Die mögliche Wirksamkeit und Schutzwirkung von Empagliflozin bei Patienten mit rheumatoider Arthritis, die mit Methotrexat behandelt werden

Rheumatoide Arthritis (RA) ist eine Autoimmunerkrankung, bei der das Immunsystem fälschlicherweise die Körpersysteme des Wirts angreift. Die klinischen Merkmale werden häufig als chronische, nicht infektiöse Synovialentzündung, Knorpel- und Knochenzerstörung charakterisiert. Derzeit können in der Klinik keine wirksamen Medikamente zur Heilung von RA eingesetzt werden. Zu den empfohlenen Medikamenten für die Behandlung von RA gehören krankheitsmodifizierende Antirheumatika (DMARDs) und biologische Wirkstoffe, die eine Linderung der Symptome bewirken sollen. Diese Medikamente verursachen jedoch auch schwere Nebenwirkungen, wenn sie therapeutisch wirksam sind. Aufgrund von Arzneimittelresistenzen und Nebenwirkungen spricht ein großer Teil der RA-Patienten nicht effektiv auf die Behandlung an und benötigt dringend neue Medikamente oder Therapiestrategien.

Zunehmende Hinweise deuten darauf hin, dass das Inflammasom Pyrin-Domäne-enthaltend-3 (NLRP3) der Nukleotid-bindenden Domäne, der Leucin-reichen Familie, an der Pathogenese der RA beteiligt ist. Anti-Citrullinierte Protein-Antikörper (ACPA) sind eine Gruppe von Autoantikörpern gegen citrullinierte Proteine/Peptide und sind Biomarker für RA. ACPA fördert die IL-1-Produktion bei rheumatoider Arthritis durch Aktivierung des NLRP3-Inflammasoms. Mehrere Studien haben eine Hochregulierung von NLRP3-mRNA und NLRP3-assoziierten Proteinen in Monozyten, Makrophagen und dendritischen Zellen bei RA-Patienten gezeigt. Polymorphismen im NLRP3-Gen spiegeln indirekt die Anfälligkeit, den Schweregrad der Erkrankung und den Behandlungseffekt von RA wider.

Methotrexat (MTX) ist ein Folsäureantagonist – ein sogenanntes antiproliferatives Medikament. Derzeit wird MTX zur Behandlung von akuter lymphoblastischer Leukämie, Chorionkarzinomen und verschiedenen bösartigen Erkrankungen bei Kindern eingesetzt. Darüber hinaus ist MTX ein Goldstandard-Antirheumatikum bei der Behandlung von rheumatoider Arthritis, Psoriasis, systemischer Sklerodermie und anderen Autoimmunerkrankungen. Bei der Behandlung von entzündlichen Erkrankungen können verschiedene Nebenwirkungen auftreten, die von leichten bis zu schweren Nebenwirkungen reichen und sogar zum Abbruch der Behandlung führen können.

Zu den Komplikationen einer chronischen MTX-Toxizität gehören Nierenschäden, Hepatotoxizität, Mukositis, Neurotoxizität, Hyperglykämie, hämatologische Komplikationen und Myelosuppression. Bei einem chronisch MTX-vergifteten Patienten handelt es sich um einen Patienten mit langjähriger RA oder Psoriasis/Psoriasis-Arthritis, der sich durch plötzliches Auftreten von Erosionen oder Geschwüren in Psoriasis-Plaques und/oder plötzliches Auftreten schwerer Schleimhautgeschwüre in der Mundhöhle mit oder ohne Durchfall und sekundärem Fieber zeigt zu einer Infektion. In den meisten chronischen Fällen kam es zu Schleimhautgeschwüren.

Der Grund dafür, dass MTX-induzierte Nierenfunktionsstörungen ein grundlegendes Problem darstellen, liegt darin, dass die Nierenfunktion bei RA-Patienten bereits beeinträchtigt ist. Denn die Nierentubuli scheiden mehr als 90 % des MTX aus. Die MTX-Toxizität wird durch Arzneimittel verstärkt, die die renale Ausscheidung reduzieren, darunter Sulfonamide, Aminoglykoside, Cisplatin, Penicilline und Colchicin, sowie durch Arzneimittel, die Methotrexat von Proteinbindungsstellen im Plasma verdrängen, darunter Sulfonamide, Phenytoin, Retinoide und Barbiturate.

Gastrointestinale Nebenwirkungen von MTX sind das wichtigste dosislimitierende Problem für die Verwendung von MTX, nämlich die gastrointestinale Toxizität. Für Patienten stellt die MTX-induzierte Darmschleimhautentzündung eine ernsthafte Belastung dar. Sie kann das gesamte Verdauungssystem beeinträchtigen und geht häufig mit Übelkeit, Magenschmerzen und Krämpfen einher. Untersuchungen aus dem Jahr 1989 ergaben, dass 20 bis 70 % der Patienten mit RA innerhalb der ersten zwei Jahre der Medikamenteneinnahme über gastrointestinale Nebenwirkungen berichteten. Diese gastrointestinalen Nebenwirkungen sind die häufigsten Nebenwirkungen im Zusammenhang mit der MTX-Therapie.

Es wurde nachgewiesen, dass MTX eine negative Wirkung auf die mitochondriale Atmungskette hat und daher eine übermäßige Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) induziert, was zu oxidativem Stress führt. ROS können Schäden an zellulären Makromolekülen auslösen und eine Lipidperoxidation induzieren, die zum Zelltod führt. MTX zeigte bei Ratten einen signifikanten Anstieg des Leberlipidperoxidationsindikators (Malondialdehyd). Daher wurde die Abschwächung der Bildung von ROS und die Hemmung von oxidativem Stress als geeignete Option zum Schutz des Organs vor MTX-induzierter Toxizität eingeführt.

Empagliflozin (Empa) gehört zu einer neuartigen Klasse antihyperglykämischer Medikamente, die am 1. August 2014 von der FDA zugelassen wurde. Im Gegensatz zu herkömmlichen blutzuckersenkenden Mitteln senkt Empa den Blutzucker, indem es die Aktivität des Natrium-Glukose-Cotransporters 2 (SGLT-2) in den proximalen Nierentubuli hemmt. Der SGLT2-Transporter wird hauptsächlich in den proximalen Tubuli der Niere exprimiert, kommt aber auch in anderen Organen wie Leber, Schilddrüse, Muskel und Herz vor. Die Funktion des Rezeptors besteht darin, Glukose zusammen mit Natriumionen aus dem ausgeschiedenen Urin zurück ins Blut zu absorbieren.

Neben der Glukosesenkung hat Empa weitere pleiotrope und antioxidative Wirkungen. Diese Vorteile führen zu einem kardiovaskulären Schutz durch Gewichtsabnahme, Senkung des Blutdrucks, Erhöhung der Elastizität der Arterien und Verringerung ihrer Steifheit, Verringerung der Lipidproduktion, Verringerung systemischer Entzündungen und der Freisetzung entzündlicher Biomarker, Erhöhung der Insulinproduktion, Verringerung der Insulinresistenz und Verringerung Harnsäurespiegel. Darüber hinaus haben verschiedene Studien gezeigt, dass Empa eine positive Rolle im Gehirn, in peripheren Neuronen, in den Nieren, in der Leber und im Magen-Darm-Trakt spielt.

Empa reduzierte proinflammatorische Zytokine wie Interleukin-1β (IL-1β), IL-6 und IL-8 im Doxorubicin-behandelten Mäusemodell durch Beeinflussung der Expression von NLRP3- und MyD88-bezogenen Signalwegen, die auch an der Pathophysiologie der rheumatoiden Arthritis beteiligt sind.

Mehrere Studien haben die schützende Wirkung von Empa auf verschiedene Lebererkrankungen gezeigt, die durch Ethanol und fettreiche Ernährung bei Ratten hervorgerufen werden. Bezüglich der möglichen molekularen Mechanismen von Empa wurde die Abschwächung von oxidativem Stress als zugrunde liegender Mechanismus dargestellt. Es wurde berichtet, dass die Schutzwirkung von Empa mit seiner Fähigkeit zusammenhängt, die ROS-Erzeugung zu reduzieren und die zelluläre antioxidative Abwehr zu induzieren. Bei Ratten erhöht Empa die Aktivität von Superoxiddismutase (SOD), Katalase (CAT) und Glutathionperoxidase (GPX), die ein antioxidatives Abwehrsystem der ersten Wahl sind.

Mehrere Studien zeigten einen deutlichen Anstieg der Serumkonzentrationen sowohl der Alanin-Transaminase (ALT) als auch der Aspartat-Transaminase (AST) bei mit MTX behandelten Patienten. Allerdings reduzierte die Empa-Behandlung die durch MTX induzierte Erhöhung der Serumkonzentrationen von AST und ALT bei Ratten erheblich. Ziel der Studie Ziel dieser Studie war es, die mögliche Wirksamkeit und Schutzwirkung von Empagliflozin bei mit Methotrexat behandelten Patienten mit rheumatoider Arthritis zu untersuchen.

Patienten und Methode

Studiendesign und Studienpopulation:

Die Patienten werden aus der Ambulanz für Innere Medizin, Rheumatologie und Immunologie des Mansoura University Hospital, Mansoura, Ägypten, rekrutiert. Die Studiendauer beträgt 3 Monate. Die Blindheit wird durch die Ähnlichkeit zwischen Placebo und Empa-Tabletten aufrechterhalten. Die Patienten werden mithilfe der Methode des versiegelten Umschlags mit zugewiesenem Code in zwei Gruppen randomisiert

Ethische Zulassung:

Die Studie wird gemäß den ethischen Standards der Helsinki-Erklärung von 1964 und ihren späteren Änderungen durchgeführt. Die Studie wird von der Forschungsethikkommission der Tanta-Universität und der Mansoura-Universität genehmigt. Die Studie wird als klinische Studie auf ClinicalTrials.gov registriert. Alle Teilnehmer werden über Nutzen und Risiken der Studie aufgeklärt. Über unerwartete Risiken, die während der Forschung auftreten, werden der Teilnehmer und die zuständige Ethikkommission rechtzeitig aufgeklärt. Die Privatsphäre aller Teilnehmer wird respektiert und alle Daten werden vertraulich behandelt. Von allen Patienten (oder ihren Betreuern, wenn der Patient nicht schreiben kann oder eine kognitive Beeinträchtigung hat) wird eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt. Die Studie wird zwischen 2024 und 2026 durchgeführt.

Einschlusskriterien:

Patienten mit aktiver rheumatoider Arthritis (nicht in Remission) gemäß 28 Joints Disease Activity Score (DAS-28) >2,6 (Aletaha et al., 2010).

Altersspanne zwischen 18 und 60 Jahren. Beide Geschlechter. Body-Mass-Index (BMI), Alter, Krankheitsaktivität und Krankheitsdauer stimmten mit den Patienten überein.

Die Patienten erhalten Methotrexat und andere herkömmliche DMARDs.

Ausschlusskriterien:

Patienten mit Nieren- oder Lebererkrankungen (chronische Lebererkrankung, Leberzirrhose, alkoholische Hepatitis oder chronischer Alkoholismus).

Patienten, die 4 Wochen vor der ersten Empa-Dosis biologische DMARDs erhielten.

Patienten mit Überempfindlichkeit gegenüber Studienmedikamenten. Patienten, die Antioxidantien verwenden, außer Empa. Schwangere und stillende Weibchen. Vorbestehende Bluterkrankungen wie Knochenmarkshypoplasie, Leukopenie, Thrombozytopenie oder erhebliche Anämie.

Patient mit HIV/AIDS, Blutdyskrasien oder Strahlentherapie.

Methoden:

Alle in diese Studie einbezogenen Teilnehmer werden Folgendem unterzogen:

Anamnese, Demografie und anthropometrische Datenerfassung Alle Teilnehmer werden einer körperlichen und klinischen Untersuchung, der Erfassung demografischer Daten (Alter, Geschlecht und Anamnese) und der Messung von Gewicht und Größe unterzogen mit anschließender Berechnung des Body-Mass-Index gemäß der folgenden Formel: BMI =[Gewicht (Kg)÷〖Höhe〗^2 (m^2 )].

Blutprobenentnahme und biologische Beurteilung Vor und 3 Monate nach dem Eingriff werden jedem Teilnehmer nach nächtlichem Fasten (10-12 Stunden Fastenzeit) zwischen 8:30 und 10:30 Uhr 10 ml venöses Blut durch antekubitale Venenpunktion entnommen. Zur Beurteilung der folgenden Parameter werden 5 ml Blut verwendet.

Routinemäßige Labortests Erythrozytensedimentationsrate (ESR) C-reaktives Protein (CRP) Rheumafaktor (RF) Leberfunktionstest Nierenfunktionstest

Anschließend werden die restlichen 5 ml Blut in ein einfaches Reagenzglas überführt und 10 Minuten lang bei 3000 U/min zentrifugiert. Anschließend werden die Serumproben bis zur Analyse der biologischen Marker bei -80 °C eingefroren gehalten:

NOD-ähnliches Rezeptorprotein 3 (NLRP3) Interleukin-1β (IL-1β) Superoxiddismutase (SOD) Klinische Bewertung Vor und 3 Monate nach dem Eingriff, Berechnung des 28-Joint-Count-Disease-Activity-Scores (DAS28) unter Verwendung von C-reaktivem Protein ( CRP (wobei hohe Krankheitsaktivität ≥ 5,1, niedrige Krankheitsaktivität ≤ 3,2 und Remission <2,6.

Beurteilung der Einhaltung, Nebenwirkungen und Verträglichkeit der Teilnehmer Empa- und Placebo-Tabletten werden in monatlichen Abständen bereitgestellt und die Einhaltung der Teilnehmer wird durch Zählen der zurückgegebenen Pillen und anhand der Nachfüllrate der Medikamente beurteilt. Die Teilnehmer werden durch wöchentliche Telefonanrufe und monatliche direkte Treffen bei geplanten Besuchen überwacht, um ihre Einhaltung zu beurteilen und etwaige arzneimittelbedingte Nebenwirkungen zu melden. Die unerwünschten Wirkungen werden mithilfe einer Checkliste für schädliche Wirkungen erfasst. Der Teilnehmer galt als nicht einhaltend und wurde von der Studie ausgeschlossen, wenn er in irgendeinem Monat der Intervention weniger als 90 % der Studienmedikamente einnahm oder die Folgebesprechungen verpasste.

Berechnung der Stichprobengröße:

Unter Verwendung des SPSS-Programms Version 25 (SPSS Inc, Chicago, IL, USA, 2017) und unter der Annahme eines Signifikanzniveaus von 0,05 (Konfidenzintervall von 95 %) und einer statistischen Aussagekraft von 80 %, was wiederum eine große Effektgröße von 0,80 ergibt Um den Unterschied im gemessenen Ergebnis zwischen den beiden Gruppen mithilfe eines unabhängigen (ungepaarten) T-Tests festzustellen, beträgt die Gesamtstichprobengröße 36 Patienten in beiden Armen (18 pro Gruppe). Unter der Annahme, dass die Fluktuationsrate 20 % beträgt, beträgt die Gesamtstichprobengröße 44 Patienten (22 Patienten pro Gruppe).

Statistische Analyse Die gesammelten Daten werden mit Microsoft Office Excel, 2019 (Microsoft Corporation) tabellarisch dargestellt.

Die statistische Analyse wird mit der Software IBM SPSS Statistics Version 28 (IBM Corp, Armonk, NY, USA) durchgeführt.

Alle Diagramme werden mit der Software Graph Pad Prism 6.01 (Graph Pad Software, La Jolla CA, USA) erstellt.

Die Daten werden mit dem Shapiro-Wilk-Test oder dem Kolmogorov-Smirnov-Test auf Normalität getestet.

Parametrische Daten werden mithilfe des gepaarten und ungepaarten T-Tests analysiert, um die Mittelwerte innerhalb derselben Gruppe bzw. die Mittelwerte der beiden Gruppen zu vergleichen.

Nichtparametrische Daten werden mithilfe des Mann-Whitney-U-Tests analysiert, um die Mittelwerte innerhalb derselben Gruppe zu vergleichen und um die Mittelwerte zwischen Gruppen zu vergleichen.

Kategoriale Daten werden mithilfe des Chi-Quadrat-Tests analysiert. Zur Analyse der gemeldeten Nebenwirkungen wird der exakte Test nach Fisher verwendet. Die Korrelation zwischen Variablen wird anhand des entsprechenden Pearson- oder Spearman-Korrelationskoeffizienten bewertet.

Die Daten werden je nach Bedarf als Mittelwert ± SD, Mediane, Bereich, Zahl und Prozent ausgedrückt.

Das Signifikanzniveau wird auf p≤ 0,05 festgelegt.