Kohlenmonoxidspiegel und Schweregrad der Sichelzellenanämie

Die Sichelzellanämie ist eine autosomal-rezessive Erkrankung und die häufigste genetische Erkrankung bei Afroamerikanern. Ungefähr 0,15 % der Afroamerikaner sind homozygot für die Sichelzellkrankheit und 8 % haben Sichelzellenmerkmale. Die Hämoglobin-S-Polymerisation führt zu Erythrozytenstarrheit, mikrovaskulärer Obstruktion, Entzündung und ischämischer Verletzung der Endorgane. Unsere veröffentlichten Daten weisen darauf hin, dass bis zu 50 % der Sichelzellpatienten aufgrund einer beeinträchtigten Bioverfügbarkeit von endogenem Stickstoffmonoxid an einer vaskulären Dysfunktion leiden, die zum großen Teil auf das Abfangen von Stickstoffmonoxid durch zellfreies Hämoglobin zurückzuführen ist. In früheren Studien haben wir gezeigt, dass Steady-State-Serum-LDH stark assoziiert ist mit 1) anderen Markern der intravaskulären Hämolyse, einschließlich zellfreiem Hämoglobin und Arginasespiegel im Plasma, 2) Spiegeln löslicher endothelialer Adhäsionsmoleküle und 3) einer beeinträchtigten vasodilatatorischen Reaktion auf ein NO-Donor. Darüber hinaus identifizierte eine signifikante Steady-State-LDH-Erhöhung eine Untergruppe von Patienten in unserer Kohorte sowie in der CSSCD-Kohorte mit einem erhöhten Risiko für die Entwicklung von pulmonaler Hypertonie, kutanen Beingeschwüren, Priapismus und frühem Tod. Frühere biochemische Studien haben einen signifikanten vorübergehenden Anstieg der Serum-LDH- und Plasmahämoglobinspiegel während VOC gezeigt, und diese vermutete Hyperhämolyse wurde durch 51Cr-markierte RBC-Studien bestätigt, die eine weitere Abnahme des RBC-Überlebens während VOC zeigten. Die Serum-LDH-Spiegel sind jedoch kein spezifischer Biomarker der Hämolyse, und darüber hinaus wurden diese Beobachtungen zum Überleben der roten Blutkörperchen nicht mit Markern der intravaskulären Hämolyse zu Studienbeginn bei Patienten mit Sichelzellkrankheit korreliert, um das Vorhandensein von chronischen Hyperhämolyse-Subphänotypen in Sichelzellen zu bestätigen Krankheit, wie sie in unserer früheren Arbeit postuliert wurde.

Die aktuellen Goldstandards der Zufalls- und Kohortenkennzeichnung von Erythrozyten, die zur Quantifizierung des Überlebens der Erythrozyten verwendet werden, leiden unter vielen technischen Nachteilen, die sie für den routinemäßigen klinischen Einsatz unpraktisch machen. Die Produktionsrate von ausgeatmetem CO wurde früher verwendet, um das Überleben der roten Blutkörperchen zu beurteilen, basierend auf dem Prinzip, dass praktisch das gesamte CO, das in Menschen produziert wird, aus der Spaltung der &bgr;-Methen-Bindung des Häms resultiert und vollständig über die Lungen ausgeschieden wird. Da die Zerstörung der roten Blutkörperchen etwa 80 % des Hämumsatzes im Körper ausmacht, kann die endogene CO-Produktion als quantitativer Indikator für die Lebensdauer der roten Blutkörperchen verwendet werden. Furne et al. haben zuvor über die Entwicklung einer einfachen, schnellen und nicht-invasiven Methode zur Bestimmung der Erythrozytenlebensdauer berichtet, basierend auf der Messung der ausgeatmeten alveolären CO-Konzentration unmittelbar nach dem Aufwachen, korrigiert um atmosphärisches CO, bestimmt mit einem Gerät, das das Gleichgewicht des Körpers simuliert mit CO mit Ergebnissen, die mit Standardmarkierungstechniken vergleichbar sind. Wir schlagen vor, dass diese Methodik auch einen quantitativen, einfachen und nicht-invasiven Test zur Untersuchung der Erythrozytenlebensdauer und damit der Hämolyserate bei Patienten mit Sichelzellanämie bereitstellen könnte.

Diese Studie zielt darauf ab, 1) die Verwendung der endalveolären CO-Konzentration als quantitatives Maß für die Lebensdauer der roten Blutkörperchen und die hämolytische Rate bei Patienten mit Sichelzellenanämie zu etablieren; 2) Untersuchung des Zusammenhangs zwischen der von der endalveolären CO-Konzentration abgeleiteten Lebensdauer der roten Blutkörperchen und Labormessungen des hämolytischen Schweregrads; und 3) Untersuchung des Zusammenhangs zwischen der von der endalveolären CO-Konzentration abgeleiteten Lebensdauer der roten Blutkörperchen und dem Auftreten verschiedener klinischer Folgeerscheinungen der Sichelzellanämie.