Mechanismy účinku acetylcysteinu na funkci ledvin po expozici rentgenovému kontrastnímu materiálu

V této studii budeme testovat hypotézu, že acetylcystein má u RCIN renoprotektivní účinek antioxidačním a/nebo renálním vazodilatačním mechanismem.

Použijeme strukturovaný přístup ze 4 částí, s použitím randomizovaných kontrolovaných zkřížených studií k posouzení účinku acetylcysteinu na renální funkci u normálních i nemocných ledvin a poté účinku kontrastu na normální ledviny, s léčbou acetylcysteinem i bez ní. Provedeme také randomizovanou kontrolovanou studii angiografie s paralelními skupinami u pacientů s CKD s léčbou acetylcysteinem a bez léčby acetylcysteinem. Čtyři skupiny budou studovány současně. Podle rozhodnutí MHRA je tato studie spíše studií fáze IV s povoleným lékem než studií fáze I.

Studie bude probíhat současně ve čtyřech skupinách účastníků, kteří budou studovat:

1. zdraví dobrovolníci užívající acetylcystein PO, acetylcystein IV nebo placebo
2. dobrovolníci se stádiem III CKD užívající acetylcystein PO, acetylcystein IV nebo placebo
3. zdraví dobrovolníci, kteří dostávají radiografický kontrast plus acetylcystein PO, acetylcystein IV nebo placebo
4. pacienti s CKD stadia III, kteří dostávají rentgenový kontrast pro elektivní koronarografii plus acetylcystein PO, acetylcystein IV nebo placebo.

Studie bude provedena ve Wellcome Trust Clinical Research Facility v Royal Infirmary of Edinburgh (RIE). Dobrovolníkům bude vyplaceno 120 GBP na pokrytí cestovních a dalších výdajů za každou studijní větev.

STUDIE 1 A 2 Tyto studie budou hodnotit účinek samotného acetylcysteinu u zdravých dobrovolníků nebo u dobrovolníků s CKD stadia III. Dobrovolníci budou randomizováni do třícestného, ​​zkříženého, ​​dvojitě zaslepeného srovnání shodného placeba s perorálním a intravenózním režimem acetylcysteinu. Primárním výsledkem bude změna RBF (měřená jako clearance kyseliny para-aminohippurové [PAH]). Kromě toho budou testovány GFR (měřeno jako clearance inulinu), tubulární funkce (frakční vylučování draslíku a sodíku), oxidační rovnováha (celková oxidační kapacita, plazmatické a močové isoprostany) a plazmatický a močový endotelin-1. Farmakokinetika acetylcysteinu bude měřena pro srovnání IV a PO režimů.

Dobrovolníci budou randomizováni tak, aby při třech příležitostech, oddělených alespoň dvěma týdny, obdrželi jeden z:

A) placebo kapsle PO plus IV infuze acetylcysteinu v normálním fyziologickém roztoku. B) acetylcysteinové kapsle PO plus infuze normálního fyziologického roztoku. C) placebo kapsle PO plus infuze normálního fyziologického roztoku.

ODŮVODNĚNÍ DÁVKY V současné době nejsou k dispozici žádné údaje, které by vedly k výběru optimálního perorálního nebo IV režimu acetylcysteinu. Tato studie bude hodnotit účinky IV a perorální dávky acetylcysteinu (IV 200 mg/kg; PO 68,6 mg/kg), které jsou velmi podobné těm, které se v současnosti používají v klinické praxi. Očekává se, že perorální dávka vyvolá plazmatickou koncentraci mnohem nižší než intravenózní dávka; předpokládá se však, že efekt prvního průchodu po perorálním podání může zvýšit konverzi acetylcysteinu v játrech na cystein a poté glutathion, čímž se zvýší účinnost perorální dávky. První klinické studie v RCIN používaly libovolně nízkou dávku perorálního režimu acetylcysteinu - 600 mg dvakrát denně (BD) po dobu 2 dnů, počínaje dnem před podáním barviva (celková dávka 2,4 g, 34,3 mg/kg u pacienta o hmotnosti 70 kg). Nedávné studie používaly vyšší celkové dávky až 1500 mg BD po dobu 2 dnů (celková dávka 6 g, 85,7 mg/kg u pacienta s hmotností 70 kg). IV režimy byly také hodnoceny, protože byly navrženy jako účinné, když byly zahájeny ve stejný den jako podání barviva, spíše než den předtím. První studie používala dávku podobnou té, která se používala pro časnou léčbu paracetamolem indukované hepatotoxicity – 150 mg/kg po dobu 30 minut, poté 50 mg/kg po dobu 4 hodin (celková dávka 200 mg/kg) – a zaznamenala menší nefropatii. Jiné studie používaly nižší dávky (např. 500 mg během 15 minut [7,1 mg/kg u pacienta s hmotností 70 kg] nebo 1 000 mg dvakrát, před a po výkonu, [28,5 mg/kg u pacienta s hmotností 70 kg]) a nezjistili žádný přínos. Celkově se zdá, že volba režimu acetylcysteinu pro předchozí studie byla založena spíše na snadnosti a předchozí praxi při otravě paracetamolem než na znalosti účinků acetylcysteinu na ledviny.

Zvolili jsme revidovaný IV vysokodávkový režim odvozený z PK dat publikovaných Dr. L Prescottem po simulacích Monte Carlo (Dr. R. Thanacoody, konzultant klinického farmakologa, Edinburgh Royal infirmary, nepublikováno) ze 2 důvodů:

1. RCT, která prokázala přínos s IV acetylcysteinem, používala režim vysokých dávek podobný tomu, který se používal při otravě paracetamolem (150 mg/kg během 30 minut, poté 50 mg/kg během 4 hodin). Následné negativní studie používaly mnohem nižší dávky, což naznačuje, že může být nutné podávat IV acetylcystein ve vysokých dávkách.
2. vysoká maximální plazmatická koncentrace, která je důsledkem rychlé počáteční infuze acetylcysteinu při otravě paracetamolem, způsobuje nevolnost u asi 40 % pacientů a anafylaktoidní reakce asi u 20 %. I když jsou tyto reakce rutinní a obvykle snadno léčitelné, je důležité snížit četnost takových reakcí u účastníků studie. Revidovaný režim poskytuje podobné množství acetylcysteinu, ale podává ho rovnoměrněji po dobu 7 hodin, což vede k nižší maximální koncentraci acetylcysteinu a nižší pravděpodobnosti nevolnosti a anafylaktoidních reakcí (Dr. R. Thanacoody, nepublikováno).

Volba perorálního režimu acetylcysteinu je nezbytně libovolný. Použijeme 1200 mg, protože existují určité důkazy, že je účinnější než obvykle podávaných 600 mg.

STUDIE 3 Tato studie posoudí účinek acetylcysteinu na renální funkce u zdravých dobrovolníků, kterým byla podána jediná IV 100ml dávka Visipaque 320 (iodixanol, ekvivalentní 320 mg jódu/ml), izoosmolární neiontové radiokontrastní činidlo, periferní kanyla. Tuto dávku jsme zvolili, protože 100 ml se běžně používá v Royal Infirmary pro koronarografii u pacientů s CKD (radiologické oddělení, osobní komunikace). Větší dávky až 400 ml se pak používají, pokud je následně nutná angioplastika. Takové dávky spadají do dávek doporučených v souhrnu údajů o přípravku, Martindale a v literatuře. Bezpečnostní profil takových dávek u zdravých dospělých je vynikající; u pacientů s CKD je jodixanol minimálně stejně bezpečný jako ostatní kontrastní látky.

Dobrovolníci budou v této studii randomizováni do třícestného, ​​zkříženého, ​​dvojitě zaslepeného srovnání placeba s perorálními a intravenózními režimy acetylcysteinu. Nedostanou koronarografii, pouze intravenózní kontrast.

Budeme studovat zdravé dobrovolníky, abychom identifikovali účinky NAC a kontrastu na zdravé ledviny. To poskytne základní data pro interpretaci studií u pacientů s CKD. Kromě toho, zatímco u zdravých pacientů se RCIN po podání kontrastní látky dostanou jen zřídka, v současnosti používaný marker RCIN (zvýšený kreatinin v séru) je hrubým měřítkem renální dysfunkce – protože GFR klesne až poté, co se renální RBF po významnou dobu podstatně sníží. . Je pravděpodobné, že u zdravých pacientů dojde k malým subklinickým změnám, které pomohou určit, jak kontrast a NAC ovlivňují ledviny.

STUDIE 4 Tato studie posoudí účinek acetylcysteinu na renální funkci u pacientů s chronickým onemocněním ledvin ve stabilním stadiu III, kteří dostávali 100 ml jodixanolu během rutinní koronarografie. Přijatí pacienti nebudou podstupovat více angiografií, takže studie 4 nebude křížovým srovnáním, ale randomizovanou kontrolovanou studií perorálního acetylcysteinu vs. IV acetylcysteinu vs. placebo. Výsledky ze studií 1-3 budou sloužit jako podklad pro analýzu a interpretaci této studie.

MĚŘENÍ RENÁLNÍ FUNKCE Většina předchozích RCT měřila změny v koncentraci kreatininu v séru spíše než jakákoli přímá měření renálního selhání. Koncentrace kreatininu v séru může poskytnout informaci o GFR. Není to však přesné, protože je ovlivněno stravou, stárnutím a svalovou hmotou. Kromě toho acetylcystein také snižuje samotnou koncentraci kreatininu v séru, což naznačuje, že nižší kreatinin zaznamenaný v RCT nemusí ve skutečnosti odrážet zlepšenou funkci ledvin. GFR je nejlepším markerem globální funkce ledvin. Lze jej přímo měřit pomocí metody 51Cr-EDTA, ale jedná se o komplikovanou techniku. Použijeme alternativní metodu měřením plazmatické clearance inulinu. Koncentrace cystatinu C v séru může být lepším markerem GFR než kreatinin. Cystatin C je malá cysteinová proteáza, která je vylučována pevnou rychlostí všemi jadernými buňkami a není ovlivněna stravou ani svalovou hmotou. U RCIN koncentrace cystatinu v séru vrcholí a normalizuje se rychleji než kreatinin. U těchto pacientů budeme měřit cystatin C, abychom posoudili, zda by byl lepším markerem GFR v budoucích RCT.

Změny v průtoku krve ledvinami po podání acetylcysteinu a/nebo kontrastní látky budou hodnoceny měřením plazmatické clearance PAH. Endotelin-1 (ET-1) je silný endogenní vazokonstriktor a zvýšený ET-1 v moči je spojován s rozvojem RCIN. Změny v renální produkci ET-1 budou měřeny po acetylcysteinu a/nebo kontrastu měřením koncentrací ET-1 v plazmě a moči a výpočtem jeho frakční exkrece. Renální tubulární funkce bude hodnocena měřením frakčního vylučování sodíku a draslíku ledvinami. Snížení frakčního vylučování těchto iontů poskytne informace o renální perfuzi a tubulární funkci a bylo již dříve zaznamenáno v RCIN. Změříme také hladinu bílkovin uvolněných z poškozených tubulárních buněk v moči.

Vzhledem k tomu, že acetylcystein by měl měnit oxidační stav, budeme měřit oxidační rovnováhu pomocí testů na izoprostany v plazmě a moči, N-acetylcystein v plazmě, glutathion periferních krvinek a celkovou antioxidační kapacitu.

PODÁVÁNÍ PERORÁLNÍHO ACETYLCYSTEINU/PLACEBA Účastníci obdrží 3 blistrová balení acetylcysteinových nebo placebo tobolek a budou požádáni, aby si vzali příslušné tobolky v 08:00 a 20:00 v den před dnem studie (den 1; den 2 je den strávený v CRF) . Budou také požádáni, aby vypili dalších 500 ml vody, aby byla zajištěna dostatečná hydratace. Tvrdé tobolky obsahující acetylcystein 600 mg nebo odpovídající placebo (Lactose PhEur 600 mg) připraví společnost Tayside Pharmaceuticals, Dundee a zabalí je do balení pro pacienty po 8 tobolkách. Kapsle budou doručeny do nemocniční lékárny a dodány účastníkům podle náhodného pořadí přidělení.

INTRAVENÓZNÍ PODÁNÍ LÉKŮ Inulin a PAH budou podávány pomocí 20G ​​žilní kanyly zavedené do předloktí. Inulin a PAH budou podávány konstantní rychlostí infuze po dobu 8 hodin studie. Acetylcystein/placebo bude podáváno prostřednictvím druhé 20G žilní kanyly zavedené do stejného předloktí. Použijeme intravenózní přípravek acetylcysteinu, který se v současnosti používá v Royal Infirmary of Edinburgh (Parvolex, UCB Pharma Limited). Placebo bude infuzní roztok chloridu sodného. Aktivní infuze nebo infuze placeba připraví Clinical Research Facility každý den studie podle randomizovaného pořadí přidělení.

ODBĚR VENOZNÍ KRVE Vzorky krve budou odebrány pomocí 17G žilní kanyly zavedené do druhého předloktí. Vzorky budou odebírány každou hodinu při 10 příležitostech od -1 hodiny (začátek infuze inulinu/PAH) do 8 hodin; celkem se odebere 120 ml. Krev bude rovněž odebírána ve 24 hodin (3. den v 9:00) a 5. den v 72 hodin v 9:00); pokaždé 24 ml.

ODBĚR MOČI 40ml vzorky moči budou odebírány po močení každé dvě hodiny, od 0 do 8 hodin v den 1 a znovu ve 24 hodin (3. den v 9.00) a 72 hodin (5. den v 9.00). Účastníci budou požádáni, aby se po probuzení ve dnech 3 a 5 vymočili. Na konci každé studie budou odstraněny žilní kanyly a potvrzena hemostáza. Subjektům bude poskytnut toast a teplý nápoj a budou pozorovány po dobu 30 minut před odchodem z jednotky.