HEpatisk regenerering med koblet plasmafiltrering og adsorption til ekstrakorporal leverafgiftning (HERCOLE)

CPFA tillader en forbedring af blodtryk og inflammatorisk respons under sepsis og multiorgansvigt. Dette ekstrakorporale afgiftningssystem blev udviklet til ikke-specifikt at fjerne større mediatorer under systemisk inflammation med et ekstrakorporalt kredsløb bestående af et plasmafilter, en harpikspatron og en high-flux dialysator. På nuværende tidspunkt udføres det ved brug af en fempumps modulær behandling bestående af et plasmafilter og en efterfølgende absorption på en uselektiv hydrofob harpikspatron og en endelig passage af det rekonstituerede blod gennem et polyethersulfonhæmofilter med høj permeabilitet, hvor konvektiv udveksling kan påføres i en efterfortyndingstilstand. Ronco et al. i 2002 sammenlignede CPFA-behandling med kontinuerlig veno-venøs hæmodiafiltration (CVVHDF) hos 10 patienter ramt af septisk shock. Patienterne gennemgik 10 timers CPFA, og en stigning i arterielt blodtryk og en signifikant reduktion af noradrenalin-dosis blev observeret i sammenligning med det arterielle blodtryk og noradrenalin-doseringen opnået med CVVHDF-behandlingen. Formica et al. i 2004 bekræftede disse resultater ved hjælp af 100 CPFA-behandlinger hos 12 patienter ramt af septisk shock med eller uden akut nyreskade. Patientoverlevelse efter 28 dage var 90 %, mens overlevelse efter 90 dage var 70 %. Mao et al. sammenlignede også CPFA med High Volume Hemofiltration, og de viste, at CPFA øgede forholdet mellem anti-inflammatoriske og pro-inflammatoriske cytokiner; CPFA forbedrede humant leukocytantigen (HLA) klasse II-ekspression på monocytter og forbedrede leukocytresponset på inflammation ved at måle leukocytproduktionen af ​​Tumor Necrosis Factor-alfa. For nylig har Livigni et al. på vegne af den italienske gruppe for evaluering af interventioner inden for intensivmedicin gennemførte et randomiseret kontrolleret forsøg med 330 voksne patienter med septisk shock, 192 blev randomiseret til enten at få CPFA tilføjet til standardbehandlingen eller ej. CPFA skulle udføres dagligt i 5 dage, der varede mindst 10 timer/dag. Forsøget blev stoppet, fordi næsten 50 % af patienterne ikke kunne opnå behandlingsafslutning på grund af tekniske årsager (primært koagulation). Forsøget observerede, at patienter med de højeste mængder af behandlet plasma så ud til at have en overlevelsesfordel. Teknikken undergik yderligere modifikationer for at forbedre de tekniske aspekter og antikoagulering, og et nyt forsøg er nu i gang med en høj plasmadosis > 0,18 liter/kg/dag.

Med hensyn til fjernelse af levertoksin afhænger det af afgiftningssystemets evne til at udtrække albuminbundne toksiner ved hjælp af adsorption. Adsorptionen består i konsolidering på overfladen af ​​et fast materiale af molekyler, der flyder i en væske efter at have matchet væsken med det faste stof. Konsolideringen skyldes svage grænser som i tilfældet med Van der Waals og hydrofobe grænser. Selektiviteten af ​​adsorption opstår, når albuminmolekyler let passerer gennem sorbenten, mens sorbenten trækker de albuminbårne toksiner ind i sorbentens porer. Levertoksinerne er ofte hydrofobe og med molekylvægt < 1.000 daltons (bilirubin = 406 daltons, cholsyre = 283 daltons, chenodeoxycholsyre = 272 daltons). Albuminstrukturen består af 3 domæner, hvilket tillader en multi-bindende proteintransport. Hvad angår bilirubin, er dets proteinbinding en fysiologisk beskyttelsesmekanisme til at forhindre fri bilirubin-diffusion og toksicitet i humant væv. Mængden af ​​bilirubinproduktion er omkring 300 gr/dag. Det molekyle, der er tættest bundet til albumin, er ikke-konjugeret bilirubin: mængden af ​​ikke-konjugeret bilirubin, der ikke er bundet til albumin, er < 0,1 %. Ikke-konjugeret bilirubin betragtes i øjeblikket som "indirekte" bilirubin, fordi det giver en indirekte reaktion med standard diazo-reagenser. Konjugeret bilirubin er også bundet til albumin, men med en reduceret affinitet. Albumin-bilirubinbindingen sker ved hjælp af kovalente eller ikke-kovalente styrker. De 2 bilirubinbindingssteder på albumin viser forskellige associationskonstanter (Ka). Det primære sted har en høj affinitet, dets Ka er 55-68 mikromol/L, og det kan kun binde 1 mol bilirubin. Det sekundære sted har en lav affinitet, dets Ka er 4,4-5,0 mikromol/L og det kan binde mere end 1 mol bilirubin. Et mellemrum mellem 20 og 50 ångstrøm mellem albumin og sorbenten er nødvendig for at flytte bilirubin fra albumin til sorbenten.

CPFA-effektiviteten på bilirubinadsorption er baseret på hydrofobe polystyren-divinylbenzen-copolymermatricer af harpikspatronen, der har en gennemsnitlig porestørrelse på 30 nanometer. Harm et al. rapporterede, at den hydrofobe polystyren-divinylbenzen-copolymer af CPFA-harpikspatron (type B-copolymer: middeldiameter 128 mikron, porestørrelse 30 nanometer og overfladeareal på 700 m2/gr harpiks) binder en større mængde bilirubin end mængden af ​​bilirubin bundet med andre former for polystyren-divinylbenzen copolymer matricer testet (type A copolymer: middeldiameter 120 mikron, porestørrelse 15 nanometer og overfladeareal på 900 m2/gr harpiks; type C copolymer: middel diameter 37 mikron, porestørrelse 100 nanometer og overfladeareal på 200 m2/gr harpiks).

Få forfattere vurderede in vivo bilirubinadsorberende evne af den neutrale styrenharpiks af CPFA. Caroleo et al. rapporterede det første tilfælde af fjernelse af levertoksiner ved hjælp af CPFA hos en patient ramt af akut leversvigt på grund af kardiogent shock. Maggi et al. rapporterede yderligere 2 tilfælde, hvor bilirubinfjernelse blev opnået hos 2 patienter med forsinket graftfunktion efter levertransplantation. Patienterne opnåede en 40% bilirubinreduktion efter 3 behandlinger med CPFA, der varede 3 timer hver.