Helle Lichtexposition bei kritisch kranken Patienten

PER2-Transkript- und Proteinspiegel bei Patienten, die sich einer Herzoperation nach intensiver Lichttherapie unter Verwendung von Blutproben, bukkalen Swaps und rechtsatrialem Myokard unterziehen. Darüber hinaus werden wir die Korrelation der PER2-Spiegel und des PER2-bezogenen Metabolismus untersuchen und einen Mikroarray-Screening des gesamten Genoms anhand der gesammelten Gewebe-/Blutproben durchführen.

Die Patienten werden 10 bis 1 Tag vor der Operation aufgenommen und erhalten entweder eine Box mit intensivem (hellem Licht) oder ein Placebo/Kontrollgerät (Box mit schwachem/Nachtlicht). Der Patient beginnt 7 Tage vor der Operation jeden Morgen von 8.30 bis 9.00 Uhr mit der Verwendung der Lichtbox. Der Patient muss die Box so nah wie möglich an seinen Augen halten und darf während der Behandlungszeit nicht weggehen.

1. Blut-/Bukkalabstriche werden am Tag der Aufnahme (10-1 Tage vor der Operation) zwischen 7 und 10 Uhr ohne Lichttherapie und am Tag der Operation zwischen 7 und 10 Uhr vor der Anästhesieeinleitung nach einer Woche Licht entnommen/ Placebo-Therapie.

   Ein kleines Stück des rechtsatrialen Myokards (das aus einer Herzkanülierung stammt und ansonsten entsorgt wird) wird im OP in flüssigen Stickstoff gegeben und zur weiteren Analyse aufbewahrt.

   Zusätzlich werden wir 72 Std. eine Blutprobe entnehmen. nach der Operation und Bestimmung des Troponin-I-Spiegels.

   Die Untersuchung dieser Patientenpopulation wird die notwendigen Beweise dafür liefern, ob Licht auch in einer perioperativen Umgebung wirksam sein könnte, um Schäden am Myokard während risikoreicher Herzoperationen zu verhindern oder zu verringern. Darüber hinaus wird es uns helfen zu verstehen, ob Licht allgemein zur Vorbeugung oder Behandlung von Herzischämie eingesetzt werden könnte.

2. Wir werden unsere Lichtboxen am ersten Morgen nach der Aufnahme von 8.30 bis 9.00 Uhr für 30 Minuten bei Intensivpatienten einsetzen. Vor der Lichttherapie/Sonnenaufgang und unmittelbar nach der Lichttherapie wird eine Blutprobe entnommen. Diese Proben werden auf Melatoninspiegel analysiert. Wir haben gezeigt, dass eine wirksame intensive Blaulichttherapie die Melatonin-Plasmaspiegel bei gesunden menschlichen Freiwilligen signifikant unterdrückt, was das gewünschte Ergebnis der Lichttherapie ist. Wir haben auch gezeigt, dass Lichteinfall durch Fenster kein solches Ergebnis erzielt. Die Lichttherapie wird bis zu 10 Tage fortgesetzt und Blutproben werden jeden Morgen vor Sonnenaufgang und nach der Lichttherapie entnommen. Bei sedierten Patienten mit geschlossenen Augen werden die Augen manuell geöffnet und befeuchtet, bevor die Lichttherapie eingeleitet wird. Die Stichprobengröße beträgt n=40 (10 Lichtbehandlungen 5 Tage, 10 Lichtbehandlungen 10 Tage und 10 Standard-Raumlichtbehandlungen 5 und 10 Tage). Zusätzliche Messwerte aus der Plasmaprobe sind Triglycerid- und ANGPTL4-Spiegel, da wir bereits gezeigt haben, dass intensives Licht Triglyceride bei gesunden Freiwilligen signifikant herunterreguliert. Außerdem haben wir kürzlich ANGPTL4 als wichtigstes lichtabhängiges Protein entdeckt. ANGPTL4 ist ein Schlüsselregulator von Triglyceriden und der Endothelfunktion beim Menschen, und Triglyceridspiegel sind auch ein Hinweis auf die Endothelfunktion. Dieser Ansatz wird es uns ermöglichen, die Wirksamkeit unseres Lichttherapieansatzes zu bewerten, und wird darüber hinaus einen Einblick in lichtinduzierte endotheliale Mechanismen beim Menschen geben.

Um die Endothelfunktion weiter zu untersuchen, werden wir das Endo_PAT-Gerät (Itamar Medical Ltd, Franklin, MA) verwenden, von dem gezeigt wurde, dass es endotheliale Dysfunktion und Veränderungen bei kritisch kranken Patienten zuverlässig erkennt. Es hat sich gezeigt, dass dieses Gerät sogar bei Patienten funktioniert, die sich einer Vasopressortherapie unterziehen. Dieses Gerät ist nicht invasiv und funktioniert wie ein SpO2-Monitor mit integrierter Manschettendruckmessung.

Schließlich werden wir Aktigraphie (Actiwatch, Phillips) verwenden, um zirkadiane Muster und damit verbundene Veränderungen nach der Lichttherapie zu analysieren. Wir haben bereits von der FDA zugelassene Aktigraphiegeräte gekauft und gezeigt, dass intensives Licht den zirkadianen Rhythmus bei gesunden Freiwilligen stärkt. Uhren werden für die Dauer der Lichttherapie um das Handgelenk getragen und sind nicht invasiv.