Jaterní regenerace se sdruženou filtrací plazmy a adsorpcí pro mimotělní detoxikaci jater (HERCOLE)

CPFA umožňuje zlepšení krevního tlaku a zánětlivé reakce během sepse a multiorgánového selhání. Tento mimotělní detoxikační systém byl vyvinut pro nespecifické odstranění větších mediátorů při systémovém zánětu s mimotělním okruhem skládajícím se z plazmového filtru, pryskyřičné patrony a vysokoprůtokového dialyzátoru. V současné době se provádí pomocí modulární úpravy s pěti čerpadly, která se skládá z plazmového filtru a následné absorpce na neselektivní hydrofobní pryskyřičné patroně a konečného průchodu rekonstituované krve přes vysoce propustný polyethersulfonový hemofiltr, ve kterém mohou být konvektivní výměny být aplikován v postdilučním režimu. Ronco a kol. v roce 2002 porovnával léčbu CPFA s kontinuální veno-venózní hemodiafiltrací (CVVHDF) u 10 pacientů postižených septickým šokem. Pacienti podstoupili CPFA v délce 10 hodin a bylo pozorováno zvýšení arteriálního krevního tlaku a významné snížení dávky norepinefrinu ve srovnání s arteriálním krevním tlakem a dávkou norepinefrinu dosaženou léčbou CVVHDF. Formica a kol. v roce 2004 potvrdili tyto výsledky pomocí 100 ošetření CPFA u 12 pacientů postižených septickým šokem s akutním poškozením ledvin nebo bez něj. Přežití pacientů po 28 dnech bylo 90 %, zatímco přežití po 90 dnech bylo 70 %. Mao a kol. také porovnávali CPFA s vysokoobjemovou hemofiltrací a prokázali, že CPFA zvyšuje poměr mezi protizánětlivými a prozánětlivými cytokiny; CPFA zvýšila expresi lidského leukocytárního antigenu (HLA) třídy II na monocytech a zlepšila odpověď leukocytů na zánět měřením produkce leukocytů faktoru nekrotizujícího tumor-alfa. Nedávno Livigni et al. jménem italské skupiny pro hodnocení intervencí v medicíně intenzivní péče provedla randomizovaná kontrolovaná studie, do které bylo zařazeno 330 dospělých pacientů se septickým šokem, 192 bylo randomizováno tak, aby buď měli CPFA přidáno ke standardní péči, nebo ne. CPFA měla být prováděna denně po dobu 5 dnů, trvající alespoň 10 h/den. Studie byla zastavena, protože téměř 50 % pacientů nemohlo dokončit léčbu z technických důvodů (především koagulace). Studie pozorovala, že pacienti s nejvyšším množstvím léčené plazmy měli zřejmě prospěch z přežití. Technika prošla dalšími úpravami pro zlepšení technických aspektů a antikoagulace a nyní probíhá nová zkouška s vysokou dávkou plazmy > 0,18 l/kg/den.

Odstranění jaterních toxinů závisí na schopnosti detoxikačního systému extrahovat toxiny vázané na albumin pomocí adsorpce. Adsorpce spočívá v konsolidaci molekul plovoucích v kapalině na povrchu pevné látky po sloučení kapaliny s pevnou látkou. Konsolidace je způsobena slabými vazbami jako v případě Van der Waalsa a hydrofobními vazbami. K selektivitě adsorpce dochází, když molekuly albuminu snadno procházejí sorbentem, zatímco sorbent vtahuje albuminem nesené toxiny do pórů sorbentu. Jaterní toxiny jsou často hydrofobní a mají molekulovou hmotnost < 1 000 daltonů (bilirubin = 406 daltonů, kyselina cholová = 283 daltonů, kyselina chenodeoxycholová = 272 daltonů). Struktura albuminu se skládá ze 3 domén, což umožňuje multivazebný transport proteinů. Pokud jde o bilirubin, jeho vazba na proteiny je fyziologickým ochranným mechanismem, který zabraňuje difúzi a toxicitě volného bilirubinu v lidských tkáních. Množství produkce bilirubinu je asi 300 gr/den. Molekula nejpevněji vázaná na albumin je nekonjugovaný bilirubin: množství nekonjugovaného bilirubinu nenavázaného na albumin je < 0,1 %. Nekonjugovaný bilirubin je v současnosti považován za „nepřímý“ bilirubin, protože poskytuje nepřímou reakci se standardními diazo činidly. Konjugovaný bilirubin je také vázán na albumin, ale se sníženou afinitou. Vazba albumin-bilirubin se vyskytuje prostřednictvím kovalentních nebo nekovalentních sil. 2 vazebná místa bilirubinu na albuminu vykazují různou asociační konstantu (Ka). Primární místo má vysokou afinitu, jeho Ka je 55-68 mikromol/l a může vázat pouze 1 mol bilirubinu. Sekundární místo má nízkou afinitu, jeho Ka je 4,4-5,0 mikromol/l a může vázat více než 1 mol bilirubinu. K přesunu bilirubinu z albuminu do sorbentu je zapotřebí mezera mezi 20 a 50 ångströmů mezi albuminem a sorbentem.

Účinnost CPFA na adsorpci bilirubinu je založena na hydrofobních matricích kopolymeru polystyren-divinylbenzen pryskyřicové patrony, které mají střední velikost pórů 30 nanometrů. Harm a kol. uvedli, že hydrofobní polystyrén-divinylbenzenový kopolymer CPFA pryskyřičné patrony (kopolymer typu B: střední průměr 128 mikronů, velikost pórů 30 nanometrů a povrch 700 m2/gr pryskyřice) váže větší množství bilirubinu než množství bilirubinu vázaného na jiné druhy polystyrén-divinylbenzenových kopolymerních matric testované (kopolymer typu A: střední průměr 120 mikronů, velikost pórů 15 nanometrů a plocha povrchu 900 m2/gr pryskyřice; kopolymer typu C: střední průměr 37 mikronů, velikost pórů 100 nanometrů a plocha povrchu 200 m2/gr pryskyřice).

Jen málo autorů hodnotilo in vivo schopnost neutrální styrenové pryskyřice CPFA absorbovat bilirubin. Caroleo a kol. popsali první případ odstranění jaterních toxinů pomocí CPFA u pacienta postiženého akutním selháním jater v důsledku kardiogenního šoku. Maggi a kol. uvedli 2 další případy, kdy bylo dosaženo odstranění bilirubinu u 2 pacientů s opožděnou funkcí štěpu po transplantaci jater. Pacienti dosáhli 40% snížení bilirubinu po 3 ošetřeních CPFA trvajících každé 3 hodiny.