Lactoferrin versus Placebo bei Intensivpatienten (RCT)

1. Einführung

   1.1. Lactoferrin-Molekül

   Lactoferrin (LF) ist, wie der Name schon sagt, ein eisenbindendes Milchprotein (Lacto bezieht sich auf Milchprotein und Ferrin bedeutet Eisen). LF hilft, den Eisenspiegel im Körper zu regulieren [1-3]. LF ist ein Bestandteil des Milchmolkenproteins. Das Kolostrum (die erste Milch, die Mütter nach der Entbindung produzieren) hat siebenmal mehr LF als reife Milch [4].

   LF kommt überall im Körper vor und benötigt Immunität gegen Mikroben. Es kommt in vielen Organen wie Nieren, Lungen, Gallenblase, Bauchspeicheldrüse, Darm, Leber, Prostata und auch in Körperflüssigkeiten wie Speichel, Tränen, Sperma, Liquor, Urin, Bronchialsekret, Vaginalausfluss, Gelenkflüssigkeit und Nabelschnur vor Blut, Blutplasma und die Immunzellen [1,2,4].

   LF hat viele positive Wirkungen im Körper. Es hat eine antioxidative, immunmodulatorische, entzündungshemmende, antimikrobielle und antivirale Wirkung [5,6], wie in Abbildung 1 dargestellt [7].

   Abbildung 1: Verschiedene Wirkungen von Lactoferrin [7]

   1.2. Lactoferrin als antioxidatives Molekül

   Der Körper wird von mehreren Faktoren wie Krankheitserregern, Umweltschadstoffen und Giftstoffen beeinflusst. Dies führt zur Entwicklung und Anreicherung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) im Körper, was als oxidativer Stress bekannt ist. ROS können viele Krankheiten wie Krebs verursachen; Daher kann die antioxidative Wirkung, die von mehreren Molekülen wie LF erzeugt wird, den durch ROS verursachten Schaden stoppen [8,9]. Das Ziel besteht darin, das Gleichgewicht zwischen antioxidativen Molekülen und ROS aufrechtzuerhalten. LF ist eine Art antioxidativer Moleküle, die die Aktivität endogener antioxidativer Signalwege steigern [10].

   LF wirkt als neuroprotektives Mittel bei der Parkinson-Krankheit und der Alzheimer-Krankheit [11–13]. Es schützt auch vor Osteoporose, indem es die Osteoblastenaktivität und seine antioxidative Wirkung hemmt [14,15].

   LF verbessern den Glukosestoffwechsel bei Patienten mit Typ-2-Diabetes mellitus durch Verstärkung der Insulin-vermittelnden Reaktion [16-19] und verhindern Fettleibigkeit aufgrund eines Ungleichgewichts im Körperfettstoffwechsel [17,20]. Es senkt auch den Blutdruck bei Bluthochdruck [21].

   1.3. Lactoferrin als antipathogenes und immunmodulierendes Molekül

   LF hat eine antibakterielle Wirkung gegen grampositive und gramnegative Bakterien, da es Krankheitserreger abtötet und die Bildung von Biofilmen durch Staphylococcus aureus oder Pseudomonas aeruginosa verhindert [22,23]. LF verhindert auch virale, bakterielle, Pilz- und Protozoeninfektionen des Magen-Darm-Trakts [22,24]. LF verbessern die Behandlung von Mageninfektionen mit Helicobacter pylori [25]. LF schützt auch vor Endotoxämie, Bakteriämie, Sepsis und nekrotischer Enteritis nach teilweiser Darmresektion [26] und bei Neugeborenen [27–29].

   LF wirkt als antibakterielles Mittel, indem es die Bakterienzellen abtötet und das Immunsystem moduliert. Darüber hinaus bindet LF an Eisen, was dazu führt, dass es in den Medien fehlt, was zu einer Hemmung des Bakterienwachstums führt, was den Körper vor Infektionen schützt [30].

   LF besitzen eine antivirale Aktivität und verstärken die Wirkung antiviraler Medikamente [31].

   LF wirken als antivirales Mittel, indem sie die Oberflächenrezeptoren des Erregers blockieren und ihn daran hindern, sich an die Zielzelle zu binden, indem sie beispielsweise an Angiotensin-Converting-Enzym-II-Rezeptoren binden, die das schwere akute respiratorische Syndrom – Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) – passieren lassen Zellmembran und hemmen so den Viruseintritt in die Zelle [32–34].

   LF hat auch eine antimykotische Wirkung gegen Dermatophyten und verstärkt die Wirkung von Antimykotika [35,36]. Darüber hinaus hat LF eine antiparasitäre Wirkung bei der Behandlung von Toxoplasmose und Malaria [37].

   Es hat auch eine immunmodulierende Wirkung, indem es den Körper zur Synthese von Zytokinen und Chemokinen anregt und die Reifung der Zellen des Immunsystems beschleunigt [3,38,39].

   1.4. Lactoferrin als entzündungshemmendes Molekül

   LF besitzt auch eine entzündungshemmende Wirkung bei nichtinfektiösen Erkrankungen wie Allergien, Arthritis, Krebs [40] und entzündlicher Kolitis [41,42]. LF hat eine entzündungshemmende Wirkung durch Hemmung von ROS, um die Lipidperoxidation durch Chelatisierung von Eisen zu verhindern. LF steigert auch die Produktion entzündungshemmender Zytokine (IL-10) und unterdrückt die Produktion entzündungsfördernder Zytokine (IL-6, IL-8, IL-1b und Tumornekrosefaktor (TNF-α)). Darüber hinaus dringen LF in Mastzellen ein und interagieren mit den entzündlichen Proteasen (Chymase, Cathepsin G und Tryptase) [43].

   Lactoferrin hemmt hauptsächlich die Produktion von ROS und die weitere Lipidperoxidation, indem es Eisen chelatisiert, das für ihre Produktion essentiell ist, und so den Entzündungsweg hemmt [44].

   1.5. Lactoferrin gegen Entzündungsanämie

   LF behandelt entzündliche Erkrankungen, indem es die Ferroproteinproduktion erhöht und den IL-6-Spiegel senkt, um endogenes Eisen zwischen Blut und Gewebe umzuverteilen. Daher wird LF als Therapie bei entzündungsbedingter Anämie eingesetzt [45-47].

   1.6. Sicherheit der Verwendung von Lactoferrin

   LF ist sicher in der Anwendung. Seine Sicherheit wurde von der Food and Drug Administration nachgewiesen [48]. Allerdings kann Rinder-LF als Bestandteil von Kuhmilch eine Überempfindlichkeit hervorrufen. Daher besteht bei der Verwendung von Lactoferrin das Risiko einer allergischen Reaktion und es ist bei Überempfindlichkeit gegen Kuhmilchproteine ​​und bei Laktoseintoleranz kontraindiziert [49,50]. Weitere milde Nebenwirkungen von LF sind: Magenschmerzen, Erbrechen und Verstopfung [51].

2. Ziel der Studie

   Ziel ist es, die Wirkung von Lactoferrin auf die Verbesserung der klinischen Ergebnisse bei Intensivpatienten im Vergleich zu Placebo zu untersuchen und auch seine Sicherheit zu bewerten.

3. Methoden

   3.1. Studiendesign

   Bei der Forschung handelt es sich um eine doppelblinde, randomisierte, kontrollierte klinische Studie zur Bewertung der Wirksamkeit und Sicherheit eines Arzneimittels. Die Randomisierung erfolgt 1:1 und wird von unabhängigen klinischen Apothekern durchgeführt, die auf Intensivstationen des Krankenhauses arbeiten. Sowohl Patienten als auch Prüfärzte werden zur Identifizierung der Behandlungs- und Placebogruppen verblindet. Die Einteilung der Patienten in ihre Gruppen erfolgt nach Prüfung der Erfüllung der Einschluss- und Nichterfüllung der Ausschlusskriterien innerhalb von 24 Stunden nach der Aufnahme auf die Intensivstation. Alle Patienten erhalten bei der Aufnahme die Standardversorgung.

   3.2. Patienten und Populationen

   Eine Stichprobe von 650 Patienten (325 Patienten in beiden Gruppen A und B), die auf Intensivstationen des Universitätskrankenhauses Mansoura aufgenommen werden, wird zur Darstellung der Bevölkerung auf der Intensivstation herangezogen.

   3.3. Intervention

   LF-Dosen von 100 bis 4500 mg täglich sind für ihre Indikationen sicher und weisen keine nennenswerten Toxizitäten auf [52]. Die Patienten werden randomisiert (1:1) in zwei Gruppen eingeteilt (Gruppe A und Gruppe B). Eine Dosis von 200 mg oral zweimal täglich (400 mg pro Tag) zeigt Verbesserungen der Thrombozytenzahl, der Lymphozytenzahl und des Serumhämoglobinspiegels [53].

   Daher wird diese Dosis in dieser Studie gewählt. Eine Gruppe erhält 28 Tage lang alle 12 Stunden (400 mg täglich) zwei Beutel mit 100 mg Lactoferrin enteral (entweder oral oder per Ryle-Röhrchen) plus die Standardbehandlung. Eine andere Gruppe erhält nur die Standardversorgung.

   3.4 Statistische Analyse und Stichprobengröße

   Statistische Analyse:

   In dieser Studie wird die Intention-to-Treat-Strategie (ITT) verwendet. Kategoriale Variablen werden als Anteil und Prozent dargestellt. Kontinuierliche Variablen werden als Mittelwert (Standardabweichung) dargestellt, wenn sie normalverteilt sind, oder als Median (IQR) oder (25.-75. Perzentil) für nicht normalverteilte Daten. Der Mann-Whitney-Test oder T-Test wird zum Vergleich der Basislinienmerkmale und verwendet Ergebnisse zwischen den beiden Gruppen. Im Vergleich zwischen den beiden Gruppen wird der Mann-Whitney-Test verwendet, um die Anteile für nichtparametrische Daten (nominal oder kategorial) zu vergleichen und um die Mediane für nicht normalverteilte kontinuierliche parametrische Daten zu vergleichen. Während der t-Test nur zum Vergleich von Mittelwerten im Fall normalverteilter kontinuierlicher Parameter verwendet wird. Daher werden Verteilungen kontinuierlicher Daten getestet, um den richtigen Test für den Vergleich parametrischer Daten zwischen den beiden Gruppen zu ermitteln.

   Die Ermittler geben das 95 %-Konfidenzintervall an und der P-Wert für unsere statistischen Tests mit einem statistischen Signifikanzniveau beträgt p-Wert < 0,05.

   Eine Regressionsanalyse wird durchgeführt, wenn statistisch signifikante Unterschiede zwischen den Ausgangsmerkmalen einschließlich Alter, Geschlecht, Anzahl der Komorbiditäten (DM, Bluthochdruck (HTN), ischämische Herzkrankheit (IHD), Vorhofflimmern (AF), COPD) bestehen Um die Auswirkung dieser Störvariablen auf die Studienergebnisse auszuschließen, vergleichen die Forscher die 28-Tage-Gesamtmortalitätsrate, das Auftreten von Überempfindlichkeitsreaktionen und die Notwendigkeit einer invasiven mechanischen Beatmung (IMV) mithilfe des Mann-Whitney-Tests. während der t-Test verwendet wird, um den Todestag, die Dauer des Bedarfs an Sauerstofftherapie und IMV und die Dauer des Aufenthalts auf der Intensivstation sowie alle in der Studie gemessenen Parameter zu vergleichen, wenn sie normalverteilt sind, aber wenn sie nicht normalverteilt sind. Normalverteilt wird stattdessen der Mann-Whitney-Test verwendet.

   . Die statistische Analyse erfolgt mit der SPSS-Software Version 26.

   Probengröße:

   Die Aussagekraft der Studie hängt vom primären Ergebnis (28-Tage-Mortalität) ab. Der Anteil der Intensivstationsbevölkerung an der gesamten Krankenhauspopulation beträgt etwa 25 %. Eine Gesamtstichprobengröße von 634 Patienten würde eine Aussagekraft von mindestens 80 % (0,8) erreichen, um einen Risikounterschied von 0,2 (20 %) in der 28-Tage-Gesamtmortalität festzustellen (primäres Ergebnis) zwischen Alternativhypothese und Nullhypothese (Verhältnisse zweier Gruppen betragen 0,5) mit einem Signifikanzniveau (α) von 0,05 und einem Konfidenzniveauverhältnis von 95 % in Clincalc.com Taschenrechner [55]. Um den geschätzten Verlust bei der Nachbeobachtung auszugleichen und die Aussagekraft der Studie um mehr als 80 % zu erhöhen, werden die Forscher die Stichprobengröße in beiden Gruppen auf 650 Patienten (317 in jeder Studiengruppe) erhöhen.

   Die Sterblichkeitsdaten wurden anhand der durchschnittlichen Sterblichkeit aller hospitalisierten Patienten im August, September und Oktober 2023 auf den Intensivstationen des Mansoura University Hospital geschätzt. Es wurde festgestellt, dass die Sterblichkeitsrate bei Intensivpatienten, die die Standardversorgung erhalten, in diesen drei Monaten bei etwa 720 Fällen (240 Fälle/Monat) liegt. Das Online-System wurde verwendet, um die Sterblichkeitsrate in diesen drei Monaten zu ermitteln. Die Hypothese ist, dass LF die Sterblichkeit um 20 % senken wird, sodass die Sterblichkeitsrate von 240 auf 192 pro Monat sinken wird.

4. Datenqualität und -sicherheit

   Die Ermittler sammeln die Daten aus dem Krankenhaussystem direkt in einer Excel-Tabelle. Die Vertraulichkeit der Patienten wird vor, während und nach der Studie gewahrt. Patienten, die vor 28 Tagen Krankenhausaufenthalt entlassen werden, werden am 28. Tag benachrichtigt, um die Sterblichkeit am 28. Tag zu erfahren.

5. Veröffentlichung der Studienergebnisse und Finanzierung

   Aufgrund von Größenbeschränkungen bei der Veröffentlichung der Forschung als ein Artikel in einer Zeitschrift. Ziel der Forscher ist es, diese Forschung in drei Artikel zu unterteilen und diese Artikel in Peer-Review-Zeitschriften zu veröffentlichen (dreistufige Veröffentlichungen).

   Finanzierung Für diese Studie gibt es keine Finanzierungsquelle

   Interessenkonflikt Die Ermittler geben an, dass kein relevanter Interessenkonflikt besteht

6. Ethische Überlegungen

Die ethische Genehmigung wird vom Institutional Review Board (IRB) der medizinischen Fakultät der Universität Mansoura und den Forschungsethikkommissionen der Fakultät für Medizin und Pharmazie der Universität Tanta eingeholt. Der Nutzen der Intervention für die Patienten überwiegt die erwarteten Risiken. Von allen Teilnehmern dieser Forschung werden Einverständniserklärungen eingeholt. Die Privatsphäre der Teilnehmer und die Vertraulichkeit der Daten werden gewahrt. Jedes während der Forschung auftretende unerwartete Risiko wird den Teilnehmern, dem IRB und den Ethikkommissionen rechtzeitig mitgeteilt. Alle Studienverfahren unterliegen den Grundsätzen der Deklaration von Helsinki (1964).