Lactoferrin versus placebo hos ICU-patienter (RCT)

1. Introduktion

   1.1. Lactoferrin molekyle

   Lactoferrin (LF) er jernbindende mælkeprotein, som navnet antyder (lacto refererer til mælkeprotein, og ferrin betyder jern. LF hjælper med at modulere jernniveauet i kroppen [1-3]. LF er en del af mælkevalleproteinet. Råmælken (den første mælk produceret hos mødre efter fødslen) har syv gange mere LF end moden mælk [4].

   LF findes overalt i kroppen og har brug for immunitet mod mikrober. det findes i mange organer som nyrer, lunger, galdeblære, bugspytkirtel, tarm, lever, prostata og også i kropsvæsker som spyt, tårer, sperm, cerebrospinalvæske, urin, bronkial sekret, vaginalt udflåd, ledvæske, navlestreng blod, blodplasma og immuncellerne [1,2,4].

   LF har mange gavnlige virkninger i kroppen. Det har antioxidant, immunmodulerende, anti-inflammatorisk, antimikrobiel og antiviral effekt [5,6] som vist i figur 1 [7].

   Figur 1: forskellige virkninger af lactoferrin [7]

   1.2. Lactoferrin som antioxidantmolekyle

   Kroppen påvirkes af flere faktorer såsom patogener, miljøforurenende stoffer og toksiner. Dette fører til udvikling og akkumulering af reaktive oxygenarter (ROS) i kroppen, som er kendt som oxidativt stress. ROS kan forårsage mange sygdomme som kræft; så antioxidant effekt produceret af flere molekyler som LF kan stoppe skaden induceret af ROS [8,9]. Målet er at opretholde balancen mellem antioxidantmolekyle og ROS. LF er en type antioxidantmolekyler, som øger aktiviteten af ​​endogene antioxidantveje [10].

   LF fungerer som et neurobeskyttende middel ved Parkinsons sygdom og Alzheimers sygdom [11-13]. Det beskytter også mod osteoporose ved at hæmme osteoblastaktivitet og dets antioxidantvirkning [14,15].

   LF forbedrer glukosemetabolismen hos patienter med type 2-diabetes mellitus via forstærkning af det insulinmedierende respons [16-19] og forhindrer fedme på grund af ubalance i kropsfedtmetabolismen [17,20]. Det reducerer også blodtrykket ved hypertension [21].

   1.3. Lactoferrin som antipatogent og immunmodulerende molekyle

   LF har antibakteriel aktivitet mod Gram-positive og Gram-negative bakterier, da det dræber patogener, forhindrer biofilmdannelse af Staphylococcus aureus eller Pseudomonas aeruginosa [22,23]. LF forhindrer også virale, bakterielle, svampe- og protozoale mave-tarmkanalinfektioner [22,24]. LF forbedrer behandlingen af ​​Helicobacter pylori gastrisk infektion [25]. LF beskytter også mod endotoksæmi, bakteriæmi, sepsis og nekrotisk enteritis efter delvis tarmresektion [26] og hos nyfødte [27-29].

   LF fungerer som antibakterielt middel ved at dræbe bakteriecellerne, modulering af immunsystemet. Derudover binder LF til jern, hvilket fører til dets fravær i medier, hvilket forårsager hæmning af bakterievækst, som beskytter kroppen mod infektion [30].

   LF har en antiviral aktivitet og øger effekten af ​​antivirale lægemidler [31].

   LF fungerer som antiviralt middel ved at blokere patogenets overfladereceptorer og forhindre det i at binde sig til målcellen, for eksempel ved at binde til angiotensin-konverterende enzym II-receptorer, som bruges af alvorligt akut respiratorisk syndrom - coronavirus 2 (SARS-CoV-2) til at passere cellemembran og dermed hæmme virusindtrængen i cellen [32-34].

   LF har også svampedræbende virkning mod dermatofytter og øger virkningen af ​​svampedræbende lægemidler [35,36]. Derudover har LF en antiparasitisk effekt ved behandling af toxoplasmose og malaria [37].

   Det har også en immunmodulerende effekt, stimulerer kroppen til at syntetisere cytokiner og kemokiner samt accelererer modningen af ​​immunsystemets celler [3,38,39].

   1.4. Lactoferrin som anti-inflammatorisk molekyle

   LF besidder også anti-inflammatorisk aktivitet i ikke-infektiøse lidelser såsom allergier, arthritis, cancer [40] og inflammatorisk colitis [41,42]. LF har anti-inflammatorisk effekt ved at hæmme ROS for at forhindre lipidperoxidation ved at chelatere jern. LF øger også produktionen af ​​anti-inflammatoriske cytokiner (IL-10) og undertrykker produktionen af ​​pro-inflammatoriske cytokiner (IL-6, IL-8, IL-1b og tumornekrosefaktor (TNF-α)). Derudover går LF ind i mastceller og interagerer med de inflammatoriske proteaser (chymase, cathepsin G og tryptase) [43].

   Lactoferrin hæmmer hovedsageligt produktionen af ​​ROS og yderligere lipidperoxidation ved at chelatere jern, som er essentielt for deres produktion, så det hæmmer den inflammatoriske vej [44].

   1.5. Lactoferrin til anæmi af inflammation

   LF behandler inflammatoriske lidelser ved at øge ferroproteinproduktionen og ved at sænke IL-6-niveauet for at omfordele endogent jern mellem blod og væv. Så LF bruges som terapi for anæmi forårsaget af inflammation [45-47].

   1.6. Sikkerhed ved brug af lactoferrin

   LF er sikker at bruge. Dets sikkerhed er bevist af Food and Drug Administration [48]. Imidlertid kan bovin LF, som en ingrediens i komælk, forårsage overfølsomhed, så brug af lactoferrin har en risiko for allergisk reaktion og kontraindiceret i tilfælde af overfølsomhed over for komælksproteiner og ved laktoseintolerans [49,50]. Andre bivirkninger af LF er milde inkluderer: mavesmerter, opkastning og forstoppelse [51].

2. Formålet med undersøgelsen

   Formålet er at studere effekten af ​​lactoferrin på forbedring af kliniske resultater hos ICU-patienter sammenlignet med placebo, og også at evaluere dets sikkerhed.

3. Metoder

   3.1. Studere design

   Forskningen vil være et dobbeltblindt, randomiseret kontrolleret klinisk forsøg for at evaluere effektiviteten og sikkerheden af ​​et lægemiddel. Randomisering vil være 1:1 og opnås af uafhængige kliniske farmaceuter, der arbejder på ICU-afdelinger på hospitalet. Både patienter og efterforskere vil blive blindet for identifikation af behandling og placebogrupper. Tildeling af patienter i deres grupper vil blive foretaget efter kontrol af opfyldelse af inklusion og ikke opfyldelse af eksklusionskriterier inden for 24 timer efter indlæggelse på ICU. Alle patienter vil modtage standardbehandling ved indlæggelsen.

   3.2. Patienter og populationer

   En stikprøve på 650 patienter (325 patienter i både gruppe A og B), som vil blive indlagt på ICU-afdelinger på Mansoura universitetshospital, vil blive brugt til at repræsentere befolkningen på ICU.

   3.3. Intervention

   Doser af LF fra 100 til 4500 mg dagligt for dets indikationer er sikre uden signifikant toksicitet [52]. Patienterne vil blive randomiseret (1:1) i to grupper (gruppe A og gruppe B). En dosis på 200 mg oralt to gange dagligt (400 mg dagligt) viser forbedringer i blodpladetal, lymfocyttal og serumhæmoglobinniveau [53].

   Så denne dosis vil blive valgt i denne undersøgelse. Én gruppe vil modtage to breve med 100 mg lactoferrin enteralt (enten oralt eller via Ryle-rør) hver 12. time (400 mg dagligt) i 28 dage plus standardbehandling. en anden gruppe vil kun modtage standardbehandlingen.

   3.4 Statistisk analyse og stikprøvestørrelse

   Statistisk analyse:

   Intention-to-treat (ITT) strategi vil blive brugt i denne undersøgelse. Kategoriske variable vil blive præsenteret som andel og procent. Kontinuerlige variable vil blive præsenteret som middelværdi (standardafvigelse), hvis normalfordelt eller som median (IQR) eller (25.-75. percentil) for ikke-normalfordelte data Mann-Whitney test eller t-test vil blive brugt til at sammenligne baseline karakteristika og resultater mellem de to grupper. I sammenligning mellem de to grupper vil Mann-Whitney test blive brugt til at sammenligne proportioner for ikke-parametriske data (nominelle eller kategoriske) og til at sammenligne medianer for ikke-normalfordelte kontinuerlige parametriske data. Mens t-test kun vil blive brugt til at sammenligne middelværdier i tilfælde af normalfordelt kontinuerlig parametrisk. Så distributioner af kontinuerlige data vil blive testet for at kende den korrekte test, der skal bruges i sammenligning af parametriske data mellem de to grupper.

   Efterforskere vil rapportere 95 % konfidensintervallet, og P-værdien for vores statistiske test med niveau af statistisk signifikans vil være p-værdi < 0,05.

   Regressionsanalyse vil blive udført, hvis der er en statistisk signifikant forskel mellem baseline-karakteristika, herunder alder, køn, antal følgesygdomme (DM, hypertension (HTN), iskæmisk hjertesygdom (IHD), atrieflimren (AF), KOL) i For at udelukke effekten af ​​disse forvirrende variabler på undersøgelsens resultater. Forskere vil sammenligne 28-dages dødelighedsraten af ​​alle årsager, forekomsten af ​​overfølsomhedsreaktioner og behovet for invasiv mekanisk ventilation (IMV) ved hjælp af Mann-Whitney testen. mens t-testen vil blive brugt til at sammenligne dødsdagen, varigheden af ​​behovet for iltbehandling og IMV, og varigheden af ​​ICU-opholdet, og alle parameter målt i undersøgelsen, hvis de vil være normalfordelte, men hvis de vil være ikke- normalt fordelt, vil Mann-Whitney test blive brugt i stedet.

   . Statistisk analyse vil blive opnået med SPSS-software, version 26.

   Prøvestørrelse:

   Forsøgsevnen vil afhænge af det primære resultat (28-dages dødelighed). Andelen af ​​ICU-befolkningen i forhold til hele hospitalsbefolkningen er omkring 25 %. En samlet stikprøvestørrelse på 634 patienter ville opnå mindst 80 % (0,8) styrke til at påvise en risikoforskel på 0,2 (20 %) i 28-dages dødelighed af alle årsager (primært udfald) mellem alternativ hypotese og nulhypotesen (andele af to grupper er 0,5) med et signifikansniveau (α) på 0,05 og 95 % konfidensniveauandel i Clincalc.com lommeregner [55]. For at kompensere for det estimerede tab ved opfølgning og øge undersøgelsesstyrken med mere end 80 %, vil efterforskerne øge stikprøvestørrelsen i begge grupper til 650 patienter (317 i hver undersøgelsesgruppe).

   Dødelighedsdataene blev estimeret ud fra den gennemsnitlige dødelighed i august, september og oktober 2023 på Mansoura University Hospital ICU afdelinger blandt alle indlagte patienter. Dødeligheden viser sig at være omkring 720 tilfælde i disse 3 måneder (240 tilfælde/måned) hos ICU-patienter, der modtager standardbehandling. Onlinesystemet er blevet brugt til at opnå dødelighed i disse tre måneder. Hypotesen er, at LF vil mindske dødeligheden med 20%, så dødeligheden vil falde fra 240 til 192 pr. måned.

4. Datakvalitet og sikkerhed

   Efterforskere vil indsamle data fra hospitalssystemet direkte i et excel-ark. Patienthemmeligheden vil blive holdt før, under og efter undersøgelsen. Patienter, der udskrives inden 28 dages hospitalsophold, vil blive kommunikeret på dag 28 for at kende dødeligheden på dag 28.

5. Offentliggørelse af undersøgelsesresultater og finansiering

   På grund af størrelsesbegrænsninger ved publicering af forskningen som én artikel i et tidsskrift. Efterforskere sigter mod at opdele denne forskning i tre artikler og publicere disse artikler i peer-review-tidsskrifter (3-trins publikationer).

   Finansiering Der er ingen finansieringskilde til denne undersøgelse

   Interessekonflikt Efterforskerne erklærer ingen relevant interessekonflikt

6. Etiske overvejelser

Etisk godkendelse vil blive taget fra Institutional Review Board (IRB), det medicinske fakultet, Mansoura-universitetet, forskningsetiske komitéer på det medicinske og farmaceutiske fakultet, Tanta-universitetet. Fordelene ved interventionen for patienterne opvejer de forventede risici. Informeret samtykke vil blive indhentet fra alle deltagere i denne forskning. Deltagernes fortrolighed og fortroligheden af ​​data vil blive opretholdt. Enhver uventet risiko, der dukkede op under forskningen, vil blive klaret til deltagerne, IRB og etiske udvalg til tiden. Alle undersøgelsesprocedurer vil følge standarden i Helsinki-erklæringens (1964) principper