Bovinní laktoferin jako přirozený režim selektivní dekontaminace trávicího traktu u pacientů s prodlouženou mechanickou ventilací (LFasSDD)

Pozadí Nozokomiální infekce Nozokomiální infekce, zejména ty způsobené bakteriemi rezistentními na antibiotika, jsou hlavní hrozbou pro medicínu intenzivní péče. Systémový přehled odhalil, že u 10–20 % pacientů, kteří dostávají mechanickou ventilaci (MV) déle než 48 hodin, se vyvine ventilační pneumonie (VAP), u pacientů, u kterých se rozvine VAP, je dvakrát vyšší pravděpodobnost úmrtí ve srovnání s podobnými pacienty bez VAP, a pacienti kteří vyvinou VAP, mají další nemocniční náklady více než 10 019 $ [1].

Stejný problém se vyskytuje v centrech respirační péče (RCC), která jsou navržena pro péči o pacienty s prodlouženou mechanickou ventilací (PMV), MV po dobu delší než 21 dní, na Tchaj-wanu. Jedna zpráva z Tchaj-wanu ukázala, že míra nozokomiálních infekcí u RCC je asi 40 % a pacienti, u nichž se rozvine nozokomiální infekce, mají nižší míru odstavení a vyšší mortalitu ve srovnání s pacienty bez infekce [2]. Odhaduje se, že 50 až 60 % nozokomiálních infekcí, ke kterým dochází každý rok ve Spojených státech, je způsobeno bakteriálními kmeny rezistentními na antibiotika [3]. Tato vysoká míra rezistentních kmenů zvyšuje morbiditu, mortalitu a náklady na léčbu infekce. Prevence infekce a omezení výskytu kmenů rezistentních na antibiotika jsou dvě důležité otázky v medicíně intenzivní péče.

Selektivní dekontaminace trávicího traktu (SDD) Jednou ze současných hypotéz nozokomiálních infekcí je, že kolonizace nosohltanu a orofaryngu predisponuje pacienty k rozvoji nozokomiální pneumonie a přemnožení bakterií ve střevním traktu zvyšuje propustnost střevní stěny, což vede k bakteriální translokaci a sepse. Selektivní dekontaminace trávicího traktu (SDD), jejímž cílem je vymýtit kolonizaci potenciálních patogenů z orofaryngu a gastrointestinálního traktu, je jednou ze strategií ke snížení ventilátorové pneumonie (VAP) a sepse u kriticky nemocných pacientů. O účinnosti SDD při snižování úmrtnosti a prevenci antibiotické rezistence panuje polemika [4-6]. Současné režimy SDD mohou vytvářet selektivní tlak a vyvolat vznik methicilin-rezistentního Staphylococcus aureus (MRSA), gramnegativních bacilů s rozšířeným spektrem β-laktamáz (ESBL) a dokonce Candida [7, 8]. Proto se výzkum SDD musí zaměřit na nalezení ideálního režimu účinného na většinu patogenů, přičemž anaerobní flóra zůstane nenarušená.

Laktoferin Laktoferin (LF) je glykoprotein vázající železo, který se nachází v mléce a různých vnějších sekretech, jako jsou sliny, slzy, sekrece dýchacích cest a granule neutrofilů, což znamená důležitou roli ve vrozené imunitě. Tento protein má řadu biologických funkcí, včetně antimikrobiálních, protinádorových, antioxidačních a imunomodulačních účinků. Částečná degradace LF pepsinem v žaludku může vést ke vzniku peptidů nazývaných laktoferricin se silnější antimikrobiální aktivitou. Ve studiích in vitro i in vivo bylo prokázáno, že LF a laktoferricin inhibují růst řady patogenních bakterií včetně kmenů rezistentních na antibiotika, plísní a dokonce i virů [9,10]. V experimentech na myších orální podávání hovězího LF snížilo bakteriální infekce v gastrointestinálním traktu [9] a zároveň podpořilo růst bakterií s nízkou potřebou železa, jako jsou Lactobacillus a Bifidobacteria, o kterých se obecně předpokládá, že jsou prospěšné pro hostitele [11].

Bovinní laktoferin (bLF) a lidský laktoferin (hLF) mají vysokou (77 %) aminokyselinovou homologii, přičemž bLF vykazuje dokonce vyšší antimikrobiální aktivitu in vitro než hLF.5 Bovinní laktoferin získal v USA status GRAS (obecně uznávaný jako bezpečný). Food and Drug Administration [12] a na tomto základě je přidáván do kojenecké výživy mnoha výrobci bez hlášených nežádoucích účinků. Navzdory mnoha slibným experimentálním údajům in vitro a na zvířatech jsou klinické informace o bLF vzácné a neexistují žádné studie zkoumající účinky suplementace bLF u pacientů s prodlouženou mechanickou ventilací.

Naše předchozí studie Již dříve jsme prokázali, že jak rekombinantní prasečí LF (pLF) produkovaný z kvasinek [13], tak syntetický 20-zbytkový prasečí laktoferricinový peptid [11] vykazují antimikrobiální aktivitu in vitro. Jeho baktericidní aktivita byla čtyřikrát účinnější než u lidského laktoferricinu [14].

V naší nedávné zprávě [15] jsme provedli testy patogenů trávicího traktu u modelu transgenních zvířat krmených mlékem, abychom otestovali, zda je prasečí LF (pLF) účinným režimem SDD. Transgenní myši exprimovaly rekombinantní LF ve svém mléce při 120 ± 13,6 mg/l během fáze laktace a 4 týdny krmily mláďata normálních myší CD-1. Mláďata byla následně vystavena patogenní Escherichia coli, Staphylococcus aureus a Candida albicans. Skupiny, které byly krmeny transgenním mlékem pLF, prokázaly statisticky významné zlepšení v přírůstku hmotnosti, nižší počet bakterií ve střevní tekutině, krvi a játrech a zdravější mikroklky ve tkáni tenkého střeva, nižší prozánětlivé cytokiny ve srovnání s kontrolními skupinami, které byly krmeny normálním mlékem. . Výsledky ukázaly, že rekombinantní pLF exprimovaný v mléce transgenních myší a krmený myšími mláďaty vedl k širokému spektru antimikrobiální aktivity v trávicím traktu a chránil sliznici tenkého střeva před poraněním, což naznačuje, že prasečí LF lze použít jako účinný selektivní dekontaminant trávicího traktu.

Cíl této studie Tato studie je prospektivní, randomizovaná, dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná klinická studie zkoumající, zda perorální suplementace bLF snižuje nozokomiální infekci, sepsi a dokonce mortalitu u pacientů s prodlouženou mechanickou ventilací.

Metody Pacienti Mezi 1. červencem 2010 a 30. červnem 2012 zařadíme asi 280 pacientů s mechanickou ventilací po dobu delší než 21 dní a bez zjevných známek infekce při přijetí do našich center respirační péče (RCC) ke klinické studii. Studie byla zaslána ke schválení etickým výborům Čínské lékařské fakultní nemocnice. Pacienti nebo opatrovníci poskytují písemný informovaný souhlas po našem vysvětlení. Kritéria vyloučení byly chybějící/odmítnutý informovaný souhlas, pokračující léčba antibiotiky kvůli infekci, předpokládaná mortalita za 7 dní. Všichni pacienti budou sledováni až do smrti nebo propuštění z naší nemocnice.

Cíle Primárním cílem je zhodnotit účinnost bLF v prevenci první epizody nozokomiální infekce a sepse bakteriálního nebo mykotického původu po přijetí do RCC. Sekundárními cíli jsou hodnocení výskytu pneumonie, infekce močových cest a sepse, úmrtnost před propuštěním (celková a sepse související), četnost odstavení od MV, celkový počet dnů MV, změny imunitního systému, cytokinů a jaterních funkcí a nežádoucí účinky účinky nebo nesnášenlivost.

Návrh studie Laktoferin a placebo budou v továrně maskovány jako lék A a B. Randomizace bude stratifikována podle centra a pacienti budou po získání informovaného souhlasu randomizováni do skupin A nebo B podle sekvence v tabulce náhodných čísel. Žádní pacienti, výzkumné sestry, vyšetřovatelé nebo jiný zdravotnický personál v RCC si nebudou vědomi úkolu během období studie.

Pacienti budou dostávat buď bLF (10 mg/kg/den) (Westland Co-operative Dairy Company, Nový Zéland) nebo placebo (škrob) jako kontrolu. Dávkování bLF je založeno na průměrném příjmu hLF, který novorozenci s velmi nízkou tělesnou hmotností přijmou s čerstvým mlékem matky v prvních 2 týdnech života (30–150 mg/den) [16] a bylo zjištěno, že je účinný bLF 200 mg dvakrát denně. k potlačení Helicobacter pylori [17]. Podávání léku začne do 24 hodin po přijetí RCC a bude trvat 6 týdnů nebo do propuštění. Léky a nutriční podpora budou předepsány jako lékařská rutina.

Systematické sledování nežádoucích účinků (např. zvracení, nesnášenlivost krmení, kožní vyrážky) bude prováděno prostřednictvím každodenního vyšetření. Bude prováděn týdenní dohled nad jaterními funkcemi, kompletním krevním obrazem, CD4/CD8, cytokiny (TNF-alfa, IFN-gama, IL-1, IL-2, IL-12, IL-18) [18,19].

Definice výsledků Diagnóza sepse je založena na detekci klinických příznaků a symptomů odpovědnými lékaři, přítomnosti laboratorních nálezů odpovídajících sepsi a izolaci původce z krve nebo tělesných tekutin. Pacienti s epizodou sepse jsou nadále sledováni až do smrti nebo propuštění z RCC pro sekundární výsledky [16]. VAP je charakterizována přítomností známek respirační infekce (horečka, leukocytóza a hnisavá respirační sekrece) a novým a přetrvávajícím infiltrátem na RTG hrudníku u pacientů podstupujících MV [20]. Infekce močových cest se diagnostikují izolací patogenu z moči odebrané suprapubickou punkcí nebo katetrizací močového měchýře s růstem více než 100 000 bakterií/ml nebo více než 10 000 plísní/ml. Úspěšnost odvykání od MV je definována jako nepotřebnost MV po dobu delší než 5 dní.

Statistická analýza Analýza velikosti vzorku předpověděla, že k detekci relativního rozdílu mezi léčenými a neléčenými pacienty alespoň 60 % (pokles z 20 % na 6 %) v míře úmrtnosti bude zapotřebí celkem 131 pacientů s MV v každé skupině. oboustranný test s chybou typu I 0,05 nebo méně a 80% výkonem 80%. Kvantitativní proměnné budou vyjádřeny jako průměr a směrodatná odchylka. Kategorické proměnné budou reprezentovány procenty. Jednorozměrné analýzy zkoumající souvislosti mezi jednotlivými rizikovými faktory a primárními/sekundárními výsledky byly provedeny pomocí Fisherova exaktního testu pro dichotomické proměnné a Studentova t testu pro spojité proměnné. Pro zkoumání účinku relevantních rizikových faktorů a relativních příspěvků různých rizikových faktorů se provádí multivariační logistický regresní model. Dobré přizpůsobení se hodnotí pomocí logaritmické pravděpodobnosti přizpůsobeného modelu. Poměry šancí a jejich 95% interval spolehlivosti jsou vypočteny v modelu logistické regrese, aby popsaly sílu vztahu mezi kategorickými rizikovými faktory a výsledky. Všechny testy jsou oboustranné a p-hodnota 0,05 je považována za statisticky významnou. Všechny analýzy se provádějí pomocí softwaru SAS verze 6.12 (SAS Institute Inc, Cary, NC).

OČEKÁVANÁ ZJIŠTĚNÍ

Lze očekávat, že naše zjištění zodpoví následující otázky:

1. Může perorální doplněk bLF zabránit nozokomiální infekci u pacientů s PMV?
2. Může perorální doplněk bLF snížit výskyt nozokomiálních infekcí a snížit používání antibiotik u pacientů s PMV?
3. Může perorální doplněk bLF snížit mortalitu pacientů s PMV?
4. Může perorální doplněk bLF zvýšit míru odvykání od MV u pacientů s PMV?
5. Jaké jsou změny imunitního systému po perorálním doplnění bLF u pacientů s PMV?

OČEKÁVANÝ PŘÍSPĚVEK AKTUÁLNÍHO PROJEKTU Prevence infekce a omezení výskytu kmenů rezistentních na antibiotika jsou dvě důležité otázky v medicíně intenzivní péče. Jedním ze směrů výzkumu je nalezení přirozeného antimikrobiálního peptidu jako adjuvantní terapie pro antimikrobiální látky při léčbě kmenů rezistentních na antibiotika nebo jako režim pro zvýšení imunity a prevence infekce. LF je jedním ze slibných činidel v mnoha studiích in vitro a na zvířatech. Studie se snaží prověřit, zda je LF ideálním přirozeným režimem SDD pro prevenci nozokomiální pneumonie nebo sepse u pacientů s PMV. Pokud je výsledek pozitivní, lze LF klinicky použít ke zvýšení přežití kriticky nemocných pacientů, ke zvýšení míry odvykání od MV, ke snížení předepisování antibiotik a nakonec ke snížení nákladů na léčbu.

REFERENCE (Seznam bez PMID č.)

12. CFSAN/Úřad pro bezpečnost potravinářských přídatných látek. Dopis s odpovědí agentury: Oznámení GRAS č. GRN 000077. Webová stránka US Food and Drug Administration. http:// www.fda.gov/Food/FoodIngredientsPackaging/GenerallyRecognizedasSafeGRAS/GRASListings/ucm154188.htm. 14. srpna 2001. Zpřístupněno 21. května 2009.