Eine Studie zur Lungenclearance nach hypertoner Kochsalzzufuhr unter Verwendung des tPAD-Geräts

Die Lungenerkrankung Mukoviszidose (CF) wird durch Austrocknung von Atemwegssekreten verursacht, was zu Schleimanhaftung, Infektion und Entzündung der Atemwege führt. Ein einfaches Mittel zur Wiederherstellung der Hydratation der CF-Atemwegsoberflächen ist das Inhalieren von hypertoner Kochsalzlösung (3–7 % NaCl), die osmotisch Wasser auf die Atemwegsoberfläche zieht. Die Rehydrierung der Schmierschicht der Atemwegsoberflächenflüssigkeit erleichtert die mukoziliäre Clearance (MCC) und damit die Entfernung eingeatmeter Infektionserreger. Jüngste Studien haben (1) die kurzfristigen (zwei Wochen) positiven Wirkungen von viermal täglich inhalierter hypertoner Kochsalzlösung (HS) auf Lungenfunktion, MCC und Lebensqualität und (2) die langfristigen (ein Jahr) Vorteile der Inhalation beschrieben HS zweimal täglich auf Lungenfunktion und Lungenexazerbationshäufigkeit. Folglich wird inhaliertes HS jetzt landesweit von ~55 % der Patienten mit CF verwendet. Aufgrund der großen Anzahl von Medikamenten, die CF-Patienten täglich in Verbindung mit Atemwegsreinigungstechniken einnehmen, besteht eine hohe Behandlungsbelastung, die zu einer verminderten Lebensqualität führt.

Sowohl die Cystic Fibrosis Foundation als auch führende CF-Kliniker unterstützen die Idee, dass die Verwendung von hypertoner Kochsalzlösung heute ein Behandlungsstandard ist. Die Forscher glauben, dass die Verwendung eines speziellen Geräts zur transnasalen pulmonalen Aerosolverabreichung (tPAD) zur Verabreichung von HS diesen Behandlungsstandard verbessern wird, indem die Behandlungsbelastung während der Wachstunden von CF-Patienten verringert, eine bessere Compliance sichergestellt und möglicherweise die Wirksamkeit und Verträglichkeit von verbessert wird HS eingeatmet.

Eine frühere Ablagerungsstudie mit dem tPAD an sechs gesunden erwachsenen Probanden zeigte, dass ~38 % des 7 % HS-Aerosols, das von der Nasenkanüle abgegeben wird, in der Lunge des Erwachsenen abgelagert werden, ohne akute Sicherheits- oder Verträglichkeitsprobleme (Parion Sciences Protocol PS-D100 -102; Scott Donaldson, PI). Diese Abscheidungseffizienz entsprach der des auf oralem Weg verwendeten Pari LC Star, das als Standard-Praxis-Komparator verwendet wurde. Allerdings führte die Verneblung mit 7 % HS durch das tPAD zu einer periphereren Ablagerung des Aerosols als beim Vergleichsgerät Pari LC Star.

Zuvor wurde gezeigt, dass die Gabe von 5 ml 7%iger HS QID durch den Pari LC Star zu einer signifikanten Verbesserung der Lungenfunktion bei CF-Patienten führt. Die Forscher schätzen, dass dieses Dosierungsschema ~400 mg NaCl pro Tag ablagert, aber vier ~18-minütige Verabreichungen erfordert (Ablagerungsrate = 5,8 mg/min). Obwohl HS in der CF-Population im Allgemeinen gut vertragen wird, tritt eine Unverträglichkeit auf, die weitgehend mit der Rate der NaCl-Abgabe an den Oropharynx und die Oberflächen der Atemwege zusammenhängt. Da Verneblergeräte, die Aerosole über eine Nasenkanüle verabreichen können, derzeit nicht verfügbar sind, hat Parion Sciences einen kundenspezifischen Vernebler-Abstandshalter entwickelt, der das Aerosol aus einem zugelassenen und vermarkteten Aerogen Aeroneb Pro-Vibrationsnetzvernebler in eine Nasenkanüle ohne nennenswertes „Ausregnen“ oder mitreißt tropft aus der Kanüle. Das verwendete tPAD-System hat eine Ausgaberate von ~50 ul/min und emittiert somit ~3,5 mg/min NaCl und lagert ~1,3 mg/min in der Lunge ab (38 % Abscheidungseffizienz). Wenn es über Nacht für 8 Stunden verwendet wird, schätzen die Forscher, dass 640 mg NaCl in der Lunge abgelagert werden. Daher gehen die Forscher davon aus, dass dieses neuartige Verabreichungssystem bei Anwendung über Nacht im Vergleich zu einer viermal täglichen Behandlung mit einem oralen Standardvernebler die Fähigkeit besitzt, etwa 50 % mehr NaCl-Masse an die Lunge abzugeben, wodurch die Wirksamkeit möglicherweise gesteigert wird. Da die Lungenablagerungsrate jedoch weniger als 25 % der des standardmäßigen oralen Verneblers beträgt, gehen die Forscher davon aus, dass das tPAD auch besser vertragen wird und die Notwendigkeit von HS-Behandlungen tagsüber überflüssig machen wird. In dieser Studie untersuchen die Forscher die Sicherheit, Verträglichkeit und Wirkung auf die mukoziliäre und resorbierbare Clearance-Rate einer 7%igen HS-Lösung, die kontinuierlich über Nacht transnasal verabreicht wird.

Das tPAD ist ein Gerät ohne signifikantes Risiko, das aus einem für 510 K zugelassenen Aerogen Aeroneb Pro-Vibrationsnetzvernebler mit einer kundenspezifischen Verneblerkammer besteht, die den Anschluss einer Standard-Nasenkanüle ermöglicht. Das Protokoll PS-D201 wird vom NIH Grant 2R44HL110502-02 „Hypertonic Saline for Cystic Fibrosis“ finanziert.