Mecanismos de los efectos adversos vasculares mediados por N-acetilcisteína

En este estudio, los investigadores prueban las siguientes hipótesis:

1. La NAC provoca una vasodilatación dependiente de la dosis asociada con la liberación de histamina in vivo.
2. La liberación de otros mediadores, que se sabe que están asociados con la anafilaxia, no ocurre durante las reacciones anafilactoides a la NAC.
3. El paracetamol tiene un papel protector frente a las reacciones adversas de la NAC.

La investigación de estas hipótesis en el hombre es difícil. Si bien se han utilizado cambios cutáneos locales en la NAC intradérmica para examinar la respuesta a la dosis en los pacientes, este enfoque no se presta a una investigación detallada del mecanismo subyacente y no se puede utilizar para explorar el efecto de concentraciones altas de paracetamol. Proponemos usar un modelo bien establecido alternativo que usamos previamente para investigar los mecanismos involucrados en la farmacodinámica de la morfina en el hombre mediante la medición del flujo sanguíneo en el antebrazo y la respuesta de la piel después de la infusión intraarterial. El modelo propuesto permite la administración de dosis mucho más pequeñas que las que se usan sistémicamente y, por lo tanto, minimiza el riesgo de efectos sistémicos no deseados de NAC o paracetamol. Se ha demostrado previamente la administración segura de NAC intraarterial (hasta 300 mg/min, mayor que la prevista aquí). Los cambios locales se pueden utilizar como sustituto de los efectos sistémicos, como se describió anteriormente.

Tomaremos un enfoque estructurado de 3 partes para las hipótesis de investigación. Los estudios 1 y 2 tendrán como objetivo establecer una curva de dosis-respuesta y buscar evidencia de taquifilaxia, mientras se mide el nivel de liberación de histamina. La presencia de taquifilaxia puede ayudar a explicar por qué, en el entorno clínico, la NAC a menudo se puede reintroducir de forma segura después de una reacción. En el estudio 3, los investigadores tienen la intención de realizar un estudio mecanicista cruzado controlado aleatorio de 4 vías. Esto examinará el efecto farmacodinámico de la NAC tanto en presencia como en ausencia de antagonistas de la histamina (antihistamínicos) y paracetamol en dosis bajas y altas. Este estudio también permitirá la investigación de un posible papel protector del paracetamol.

Para todos los estudios, los investigadores reclutarán voluntarios masculinos sanos entre las edades de 18 y 64 años. Los sujetos serán no fumadores sin medicamentos concomitantes. Se excluirán las personas con comorbilidad clínicamente significativa, como insuficiencia cardíaca, hipertensión, hiperlipidemia, diabetes mellitus, asma, coagulopatía o trastornos hemorrágicos. Los criterios de exclusión también incluirán a aquellas personas que hayan tenido enfermedades infecciosas o inflamatorias recientes o que hayan donado sangre recientemente (en los últimos 3 meses).

Cada estudio se realizará en una habitación tranquila con temperatura controlada mantenida a 22-24 ºC con los sujetos en decúbito supino. Los participantes habrán ayunado y abstenido de cafeína y tabaco durante al menos 4 horas y de alcohol durante 24 horas antes de cada estudio.

Los sujetos se someterán a la canulación de la arteria braquial en un brazo con una aguja de acero de calibre de alambre estándar 27 estéril. Los fármacos del estudio se infundirán a través de esta cánula. Se extraerá sangre de los brazos de infusión y de control a través de cánulas venosas de calibre 17 insertadas en cada brazo bajo anestesia local.

Después de un período de introducción de 30 minutos, el flujo sanguíneo del antebrazo se medirá a intervalos de 6 a 10 minutos en los brazos infundidos y no infundidos mediante pletismografía de oclusión venosa utilizando medidores de tensión de mercurio en silástico como se describió anteriormente.

Los sujetos pueden ser reclutados para más de un estudio siempre que haya pasado un mínimo de 1 semana entre los estudios.

Estudio 1: Estudio de dosis-respuesta Se reclutarán suficientes voluntarios para completar 8 estudios utilizando una infusión de dosis incremental creciente de NAC intraarterial (6 dosis) para determinar una curva de respuesta a la dosis para la vasodilatación arterial en el antebrazo. Después de un período de lavado de 30 minutos para garantizar el regreso al estado normal, se repetirá para determinar si la respuesta es constante a lo largo del tiempo. El estudio 1 identificará una dosis que se usará en el estudio 2 que provoque la máxima vasodilatación local del antebrazo sin efectos sistémicos (aumento del flujo sanguíneo del antebrazo contralateral, presión arterial, frecuencia cardíaca, enrojecimiento facial).

Nuestra hipótesis es que, si bien se puede observar un aumento de la histamina en respuesta a la NAC, no se demostrará ningún cambio en los otros mediadores comúnmente asociados con las reacciones anafilácticas. Se obtendrán muestras de sangre al inicio, al final del estudio y en intervalos de 10 minutos durante la infusión de dosis incremental de NAC para incluir cada una de las 6 dosis administradas (total 14 ocasiones). Para maximizar la eficiencia al abordar nuestra hipótesis, tenemos la intención de medir la histamina y la NAC en cada punto de tiempo. También se extraerá suficiente sangre en cada ocasión para medir otros posibles mediadores inflamatorios, incluidos triptasa, vWF, tPA, IL-6, PGD2 y PGI2.

Estudio 2: Estudio de tolerancia aguda La tolerancia aguda se investigará en el estudio 2. Se completarán ocho estudios usando una infusión constante de NAC durante 60 minutos a una dosis identificada en el estudio 1. La vasodilatación del antebrazo y el nivel de liberación de histamina se medirán cada 10 minutos. Este estudio puede ayudar a explicar por qué, en el entorno clínico, la NAC a menudo se puede reintroducir de manera segura, sin complicaciones, después de una reacción.

Se obtendrán muestras de sangre al inicio, al final del estudio y en intervalos de 10 minutos durante la infusión de NAC (un total de 8 ocasiones). La histamina y la NAC se medirán en cada momento y la sangre se almacenará para la medición posterior de otros mediadores potenciales, si corresponde, siguiendo los resultados del estudio 1.

Estudio 3: Estudio mecanicista

El estudio 3 es un estudio cruzado controlado aleatorio de 4 vías para investigar posibles mediadores. Se reclutarán suficientes sujetos para completar 8 estudios, con cada voluntario asistiendo 4 veces. En cada visita, los sujetos recibirán una infusión de dosis creciente de NAC como se describe en el estudio 1. Además también recibirán uno de:

1. Co-infusión de solución salina normal (control)
2. Co-infusión de antagonistas de la histamina (antagonista H1 y H2)
3. Co-infusión de dosis bajas de paracetamol para dar una concentración local de <50 mg/l
4. Co-infusión de dosis más altas de paracetamol para dar una concentración local de ~200 mg/l

Se obtendrán muestras de sangre al inicio, al final del estudio y en intervalos de 10 minutos durante la infusión de dosis incremental de NAC para incluir cada una de las 6 dosis administradas (8 ocasiones en total). Los ensayos de histamina, NAC y paracetamol se medirán en todos los puntos de tiempo. La sangre también se almacenará para su posterior análisis de los otros mediadores si corresponde de acuerdo con los resultados del estudio 1.

Fármacos Hemos administrado previamente NAC intraarterial sin complicaciones. Suponiendo un flujo sanguíneo en el antebrazo de 50 ml/min, se esperaría que una infusión de 25 mg/min lograra una concentración local de ~500 mg/l, similar a las concentraciones máximas alcanzadas durante el protocolo NAC intravenoso estándar de 20 horas utilizado en el hospital salas. Tenemos la intención de utilizar un rango de 6 dosis incrementales a intervalos de 10 min para incluir esta concentración: 1 mg/min, 5 mg/min, 10 mg/min, 50 mg/min, 100 mg/min y 200 mg/min. La velocidad de infusión total se mantendrá en 1 ml/min.

Los antagonistas de la histamina en uso clínico actual aún no se han administrado en estudios intraarteriales. Pretendemos utilizar clorfenamina (antagonista H1) y ranitidina (antagonista H2). La administración intravenosa (IV) de 10 mg de clorfenamina produce una concentración plasmática de ~14 mcg/l. La administración IA de 1 mcg/min lograría una concentración similar en el antebrazo. Suponiendo que la NAC provoque vasodilatación con un aumento del flujo sanguíneo en el antebrazo, los investigadores proponen administrar 5 mcg/min para garantizar el bloqueo máximo de H1. De manera similar, la administración IV de 50 mg de ranitidina da como resultado una concentración plasmática de ~150 mcg/l. Se esperaría que la administración IA de 7,5 mcg/min lograra una concentración similar en el antebrazo. En presencia de un aumento del flujo sanguíneo en el antebrazo, los investigadores proponen administrar 37,5 mcg/min.

La administración IV terapéutica de 1 g de paracetamol produce una concentración plasmática de ~12 mg/l. Para lograr una concentración deseada de ~25 mg/l, en presencia de un golpe de sangre en el antebrazo de 50 ml/min, los investigadores tratarían de administrar una infusión IA de 1,25 mg/min. Para tener en cuenta la presencia de un aumento del flujo sanguíneo en el antebrazo, los investigadores proponen administrar 4 mg/min de paracetamol IA. Para lograr una concentración local de PA más alta de ~200 mg/l, una concentración comparable a las concentraciones potencialmente hepatotóxicas tras una sobredosis de PA, los investigadores proponen administrar 30 mg/min de PA.

Cambios en la piel Los cambios en la piel se evaluarán mediante la evaluación del eritema o edema en el antebrazo registrado utilizando la Escala Draize Modificada. También se les pedirá a los sujetos que expresen subjetivamente la intensidad de cualquier picazón en una escala de 1 (sin picazón) a 7 (picazón intensa).

Experiencia disponible Los estudios se llevarán a cabo en el Centro de Investigación Clínica de la Royal Infirmary de Edimburgo, que tiene una amplia experiencia en la realización de este tipo de estudios. La mayoría de los ensayos se realizarán en los laboratorios de la Universidad de Edimburgo, que tienen experiencia en estos ensayos. El investigador principal es un toxicólogo clínico en formación con las habilidades necesarias para llevar a cabo la investigación.