Terapia con eritropoyetina para la hemorragia subaracnoidea

FONDO:

1. Déficits de isquemia tardía en hemorragia subaracnoidea

   Siete mil pacientes sufren HSA cada año en el Reino Unido y los adultos jóvenes (<55 años) se ven igualmente afectados. El vasoespasmo cerebral y la isquemia cerebral relacionada son las principales causas de morbilidad y mortalidad tardías en pacientes que sobreviven al episodio inicial de SAH. Estudios previos han revelado que el flujo sanguíneo cerebral (FSC) bajo inmediato acompaña a la HSA, particularmente en aquellos en coma. Sin embargo, para los pacientes de mejor grado, el FSC bajo a menudo se retrasa y se asocia con vasoespasmo cerebral [Knuckey 1985]. El vasoespasmo suele preceder a la aparición de TID, que suele ocurrir en la segunda semana después de la HSA [Knuckey 1985]. La autorregulación es el mecanismo reflejo más logrado y refleja una capacidad intrínseca de los vasos cerebrales para dilatarse en un intento por mantener el FSC constante ante una perfusión cerebral deficiente. Después de la HSA, el deterioro de la autorregulación afecta el pronóstico [Lam 2000]. De hecho, la evaluación diaria de la autorregulación puede ayudar a identificar a los pacientes con alto riesgo de deterioro clínico [Smielewski 1997].

   La autorregulación se puede medir cómodamente de forma no invasiva desde la cabecera de la cama mediante el Doppler transcraneal (TCD). Las medidas directas de las velocidades de flujo de la arteria cerebral media (FV) son predictivas de TID; El FV medio elevado (>120 cm/seg) y el aumento de la proporción de mFV entre la ACM y la arteria carótida interna (ACI) extracraneal (relación de Lindegaard >3) se asocian con vasoespasmo cerebral y mayor incidencia de eventos adversos [Lindegaard 1988]. El rápido aumento de FV con el tiempo también es predictivo, al igual que la relación entre FV y los cambios espontáneos en la presión arterial (índice de correlación Mx) [Czosnyka 2000].

   Una medida más sofisticada de la hemodinámica cerebrovascular anormal implica la prueba de respuesta hiperémica transitoria (THRT, por sus siglas en inglés) [Giller 1991]. Esto se usa de forma rutinaria en nuestro departamento donde hemos demostrado una relación entre una THRT anormal y el resultado clínico después de la HSA [Lam 2000]. El THRT evalúa la respuesta de FV a una compresión carotídea manual (Figura 1) y se puede repetir en unos pocos minutos, proporcionando un método confiable y de fácil acceso para evaluar la autorregulación. Cuando se usa THRT para evaluaciones diarias del mismo paciente, esta prueba puede proporcionar un valioso control de los cambios secuenciales en la autorregulación.

2. Autorregulación después de SAH

   La autorregulación a menudo se ve afectada después de la HSA, incluso en pacientes que presentan un buen grado clínico [Voldby 1985]. Una respuesta anormal de THRT comúnmente se desarrolla temprano durante los días 0 a 3 (primario) o tarde alrededor de los días 7 a 14 (secundario) después del sangrado inicial. Las anormalidades primarias en THRT son mucho más comunes en pacientes con mal grado, mientras que las anormalidades secundarias ocurren más regularmente en pacientes con buen grado inicial que luego desarrollan signos de TID con deterioro clínico [Ratsep 2002]. La evaluación rutinaria y diaria de la autorregulación con TCD ayuda a identificar a los pacientes con mayor riesgo de TID. Este retraso en la evolución de una respuesta de autorregulación anormal en pacientes de mejor grado presenta una oportunidad para introducir estrategias terapéuticas tempranas diseñadas para compensar los efectos potencialmente dañinos. De hecho, el uso rutinario de la expansión con plasma ya se ha adoptado con este objetivo en mente [Origitano 1990].

3. Oportunidad terapéutica; ¿Por qué eritropoyetina humana recombinante?

Recientemente, la atención se ha centrado en las posibles funciones terapéuticas de las proteínas cerebrales endógenas que poseen propiedades neuroprotectoras. Este enfoque neuroprotector del uso de eritropoyetina (EPO) tiene como objetivo proteger el tejido cerebral potencialmente viable de la apoptosis [Ehrenreich 2002]. La EPO, una sialoglicoproteína hidrofóbica de 34 kDa, es responsable de la supervivencia, proliferación y diferenciación de las células progenitoras eritroides comprometidas. Es producido por el hígado fetal y el riñón adulto, que se acelera durante la hipoxia [Lacombe 1999]. Debido a que no existe un almacenamiento de EPO preformado, el control de la transcripción del gen de la EPO implica interacciones complejas con el factor 1 inducible por hipoxia (HIF-1), un factor de transcripción que se activa durante la hipoxia, la hipoglucemia y las convulsiones [Lacombe 1999] .

El receptor de EPO (EPO-R), al igual que otros miembros de la familia de receptores hematopoyéticos, no posee una actividad de tirosina quinasa endógena. Sin embargo, su estrecha asociación con la tirosina quinasa Jak2 puede inducir una rápida fosforilación de tirosina en varias proteínas [Lacombe 1999]. La hipoxia puede inducir una mayor expresión de EPO-R, lo que a su vez provoca una mayor sensibilidad a la EPO [Chin 2000].

Tanto la EPO como la EPO-R se distribuyen de forma ubicua en los tejidos neurales [Digicaylioglu 1995]. Excepto en los vasos más grandes, la EPO-R se distribuye abundantemente en los astrocitos, las neuronas y el endotelio de los capilares cerebrales [Marti 1996, Yamaji 1996, Bernaudin 1999, Brines 2000]. La inmunohistoquímica muestra que estas distribuciones de EPO-R son consistentes con la ubicación anatómica de la barrera hematoencefálica (BBB) ​​[Brines 2000]. Tal distribución condensada de EPO-R dentro y alrededor de los capilares cerebrales implica que una pequeña cantidad de EPO es suficiente para mediar la función fisiológica en el sistema nervioso central [Chin 2000]. El aumento de la producción de EPO en respuesta a la hipoxia y la anemia por parte de los astrocitos y las neuronas corresponde a lo que ocurre en el riñón y el hígado [Masuda 1994]. Así, durante la hipoxia, la EPO actúa directamente sobre las células endoteliales de los capilares cerebrales como factor angiogénico a través de un mecanismo paracrino de los astrocitos y un mecanismo endocrino del riñón [Digicaylioglu 1995].

La EPO protege el tejido nervioso en cualquier condición caracterizada por una deficiencia relativa de ATP [Brine 2000]. Este efecto neuroprotector se logra por varios mecanismos.

1. La EPO puede inducir la expresión de varias enzimas glucolíticas, que redirige el metabolismo energético para favorecer la supervivencia durante la privación de oxígeno [Digicaylioglu 1995].
2. Durante la isquemia cerebral, la toxicidad del glutamato mediada por el receptor de N-metil-D-aspartato (NMDA) es la principal causa de muerte neuronal [Morishita 1997]. La toxicidad del glutamato está mediada en parte por el óxido nítrico (NO). La EPO aumenta la expresión de enzimas antioxidantes a nivel transcripcional en las células del músculo liso vascular [Kusano 1999] y puede proteger potencialmente a las neuronas de los agentes generadores de NO [Sakanaka 1998]. Además, la EPO puede suprimir el aumento de la concentración de Ca2+ inducido por el glutamato y la apoptosis inducida por el óxido nítrico (NO) [Morishita 1997].

Se ha demostrado que la EPO proporciona efectos neurotróficos [Konishi 1993] y angiogénicos [Yamaji 1996], y tiene potencial para la regeneración neuronal [Siren 2001]. Estos efectos dependen de la dosis y no están relacionados con el factor de crecimiento nervioso (NGF) [Konoshi Y 1993]. Las distribuciones de EPO y EPO-R corresponden a la secuencia de cambios histopatológicos de isquemia/infarto cerebral. En la hipoxia aguda (paro cardíaco), se puede encontrar una fuerte inmunorreactividad de la EPO en el endotelio vascular, mientras que la EPOR se expresa fuertemente en las neuronas [Siren 2001]. Después de la isquemia cerebral, la EPO juega un papel importante en la angiogénesis y la reacción glial. La inmunorreactividad de la EPO aparece en el endotelio, células inflamatorias intravasculares y neuronas de la penumbra. También EPO-R se expresa en neuronas, astrocitos y células endoteliales [Bernaudin 1999, Siren 2001]. Debido a que la expresión de EPO-R precede a la regulación positiva de la síntesis de EPO [Bernaudin 1999], la sensibilidad a la EPO aumenta [Chin 2000]. Por el contrario, estos cambios no son detectables en la corteza no isquémica [Bernaudin 1999], lo que indica un mayor potencial de la EPO para actuar donde las neuronas están en riesgo [Siren 2001]. Al proteger las células endoteliales de la apoptosis, la EPO puede aumentar el flujo sanguíneo cerebral, mejorar la microcirculación de la penumbra y mejorar la oxigenación tisular por angiogénesis, reduciendo así significativamente el volumen del infarto [Bernaudin 1999, Siren 2001]. Esta angiogénesis corresponde al hallazgo de que en condiciones hipóxicas, como la exposición a grandes altitudes, el cerebro aumenta la densidad microvascular media [Lamanna JC 1992]. En infartos antiguos, la EPO y la EPO-R se expresan fuertemente en astrocitos reactivos. Por lo tanto, el sistema EPO puede participar en el proceso de reparación [Siren 2001]. La regulación ascendente persistente de la producción de EPO por parte de los astrocitos después de un accidente cerebrovascular también proporciona fuentes de EPO rápidamente disponibles para hacer que las neuronas toleren mejor la isquemia [Siren 2001]. Estos mecanismos neuroprotectores endógenos son insuficientes para hacer frente a las lesiones agudas, ya que la lesión isquémica grave puede agotar la capacidad neuroprotectora de EPO/EPO-R del cerebro o la latencia de la síntesis de novo es demasiado larga. La aplicación clínica de EPO debe administrarse rápidamente para proporcionar neuroprotección adicional [Brines 2000].

La epoetina beta es una glicoproteína de 165 aa fabricada mediante tecnología de ADN recombinante, que contiene la secuencia de aminoácidos idéntica a la EPO humana aislada y posee la misma actividad biológica. Es similar a la EPO endógena excepto por pequeñas diferencias en el patrón de 4 cadenas de carbohidratos. [Brine 2000] La EPO humana recombinante se ha utilizado ampliamente para tratar la anemia asociada con la insuficiencia renal crónica, la infección por VIH, el cáncer y la cirugía, y tiene un excelente historial de seguridad en la práctica clínica amplia.

4. ¿Por qué 90.000 UI de Epoetina beta?

La seguridad y la eficacia de la epoetina beta para el tratamiento del accidente cerebrovascular agudo (dentro de las 8 horas) en humanos se han confirmado en un ensayo clínico doble ciego, aleatorizado y controlado con placebo, que utiliza dosis altas de epoetina beta intravenosa (33000 UI/50 ml/ 30 min/día, tres días, con una dosis acumulada de 100.000 UI) [Ehrenreich 2002]. En este ensayo no se encontraron cambios asociados en la presión arterial, el hematocrito, la hemoglobina y el recuento de glóbulos rojos [Ehrenreich 2002]. Sólo el recuento de reticulocitos aumenta un 29,2 ± 10,0 % al cuarto día después de la última dosis de EPO [Ehrenreich 2002]. Esta administración sistémica de EPO también ha llevado a un aumento de 60 a 100 veces en los niveles de LCR y no requiere una ruptura de la barrera hematoencefálica (BBB) ​​[Ehrenreich 2002]. Los pacientes tratados con EPO tienen un pico más bajo y más temprano de S100 sérico (secretado por astrocitos reactivos y alteraciones funcionales de la integridad de la membrana de la membrana de las células cerebrales) y luego regresan a los límites normales antes que el placebo [Ehrenreich 2002]. Este retorno más temprano del S100 sérico hacia el nivel normal implica que los procesos inflamatorios y/o la integridad de la BHE pueden mejorar más rápidamente mediante la terapia con EPO sistémica [Ehrenreich 2002]. Los efectos beneficiosos en los pacientes con accidente cerebrovascular continúan durante 30 días, en particular para aquellos con accidentes cerebrovasculares de moderados a graves [Ehrenreich 2002].

Mediante la activación de los receptores de EPO endoteliales, la EPO circulante puede oponerse a las vías inflamatorias en las arterias cerebrales y atenuar el vasoespasmo inducido por la HSA. Los estudios in vivo han encontrado que la administración sistémica de EPO (i.p. 1000 unidades/kg) inmediatamente después de la HSA puede mejorar la supervivencia y las funciones motoras [Buemi 2000]. La administración sistémica de EPO tiene la ventaja de que está universalmente disponible para el endotelio capilar en todo el cerebro, en contraste con la inyección intraventricular, que está muy localizada y no es práctica en entornos clínicos [Brines 2000]. Debido a que la concentración de EPO en el LCR es independiente del nivel sérico y de la extensión de la interrupción de la BBB en pacientes que padecen HSA aneurismática, la EPO en el LCR es producida predominantemente por el cerebro para satisfacer sus necesidades [Springborg 2003]. Por lo tanto, una activación temprana de EPO-R endotelial puede ser una estrategia terapéutica potencial, que de hecho ha sido probada por una reducción de la proteína S100 en el LCR (un marcador de daño cerebral) y restauración de la autorregulación cerebral (durante al menos 48 horas) después de la administración sistémica de EPO humana recombinante [Springborg 2002]. Por lo tanto, se utilizarán 90 000 UI de epoetina beta para lograr los efectos máximos sobre el FSC y la autorregulación en estos pacientes con HSA que se estudiarán.

PREGUNTAS A RESPONDER:

Deseamos abordar las siguientes hipótesis para los pacientes con HAS:

1. El tratamiento sistémico con epoetina beta (90 000 UI) es seguro después de la HSA
2. El tratamiento sistémico con epoetina beta reduce la incidencia de FV anormal y autorregulación cerebral después de la HSA.
3. El tratamiento sistémico con epoetina beta reduce la incidencia de deterioro neurológico agudo después de la HSA Si los criterios de valoración primarios mejoran con la terapia con epoetina beta, los datos se utilizarán para formular el cálculo de potencia para el diseño de un estudio de resultados clínicos de fase III. Sin embargo, evaluaremos el resultado clínico al final del ensayo y al alta para detectar cualquier indicación de efecto adverso después de la terapia con EPO.

Procedimiento de aleatorización:

Después del consentimiento informado, los pacientes con HSA aneurismática con angiografía positiva serán aleatorizados para recibir epoetina beta 30 000 UI por vía intravenosa o placebo (solución salina al 0,9 %) 50 ml/30 min, tres veces en la primera semana después de la HSA (dosis total de 90 000 UI). El número en cada grupo será 40. Para el enmascaramiento, la Unidad de Fabricación de Farmacia (PMU) preparará y numerará viales idénticos que contengan solución salina (0,9% NaCl) o epoetina beta reconstituida en solución salina. Los viales se asignarán aleatoriamente a los pacientes en el momento de la inscripción con el contenido de cada vial conocido solo por la PMU. La medicación de prueba se iniciará lo antes posible dentro de las 72 horas posteriores al ictus. Como aproximadamente el 70% de los aneurismas se tratarán con clipaje abierto y el resto con espirales endovasculares, no consideramos que el método de tratamiento represente un factor contaminante, pero se incluirá en el análisis final. No se cree que la ubicación, el tamaño y la morfología del aneurisma culpable afecten el resultado en nuestra institución.

Tras la aleatorización y el inicio del tratamiento de prueba, el tratamiento clínico de cada paciente será el habitual. La presión arterial será monitoreada continuamente (Finapress, o vía arterial radial).

Seguridad:

El hemograma completo, el recuento de reticulocitos, la viscosidad de la sangre, el perfil de coagulación, la bioquímica sérica, los niveles de hierro sérico y la proteína C reactiva (PCR) en el momento del ingreso se controlarán como rutina clínica. Aunque la EPO tiene efectos sobre la eritropoyesis y la trombopoyesis, no se han observado eventos adversos o deterioro asociados en el tratamiento a corto plazo [Ehrenreich 2002]. Sin embargo, ante cualquier anomalía, se suspenderá el fármaco del ensayo y se informará al comité de seguridad. Un comité de seguridad (presidido por el Dr. Ken Smith, nefrólogo consultor) revisará los datos de seguridad a intervalos mensuales o, si surgen dudas, paciente por paciente.

Medidas de resultado primarias: Vasoespasmo y anormalidades en AR:

Los pacientes del ensayo serán examinados diariamente con TCD (DWL, Alemania) utilizando una sonda de 2 MHz montada en un marco de cabeza específico durante dos semanas desde el ictus SAH. El FV sistólico, diastólico y medio será registrado (transtemporal) por un solo usuario (MT). El vasoespasmo se definirá como un FV medio > 120 cm/seg y un índice de Lindegaard > 3 [Lindegaard 1988]. Se calculará el índice de regresión (Mx) entre el FV medio y los cambios espontáneos en ABP. Se realizarán dos compresiones carotídeas de 5 segundos de duración. Los criterios para una THRT aceptable incluyen una disminución repentina en la FV de la arteria cerebral media al inicio de la compresión, una señal TCD estable durante la compresión y una disminución mínima del 30% en la FV sin inestabilidad de la presión arterial [Smielewski 1997]. La relación THRT (THRR) se calcula mediante la fórmula: THRR = FVs (hiperemia) / FVs (línea de base), donde FVs denota FV sistólico (Figura 1). La THRR se clasifica como normal (≥1,10) o deteriorada (<1,10), y se repetirá 2 minutos después. Se registrará el valor medio de las dos pruebas. Los problemas de calidad relacionados con la respuesta de THRT se han evaluado ampliamente en este laboratorio [Smielewski 1997].

Medidas de punto final secundarias: Desarrollo de TID:

El progreso clínico de cada paciente será monitoreado diariamente. El desarrollo de un déficit neurológico focal y/o una caída en la escala de coma de Glasgow de 2 puntos o más después de un vasoespasmo serán los criterios adoptados para definir un episodio de TID [Pickard 1989]. Otros factores que pueden afectar la conciencia, incluidas infecciones sistémicas e infecciones del sistema nervioso central, se registrarán para el análisis final. Los resultados clínicos se evaluarán al final del ensayo y en el momento del alta. Se observarán las duraciones de la hospitalización y la estadía en la NCCU.

Análisis estadístico:

El análisis se realizará mediante el software estadístico STATA (Texas, EE. UU.). Los datos se expresarán como media ± desviación estándar. El análisis multivariado se realizará sobre los tiempos de vasoespasmo y AR anormal, que se computará como el número de días entre la fecha de diagnóstico de HSA y la fecha de la primera detección de vasoespasmo y autorregulación anormal con respecto a las variables que pueden influir su aparición: edad, grado de WFNS, grado de Fisher en tomografías computarizadas y procedimientos de tratamiento, hemorragia intraventricular y/o hidrocefalia mediante el uso de la regresión de riesgos proporcionales de Cox. La medida del resultado será el cociente de riesgos instantáneos (HR), que expresa la probabilidad de vasoespasmo o autorregulación anormal para una categoría específica en relación con el grupo placebo. Se recogerán las variables asociadas al tratamiento con EPO (hematocrito, recuento de eritrocitos, recuento de reticulocitos, recuento de trombocitos, niveles de hierro sérico y viscosidad). La mejora en el ajuste debida a cada variable se probará para determinar la significación estadística al nivel del 5 % con la prueba de razón de verosimilitud. La prueba de desviación de una tendencia lineal (un grado de libertad) se utilizó para evaluar la tendencia lineal potencial en ciertas variables categóricas. Los resultados diarios de cada paciente también se promediarán para producir una base de datos orientada al paciente para satisfacer la suposición de independencia para la regresión lineal. Las variaciones diarias en los parámetros se calcularán como la desviación estándar dividida por el valor promedio de todos los exámenes en cada paciente.

Análisis de potencia:

Nuestras observaciones previas indican que el vasoespasmo y la THRT anormal ocurren en el 64 % y el 90 % de los pacientes, respectivamente. Para demostrar una reducción del 50 % en la duración del vasoespasmo o la autorregulación anormal con una potencia del 80 % y un nivel de significación del 5 %, necesitaremos exámenes de 80 pacientes. Este número de pacientes también tiene una probabilidad del 83 % de demostrar una reducción del 50 % en la incidencia de DID clínico en las primeras 2 semanas posteriores al ictus. El estudio no está diseñado para mostrar una reducción en los criterios de valoración clínicos, aunque se buscarán tendencias para identificar cualquier posible efecto adverso.

DETALLE DE LAS DIFICULTADES QUE SE PUEDEN PREVER

1. Reclutamiento de pacientes:

   La Unidad de Neurocirugía en Addenbrookes trata a 80 pacientes con HSA aneurismática por año. Estudios previos en nuestra unidad han mostrado un alto grado de certeza, y fuimos el mayor contribuyente al Ensayo Internacional de Hipotermia para Cirugía de Aneurismas (IHAST). No prevemos dificultades con el reclutamiento.

2. Problemas de seguridad:

   Se ha confirmado la seguridad y la eficacia del uso de dosis altas de epoetina beta intravenosa (100 000 UI) para tratar el accidente cerebrovascular agudo humano (dentro de las 8 horas) [Ehrenreich 2002]. El margen terapéutico de la EPO es muy amplio. Incluso a niveles séricos muy altos no se han observado efectos adversos [hoja de información de NeoRecormon, Roche].

3. Evaluación de AR usando TCD:

El control de calidad para la evaluación de la THRT se ha abordado enérgicamente; es raro que no se complete la prueba [Ratsep 2002]. La incidencia de enfermedad aterosclerótica carotídea significativa que impide la compresión carotídea segura es inferior al 1% [Lam 2000]. La prueba es bien tolerada y no conocemos ningún paciente que haya solicitado retirarse de la investigación en estudios previos por molestias, etc.

INVESTIGACIÓN FUTURA

Los resultados de este estudio de fase II se utilizarán para diseñar un ensayo de resultados clínicos de fase III utilizando el mecanismo del Grupo de Hemorragia Intracraneal Espontánea. Cualquier posible beneficio puede extrapolarse a otras afecciones cerebrovasculares en las que se producen estados de FSC bajo y pérdida de la autorregulación (p. vasculitis cerebral aguda).