreiterte und verstärkt kollagenisierte Tunica, verdicktes Kortikalstroma, stark verbreitertes subcortikales Stroma mit verstärkter Vaskularisation und Innervation. Als charakteristisch für die sonographische Diagnose gelten perlschnurartig angeordnete Follikel mit einem maximalen Durchmesser von 10 mm, sowie ein verdicktes Ovarialstroma (2) Pathophysiologie Yen formulierte 1970 erstmals die Hypothese, dass am Anfang der vielen pathologischen Vorgänge beim PCO-Syndrom die erhöhte LH Sekretion aus der Hypophyse steht (75,66). Diese erhöhte LH Sekretion aus der Hypophyse wiederum geht vermutlich aus einer erhöhten GnRH Sekretionfrequenz des Hypothalamus hervor (42). Ein so erzeugter LH Überschuss wirkt mitosehemmend auf Granulosazellen in der frühen Proliferationsphase, so dass kein Graaf Follikel entstehen kann (53). 3

10 Während das LH erhöhte Spiegel aufweist, bleiben die FSH-Spiegel unverändert, oder sind sogar verringert. Laut Yen führt die abnorme LH/FSH-Ratio zu einem Defekt in der Follikelreife und zur Stromahyperplasie mit dem Maximalbefund der Hyperandrogenämie und Anovulation. Die Folge ist eine permanente Östrogenproduktion durch periphere Konversion aus Androstendion, welches aus den Ovarien und aus den Nebennieren stammt. Ein erhöhter Östrongehalt im Serum zeugt in der Regel von der extraglandulären Herkunft des Östrogens bei Frauen mit PCO-Syndrom (10). Diese Überproduktion des Östrogens erhöht die Sensitivität der Hypophyse auf GnRH und verursacht erniedrigte FSH Spiegel. Damit schließt sich nach Yen der Circulus vitiosus des PCO-Syndroms (75). Abbildung 1 gibt diesen komplexen Prozess der Entstehung des PCO-Syndroms nochmals in Diagrammform wieder. Als weitere Ursache für zu niedrige FSH Spiegel wird Inhibin verantwortlich gemacht (11), dessen Untersuchung jedoch nicht Bestandteil der Studie war. 4

11 Hypophyse Sensibilität für GnRH LH (Sekretionsfrequenz ; Amplitude ) FSH Erhöhte Östrogen Spiegel Peripheres Fettgewebe Androgene Östrogene Ovar Androgenproduktion FSH gebundene Aromatisierung Androgen induzierte Follikelatresie Erhöhte Androgen Spiegel Nebennier Abb.1: Pathophysiologie des PCO - Syndroms (PCO : Polyzystische Ovarien FSH: Follikel stimulierendes Hormon, LH: Luteinsierendes Hormon. GnRH: Gonadotropin Releasing Hormone) 5

12 Ovulationsinduktion beim PCO - Syndrom Die Mehrheit der Frauen mit PCO-Syndrom weisen einen spontanen Eisprung nach Gabe des Antiöstrogens Clomifen auf. Hier macht man sich den negativen Rückkopplungsmechanismus an der Hypophyse zum Nutzen. Fallende Östrogenspiegel haben eine gesteigerte hypohysäre FSH und LH Ausschüttung zur Folge, die Konsequenz ist die Ovulation (50). Trotzdem bleibt ein Teil der Clomifenbehandlungen bei Frauen mit PCO-Syndrom erfolglos. Hohe Inhibinspiegel werden unter anderem als Ursache für diese Clomifenresistenz diskutiert (58). Durch Gabe von exogenem FSH kann bei diesen clomifenresistenten Frauen die Follikelreife erzielt und ein Eisprung ausgelöst werden. Das rekombinante FSH (recfsh) ist heute die gängige Darreichungsform für die Stimulationsbehandlung beim PCO-Syndrom clomifenresistenter Frauen. Das in der Vergangenheit vermehrt verwendete hmg enthielt große Mengen an urinären Proteinen, welche für die Patientinnen potentielle Allergene darstellten (8). Es enthielt auch hohe Mengen LH, welches für eine erhöhte Abortrate verantwortlich gemacht wird. Vermutlich verursacht LH in der Follikelphase eine verfrühte Meiose, und in der Folge Embryonen abnormen Karyotyps (36) Metforminbehandlung beim PCO - Syndrom Zu den oben genannten pathophysiologischen Merkmalen des PCO-Syndroms wurde vor einigen Jahren die Komponente der Insulinresistenz hinzugefügt. Sie geht auf einen Postrezeptordefekt in der Insulin-Signaltransduktionskette zurück (12). Diese Hyperinsulinämie führt bei Frauen mit dem PCO-Syndrom über diverse Mechanismen zu erhöhten Androgenwerten (34,48,59). Metformin, ein orales Antidiabetikum, welches in der Regel zur Behandlung des Typ II Diabetes mellitus zum Einsatz kommt, steigert über einen Postrezeptormechanismus die Insulinaufnahme, und somit auch die Insulinwirkung. Mit der Vorstellung, daß man sich diese Eigenschaft des Metformins auch zur Verbesserung der Insulinresistenz beim PCO-Syndrom zu Nutze machen kann, wurde eine Vielzahl an Studien veröffentlicht, welche die Effekte des Antidiabetikums Metformin auf hormonelle und metabolische Parameter sowie auf das Stimulationsverhalten beim PCO- Syndrom 6

13 untersuchten. Metformin gilt als nicht teratogen und wird daher im Vergleich zu anderen oralen Antidiabetika für die Sterilitätstherapie als geeignet betrachtet (12) Fragestellung und Zielsetzung der Arbeit In der Vergangenheit wurden zahlreiche Studien zum Thema Metforminbehandlung bei PCO-Syndrom veröffentlicht. Aufgrund der verschiedenen Resultate und der nicht eindeutig nachgewiesenen Wirksamkeit ist heute nach wie vor der außergewöhnliche Einsatz des Antidiabetikums Metformin in der Sterilitätstherapie Gegenstand der Diskussion. Zum Einfluss des Metformins auf die Sterilitätsbehandlung mit Gonadotropinen gibt es bisher wenig veröffentlichte Studien. Diese Studie bearbeitet daher folgende Fragestellungen: 1. Hat eine Metformintherapie einen begünstigenden Effekt auf die Stimulationstherapie mit recfsh? 2. Begünstigt eine Metformintherapie einen Eisprung vor Beginn einer Stimulationstherapie mit recfsh? 3. Können metabolische Dysregulationen, welche für das PCO Syndrom typisch sind, durch eine zusätzliche Metformintherapie verbessert werden? Kann eine bestehende Hyperandrogenämie durch eine zusätzliche Metformintherapie verbessert werden? 4. Beeinflusst eine Metformintherapie bei PCOS körperliche Parameter wie Gewicht und Taille / Hüfte Quotient oder Blutdruck? 7

14 Es gilt hier herauszufinden, in wie fern eine Stimulationstherapie mit Gonadotropinen durch eine Vorbehandlung bzw. durch eine gleichzeitige Behandlung mit Metformin verbessert werden kann. In der vorliegenden Studie wurde der Einfluss einer Metforminbehandlung auf den Stimulationsverlauf unter Anwendung von recfsh sowie auf hormonelle und metabolische Parameter bei Sterilitätspatientinnen mit PCO-Syndrom untersucht. Da die Teilnehmerzahl begrenzt ist, handelt es sich um eine Pilotstudie. 8

15 2. Patientinnen und Methoden 2.1 Patientinnen In diese Placebo kontrollierte, doppelblind randomisierte, prospektive, Pilotstudie wurden 16 Patientinnen mit einem Durchschnittsalter von 28,7 Jahren (18-38 Jahre) eingeschlossen. Mindestens zwei der charakteristischen Kriterien des PCO - Syndroms (Oligo- bzw. Amenorrhoe, erhöhter LH/FSH-Quotient, erhöhte Serumandrogenwerte, Hirsutismus) mußten erfüllt sein. Bei den Studienteilnehmerinnen handelte es sich um Patientinnen, die sich aufgrund von Zyklusunregelmässigkeiten und unerfülltem Kinderwunsch in der Sektion gynäkologische Endokrinologie und Reproduktionsmedizin der Universitätsfrauenklinik Ulm einer Sterilitätsbehandlung mit Zyklusmonitoring oder intrauteriner Insemination (IUI) unterzogen. Tabelle 1 zeigt das ermittelte Patientinnenprofil. Ausgeschlossen wurden Patientinnen mit geplanter IVF- Behandlung, Tubarverschluß, mittelgradig bis schwer eingeschränktem Spermiogramm des Partners, Diabetes mellitus, anderen endokrinen Erkrankungen, Karzinomdiagnose, Einschränkung der Leber- und/oder Nierenfunktion, oder bekanntem Alkoholabusus. Im Verlauf der Studie schieden drei Studienteilnehmerinnen aufgrund von Compliancemangel aus. Eine Teilnehmerin musste im Vorfeld ausgeschlossen werden, nachdem im Rahmen der Untersuchung der metabolischen Parameter ein Diabetes mellitus festgestellt wurde. 9

16 Tabelle 1: Patientinnenprofil bei Studienbeginn Gesamtkollektiv (n) 16 Durchschnittliches Alter (in Jahren) 28,7 Durchschnittliches Menarchealter 12,6 Frühere Sterilitätsbehandlung 9 Frühere Schwangerschaften 3 Durchschnittlicher BMI 30,4 Anzahl BMI > 27 7 Anzahl Hirsutismus 4 Anzahl Oligomenorrhoe 9 Anzahl Amenorrhoe 2 Anzahl sonst. Zykluspathologien 4 Anzahl Gesamt Testosteron > 0,86 ng/ml 2 Anzahl SHBG < 30 nmol / l 5 Anzahl Androstendion > 3,1 ng/ml 3 Hyperinsulinämie 0 Anzahl sonographisch festgestellter Polyzystischer Ovarien 16 (Legende: BMI = Bodymassindex (kg/m²); T = Gesamttestosteron; SHBG = Sexhormon Binding Globulin) 2.2 Studienablauf Diagnostik Die für die Studie ausgewählten Patientinnen wurden vor Studienbeginn ausführlich über Zweck und Ablauf der Studie, sowie über eventuelle Nebenwirkungen des Metformins aufgeklärt. Allgemeinanamnestische Fragen zum Zyklus, zu früheren Erkrankungen, Operationen und Schwangerschaften, sowie Fragen zur Medikamenteneinnahme wurden bereits im Rahmen der regulären 10

17 Sterilitätssprechstunde geklärt. Die Tubendurchgängigkeit wurde ebenfalls im Vorfeld der Studie anhand der Hysterosalpingosonographie geklärt. Vor der ersten Medikamenteneinnahme wurde jede Patientin zu einer körperlichen Untersuchung einbestellt, wobei Blutdruck, Gewicht, Körpergröße sowie Taillen - und Hüftumfang gemessen wurden. Gleichzeitig konnten noch offene Fragen der Patientinnen geklärt werden. Zur Bestimmung von Ausgangswerten wurde eine vaginale Ultraschalluntersuchung durchgeführt. Dabei wurde die Follikelzahl, Follikeldurchmesser und Endometriumdicke bestimmt. Im Anschluss folgten venöse Blutentnahmen, um hormonelle und metabolische Parameter zu untersuchen. Dabei wurden LH, FSH, Progesteron, Testosteron, Östrogen und DHEAS bestimmt. SHBG, freies Testosteron und Androstendion wurden gemessen. Ferner wurden die Werte für Leptin, Angiotensinogen, Cholesterin, HDL-Cholesterin und Triglyceride bestimmt. Es wurde auch ein oraler Glucose-Toleranztest bei der nüchternen Patientin durchgeführt. Dazu wurde ein Saft mit 75 g Glucose oral verabreicht und die Blutzucker- und Insulinwerte vor der Glucosegabe (0 min), sowie 60 und 120 Minuten nach der Verabreichung bestimmt. Aus denselben Proben wurden auch C-Peptid und Proinsulin bestimmt. Diese Laboruntersuchungen wurden im endokrinologischen Labor der Frauenklinik sowie der Medizinischen Klinik der Universität Ulm durchgeführt. Es kamen die folgenden labortechnischen Verfahren zum Einsatz: LH, FSH, Progesteron, Testosteron, Östrogen, und DHEAS wurden mit Enhanced Chemoluminiscence Immuno Assay (ECLIA) gemessen. SHBG, freies Testosteron, Androstendion, Leptin und Angiotensinogen wurden mittels Radioimmunoassay (RIA) gemessen. Cholesterin, HDL-Cholesterin und Triglyceride wurden mit einem Cholesterol Enzymatic Assay gemessen. Die Blutzuckerwerte wurden mit der photometrischen Hexokinase - Reaktion gemessen. 11

18 Die Insulinwerte wurden mittels Flourescence Immuno Assay (FIA) gemessen. Für jeden Wert wurde eine Doppelbestimmung durchgeführt, so daß die maximal zulässige Unpräzision <12% betrug. Das gesamte Procedere der Anfangsuntersuchung wurde zum Abschluss der Studie identisch wiederholt Wöchentliche Verlaufskontrolle Um den Ovulationszeitpunkt zu bestimmen, wurden die Patientinnen einmal die Woche zur Verlaufskontrolle einbestellt. Das wöchentliche Monitoring umfasste eine vaginale Ultraschalluntersuchung mit Bestimmung der Follikelzahl sowie eine Follikulometrie. Follikeldurchmesser von ca mm galten als sprungbereit, vorzugsweise sollte ein einzelner Follikel heranreifen. So konnten die Patientinnen bei bevorstehender Polyovulation auf ein mögliches Mehrlingsrisiko hingewiesen werden. Ferner wurde eine venöse Blutentnahme durchgeführt und die Serumspiegel von Östradiol, Progesteron und LH bestimmt. Die angestrebten Östradiolwerte sollten etwa bei pg/ml liegen. Die wöchentliche Überwachung dieser Werte diente auch dazu, eine mögliche Überstimulation des Ovars unter recfsh rechtzeitig zu erkennen. Progesteronwerte wurden ebenfalls herangezogen um die abgelaufene Ovulation zu bestimmen. Ein Progesteronwert >8 pg/ml galt als Indiz für einen stattgefundenen Eisprung. Mit der Bestimmung des Progesteronspiegels konnte auch eine Corpus Luteum Insuffizienz diagnostiziert werden. Im anschliessenden Gespräch wurden eventuell aufgetretene Nebenwirkungen des Metformins sowie das Allgemeinbefinden evaluiert und dokumentiert. 12

19 Randomisierung Von der Firma Pfizer Pharma wurden 16 verblindete Verpackungseinheiten bereitgestellt. Diese waren von 1-16 durchnummeriert, der Inhalt war nicht vermerkt. Acht dieser Einheiten enthielten Metformin, weitere acht Medikamentenblister mit Placebo. In die Studie eingeschlossene Patientinnen wurden mit einer laufenden Nummer versehen und bekamen die Medikamenteneinheit mit der entsprechenden Nummer. So konnte ein doppelblindes Randomisierungsverfahren gewährleistet werden, in welchem weder Patientin noch Therapeut über die verabreichte Substanz informiert war. Ein Umschlag der Firma Pfizer enthielt ein Verzeichnis der jeweiligen Packungsinhalte, dieser blieb jedoch bis zum Abschluss der Studie verschlossen. Nach Eröffnung des Umschlages konnten die Patientinnen in zwei Gruppen entblindet werden. Gruppe A hatte Metformin erhalten, Gruppe B Placebo Therapie mit Metformin Alle Patientinnen wurde angehalten, die Medikamenteneinnahme in einschleichender Dosierung zu beginnen. Die ersten drei Tage nahmen sie 1 x täglich 500 mg ein, dann 2x täglich 500 mg für weitere 3 Tage, dann 3 x täglich 500 mg als Erhaltungsdosis. Die Tablette sollte stets zu den Mahlzeiten eingenommen werden. Eine Tablette entsprach dabei 500 mg Metformin oder Placebo. Es folgte die Aufnahme in das wöchentliche Monitoring. Durch Ultraschall und Hormonanalysen wurden die Patientinnen bezüglich der Funktion des Ovars untersucht. Bei den Ultraschalluntersuchungen wurde besonders auf Follikelanzahl und Grösse geachtet. Durch die endokrinologische Überwachung wurde die möglicherweise stattfindende Ovulation überwacht. Ein Progesteronwert >8 pg/ml galt als Indiz für einen stattgehabten Eisprung. Dieses Procedere wurde 35 Tage lang durchgeführt. 13

20 Stimulationstherapie mit rekombinantem FSH (recfsh) War innerhalb von 35 Tagen unter der Metformin- bzw. Placebogabe keine Ovulation eingetreten, so wurde ab dem 35. Tag die Stimulationstherapie mit rekombinantem FSH (recfsh) eingeleitet. Dieses Vorgehen ist auch in Abbildung 2 nochmals schematisch dargstellt. Die Patientinnen erhielten zunächst 75 international Units (IU) recfsh täglich. Nach 14 Tagen wurde bei Ausbleiben des Stimulationserfolges wöchentlich um 75 IU bis zur Ovulation gesteigert. Zeitgerecht erfolgte dann die IUI bzw. der terminierte Geschlechtsverkehr. Während der Stimulationstherapie mit recfsh wurde die Metformin- bzw. Placebogabe unverändert fortgesetzt. Falls keine Schwangerschaft resultierte, wurde dasselbe Schema wiederholt. Maximal wurden 3 Zyklen durchgeführt. Die Therapie mit Metformin sollte unter Studienbedingungen einen Zeitraum von 6 Monaten nicht überschreiten. Metformin 3 x 500 mg / Tag oder Placebo Keine Ovulation: Stimulationsbeginn mit 75 IU recfsh täglich Tag 0 35 max.. 6 Monate Abbildung 2: Schematischer Ablauf der Studie ( Abk.: IU = international Units; recfsh = rekombinantes FSH). 14

21 2.3. Datenerfassung Es wurde von jeder Patientin ein standardisierter Datenblattordner angelegt, welcher die Anamnese und die Ergebnisse der Eingangs-, Zwischen und Abschlussuntersuchungen festhielt. Er umfasste anamnestische Daten, Ergebnisse der Ultraschalluntersuchungen, Angaben zur durchgeführten Diagnostik und Ergebnisse der Hormonanalysen. Der Verlaufsplan erfasste die Termine der Wiedervorstellungen, die aktuelle Therapieform, die Dauer der Medikamenteneinnahme bzw. der Applikation. Vermerkt wurden auch aufgetretene Nebenwirkungen, sowie subjektives Befinden jeder Patientin. Die Ergebnisse der Eingangs- und Abschlussuntersuchung wurden auf einem Datenblatt direkt gegenübergestellt, um so einen schnellen Überblick über die Hauptveränderungsmerkmale jeder Patientin zu erhalten. Zusätzlich zu den eigens für die Studie angefertigten Datenblättern wurden sämtliche studienrelevante Daten, vor allem das Zyklusmonitoring, mit dem speziell für die Reproduktionsmedizin entwickelten PC Dokumentationssystem AREPRO der Firma Ampacs, München dokumentiert Ethikantrag Der von der Ethikkommission der Universität Ulm vorgegebene Antrag auf Prüfung eines Forschungsprojektes über wissenschaftliche Untersuchungen am Menschen wurde unter Angabe der folgenden Stichpunkte eingereicht: Titel des Projekts Ärztliche Mitarbeiter Ort der Untersuchungen Beschreibung des Forschungsprojekts Angaben zum Studienverlauf/Studienplan Begründung für die Versuche am Menschen/Bedeutung der zu erwartenden Untersuchungsergebnisse / Prinzip der Auswahl der Versuchspersonen/Zahl der Versuchspersonen / Zeitraum der Untersuchungen Darstellung der bisher zu diesem Thema vorliegenden Versuche 15

22 Risiko der Komplikationen (auch Schmerzen und Nebenwirkungen, psychische Belastung) / Massnahmen zur Verhütung bzw. Verminderung der Komplikationen. Art der Patientenaufklärung Art der Patientenentschädigung bei Personenschäden Nachdem dem Antrag von der Ethikkommission zugestimmt wurde, konnte mit der Rekrutierung der ersten Patientinnen begonnen werden. Zum Abschluss der Studie wurde der Ethikkommission ein Schlussbericht überreicht Statistische Analysen Die Auswertung erfolgte in den für die jeweiligen Parameter angegebenen Einheiten. Die Dokumentation von Glucose und Insulin geschah in Form einer Area under the Curve (AUC). Diese AUC resultierte aus den drei zeitlich ermittelten Probenmesspunkten, dem 0 -, 60 - und dem 120 Minuten Messwert. Die gemessenen Parameter wurden zu Differenzen umgerechnet, wobei diese sich aus Subtraktion des Anfangswertes vom Endwert ergaben. Es wurden geordnete Zahlenreihen für alle ermittelten Differenzen gebildet. Deskriptive statistische Analysen umfassten die Berechnung von Median, Maximum und Minimum, 25% und 75% Quartilen sowie arithmetischen Mittelwerten und ihren Standardabweichungen. Vorteil der Verwendung ordnungsstatistischer Parameter wie Median, Maximum und Minimum, 25% und 75% Quartile ist die geringe Empfindlichkeit gegenüber Ausreisserwerten (32). Mit diesem Verfahren kann nicht nur die mittlere Tendenz, sondern können darüber hinaus Positionsmerkmale in Form von Quartilen beschrieben werden. Voraussetzung war die Herstellung einer geordneten Zahlenreihe, d.h. die Werte wurden nach Grösse sortiert. Der Median, als Mass für die Lage des Zentrums der Häufigkeitsverteilung für ordinale Merkmale, teilt die geordnete Reihe in zwei gleich grosse Teile. Die Quartile demonstrieren für ihre jeweilige Lage die Verteilung der Werte. 25 % aller Werte liegen jeweils unterhalb bzw. oberhalb der unteren bzw. oberen Quartile. 16

23 Unter Verwendung des t-ests für verbundene Stichproben wurden die Unterschiede vor und nach der Metformineinnahme für die jeweiligen Parameter miteinander verglichen. Es handelte sich hierbei um eine zweiseitige Fragestellung, da hier eine Veränderung der Parameter in beide Richtungen möglich war. Der Wilcoxon-Mann Whitney-Rangsummentest für zwei unabhängige Gruppen wurde als konfirmatorischer statistischer Test zur Ermittlung bedeutsamer Unterschiede zwischen den gepaarten Werten verwendet. Die postulierte Hypothese, daß Metformin sowohl hormonelle, metabolische und körperliche Parameter positiv beeinflusst, als auch günstige Effekte auf das Stimulationsverhalten mit recfsh aufweist, konnte nur dann aufrecht erhalten werden, wenn der Unterschied aus Metformin- und Placebogruppe als statistisch signifikant erachtet wurde, d.h. p<0,05 war. Die Erstellung von 95% Konfidenzintervallen für jeweils Placebo- und Metformingruppe unterstützte die Festlegung der Hypothese. Sie trafen eine Aussage darüber, zwischen welchen Ober- und Untergrenzen 95% aller Werte zu erwarten waren. Fiel ein Intervall in die Spanne des anderen, so musste die Hypothese statistisch abgelehnt werden und somit zur Nullhypothese werden. Gleiches galt für einen Nulldurchgang eines Konfidenzintervalls. 17

24 3. Ergebnisse Im Verlauf der Studie schieden 3 Studienteilnehmerinnen wegen Compliancemangel aus. Eine weitere musste wegen neu aufgetretenem Diabetes mellitus ausgeschlossen werden. Somit gingen schließlich die Ergebnisse von 12 Probandinnen in die Auswertung ein. Die Reihenfolge der aufgelisteten Ergebnisse ist nach Stimulationsparameter, Körpermassen, und Endokrinologie sowie Lipidstoffwechsel geordnet. Sie wurde so gewählt, dass eine Gewichtung der Effektivität der Metformintherapie deutlich wird. 3.1 rec FSH Dosis Die erforderliche Gesamtdosis von recfsh (Abb. 3), welche zur Ovarstimulation benötigt wurde, war in der Metformingruppe (n=6) im Vergleich zur Placebogruppe (n=5) signifikant geringer (825 IU ± 450 vs IU ± 2800, p < 0,05). Mit Ausnahme einer Probandin (Probandin 6), bei welcher einzig durch Metforminbehandlung eine Schwangerschaft erzielt werden konnte, wurden alle Probandinnen aus der Metformingruppe mit recfsh stimuliert. In der Placebogruppe zeigen die Werte den deutlich höheren Bedarf an recfsh bis zum Eisprung. Probandin 5 lehnte eine weitere Stimulation mit recfsh ab recfsh (IU) Metformin Placebo Abb. 3: Bedarf an recfsh in IU bis zur Ovulation jeweils in der Metformin bzw. Placebogruppe, dargestellt als Medianwerte (recfsh: rekombinantes FSH), (IU: International Units) 18

25 In der Konfidenzintervallgrafik lässt sich der oben genannte Sachverhalt anhand der verschobenen, sich kaum deckenden Intervalle darstellen, was darauf schließen lässt, daß es sich hier um eine statistisch nachvollziehbare Hypothese zur Effektivität des Metformins handelt (Abb. 4). recfsh (IU) Placebo Metformin Abbildung 4: recfsh. Median und 95 % Konfidenzintervalle. (recfsh: rekombinantes FSH), (IU: international Units) Die folgende Einzelauflistung der Werte stellt den Bedarf jeder Probandin aus jeweils beiden Gruppen im Einzelnen dar. Probandin 10 aus der Metformingruppe benötigte 600 IU recfsh bis zur Ovulation, was einer Stimulationszeit von 8 Tagen entspricht und den niedrigsten Wert dieser Gruppe darstellt. Probandin 12 benötigte 1050 IU recfsh und einen Stimulationszeitraum von 14 Tagen. Eine Dosissteigerung wie sie z.b. im Step-Up Protokoll vorgesehen ist, wurde in der Metformingruppe nicht durchgeführt. 20

26 recfsh in der Metformingruppe (Angabe in IU) Probandin 6 Probandin 7 Probandin 8 Probandin 9 Probandin 10 Probandin 11 Probandin 12 n.d recfsh in der Placebogruppe (Angabe in IU) Probandin 1 Probandin 2 Probandin 3 Probandin 4 Probandin n.d Stimulationsdauer Die Stimulationsdauer wurde gemessen von Stimulationsbeginn bis zum Eintreten einer Ovulation (Progesteron > 8 pg / ml), diese war bei den Patientinnen, die Metformin als Komedikation erhielten, mit 7,5 Wochen im Median deutlich kürzer als bei den Patientinnen der Placebo-Gruppe, bei denen der Medianwert bei 10 Wochen lag (Abb. 5). Im Folgenden die Einzelwerte der Stimulationsdauer. Stimulationsdauer in der Metformingruppe (Angabe in Tagen) Probandin 6 Probandin 7 Probandin 8 Probandin 9 Probandin 10 Probandin 11 Probandin Stimulationsdauer in der Metformingruppe (Angabe in Tagen) Probandin 1 Probandin 2 Probandin 3 Probandin 4 Probandin Wochen ,5 Metformin 10 Placebo Abb.5: Anzahl der Wochen bis zur Ovulation (Progesteron >8pg/ml) als Medianwerte dargestellt 21

27 Der Unterschied zwischen den beiden Gruppen war bei der Stimulationsdauer jedoch im Gegensatz zu den Ergebnissen der recfsh Dosis statistisch nicht signifikant. Eine entsprechende Untersuchung der benötigten Dosis recfsh und der Stimulationsdauer zeigte, daß die statistischen Randbereiche und die Mittelwerte zwischen Medikamenten-und Kontrollgruppe erheblich differierten. Die zugehörigen P-Werte aus der konfirmatorischen Analyse für die Metformingruppe zeigten für die recfsh Dosis einen Wert von<0,05, was unter Vorbehalt wegen geringer Fallzahl einen signifikanten Unterschied bedeuten würde. Die Stimulationsdauer differiert ebenfalls in der deskriptiven Analyse zwischen den 2 Gruppen. Der in der konfirmatorischen Analyse ermittelte Wert von P>0,05 zeigt jedoch, dass hier keine Signifikanz vorliegt. (Tabelle 2) Tabelle 2. Deskriptive und konfirmatorische Analyse jeweils für Placebo- und Metformingruppe Min P25 Median P75 Max Mittelwert P recfsh (IU) Metformin <0,05 recfsh (IU) Placebo Anzahl Stimulations , ,5 0,09 tage Metformin (n) Anzahl Stimulations ,8 tage Placebo (n) Min: Minimum, P25: 25.Perzentile, P75: 75.Perzentile, Max: Maximum, P: P-Wert, recfsh: rekombinantes FSH. 3.3 Körpermasse und Blutdruck Bei allen Probandinnen wurde bei Beginn und bei Abschluss der Studie die Taille und Hüfte vermessen. Die aus diesen Werten gebildete T/H Ratio wurde verglichen und ausgewertet. Gleiches gilt für den Bodymassindex (BMI) welcher einen Quotient aus Körpergewicht und Körpergrösse im Quadrat darstellt. Ferner wurde der Blutdruck gemessen und in systolisch bzw. diastolisch unterteilt ausgewertet. 22

28 3.3.1 Taille/Hüfte Ratio Die Taille/Hüfte Ratio gilt als Marker für das Fettverteilungsmuster bei der Frau. Eine vorwiegend abdominale Fettkumulation mit eher schlanken Hüften gilt als androgene Fettverteilung und lässt den Verdacht auf eine Hyperandrogenämie entstehen. Die in dieser Studie gemessenen Werte zeigen Veränderungen zugunsten eines physiologischen Fettverteilungsmusters bei der Frau nach Metformintherapie, während in der Placebogruppe über den Beobachtungszeitraum die androgene Fettverteilung sogar weiter zunahm ( = -0,01 vs. = +0,02; p=0,064). In der folgenden Abbildung wird dies noch einmal anhand von Medianwerten beider Gruppen verdeutlicht: 0,88 0,86 0,86 0,88 T/H Ratio 0,84 0,82 0,8 0,81 0,8 Vor Behandlung Nach Behandlung 0,78 0,76 Metformin Placebo Abbildung 6: Zusammengefasste Ergebnisse aus Vor- und Nachuntersuchung dargestellt in Medianwerten für die Taille/Hüfte Ratio (T/H - Ratio: Taille/Hüfte Ratio) Die Einzelauflistung der gemessenen Werte vor und nach Metformingabe zeigen, daß mit Ausnahme von 2 Probandinnen (Probandin 9 und 11) alle von einer Metformintherapie profitieren konnten und eine Modifizierung der Werte zu Gunsten eines physiologischen Fettverteilungsmusters erfolgte. T/H Ratio vor Metformingabe Probandin 6 0,81 Probandin 7 0,81 Probandin 8 0,92 Probandin 9 0,77 Probandin10 0,88 Probandin11 0,77 Probandin12 0,83 23

29 T/H Ratio nach Metformingabe Probandin 6 0,79 Probandin 7 0,76 Probandin 8 0,91 Probandin 9 0,78 Probandin10 0,83 Probandin11 0,83 Probandin12 0,80 In der Placebogruppe veränderten die Werte sich ausschließlich in Richtung einer androgenen Fettverteilung oder blieben unverändert ( Probandin 5 ). T/H Ratio vor Placebogabe Probandin 1 0,86 Probandin 2 Probandin 3 0,83 0,88 Probandin 4 0,77 Probandin 5 0,86 T/H Ratio nach Placebogabe Probandin 1 0,88 Probandin 2 Probandin 3 0,88 0,92 Probandin 4 0,79 Probandin 5 0,86 Trotz nachvollziehbarem Therapieeffekt des Metformins ergab die statistische Auswertung keinen signifikanten Unterschied zwischen den Ergebnissen der zwei Gruppen. Die nachfolgenden Tabellen 3 und 4 zeigen die Ergebnisse der deskriptiven und konfirmatorischen Analyse jeweils für Placebo- und Metformingruppe. Tabelle 3. Taille / Hüfte Ratio dargestellt in Differenzen aus Anfangs- und Abschlussuntersuchung, sowie dem zugehörigen P-Wert aus der konfirmatorischen Analyse für die Metformingruppe Min P25 Median P75 Max MW SD P T/H-Ratio ,06 Abkürzungen : T/H-Ratio: Taille/Hüfte Ratio; MW: Mittelwert; SD: Standardabweichung Min: Minimum, P25: 25.Perzentile, P75: 75.Perzentile, Max: Maximum, P: P-Wert, Tabelle 4. Taille/Hüfte Ratio dargestellt in Differenzen aus Anfangs- und Abschlussuntersuchung, sowie dem zugehörigen P-Wert aus der konfirmatorischen Analyse für die Placebogruppe. Min P25 Median P75 Max MW SD P T/H-Ratio ,02 0,06 24

30 Abkürzungen : T/H - Ratio: Taille/Hüfte Ratio; MW: Mittelwert; SD: Standardabweichung Min: Minimum, P25: 25.Perzentile, P75: 75.Perzentile, Max: Maximum, P: P-Wert, Die oben gezeigte statistische Ablehnung der Hypothese wird durch die sich deckenden Konfidenzintervalle in Abbildung 7 nochmals bildlich dargestellt. T/H Ratiodifferenz Abbildung 7: T/H Ratio Differenz. Median und 95 % Konfidenzintervalle (T/H Ratio: Taille/Hüfte Ratio) 25

31 3.3.2 Bodymssindex Der Bodymassindex (BMI) wird beim PCO-Syndrom als Marker zur Einschätzung der metabolischen Situation herangezogen. Ein erhöhter Bodymassindex wird einer Störung des Lipidstoffwechsels mit Hypercholesterinämie und ungünstiger Lipoproteinkonstellation einerseits und dem durch Hyperinsulinämie verursachten ungünstigen Glucosemetabolismus andererseits zugeschrieben. In dieser Studie verringerte sich der BMI bei Probandinnen, denen Metformin verabreicht wurde um einen medianen Wert von 3,1 kg/m², während der BMI in der Placebogruppe um einen medianen Wert von 1,4 kg/m² anstieg. Im folgenden Diagramm (Abb.8) wird dieser Effekt des Metformins deutlich: 35 31,3 32,7 BMI (kg/m²) ,9 22,8 Vor Behandlung Nach Behandlung 0 Metformin Placebo Abbildung 8: Zusammengefasste Ergebnisse aus Vor- und Nachuntersuchung dargestellt in Medianwerten für den Bodymassindex (BMI: Bodymassindex) Bei jeder Probandin wurde zu Beginn und zum Studienabschluss das Gewicht gemessen. Es wurde jeweils die Körpergröße ermittelt und daraus der Bodymassindex mittels Quotient aus Körpergewicht und Körpergrösse im Quadrat berechnet. Die einzelnen Ergebnisse der Vor- und Nachuntersuchung sind in der folgenden Einzelauflistung dargestellt. 26

32 Vor Metformingabe in kg/m² Probandin 6 23,5 Probandin 7 21,1 Probandin 8 32,3 Nach Metformingabe in kg/m² Probandin 6 22,7 Probandin 7 20,1 Vor Placebogabe in kg/m² Probandin 1 27,6 Probandin 8 30,5 Probandin 2 Probandin 3 31,3 35,1 Probandin 9 29,4 Probandin 9 30,8 Probandin 4 40,8 Probandin10 25,9 Probandin10 22,8 Probandin 5 30,5 Probandin11 24,1 Probandin11 21,9 Probandin12 33,5 Probandin12 33,3 Nach Placebogabe in kg/m² Probandin 1 27,1 Probandin 2 Probandin 3 32,7 35,1 Probandin 4 39,8 Probandin 5 30,5 In der Metformingruppe konnten 6 von 7 Probandinnen deutlich ihr Gewicht reduzieren. Zwei der Probandinnen ( 8 und 12 ) galten mit einem BMI von über 30 als adipös. Probandin 9 nahm an Gewicht im Studienzeitraum zu. In der Placebogruppe konnten Probandin 1 und 4 ihr Gewicht reduzieren. Bei Probandin 3 und 5 blieb das Körpergewicht unverändert und Probandin 2 nahm an Gewicht zu. In der Placebogruppe galten 4 von 5 Probandinnen mit einem BMI von über 30 als adipös. Die Ungleichverteilung an adipösen Probandinnen in der Anfangsuntersuchung muss für die Gesamtauswertung der Daten als nachteilig gewertet werden. Die statistische Analyse ergab keinen Hinweis dafür, dass hier ein signifikanter Vorteil für die Patientinnen durch die Metformineinnahme besteht. Sowohl die zusammenfassende Auswertung in Tabelle 5 und 6 als auch die deckungsgleichen Konfidenzintervalle in Graphik 9 zeigen, dass die in Abbildung 8 zu vermutende Gewichtsreduktion statistisch nicht signifikant ist. Tabelle 5. Ergebnisse der BMI Messung. Dargestellt in Differenzen aus Anfangs- und Abschlussuntersuchung, sowie dem zugehörigen P-Wert aus der konfirmatorischen Analyse für die Metformingruppe BMI (kg/m²) Min P25 Median P75 Max MW SD P ,12 Abkürzungen : MW: Mittelwert; SD: Standardabweichung Min: Minimum, P25: 25.Perzentile, P75: 75.Perzentile, Max: Maximum, P: P-Wert, BMI = Bodymassindex; 27

33 Tabelle 6. Ergebnisse der BMI Messung. Dargestellt in Differenzen aus Anfangs- und Abschlussuntersuchung, sowie dem zugehörigen P-Wert aus der konfirmatorischen Analyse für die Placebogruppe BMI (kg/m²) Min P25 Median P75 Max MW SD P ,90 0,12 Abkürzungen : MW: Mittelwert; SD: Standardabweichung Min: Minimum, P25: 25.Perzentile, P75: 75.Perzentile, Max: Maximum, P: P-Wert, BMI = Bodymassindex; BMI Differenz Abbildung 9: BMI Differenz. Median und 95 % Konfidenzintervalle (BMI: Bodymassindex) 28

34 3.3.3 Blutdruck Der systolische-und der diastolische Blutdruck wird als Marker für gestörte metabolische Verhältnisse herangezogen. Einerseits können veränderte Blutdruckwerte durch eine vermehrte hypophysäre ADH Ausschüttung und zum anderen durch eine veränderte Aldosteronausschüttung in der Nebenierenrinde verursacht werden. Ein gestörter Lipidstoffwechsel kann arteriosklerotische Veränderungen der Gefäße und in der Folge im Rahmen des sogenannten metabolischen Syndroms auch eine Blutdruckerhöhung nach sich ziehen (speziell des systolischen Blutdrucks mit konsekutiver Vergrösserung der Blutdruckamplitude und erhöhtem Mitteldruck). Systolischer- und diastolischer Blutdruck wurden separat dokumentiert. Die folgenden systolischen Werte wurden gemessen: Vor Metformingabe (Werte in mm Hg) Probandin Probandin Probandin Probandin Nach Metformingabe (Werte in mm Hg) Probandin Probandin Probandin Probandin Probandin Probandin Probandin Probandin Probandin Probandin Vor Placebogabe (Werte in mm Hg) Probandin Probandin 2 Probandin Probandin Probandin Nach Placebogabe (Werte in mm Hg) Probandin Probandin 2 Probandin Probandin Probandin Probandin 10 aus der Metformingruppe und Probandin 4 aus der Placebogruppe hatten zu Beginn der Studie grenzwertig erhöhte systolische Drücke. Diese waren bei der Abschlussuntersuchung jedoch wieder im Normbereich. Probandin 3 aus der Placebogruppe wurde bei Studienbeginn als hyperton eingestuft. Der sytolische Druck war bei Studienabschluss jedoch wieder im Normbereich. Alle restlichen Messungen sowohl in der Metformin- als auch in Placebogruppe ergaben Normwerte. 29

35 Die Messung der diastolischen Werte fiel wie folgt aus: Vor Metformingabe Probandin 6 80 Probandin 7 70 Probandin 8 70 Probandin 9 95 Probandin10 80 Probandin11 90 Probandin12 90 Nach Metformingabe Probandin 6 80 Probandin 7 70 Probandin 8 70 Probandin 9 90 Probandin10 70 Probandin11 75 Probandin12 90 Vor Placebogabe Probandin 1 80 Probandin 2 Probandin Probandin 4 90 Probandin 5 80 Nach Placebogabe Probandin 1 70 Probandin 2 Probandin Probandin 4 90 Probandin 5 80 Die Messung der diastolischen Blutdruckwerte in der Metformingruppe zu Studienbeginn ergaben mässig erhöhte Werte bei Patientin 9, welche sich nur marginal im Verlauf änderten. Grenzwertige diastolische Blutdruckwerte wurden bei Probandin 11 und 12 gemessen. Hier zeigte sich eine Verbesserung bei Probandin 11. Bei Probandin 12 ergab sich keine Veränderung. In der Placebogruppe wurden grenzwertige diastolische Blutdruckwerte bei Probandin 3 und 4 gemessen. Hier zeigte sich eine deutliche Verbesserung bei Abschluss bei Probandin 3. Bei Probandin 4 ergab sich keine Veränderung. Die statistische Auswertung in Tabelle 5 und 6 zeigt keine signifikanten Veränderungen zwischen Eingangs- und Abschlussuntersuchung in beiden Gruppen. Die graphische Gegenüberstellung beider Mediane in Graphik 10 und 11 sowie der Konfidenzintervalle in Graphik 12 und 13 gibt diesen Sachverhalt nochmals bildlich wieder. 30

36 Tabelle 7. Statistische Analyse der Blutdruckwerte dargestellt in Differenzen aus Anfangs -und Abschlussuntersuchung, sowie dem zugehörigen P-Wert aus der konfirmatorischen Analyse für die Metformingruppe. Min P25 Median P75 Max MW SD P SBP , ,57 DBP ,8 Abkürzungen : SBP: Systolischer Blutdruck; DBP: Diastolischer Blutdruck; MW: Mittelwert; SD: Standardabweichung Min: Minimum, P25: 25.Perzentile, P75: 75.Perzentile, Max: Maximum, P: P-Wert Tabelle 8. Statistische Analyse der Blutdruckwerte dargestellt in Differenzen aus Anfangs- und Abschlussuntersuchung, sowie dem zugehörigen P-Wert aus der konfirmatorischen Analyse für die Placebogruppe. Min P25 Median P75 Max MW STD P SBP ,57 DBP ,8 Abkürzungen : SBP: Systolischer Blutdruck; DBP: Diastolischer Blutdruck; MW: Mittelwert; SD: Standardabweichung Min: Minimum, P25: 25.Perzentile, P75: 75.Perzentile, Max: Maximum, P: P-Wert RR systolisch (mmhg) Metformin Placebo Vor Behandlung Nach Behandlung Abbildung 10: Zusammengefasste Ergebnisse aus Vor- und Nachuntersuchung dargestellt in Medianwerten für systolische Blutdruckwerte (RR: Blutdruck) 31

37 RR diastolisch (mmhg) Vor Behandlung Nach Behandlung Metformin Placebo Abbildung 11: Zusammengefasste Ergebnisse aus Vor- und Nachuntersuchung dargestellt in Medianwerten für diastolische Blutdruckwerte. (RR: Blutdruck) Differenz systolischer Blutdruck Abbildung 12: Differenz der systolischen Blutdruckwerte. Median und 95 % Konfidenzintervalle 32

38 Differenz diastolischescher Blutdruck Abbildung 13: Differenz der diastolischen Blutdruckwerte. Median und 95%Konfidenzintervalle 3.4 Endokrinologische Auswertungen Testosteron Erhöhte Testosteronwerte gelten beim PCO-Syndrom als Marker für eine Insulin - oder nicht Insulinbedingte Hyperandrogenämie. Das freie Testosteron als nicht gebundener Abkömmling des Testosterons stellt die aktive Form des Testosterons dar. Es wurden jeweils beide Parameter zu Beginn der Studie und bei Studienabschluss, d.h. nach Placebo- bzw. Metformingabe erhoben. Der Normbereich liegt zwischen 0,15-0,55 µg/l. Es zeigten sich die folgenden Werte: Vor Metformingabe in µg/l Probandin 6 0,60 Probandin 7 0,27 Nach Metformingabe in µg/l Probandin 6 1,04 Probandin 8 Probandin 9 Probandin10 0,63 0,59 0,93 Probandin 7 Probandin 8 Probandin 9 Probandin10 0,59 1,41 0,60 1,53 Vor Placebogabe in µg/l Probandin 1 0,30 Probandin 2 Probandin 5 Probandin 4 Probandin 5 1,41 0,85 0,67 1,18 Probandin11 0,49 Probandin11 0,41 Probandin12 1,10 Probandin12 0,92 33

39 Nach Placebogabe in µg/l Probandin 1 0,28 Probandin 2 Probandin 5 Probandin 4 Probandin 5 5,93 0,77 1,04 0,81 In der Metformingruppe zeigte sich bei 5 von 7 Probandinnen eine Erhöhung der Serumtestosteronwerte. Bei 2 Probandinnen konnte der Serumtestosteronwert gesenkt werden. Eine Hyperandrogenämie lag anfangs bei 5 Probandinnen vor. Diese erhöhten Werte konnten im Verlauf nicht in den Normbereich gesenkt werden. In der Placebogruppe stieg der Serumtestosteronwert bei 2 Probandinnen an, während er bei 3 Probandinnen abnahm. Hier war bei 4 Probandinnen eine Hyperandrogenämie erkennbar, diese Werte blieben im Verlauf ebenfalls erhöht. Tabelle 9 zeigt, dass diese Untersuchung mit keinem signifikant messbaren Therapieeffekt des Metformins bezüglich des Testosterons verbunden ist. Tabelle 9. Ergebnisse der Testosteronanalyse dargestellt in Differenzen aus Anfangs- und Abschlussuntersuchung, sowie den zugehörigen P-Werten aus der konfirmatorischen Analyse für die Metformingruppe und für die Placebogruppe Min P25 Median P75 Max MW SD P T(µg/l) Metformin T (µg/l) Placebo Abkürzungen : T: Testosteron; MW: Mittelwert; SD: Standardabweichung Min: Minimum, P25: 25.Perzentile, P75: 75.Perzentile, Max: Maximum, P: P-Wert Das Säulenmodell in Abbildung 14 zeigt die Entwicklung der Testosteronwerte unter Metformin- bzw. Placebotherapie nochmals graphisch. Im Median stieg der Testosteronwert in der Metformingruppe an. In der Placebogruppe sanken die Werte nur gering ab. 34

40 1 0,93 0,9 0,8 0,85 0,81 Testosteron µg/l 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,6 Vor Behandlung Nach Behandlung 0,1 0 Metformin Placebo Abbildung 14: Zusammengefasste Ergebnisse aus Voruntersuchung und Nachuntersuchung dargestellt in Medianwerten für Testosteron Die bereits oben gezeigte tabellarische Auflistung der statistisch ermittelten Werte wird durch die in Abbildung 15 dargestellten Konfidenzintervalle ergänzt. Hier zeigen die deckungsgleichen Konfidenzintervalle, daß es keinen statistisch nachvollziehbaren Effekt des Metformins im Bezug auf die Testosteronserumspiegel gibt. Testosterondifferenz Abbildung 15:Testosterondifferenz. Median und 95 % Konfidenzintervalle 35

41 Androstendion Das Androstendion ist ein androgenes 17-Ketosteroid, dessen Messung Bestandteil der Infertiltätsdiagnostik ist. Der Normbereich liegt zwischen 0,21-3,08 ng/ml. Im Ovar existieren zwei Synthesewege. Zum einen über 17OH Progesteron, welches aus dem Corpus Luteum stammt, und zum anderen aus dem DHEAS, aus den Thecazellen stammend. Es wird im weiteren Verlauf zu Testosteron umgewandelt und gilt somit in der Steroidbiosynthese als gemeinsame Vorstufe für die Sexualhormone Östrogen und Testosteron. Die Ermittlung der Androstendionwerte galt der Fragestellung, ob intraovariell ein LH induzierter Androgenüberschuss zur Entstehung des PCO-Syndrom beiträgt und in welcher Form eine Metformintherapie hier Einfluss gewinnen kann. Folgende Werte wurden ermittelt: Vor Metformingabe in ng/ml Probandin 6 2,70 Probandin 7 3,63 Probandin 8 2,85 Probandin 9 Probandin10 Probandin11 Probandin12 1,71 4,22 2,36 2,70 Nach Metformingabe in ng/ml Probandin 6 3,28 Probandin 7 3,36 Vor Placebogabe in ng/ml Probandin 1 2,24 Probandin 8 5,94 Probandin 2 Probandin 3 3,51 3,12 Nach Placebogabe in ng/ml Probandin 1 0,28 Probandin 2 Probandin 3 5,93 0,77 Probandin 9 2,91 Probandin 4 2,41 Probandin 4 1,04 Probandin10 2,55 Probandin 5 1,97 Probandin 5 0,81 Probandin11 1,54 Probandin12 2,06 Die Ergebnisse aus dem Vergleich zwischen Vor- und Nachuntersuchung zeigen ein inhomogenes Bild. In der Metformingruppe lagen die Werte bei Probandin 7 und 10 oberhalb der Normgrenze. Bei Probandin 10 sanken die Werte bis zum Abschluss der Untersuchung in den Normbereich. Bei Probandin 6 und 8 stiegen die anfangs normalen Werte während der Untersuchung bis oberhalb der Normgrenze an. In der Placebogruppe blieben die Werte über den Gesamtverlauf unverändert. Die statistische Auswertung ergab keinen Anhalt für einen modifizierenden Effekt des Metformins auf das Androstendion. Somit ist auch nicht von einer LH modulierenden 36

42 Wirkung auszugehen. Die Ergebnisse der statistischen Auswertung werden in Tabelle 10 gezeigt. Tabelle 10. Ergebnisse der Androstendionanalyse dargestellt in Differenzen aus Anfangs- und Abschlussuntersuchung, sowie den zugehörigen P-Werten aus der konfirmatorischen Analyse für die Metformingruppe und für die Placebogruppe Min P25 Median P75 Max MW SD P Androstendion (ng/ml) Metfomin Androstendion (ng/ml) Placebo Abkürzungen ; MW = Mittelwert; SD = Standardabweichung Min: Minimum, P25: 25.Perzentile, P75: 75.Perzentile, Max: Maximum, P: P-Wert Abbildung 16 zeigt in graphischer Form die Medianwerte beider Gruppen. Anhand der beiden Doppelbalken kann für beide Gruppen jeweils ein geringer Anstieg des Androstendions gesehen werden. Eine Korrelation zu den Testosteronwerten besteht nicht. 3,5 3,38 3 2,7 2,91 Androstendion ng / ml 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Metformin 2,41 Placebo Vor Behandlung Nach Behandlung Abbildung16: Zusammengefasste Ergebnisse aus Vor- und Nachuntersuchung dargestellt in Medianwerten für Androstendion 37