FPSA (frakcionovaná plazmatická separace a adsorpce) v terapii akutního selhání jater. Disertační práce

Transkript

1 Masarykova univerzita v Brně Lékařská fakulta FPSA (frakcionovaná plazmatická separace a adsorpce) v terapii akutního selhání jater Disertační práce MUDr. Milan Ročeň 21

2 MUDr. Milan Ročeň FPSA (frakcionovaná plazmatická separace a adsorpce) v terapii akutního selhání jater Disertační práce Vědní obor: Anesteziologie, intenzivní medicína a algeziologie 513VAIA Brno 21

3 Poděkování Děkuji svému školiteli MUDr. Wagnerovi,PhD., za metodické vedení v přípravě disertační práce, kolegům z Kliniky anesteziologie, resuscitace a intenzivní péče IKEM, zvláště přednostce kliniky MUDr. Kieslichové za umožnění postgraduálního studia, MUDr. Mertovi a MUDr. Uchytilové za pomoc se zpracováním dat, Bc. Čápovi za odběr a zpracování laboratorních vzorků. Dále děkuji MUDr. Pavlové za laboratorní vyhodnocení vzorků. Studie byla podpořena grantem IGA NR/945-3 Ministerstva zdravotnictví České republiky. Disertační práce byla vypracována v rámci doktorského studia oboru Anesteziologie, intenzivní medicína a algeziologie na Lékařské fakultě Masarykovy univerzity v Brně. 3

4 Obsah Obsah... 4 Seznam použitých zkratek... 5 Úvod... 7 Hypotézy a cíle studie Metody Analýza a statistické zpracování dat Výsledky Diskuse Závěr Grafy Literatura Publikační činnost během přípravy disertace

5 Seznam použitých zkratek angl. ALT AMC - anglicky - alanin aminotransferáza - Amsterdam Medical Center APACHE - Acute Physiology And Chronic Health Evaluation ASJ AST AT III BAL CI CO CPP CRP CRRT CT ELAD FPSA HD HGF ICG ICP IL LD LF LiMON MARS MELD MELS - akutní selhání jater - aspartát aminotransferáza - antitrombin III - Bioartificial Liver - Cardiac Index - Cardiac Output - Cerebral Perfusion Pressure - C-reaktivní protein - Continuous Renal Replacement Therapy - Computed Tomography - Extracorporeal Liver Assist Device - frakcionovaná plazmatická separace a adsorpce - hemodialýza - Hepatocyte Growth Hormone - Indocyanine green - Intracranial Pressure nitrolební tlak - interleukin - laktát dehydrogenáza - Liver Failure - Liver Monitor - Molecular Adsorbent Recirculating Systém - Model for End-Stage Liver Disease - Modular Extracorporeal Liver Support 5

6 MODS MOF NO OLT PCT PDR PFA PT RR SIRS SOFA SPAD SVR SVRI TNF Tx UPV - Multiple Organ Dysfunction Syndrome - Multiple Organ Failure - oxid dusnatý - Orthotopic Liver Transplantation - prokalcitonin - Plasma Disappereance Rate - Plasma Filtration Adsorption - protrombinový čas - Retention Rate - Systemic Inflammatory Response Syndrome - Sequential Organ Failure Assessment score - Single Pass Albumin Dialysis - systémová vaskulární rezistence - indexovaná systémová vaskulární rezistence - Tumor Necrosis Factor - transplantace - umělá plicní ventilace 6

7 Úvod Akutní jaterní selhání obecná charakteristika Podstatou jaterního selhání je ztráta funkce hepatocytů. Z hlediska časového průběhu rozlišujeme jaterní selhání akutní a chronické. Akutní jaterní selhání je náhle vzniklým onemocněním způsobeným zánikem hepatocytů u pacientů bez známek onemocnění jater v předchorobí, charakterizované především vývojem jaterní encefalopatie, žloutenky a koagulopatie. Tento patologický stav může dospět k multiorgánovému selhání s vysokou mortalitou. Mezi hlavní etiologické faktory patří virová hepatitida, otravy, drogy, toxiny nebo jaterní ischémie. V rámci akutního selhání jater rozlišujeme několik forem, a to podle časového intervalu mezi vznikem žloutenky a rozvojem encefalopatie. Rozlišujeme hyperakutní jaterní selhání, kdy je interval od vzniku ikteru do prvních příznaků encefalopatie kratší než 7 dní, dále akutní jaterní selhání, u kterého se encefalopatie rozvine za 7 28 dní od vzniku žloutenky a subakutní jaterní selhání, kdy je tento interval delší než 28 dní (viz tabulka č.1).(1) Zvláštní skupinu představuje akutní deteriorace chronického onemocnění jater (angl. acute-on-chronic liver failure). Jeho příčinou je vždy závažná komplikace preexistujícího jaterního onemocnění, jako například bakteriální infekce, renální dysfunkce nebo krvácení z jícnových varixů, klinicky se většinou manifestuje jako hepatorenální syndrom nebo jaterní encefalopatie. Subtyp LF Hyperakutní Akutní Subakutní Encephalopatie ANO ANO ANO Žloutenkaencephalopatie (dny) Edém mozku Častý Častý Vzácný Protrombin.čas Bilirubin Prognóza bez Tx Střední Špatná Špatná Tab. č.1 7

8 Podkladem selhání funkce jater je strukturální poškození jaterní buňky a jejích organel (mitochondrie, endoplazmatické retikulum atd.), až nekróza hepatocytů, která má za následek ztrátu jejich funkce. Jaterní tkáň má velkou rezervní funkční kapacitu, jaterní selhání se tudíž klinicky projeví jen v případě rozsáhlé léze. Porucha až ztráta hlavních funkcí hepatocytu metabolické, exkreční i detoxikační, má svůj charakteristický laboratorní korelát. Porucha syntetické funkce se projeví jako prodloužený protrombinový čas, snížení hladiny koagulačních faktorů, atd. Pro poruchu exkreční funkce je typický vzestup sérových hladin bilirubinu a žlučových kyselin. Porucha detoxikační funkce se projeví například jako elevace sérové hladiny amoniaku, aromatických mastných kyselin a fenolických substancí. Akutní selhání jater (ASJ) se projevuje charakteristickým klinickým obrazem. Mezi nejčastější subjektivní příznaky patří únava nebo slabost. Objektivně dominuje ikterus a neurologické symptomy jako jaterní encefalopatie, která se objevuje v pokročilých stádiích tohoto onemocnění, až koma způsobené elevací ICP (intracranial pressure nitrolební tlak). V laboratorním nálezu dominují již zmíněné poruchy koagulace a metabolické projevy (typickými jsou hyponatrémie, laktátová acidóza a hypoglykémie) úzce související s poruchou funkce jaterní buňky. Výsledný obraz onemocnění může být ovlivněn primární noxou vyvolávající jaterní selhání. Komplikace akutního jaterního selhání jako metabolická mozková dysfunkce, intracerebrální vazodilatace, až eventuelní herniace mozkového kmene v důsledku mozkového edému jsou společně s infekcí hlavní příčinou smrti těchto pacientů. V rozvoji jaterní encefalopatie hrají klíčovou úlohu zejména amoniak, glutamin a bakteriální endotoxiny. Studie prokázaly úzkou souvislost mezi amonémií, intracerebrální koncentrací glutaminu a hodnotami ICP, podle některých hypotéz je podstatou neurotoxicity amoniaku indukce syntézy glutaminu v astrocytech při zvýšené amonémii, která způsobí osmotické zduření těchto buněk a následně zvýšení ICP až mozkový edém. V důsledku zvýšené syntézy NO jsou navíc omezeny autoregulační mechanismy mozkové perfuze, což má za následek mozkovou hyperperfuzi, která působí synergicky s toxickými účinky amoniaku a glutaminu, a vede tím k progresi nitrolební hypertenze a mozkového edému. Selhání jater bývá spojeno také se zhoršenou funkcí ledvin až renální insuficiencí, která je důsledkem cirkulačních změn. Při jaterním selhání dochází k arteriální vazodilataci ve splanchnickém řečišti, která má za následek aktivaci systému renin angiotenzin aldosteron a tudíž renální vasokonstrikci. Klesá efektivní průtok krve ledvinami, roste preglomerulární rezistence, klesá glomerulární filtrace. Pokles perfúze může vést až k ischemickému poškození ledvin, včetně tubulárních funkcí. 8

9 Toxiny, k jejichž masivnímu uvolnění dochází v rámci nespecifických obranných mechanizmů organizmu v přímé souvislosti s nekrózou jater, dále poškozují funkci jiných orgánů, a to především mozku, ledvin, plic, významnou měrou ovlivňují i oběhový systém a hemodynamiku.(2,3,4,5) Mohou vést až k obrazu SIRS a septického šoku. (6,7) Terapie symptomů akutního selhání jater je komplexní. Skládá se z neurointenzívní péče, v případě nutnosti umělé plicní ventilace, optimalizace hemodynamiky, optimalizace vnitřního prostředí a dalších nespecifických postupů, jako je nutriční podpora a antibiotická profylaxe nebo terapie. Neurointenzívní péče zahrnuje pečlivou monitoraci vědomí, opakované hodnocení encefalopatie, v případě progrese encefalopatie do stadia III a IV monitoraci ICP. K udržení optimální hodnoty nitrolebního tlaku se používají obecně platné přijaté doporučené terapeutické postupy. V případě vyšších stádií encefalopatie (III, IV) je indikována intubace a UPV. Obvyklým hemodynamickým obrazem při jaterním selhání je hyperdynamická cirkulace s vysokými hodnotami CO a nízkými hodnotami SVR. Pro ovlivnění hypotenze je lékem volby noradrenalin, při nejasných parametrech oběhu je doporučována rozšířená monitorace hemodynamiky. Korekce koagulační poruchy je doporučována jen při známkách krvácení. Koagulační faktory substituujeme podáváním čerstvě mražené plazmy. Protože při podávání většího množství plazmy může dojít k objemovému přetížení oběhu, je často nutné použít koagulační faktory protrombinového komplexu. U akutního selhání jater dochází velmi často k selhání ledvin s nutností použití eliminačních technik, které napomáhají úpravě vnitřního prostředí. Specifická terapie je možná u intoxikací identifikovanou látkou se známým antidotem (např. paracetamol N-acetylcystein). Poruchu syntetické funkce jater je možné do určité míry farmakologicky korigovat, naopak detoxikační funkci běžnými postupy nikoliv. Vážné poškození jater bezprostředně ohrožuje život postiženého. K úmrtí může dojít buď v důsledku ztráty funkce jater pod únosné minimum, anebo v důsledku komplikací, které jaterní choroba vyvolala. Zásadní obrat v léčbě jaterního selhání přinesla možnost transplantace jater. Vzhledem k rizikům výkonu samotného a následné imunosuprese je transplantace indikovaná ve chvíli, kdy pravděpodobnost spontánní úzdravy je malá, avšak nemocný je ještě v natolik dobrém stavu, že je schopen podstoupit operační výkon i související léčbu. Velká část nemocných zmírá právě v době čekání na vhodný štěp v důsledku komplikací jaterního selhání, především mozkového edému a sepse. K překlenutí této doby je nutná náhrada funkce jater. Amoniak, hlavní etiologický faktor nitrolební hypertenze při jaterním selhání, může být účinně odstraněn konvenční hemodialýzou, ale náhlé změny osmolality při nevhodně ordinované dialýze mohou naopak ještě zhoršit osmotické zduření gliových buněk způsobené glutaminem. K jeho eliminaci je arteficiální podpora eliminační funkce jater nezbytná. Prozánětlivé cytokiny a toxiny mohou negativně ovlivňovat funkci dalších orgánů, navíc způsobují cerebrální vazodilataci, což dále prohlubuje nitrolební hypertenzi. Velké molekuly těchto mediátorů zánětu a toxinů konvenční hemodialýzou nelze odstranit, a proto je efektivní podpůrná přístrojová terapie nahrazující funkci jater k jejich eliminaci u nemocných 9

10 s akutním jaterním selhání zcela esenciální. Protože je často ortotopická transplantace jater jedinou šancí na pacientovo přežití, představuje podpůrná přístrojová terapie, která umožní bridging k tomuto výkonu, jeden rozhodujících faktorů úspěšné léčby akutního jaterního selhání. Metodou volby v kauzální terapii náhlé ztráty funkce hepatocytů je ortotopická transplantace jater (OLT orthotopic liver transplantation). Pro skupinu pacientů splňující kritéria zařazení na čekací listinu (tj. s tak závažným stavem, kdy je minimálně pravděpodobná reparace a na druhé straně ještě stav reagující na zavedenou terapii) je transplantace jater jedinou šancí na přežití. Pro určení závažnosti akutního jaterního selhání byla vyvinuta řada schémat. Žádné z nich není ideální a všechna jsou zatížena chybou odhadu. Mezi nejčastěji používaná schémata patří tzv. King s College kritéria a Clichy kritéria (8) (viz tabulky č. 2 a 3). Transplantace jater je indikována v případech, kdy je podle skórování předpoklad přežití pod 2%. Špatnou prognózu bez OLT mají nemocní s objemem jater zmenšeným pod 1 ml (CT měření) a parenchymální nekrózou nad 5% (histopatologie) (9). Před vlastním provedením transplantace je dále nutné zhodnotit stav dalších orgánů, a to především neurologický stav, konkrétně stupeň encefalopatie a hodnotu ICP. Celkové roční přežití pacientů podstupujících OLT pro akutní selhání jater dosahuje 6%. Odhaduje se, že jen u 1% pacientů s akutním selháním jater proběhne transplantace jater. Příčina selhání Kritérium Intoxikace paracetamolem ph < 7,3 nebo PT > 1s a kreatinin > 3 µmol/l u nemocných s encefalopatií III. a IV. st. Ostatní příčiny PT > 1s nebo 3 z následujících kriterií: a) věk < 1 nebo > 4 let b) Jaterní selhání při non-a, non-b hepatitidě, halotanové hep., idiosynkratické lékové reakci c) Ikterus předcházející o týden jaterní encefalopatii d) PT > 5 sec e) Bilirubin > 3 µmol/l Tab. č.2 King s College kritéria 1

11 Encefalopatie Faktor V III - IV < 2% < 3 let < 3% > 3 let Tab. č. 3 Clichy kritéria Přístrojová podpora jater K náhradě funkce jater byla použita řada metod a přístrojů.(1) Ideální náhrada jaterních funkcí by měla nahrazovat všechny funkce jaterní buňky. Měla by zabezpečit odstraňování toxinů (především aromatických aminokyselin a amoniaku), syntézu a produkci (koagulační faktorů a albuminu) a navíc zvrátit zánětlivý proces v játrech. Hlavní indikací pro použití podpůrné přístrojové terapie jaterního selhání v intenzivní péči jsou stavy s náhlým selháním jaterních funkcí, u kterých leze předpokládat rychlé zlepšení stavu nebo možnost radikální terapie (transplantace jater). Při akutním jaterním selhání jsou uvolňovány v rámci zánětlivé odpovědi organizmu pro- i protizánětlivé cytokiny (IL-1, IL-1β, IL-6, IL-1, TNFα), které společně s výpadkem jaterních funkcí spoluzapřičiňují nejzávažnější komplikace jaterního selhání nitrolební hypertenzi a MODS (Multiple Organ Dysfunction Syndrome syndrom multiorgánové dysfunkce). Jedním z přínosů použití eliminačních technik na principu albuminové dialýzy je možnost odstranění právě těchto substancí z organismu a rozvoji těchto závažných komplikací zabránit.(11,12) Indikace k přístrojové terapii jaterního selhání (obecně): Akutní selhání jater Acute on chronic liver failure Akutní alkoholická hepatitida Hepatorenální syndrom Jaterní encefalopatie Bridging k OLT Primární dysfunkce štěpu po OLT Intoxikace na bílkoviny vázanými látkami Refrakterní cholestatický pruritus 11

12 Obecné terapeutické cíle při použití přístrojové podpory u akutního selhání jater jsou: 1. podpora funkce jater do spontánního zlepšení stavu bez nutnosti transplantace, 2. bridging (přemostění) k transplantaci, 3. podpora funkce jater při primární dysfunkci štěpu po transplantaci. Před příchodem éry transplantace jater bylo učiněno mnoho pokusů o úspěšnou léčbu akutního jaterního selhání. Jejich cílem bylo odstranění nahromaděných metabolitů a toxinů uvolněných v souvislosti s nekrózou jater. Byla použita plazmaferéza, výměna plné krve, zkřížená cirkulace se zvířetem, kontinuální veno-venózní hemofiltrace nebo hemodialýza, hemoperfuze přes aktivní uhlí. Všechny uvedené metody přinesly pouze přechodné zlepšení neurologického stavu nemocných s akutním jaterním selháním, ale selhaly ve snaze o snížení celkové mortality. Hlavní důvod selhání léčby byl z důvodu nemožnosti plné náhrady syntetické funkce jater a dále fakt, že toxiny způsobující rozvoj otoku mozku a encefalopatie nebyly dosud jasně identifikovány a metody nebyly dostatečně efektivní. Přístroje pro podpůrnou přístrojovou terapii jaterního selhání a) bioarteficiální (hybridní) systémy Nejblíže ideálu náhrady funkce jater jsou systémy obsahující živé jaterní buňky. Tyto systémy jsou označovány jako bioarteficiální (BAL) nebo hybridní.(1,13,14) Měly by nahradit nejen detoxikační, ale i všechny ostatní funkce hepatocytů. Obsahují kartridge s živými buňkami (bioreaktor) a to buď s normálními lidskými hepatocyty, liniemi hepatoblastomu C3A, nebo s hepatocyty zvířecími (prasečími). Získání lidských hepatocytů je technicky obtížné. Protože k zachování funkce jater je potřeba cca 1-3% tkáně z celkového množství (15g je normální hmotnost jater) a zatím nelze získat dostatečné množství buněk z tkáňových kultur, jsou používány kryoprezervované dárcovské orgány nevhodné k transplantacím, nebo části jater. Zmražením a posléze ohříváním ale dochází k poškození hepatocytů. Další možností je použití změněných, rychle se množících hepatocytů, jako je například linie hepatoblastomu C3A. Tyto jaterní buňky však mají často sníženou funkci. Z tohoto důvodu jsou nejčastěji používány hepatocyty prasečí buď čerstvé nebo kryoprezervované, a to i přesto, že teoreticky nelze u zvířecích buněk (i při nízké pravděpodobnosti) vyloučit přenos zvířecích infekcí na člověka. V literatuře je uváděna celá řada přístrojů téměř každé centrum zabývající se touto problematikou používá jiný typ bioreaktoru. Mezi nejčastěji zmiňované systémy patří: Hepat Assist (Circe Biomedical, Lexington, MA) systém s plazmaseparací, perfuzí přes aktivní uhlí s modulem s kryoprezervovanými prasečími buňkami, MELS (Modular Extracorporeal Liver Support Hybrid Organ GmbH, Berlín, Německo) s bioreaktorem, dialýzou a modulem albuminové dialýzy, ELAD (Extracorporeal Liver Assist Device VitaGen, La Jolla, CA) používající linii C3A lidského 12

13 hepatoblastomu, bioreaktor AMC (Amsterdam Medical Center, Nizozemí) využívající plazmatickou separaci a průchod plazmy bioreaktorem s prasečími hepatocyty. Bioarteficiální systémy jsou používány nejen v experimentu na zvířatech, v klinických studiích, ale byly použity i terapeuticky na člověku. Vzhledem k složitosti, technické náročnosti a obtížnosti získání a udržení viability dostatečné masy hepatocytů je publikované použití v řádu stovek aplikací na světě. Výše zmiňované metody nelze v současné době označit za standardní součást léčby jaterního selhání. V naší republice byl bioreaktor použit pouze v experimentu na zvířecím modelu.(15) b) arteficiální systémy na principu albuminové dialýzy Přístrojová náhrada renálních funkcí je v praxi dlouhodobě používána v intenzivní medicíně se jedná především o CRRT (Continuous Renal Replacement Therapy). Těmito metodami (hemodialýza, hemofiltrace) jsou účinně odstraňovány malé molekuly ve vodě rozpustné (urea, kreatinin, amoniak, laktát). Hemodialýza a hemofiltrace je pro náhradu detoxikační funkce jater nedostatečná, protože metabolity spojené s jaterním selháním mají různou molekulovou hmotnost a různé fyzikální a chemické charakteristiky. Řada z nich je vázaná na albumin (bilirubin, žlučové kyseliny, hydrofobní amino- a mastné kyseliny). V Evropě jsou nejčastěji používány přístroje MARS a Prometheus. Podstatou přístrojové náhrady funkce jater je albuminová dialýza. Koncept albuminové dialýzy vychází ze skutečnosti, že molekula albuminu je schopna chemicky vázat celou řadu hydrofobních látek, ať už endogenních metabolitů nebo exogenních toxinů i léků. Protože je albumin také hlavním transportním proteinem toxinů uvolněných z poškozené jaterní tkáně, a navíc velkého množství pro- i protizánětlivých cytokinů, jeví se albuminová dialýza jako náhrada detoxikační funkce jater jako nejúčinnější. SPAD (Single Pass Albumin Dialysis). Principem tohoto přístroje je standardní kontinuální venovenózní hemodialýza, bez přídatné perfúzní pumpy. Pomocí dialyzačního roztoku obohaceného o albumin (koncentrace 4,4%) dochází k usnadnění přenosu látek vázaných na albumin z krve. U této metody je nutné použít high-flux dialyzátor. Efektivita této metody je nízká, je závislá na koncentraci albuminu v dialyzačním roztoku. Vzhledem k tomu, že u SPAD nedochází k recirkulaci dialyzačního roztoku, je nevýhodou této metody velká spotřeba albuminu. 13

14 MARS (Gambro, Německo). Molecular Adsorbent Recirculating Systém (MARS) byl vyvinut specificky pro léčbu akutního selhání jater.(16) Pracuje na principu albuminové dialýzy s vychytáváním látek vázaných na albumin ve filtrech (adsorbérech). Skládá se ze třech různých tekutinových kompartmentů: krevního okruhu, okruhu s lidským sérovým albuminem s adsorbéry, a z dialyzačního nebo hemofiltračního okruhu. Hlavním mechanismem odstraňování toxinů je tedy adsorpce látek vázaných na albumin na membráně v kombinaci s hemodialýzou (nebo hemofiltrací), kterou jsou odstraňovány látky rozpuštěné ve vodě. Přístrojem jsou odstraňovány současně jak látky rozpustné ve vodě (amoniak, urea, kreatinin), tak i látky silně vázané na albumin (bilirubin, žlučové kyseliny). Podle výsledků klinických studií zlepšuje MARS orgánové funkce a krátkodobé přežití pacientů s akutní dekompenzací chronického jaterního selhání. Jiné studie prokázaly terapeutický efekt MARS u pacientů s fulminantním jaterním selháním splňujících kritéria pro transplantaci. Při použití této techniky u nich došlo ke zlepšení jejich neurologického stavu, poklesu ICP a vzestupu CPP (cerebral perfusion pressure mozkový perfuzní tlak) dále k vzestupu SVR (systemic vascular resistence - systémová vaskulární rezistence) společně se signifikantním vzestupem krevního tlaku, normalizací srdečního indexu (CI) a snížení potřeby katecholaminů.(17) Systém MARS se ukázal jako účinný v ovlivnění průtoku krve ledvinami, který signifikantně stoupá, zatímco klesá plazmatická koncentrace reninu. Výsledkem je zlepšení renálních funkcí a vzestup diurézy. Tento přístroj byl již v České republice terapeuticky použit. Prometheus (Fresenius Medical Care AG, Bad Homburg, Německo). Principem eliminační techniky u tohoto systému je modifikovaná frakcionovaná plazmatická separace a adsorpce (FPSA). Substance vázané na albumin jsou tímto systémem odstraňovány z krve přímo pomocí adsorbérů. Skládá se z dialyzačního přístroje (FMC 48H) rozšířeného o modul pro frakcionovanou plazmatickou separaci s albuminovým filtrem a 2 adsorbery. Přístroj pracuje bez nutnosti náplně přístroje albuminem, lze na něm samostatně provádět i dialýzu.(18) Metoda, pomocí které se krev čistí ze substancí vázaných na albumin, vychází z frakcionované plazmatické separace a adsorpce.(19) Eliminační systém se skládá jednak z Albu flow filtru s polysulfonovou membránou propouštějící molekuly do 25kD včetně albuminu (albumin má velikost molekuly 68 kd). Ten propustí plazmatickou frakci obsahující albumin do dalšího okruhu, kde prochází přes neutrální pryskyřičný adsorbér Prometh 1 adsorbující žlučové kyseliny, aromatické aminokyseliny, fenolické substance a toxiny a iontový výměník Prometh 2 se styren-divinylbenzen kopolymerem s prostorovou sítí 1 µm, který vychytá negativně nabité ligandy (nekonjugovaný bilirubin). Tímto způsobem jsou z plazmy odstraněny toxiny vázané na albumin. Ve vodě rozpustné substance (amoniak) jsou odstraňovány dialýzou plné krve. 14

15 Tento přístroj je používán v praxi zhruba sedm let. Podle výsledků studie, která porovnávala extrakční kapacitu přístroje MARS a Prometheus, došlo k výraznější redukci plazmatických hladin bilirubinu, amoniaku a urey při použití přístroje Prometheus. Prometheus se rovněž ukázal jako účinnější v odstraňování substancí vázaných na proteiny v porovnání se systémem MARS. Pilotní studie prokázala zlepšení jaterní encefalopatie pomocí FPSA. Naopak pouze při použití MARS bylo zaznamenáno zlepšení hemodynamických parametrů systémového krevního tlaku a vaskulární resistence, které korelovalo s poklesem reninové aktivity a zlepšením renálních funkcí. V klinické praxi se na začátku terapie akutního jaterního selhání provádí FPSA eliminace často, v případě nutnosti i denně. Postupně, po stabilizaci stavu, přibližně 2 3x týdně do reparace jaterní tkáně nebo transplantace. Doba trvání kúry je dána adsorpční kapacitou, která v čase klesá. Doba trvání je softwarově upravena na dobu až 1 hodin, kúru lze případně ještě prodloužit. Základní nastavení průtoků pro terapii je ml/min pro krevní pumpu a o 5% vyšší průtok pro sekundární plazmatický okruh. Jako optimální antikoagulace se ukázala regionální citrátová antikoagulace, u které bylo prokázáno mnohem méně komplikací v porovnání se systémovou antikoagulací heparinem. Velkou výhodou přístroje Prométheus je možnost současné náhrady funkce jater i ledvin (součástí eliminace je i hemodialýza), častá kombinace jaterního selhání se selháním ledvin a rozvojem hepatorenálního syndromu byla již zmiňována. Mezi kontraindikace FPSA eliminace patří nekontrolovatelné krvácení, DIC a výrazná trombocytopenie, dále významná hemodynamická nestabilita nebo septikémie. Tyto kontraindikace jsou jen relativní, indikace FPSA závisí především na klinickém stavu pacienta. 15

16 Obr.1 schémata systémů (2) Hypotézy a cíle studie Pozitivní terapeutický vliv FPSA na pacienty s jaterním selháním je způsoben nejen snížením hladin koncových metabolitů (urea, kreatinin, amoniak, bilirubin), ale i ovlivněním hladin cirkulujících markerů zánětu a endotoxinů uvolněných v souvislosti s nekrózou jaterní tkáně podílejících se na SIRS (Systemic Inflammatory Response Syndrome syndrom systémové zánětlivé odpovědi) a vedoucích k MODS a MOF (Multiple Organ Failure multiorgánové selhání) touto eliminační metodou. Lze předpokládat, že dochází k neselektivnímu vychytávání nejen pro-, ale i protizánětlivých substancí, jako k němu dochází i u jiných adsorpčních metod. (21,22,23) 16

17 Předpokládáme, že vzhledem k neselektivitě této adsorpční metody, ovlivňuje FPSA koncentrace celé řady tkáňových působků, které hrají důležitou roli jednak pro průběh onemocnění, nebo slouží jako důležité diagnostické markery. Cílem studie bylo zjistit, do jaké míry ovlivňuje terapie FPSA hladiny mediátorů zánětu (CRP a PCT) a markerů regenerace jaterních buněk (HGF, α1fetoprotein).(24) Plazmatické hladiny těchto mediátorů slouží jako důležité laboratorní ukazatele a hrají klíčovou roli v celkovém terapeutickém přístupu k nemocnému. Znalost dynamiky markerů regenerace a zánětu (IL 1a, 6, 8, 1, 12, 18, TNF α, HGF, α1fetoprotein) je důležitá nejen pro sledování efektu léčby, ale i pro odhalování pacientů, u kterých může dojít ke spontánní regeneraci jater bez nutnosti transplantace. Metody Klinická studie probíhala v letech 25 29, byla posouzena etickou komisí. Do sledovaného souboru bylo zařazeno 11 pacientů se selháním jater splňující kritéria k zařazení na čekací listinu k transplantaci jater. Podmínkou zařazení do studie byl podpis srozumitelného informovaného souhlasu s terapeutickým postupem a zařazením do studie. V rámci terapie selhání jater byly u všech sledovaných pacientů prováděny eliminační kúry na přístroji Prometheus za použití regionální citrátové antikoagulace, hodnoceny byly terapie trvající 5 12 hodin. Nejkratší interval mezi jednotlivými kúrami byl 48 hodin. Při zařazení na čekací listinu k OLT, tj. před zahájením první eliminační kúry FPSA, bylo nejprve u všech nemocných provedeno vyšetření clearance indocyaninové zeleně na přístroji LiMON. Neinvazivní měření clearence ICG je založeno na transkutánní pulzní denzitometrii (LiMON Pulsion). ICG v dávce,5 mg/kg (event.,25 mg/kg) je pacientovi podána do periferní žíly. Vlastní měření trvá 1-15 minut, sledován je pokles plazmatické koncentrace ICG v čase. Pro zjednodušení numerického vyjádření clearence je počáteční plazmatická koncentrace ICG normalizována jako 1% a negativní sklon linie graficky znázorňující její pokles v čase popisován v procentech změny v čase. Nazývá se hodnotou K, která vyjadřuje vlastní rychlost mizení plazmatické koncentrace ICG (PDR ICG ). U každého pacienta byly stanoveny hodnoty PDR a RR. PDR (plasma disappereance rate of ICG) je matematicky procentuální podíl podaného množství ICG, které je eliminováno z krevního oběhu v průběhu jedné minuty, normální hodnota je %/min a RR 15 (retention rate of ICG extrapolated to 15min) je míra retence ICG extrapolovaná k 15 minutám s normální hodnotou -1%. (25,26) 17

18 Před zahájením a během procesu FPSA byli všichni nemocní stejným způsobem klinicky i laboratorně monitorováni. Z klinických parametrů bylo prováděno skórování APACHE II, SOFA, Child-Pugh, sledována byla encefalopatie (čtyřstupňová škála), případně ICP, oběhové parametry (tepová frekvence, krevní tlak, v případě monitorování srdečního výdeje i CI, SVRI) a dávka katecholaminů (noradrenalin). K získání laboratorních dat byly před zahájením, v tříhodinových intervalech během terapie (:15h, 3h, 6h, 9h a po skončení eliminační procedury), odebírány vzorky venózní krve pacientů (á 9 ml), z nichž bylo bezprostředně po odběru odstředěním izolováno a zmraženo krevní sérum. Ve stejném časovém harmonogramu (intervaly :15, 3h, 6h, 9h a 12h) byly během eliminační procedury odebírány vzorky (á 5 ml) ze sekundárního okruhu přístroje Prometheus za Albu-flow filtrem a za oběma adsorbéry (P1, P2). Z nich byla izolována plazma a uchována do konečného zpracování v mrazícím boxu při teplotě 4 C. Ve všech odebraných vzorcích séra od pacientů a plazmy z přístroje byly metodou ELISA stanovovány sérové hladiny chemokinů (IL 1a, IL 6, IL8, IL 1, IL 12, IL18, TNF α, HGF a α1fetoprotein), dále hodnoty PCT a CRP. Pro simultánní detekci koncentrací zvolených cytokinů (IL 1a, IL 6,IL 8, IL 1, 1L12,1L 18, HGF a TNF α) byl použit Luminex-based xmap multiplex bead system (RD Systems, Minneapolis, USA. Technické provedení imunologické reakce bylo provedeno podle návodu výrobce. Barevně označené mikročástice nesoucí specifické protilátky proti hledaným cytokinům byly nejprve inkubovány s krevním sérem pacienta. Po odmytí nenavázaných antigenů byla směs protilátek specifických pro hledané substance rozdělena do reakčních jamek. Následovalo další promytí jamek, které odstranilo nenavázanou biotinylovanou protilátku a následně byl přidán konjugát streptavidinphycoerythrin (SAPE), který se specificky váže na biotinylované detekční protilátky. Po posledním promytí byly mikročástice resuspendovány ve standartním pufru PBS (Phosphate Buffered Saline). Fluorescence imunočástic byla měřena přístrojem Luminex1 IS 2,3 a hodnocena příslušným software, za pomoci standardních křivek získaných analýzou lidských rekombinantních cytokinů. Procalcitonin byl stanovován z krevního séra imunosoupravou Elecsys BRAHMS PCT (na základě elektrochemiluminiscenčního imunostanovení ECLIA ) pro in vitro stanovení PCT v lidském séru a plazmě. Před a po skončení eliminační procedury byly u sledovaných pacientů stanoveny laboratorní parametry AT III, sérový bilirubin přímý i nepřímý, hladiny AST, ALT, laktátu, amoniaku, CRP, albuminu. Laboratorní stanovování bylo prováděno na přístrojích Architect c 16 Abbott Laboratories, Abbott Park, Illinois, USA. Vzhledem k očekávané malé frekvenci nemocných s ASJ nebylo možno vytvořit kontrolní (neintervenční) skupinu. Pro alespoň rámcové porovnání vlivu léčby na transplantabilní období byla zpracována retrospektivní skupina pacientů zařazenými na čekací listinu transplantace jater před zahájením studie v desetiletém rozmezí ( ). 18

19 Analýza a statistické zpracování dat Hodnoty sérových koncentrací každé sledované látky před a po terapii byly vyjádřeny jako průměry +/- směrodatná odchylka (v případě nerovnoměrného rozložení dat jako medián) pro každý čas a místo v okruhu. Změna plazmatických koncentrací v čase byla graficky znázorněna pomocí krabicových grafů tak, že pro každou sledovanou látku byla průměrná koncentrace pro každý čas a místo vynesena osu y proti času. Statistické zhodnocení změn kinetiky sérových a plazmatických koncentrací sledovaných cytokinů, biochemických testů a klinických dat v průběhu jednotlivých léčebných procedur bylo provedeno metodou párových t-testů a neparametrických testů Mann- Whitney. Statistické zpracování dat bylo provedeno pomocí programu Statistica v.8 (StatSoft). Výsledky Do historické skupiny 1 let před zahájením terapie přístrojem Prométheus ( ) bylo zařazeno celkem 31 pacientů splňujících kritéria pro zařazení na čekací listinu k transplantaci jater. U 22 z nich byla transplantace provedena. Jednalo se o 5 mužů a 17 žen, průměrný věk těchto pacientů byl 26,9 ± 11,7 let, na čekací listině strávili v průměru 2,68 dní. 6 pacientů po transplantaci jater zemřelo, průměrná doba jejich přežití byla 11,2 dne. 6 pacientů zemřelo po zařazení na WL v době čekání na vhodný štěp (1 muž a 5 žen, průměrný věk 26,7 ± 12,3 let). Tito nemocní strávili na čekací listině v průměru 2,5 dní. 3 pacienti byli z čekací listiny vyřazeni (1 muž a 2 ženy, průměrný věk 32,6 ±7,8 let), v průměru po 2,7 dnech od zařazení. Experimentální skupinu tvořilo 11 pacientů (3 muži a 8 žen), jejich průměrný věk byl 39,6 ± 12,1 roku, medián 37 let. Celkem bylo provedeno 37 terapeutických kúr (průměr 3,4 ± 3,8, medián 2, na pacienta. Doba trvání jedné kúry byla 1,9 ± 2, hodiny. Průměrná doba strávená na čekací listině těchto pacientů byla 7,5 ± 8,1 dne, medián 4,5 dne. Transplantace byla provedena u 9 z nich, 1 x došlo k spontánní reparaci jaterních funkcí, 1 pacient zemřel. Podíl diagnóz je zobrazen v grafu č.1, porovnání doby na čekací listině je zobazeno v grafu 2. Klinický stav nemocných experimentální skupiny byl monitorován pomocí vybraných parametrů. Závažnost jejich jaterní dysfunkce byla hodnocena pomocí Child-Pugh a MELD skóre. Průměrná hodnota CHild-Pugh skóre pacientů zařazených na WL byla 12,8 ±,8 bodu, průměrná 19

20 hodnota jejich MELD score 29,3 ± 4,1 bodu. Před první kúrou FPSA byla u zařazených pacientů vyšetřena clearance indocyaninové zeleně (test LiMON) s výslednou průměrnou hodnotou PDR 5,1 ± 1,9 %/min a R15 48, ± 11,9 %/min. (Tab. 4) Celkový stav sledovaných pacientů byl rovněž zhodnocen pomocí skórovacích systémů závažnosti onemocnění SOFA a APACHE II. Průměrná hodnota vstupní hodnota sledované skupiny APACHE II skóre byla 14,2 ± 8,1, SOFA před každou kúrou 12,7 ± 5,6 (Tab. 5) Před zahájením a po proběhlé terapii FPSA byl v rámci sledování neurologického stavu nemocných zařazených do experimentální skupiny zaznamenáván stupeň encefalopatie, v případě nutnosti UPV a sedace byla monitorována hodnota ICP. Před zahájením FPSA byl průměrný stupeň encefalopatie pacientů (n = 5) 1,47 ± 1,35 a po skončení 1,21 ± 1,4, rozdíl těchto hodnot dosahuje statistické významnosti (p,5). Průměrná hodnota ICP u pacientů (n = 6) před FPSA byla 1,7 ± 7,7 mmhg a po skončení 11, ± 7, mmhg, tyto hodnoty však nejsou statisticky rozdílné. Výsledky ukazují, že terapie FPSA zlepšila neurologický stav (průběh encefalopatie) pacientů s akutním jaterním selhání zařazených na WL k transplantaci jater. (Grafy 3, 4) Stejným způsobem byly u sledovaných pacientů monitorovány parametry hemodynamiky, a to TK, TF, CVP, CI, SVRI a dávka katecholaminů (noradrenalin). Průměrná hodnota MAP před zahájením FPSA byla 84,8 ± 13, mmhg a po skončení 87,4 ± 12,5 mmhg, TF před FPSA 9,6 ± 11,3 t/min a po skončení 87,4 ± 15,9 t/min. Průměrná hodnota CVP před zahájením FPSA byla 7,3 ± 4,1 mmhg a po skončení 7,9 ± 3,9 mmhg, CI před FPSA 3,8 ± 1,1 l/min/m 2 a po skončení 3,5 ± 1, l/min/m 2, průměrná SVRI před FPSA byla 1684 ± 69 dyn.s.cm -5.m -2 a po skončení 1912 ± 98 dyn.s.cm -5.m -2. Dávka noradrenalinu za účelem podpory krevního oběhu před zahájením FPSA v průměru,18 ±,55 µg/kg/min a po skončení terapie FPSA,1 ±,22 µg/kg/min. Naše výsledky neprokázaly statisticky významný efekt terapie FPSA na hemodynamiku, ani jeden ze sledovaných hemodynamických parametrů nebyl po proběhlé terapii statisticky významně změněn. (Grafy 5-1) Hlavním cílem této studie bylo sledování clearance cytokinů a toxických tkáňových působků uvolňovaných v souvislosti s poškozením hepatocytů (IL, TNFα), které hrají důležitou roli v celkovém průběhu onemocnění, pomocí eliminační metody FPSA. Dále byl zkoumán vliv FPSA na koncentrace laboratorních markerů zánětu (PCT, CRP) a regenerace jaterní tkáně (HGF, AFP), jejichž sledování má klíčový význam pro další terapeutický přístup k pacientovi, případné zkreslení těchto hodnot účinkem FPSA rozhodně nelze zanedbat. Sérové koncentrace (IL 1a, IL 6, IL8, IL 1, IL 12, IL18, TNF, HGF AFP, PCT a CRP byly stanoveny před zahájením a po skončení terapie FPSA. Sérové hladiny IL 1a, IL 12, IL18 byly ve fyziologických mezích. Sérová koncentrace IL-6 před zahájením FPSA byla v průměru 589,5 ± 2192, medián 21,1 pg/ml a po skončení 796,5 ± 356,8 medián 2,2 pg/ml, hodnota IL-8 před FPSA 47, ± 1466,8 medián 9,3 pg/ml a po 115,9 ± 87,2 medián 92,8 pg/ml, a hodnota IL-1 před FPSA 27,8 ± 79,3 medián 8,3 pg/ml a po skončení 1,8 ± 1,8 medián 2