N-asetyylikysteiinin välittämien verisuonten haittavaikutusten mekanismit

Tässä tutkimuksessa tutkijat testaavat seuraavia hypoteeseja:

1. NAC aiheuttaa annoksesta riippuvaa vasodilataatiota, joka liittyy histamiinin vapautumiseen in vivo.
2. Muiden välittäjäaineiden vapautumista, joiden tiedetään liittyvän anafylaksiaan, ei tapahdu NAC:n aiheuttamien anafylaktoidisten reaktioiden aikana.
3. Parasetamolilla on suojaava rooli NAC-haittavaikutuksia vastaan.

Näiden hypoteesien tutkiminen ihmisellä on vaikeaa. Vaikka paikallisia ihomuutoksia intradermaaliseen NAC:iin on käytetty potilaiden annos-vasteen tutkimiseen, tämä lähestymistapa ei sovellu taustalla olevan mekanismin yksityiskohtaiseen tutkimukseen, eikä sitä voida käyttää korkeiden parasetamolipitoisuuksien vaikutuksen tutkimiseen. Ehdotamme käyttämään vaihtoehtoista, vakiintunutta mallia, jota olemme aiemmin käyttäneet tutkiaksemme mekanismeja, jotka liittyvät morfiinin farmakodynamiikkaan ihmisellä mittaamalla kyynärvarren verenkiertoa ja ihovastetta valtimonsisäisen infuusion jälkeen. Ehdotettu malli mahdollistaa systeemisesti käytettyjä huomattavasti pienempien annosten antamisen ja minimoi siten joko NAC:n tai parasetamolin ei-toivottujen systeemisten vaikutusten riskin. Valtimonsisäisen NAC:n turvallinen annostelu (jopa 300 mg/min, suurempi kuin tässä tarkoitettu) on aiemmin osoitettu. Paikallisia muutoksia voidaan käyttää systeemisten vaikutusten korvikkeena, kuten aiemmin on kuvattu.

Otamme strukturoidun 3-osaisen lähestymistavan tutkimushypoteesiin. Tutkimuksissa 1 ja 2 pyritään luomaan annos-vastekäyrä ja etsimään todisteita takyfylaksiasta samalla, kun mitataan histamiinin vapautumisen tasoa. Takyfylaksia voi auttaa selittämään, miksi kliinisissä olosuhteissa NAC voidaan usein ottaa turvallisesti uudelleen käyttöön reaktion jälkeen. Tutkimuksessa 3 tutkijat aikovat suorittaa 4-suuntaisen satunnaistetun, kontrolloidun crossover-mekanistisen tutkimuksen. Tämä tutkii NAC:n farmakodynaamista vaikutusta sekä histamiiniantagonistien (antihistamiinien) että pieni- ja suuriannoksisen parasetamolin läsnä ollessa ja ilman. Tämä tutkimus mahdollistaa myös parasetamolin mahdollisen suojaavan roolin tutkimisen.

Kaikkiin tutkimuksiin tutkijat rekrytoivat terveitä, 18–64-vuotiaita vapaaehtoisia miehiä. Koehenkilöt ovat tupakoimattomia ja eivät käytä samanaikaisesti lääkkeitä. Henkilöt, joilla on kliinisesti merkittäviä samanaikaisia ​​sairauksia, kuten sydämen vajaatoiminta, kohonnut verenpaine, hyperlipidemia, diabetes mellitus, astma, koagulopatia tai verenvuotohäiriöt, suljetaan pois. Poissulkemiskriteerit sisältävät myös henkilöt, joilla on äskettäin ollut infektio- tai tulehduksellisia sairauksia tai jotka ovat äskettäin luovuttaneet verta (viimeisten 3 kuukauden aikana).

Jokainen tutkimus suoritetaan hiljaisessa, lämpötilakontrolloidussa huoneessa, jonka lämpötila pidetään 22–24 ºC:ssa ja koehenkilöt makaavat selällään. Osallistujat ovat paastonneet ja pidättäytyneet kofeiinista ja tupakasta vähintään 4 tuntia ja alkoholista 24 tuntia ennen jokaista tutkimusta.

Koehenkilöille kanyloidaan olkavarren valtimo toisessa käsivarressa steriilillä 27-standardin mukaisella teräsneulalla. Tutkimuslääkkeet infusoidaan tämän kanyylin kautta. Veri otetaan sekä infuusio- että kontrollihaaroista 17 gaugen laskimokanyylien avulla, jotka asetetaan kumpaankin käsivarteen paikallispuudutuksessa.

30 minuutin aloitusjakson jälkeen kyynärvarren verenvirtaus mitataan 6-10 minuutin välein infusoiduissa ja infusoimattomissa käsivarsissa laskimotukoksen pletysmografialla käyttämällä elohopeaa silastisessa venymämittareita, kuten aiemmin on kuvattu.

Koehenkilöitä voidaan värvätä useampaan kuin yhteen tutkimukseen, jos tutkimusten välillä on kulunut vähintään 1 viikko.

Tutkimus 1: Annos-vastetutkimus Riittävä määrä vapaaehtoisia rekrytoidaan suorittamaan 8 tutkimusta, joissa käytetään asteittain nousevan annoksen infuusiota valtimonsisäistä NAC:ta (6 annosta) kyynärvarren valtimon vasodilataatioon liittyvän annosvasodilataatiokäyrän määrittämiseksi. 30 minuutin pesujakson jälkeen normaalitilaan palautumisen varmistamiseksi tämä toistetaan sen määrittämiseksi, onko vaste ajan mittaan johdonmukainen. Tutkimuksessa 1 määritetään tutkimuksessa 2 käytettävä annos, joka aiheuttaa maksimaalisen paikallisen kyynärvarren verisuonten laajenemisen ilman systeemisiä vaikutuksia (kontralateraalisen kyynärvarren verenvirtauksen nousu, verenpaine, syke, kasvojen punoitus).

Hypoteesimme on, että vaikka histamiinin lisääntymistä voidaan havaita vasteena NAC:lle, mitään muutosta muissa anafylaktisiin reaktioihin yleisesti liittyvissä välittäjäaineissa ei osoiteta. Verinäytteet otetaan lähtötilanteessa, tutkimuksen lopussa ja 10 minuutin välein NAC:n lisäannosinfuusion aikana, jotta jokainen kuudesta annetusta annoksesta sisällytetään (yhteensä 14 kertaa). Tehokkuuden maksimoimiseksi hypoteesimme täyttämisessä aiomme mitata histamiinia ja NAC:ta joka ajankohtana. Jokaisella kerralla otetaan myös riittävästi verta muiden mahdollisten tulehdusvälittäjien, mukaan lukien tryptaasi, vWF, tPA, IL-6, PGD2 ja PGI2, mittaamiseksi.

Tutkimus 2: Akuutti toleranssitutkimus Akuuttia sietokykyä tutkitaan tutkimuksessa 2. Kahdeksan tutkimusta suoritetaan käyttämällä jatkuvaa NAC-infuusiota 60 minuutin ajan tutkimuksessa 1 määritetyllä annoksella. Kyynärvarren vasodilataatio ja histamiinin vapautumisen taso mitataan 10 minuutin välein. Tämä tutkimus voi auttaa selittämään, miksi kliinisissä olosuhteissa NAC voidaan usein ottaa turvallisesti uudelleen käyttöön ilman komplikaatioita reaktion jälkeen.

Verinäytteet otetaan lähtötilanteessa, tutkimuksen lopussa ja 10 minuutin välein NAC-infuusion aikana (yhteensä 8 kertaa). Histamiini ja NAC mitataan joka ajankohtana ja veri varastoidaan myöhempää muiden mahdollisten välittäjien mittausta varten tutkimuksen 1 tulosten jälkeen.

Tutkimus 3: Mekanistinen tutkimus

Tutkimus 3 on 4-suuntainen satunnaistettu, kontrolloitu crossover-tutkimus mahdollisten välittäjien tutkimiseksi. Riittävä määrä koehenkilöitä rekrytoidaan suorittamaan 8 tutkimusta, ja jokainen vapaaehtoinen osallistuu 4 kertaa. Jokaisella käynnillä koehenkilöt saavat kasvavan annoksen NAC-infuusiota tutkimuksessa 1 kuvatulla tavalla. Lisäksi he saavat myös yhden seuraavista:

1. Normaalin suolaliuoksen yhteisinfuusio (kontrolli)
2. Histamiiniantagonistien (H1- ja H2-antagonistien) yhteisinfuusio
3. Pieniannoksisen parasetamolin yhteisinfuusio, jotta saadaan paikallinen pitoisuus < 50 mg/l
4. Suuremman annoksen parasetamolin yhteisinfuusio, jotta saadaan paikallinen pitoisuus ~200 mg/l

Verinäytteet otetaan lähtötilanteessa, tutkimuksen lopussa ja 10 minuutin välein NAC:n lisäannosinfuusion aikana, jotta jokainen kuudesta annetusta annoksesta sisällytetään (yhteensä 8 kertaa). Histamiini-, NAC- ja parasetamolimääritykset mitataan kaikkina aikoina. Verta säilytetään myös muiden välittäjien myöhempää analysointia varten, jos se tutkimuksen 1 tulosten mukaan on aiheellista.

Lääkkeet Olemme aiemmin antaneet valtimonsisäistä NAC:ta ilman komplikaatioita. Olettaen, että kyynärvarren verenvirtaus on 50 ml/min, 25 mg/min infuusion odotetaan saavuttavan paikallisen pitoisuuden ~500 mg/l, joka on samanlainen kuin sairaalassa käytetyn tavanomaisen 20 tunnin laskimonsisäisen NAC-protokollan aikana saavutetut huippupitoisuudet. osastot. Aiomme käyttää 6 lisäannosta 10 minuutin välein sisällyttääksemme tämän pitoisuuden: 1 mg/min, 5 mg/min, 10 mg/min, 50 mg/min, 100 mg/min ja 200 mg/min. Kokonaisinfuusionopeus pidetään 1 ml/min.

Nykyisessä kliinisessä käytössä olevia histamiiniantagonisteja ei ole vielä annettu valtimonsisäisissä tutkimuksissa. Aiomme käyttää kloorifenamiinia (H1-antagonisti) ja ranitidiinia (H2-antagonisti). Laskimonsisäinen (IV) 10 mg kloorifenamiinin antaminen johtaa plasman pitoisuuteen ~14 mcg/l. IA antaminen 1 mikrog/min saavuttaisi samanlaisen kyynärvarren pitoisuuden. Olettaen, että NAC aiheuttaa vasodilataatiota ja lisää kyynärvarren verenkiertoa, tutkijat ehdottavat annostelua 5 mikrog/min maksimaalisen H1-salpauksen varmistamiseksi. Samoin 50 mg ranitidiinin suonensisäinen annostelu johtaa noin 150 mcg/l:n plasmapitoisuuteen. IA annon 7,5 mikrog/min odotetaan saavuttavan samanlaisen kyynärvarren pitoisuuden. Jos kyynärvarren verenkierto on lisääntynyt, tutkijat ehdottavat annostelua 37,5 mcg/min.

Terapeuttinen IV anto 1 g parasetamolia johtaa plasman pitoisuuteen ~12 mg/l. Halutun ~25 mg/l pitoisuuden saavuttamiseksi 50 ml/min kyynärvarren verenpuhalluksen ollessa läsnä tutkijat aikovat antaa IA-infuusion 1,25 mg/min. Lisääntyneen kyynärvarren verenkierron huomioon ottamiseksi tutkijat ehdottavat 4 mg/min IA parasetamolia. Korkeamman paikallisen PA-pitoisuuden, ~200 mg/l, saavuttamiseksi, pitoisuuden, joka on verrattavissa PA-yliannostuksen jälkeisiin mahdollisesti maksatoksisiin pitoisuuksiin, tutkijat ehdottavat 30 mg/min PA:n antamista.

Ihomuutokset Ihon muutokset arvioidaan arvioimalla kyynärvarren punoitus tai turvotus, joka tallennetaan modifioidulla Draize-asteikolla. Koehenkilöitä pyydetään myös ilmaisemaan subjektiivisesti minkä tahansa kutinan voimakkuus asteikolla 1 (ei kutinaa) 7 (voimakas kutina).

Asiantuntemus saatavilla Tutkimukset suoritetaan Edinburghin kuninkaallisen sairaalan kliinisessä tutkimuslaitoksessa, jolla on laaja kokemus tällaisten tutkimusten suorittamisesta. Suurin osa määrityksistä suoritetaan Edinburghin yliopiston laboratorioissa, joilla on asiantuntemusta näistä määrityksistä. Päätutkija on kliinisen toksikologin harjoittelija, jolla on tutkimuksen suorittamiseen tarvittavat taidot.