Naudan laktoferriini luonnollisena hoito-ohjelmana ruoansulatuskanavan selektiiviseen dekontaminaatioon potilailla, joilla on pitkäaikainen mekaaninen hengitys (LFasSDD)

Tausta Nosokomiaalinen infektio Sairaalainfektio, erityisesti antibiooteille vastustuskykyisten bakteerien aiheuttama, on suuri uhka tehohoidon lääketieteelle. Systeeminen katsaus paljasti, että 10–20 %:lle potilaista, jotka saavat koneellista ventilaatiota (MV) yli 48 tuntia, kehittyy ventilaattoriin liittyvä keuhkokuume (VAP). jotka kehittävät VAP:n, he maksavat yli 10 019 dollaria sairaalassa [1].

Sama ongelma ilmenee hengityshoitokeskuksissa (RCC), jotka on suunniteltu hoitamaan potilaita, joilla on pitkäaikainen mekaaninen ventilaatio (PMV), MV yli 21 päivää, Taiwanissa. Yksi Taiwanista peräisin oleva raportti osoitti, että sairaalainfektioiden määrä RCC:ssä on noin 40 % ja potilailla, joilla on sairaalainfektio, on pienempi vieroitusaste ja korkeampi kuolleisuus verrattuna potilaisiin, joilla ei ole infektiota [2]. On arvioitu, että 50–60 % Yhdysvalloissa vuosittain esiintyvistä sairaalainfektioista johtuu antibiooteille vastustuskykyisistä bakteerikannoista [3]. Tämä vastustuskykyisten kantojen suuri määrä lisää infektioiden sairastuvuutta, kuolleisuutta ja lääketieteellisiä kustannuksia. Infektioiden ehkäisy ja antibiooteille vastustuskykyisten kantojen syntymisen rajoittaminen ovat tehohoidon lääketieteen kaksi tärkeää asiaa.

Ruoansulatuskanavan selektiivinen dekontaminaatio (SDD) Yksi nykyisistä sairaalainfektion hypoteeseista on, että nenänielun ja suunielun kolonisaatio altistaa potilaita sairaalakeuhkokuumeen kehittymiselle ja bakteerien liikakasvu suolistossa lisää suoliston seinämän läpäisevyyttä, mikä johtaa ja sepsis. Ruoansulatuskanavan selektiivinen dekontaminaatio (SDD), jonka tavoitteena on hävittää mahdollisten patogeenien kolonisaatio suunielusta ja maha-suolikanavasta, on yksi strategioista ventilaattoriin liittyvän keuhkokuumeen (VAP) ja sepsiksen vähentämiseksi kriittisesti sairailla potilailla. SDD:n tehokkuudesta kuolleisuuden vähentämisessä ja antibioottiresistenssin ehkäisyssä on kiistaa [4-6]. Nykyiset SDD-ohjelmat voivat luoda selektiivistä painetta ja indusoida metisilliiniresistenttien Staphylococcus aureuksen (MRSA), gramnegatiivisten basillien, joissa on laajakirjoisia β-laktamaaseja (ESBL), ja jopa Candida-bakteerin ilmaantumista [7, 8]. Siksi SDD-tutkimuksen on pyrittävä löytämään ihanteellinen hoito-ohjelma, joka on tehokas useimpiin patogeeneihin jättäen samalla anaerobisen kasviston häiriintymättä.

Laktoferriini Laktoferriini (LF) on rautaa sitova glykoproteiini, jota löytyy maidosta ja erilaisista ulkoisista eritteistä, kuten syljestä, kyynelistä, hengitysteiden erityksestä ja neutrofiilien rakeista, ja sillä on tärkeä rooli synnynnäisessä immuniteetissa. Tällä proteiinilla on useita biologisia toimintoja, mukaan lukien antimikrobiset, kasvaimia estävät, antioksidantit ja immunomodulatoriset vaikutukset. LF:n osittainen hajoaminen pepsiinin vaikutuksesta mahassa voi synnyttää laktoferrisiiniksi kutsuttuja peptidejä, joilla on tehokkaampi antimikrobinen vaikutus. LF:n ja laktoferrisiinin on osoitettu estävän useiden patogeenisten bakteerien kasvua, mukaan lukien antibiooteille vastustuskykyiset kannat, sienet ja jopa virukset sekä in vitro- että in vivo -tutkimuksissa [9,10]. Hiirikokeissa naudan LF:n oraalinen antaminen vähensi bakteeri-infektioita maha-suolikanavassa [9] samalla kun edisti bakteerien, joilla on vähän rautaa, kuten Lactobacillus- ja Bifidobacteria-bakteerien kasvua, joiden uskotaan yleisesti olevan hyödyllisiä isännälle [11].

Naudan laktoferriinillä (bLF) ja ihmisen laktoferriinillä (hLF) on korkea (77 %) aminohappohomologia, ja bLF:llä on jopa korkeampi in vitro antimikrobinen aktiivisuus kuin hLF.5 Naudan laktoferriinille on myönnetty GRAS (yleisesti tunnustettu turvalliseksi) status. Food and Drug Administration [12] ja tällä perusteella monet valmistajat lisäävät sitä äidinmaidonkorvikkeeseen ilman raportoituja haittavaikutuksia. Huolimatta monista lupaavista in vitro ja eläinkokeellisista tiedoista kliiniset tiedot bLF:stä ovat niukkoja, eikä tutkimuksia ole tutkittu bLF-lisän vaikutuksista potilailla, joilla on pitkäaikainen mekaaninen ventilaatio.

Aiemmat tutkimuksemme Olemme aiemmin osoittaneet, että sekä hiivasta valmistetulla rekombinantilla sian LF:llä (pLF) [13] että synteettisellä 20-tähteisellä sian laktoferrisiinipeptidillä [11] on antimikrobista aktiivisuutta in vitro. Sen bakterisidinen vaikutus oli neljä kertaa tehokkaampi kuin ihmisen laktoferrisiinin [14].

Äskettäisessä raportissamme [15] suoritimme siirtogeenisen maidolla ruokitun eläinmallin ruoansulatuskanavan patogeenialtistuksia testataksemme, onko sian LF (pLF) tehokas SDD-hoito. Siirtogeeniset hiiret ilmensivät rekombinanttia LF:ää maidossa 120 ± 13,6 mg/l imetysvaiheen aikana ja ruokittiin normaaleja CD-1-hiirien pentuja 4 viikon ajan. Pennut altistettiin myöhemmin patogeeniselle Escherichia colille, Staphylococcus aureukselle ja Candida albicansille. Ryhmät, joille ruokittiin pLF-siirtogeenistä maitoa, osoittivat tilastollisesti merkitseviä parannuksia painonnousussa, pienemmät bakteerimäärät suolistonesteessä, veressä ja maksassa ja terveellisempiä mikrovilloja ohutsuolen kudoksessa, pienemmät tulehdusta edistävät sytokiinit verrattuna kontrolliryhmiin, joille ruokittiin normaalia maitoa. . Tulokset osoittivat, että siirtogeenisten hiirten maidossa ilmennetty ja hiirenpentuille ruokittu yhdistelmä-pLF johti laajakirjoiseen antimikrobiseen aktiivisuuteen ruoansulatuskanavassa ja suojasi ohutsuolen limakalvoa vaurioilta, mikä viittaa siihen, että sian LF:ää voidaan käyttää tehokkaana selektiivisenä dekontaminanttina. ruoansulatuskanavasta.

Tämän tutkimuksen tarkoitus Tämä tutkimus on prospektiivinen, satunnaistettu, kaksoissokkoutettu, lumekontrolloitu kliininen tutkimus, jossa tutkitaan, vähentääkö oraalinen bLF-lisä sairaalainfektioita, sepsistä ja jopa kuolleisuutta potilailla, joilla on pitkäaikainen mekaaninen ventilaatio.

Menetelmät Potilaat Ilmoittaudumme 1. heinäkuuta 2010 ja 30. kesäkuuta 2012 välisenä aikana noin 280 potilasta, joilla on koneellinen ventilaatio yli 21 päivän ajan ja joilla ei ole selviä merkkejä infektiosta päästettäessä hengitystiehoitoloihin (RCC) kliiniseen tutkimukseen. Tutkimus on lähetetty Kiinan lääketieteellisen yliopistollisen sairaalan eettisille komiteoille hyväksyttäväksi. Potilaat tai huoltajat antavat kirjallisen suostumuksen selvityksen jälkeen. Poissulkemiskriteerit olivat tietoisen suostumuksen puuttuminen/hylkääminen, meneillään oleva antibioottihoito infektion vuoksi, ennustettu kuolleisuus 7 päivässä. Kaikkia potilaita seurataan kuolemaan tai sairaalasta kotiutumiseen saakka.

Tavoitteet Ensisijaisena tavoitteena on arvioida bLF:n tehokkuutta ensimmäisen sairaalainfektion ja bakteeri- tai sieniperäisen sepsiksen ehkäisyssä RCC:n oton jälkeen. Toissijaisia ​​tavoitteita ovat keuhkokuumeen, virtsatietulehduksen ja sepsiksen ilmaantuvuuden arvioiminen, kuolleisuus ennen kotiutumista (yleinen ja sepsiksen aiheuttama), vieroitusaste MV:stä, MV-päivien kokonaismäärä, immuunijärjestelmän muutos, sytokiinit ja maksan toiminta sekä haittavaikutukset vaikutuksia tai intoleranssia.

Tutkimussuunnitelma Laktoferriini ja lumelääke naamioidaan tehtaalla lääkkeeksi A ja B. Satunnaistaminen ositetaan keskuksen mukaan ja potilaat satunnaistetaan A- tai B-ryhmiin satunnaislukutaulukon sekvenssin avulla, kun tietoon perustuva suostumus on saatu. Yksikään RCC:n potilas, tutkimushoitaja, tutkija tai muu lääkintähenkilöstö ei ole tietoinen tehtävästä tutkimusjakson aikana.

Potilaat saavat kontrollina joko bLF:ää (10 mg/kg/vrk) (Westland Co-operative Dairy Company, Uusi-Seelanti) tai lumelääkettä (tärkkelystä). bLF:n annostus perustuu keskimääräiseen hLF:n saantiin, jonka hyvin pienipainoinen vastasyntynyt nauttii äidin tuoreen maidon kanssa kahden ensimmäisen elinviikon aikana (30-150 mg/d) [16] ja bLF:n 200 mg kahdesti päivässä on havaittu olevan tehokas. Helicobacter pylorin tukahduttamiseen [17]. Lääkkeiden anto aloitetaan 24 tunnin kuluessa RCC:n ottamisesta ja kestää 6 viikkoa tai kotiutukseen saakka. Lääkitys ja ravitsemustuki määrätään lääketieteellisen rutiinin mukaan.

Haittavaikutusten (esim. oksentelu, ruokinta-intoleranssi, ihottumat) järjestelmällinen seuranta suoritetaan päivittäisellä tutkimuksella. Maksan toiminnan, täydellisen verenkuvan, CD4/CD8:n ja sytokiinien (TNF-alfa, IFN-gamma, IL-1, IL-2, IL-12, IL-18) seuranta suoritetaan viikoittain [18,19].

Tulosten määrittely Sepsiksen diagnoosi perustuu siihen, että vastuussa olevat lääkärit havaitsevat kliiniset merkit ja oireet, sepsiksen mukaiset laboratoriolöydökset sekä taudinaiheuttaja-organismin eristäminen verestä tai kehon nesteistä. Potilaita, joilla on sepsisjakso, seurataan toissijaisten tulosten vuoksi kuolemaan asti tai kotiutumiseen punasolukoeesta [16]. VAP:lle on tunnusomaista hengitystieinfektion merkit (kuume, leukosytoosi ja märkivä hengitysteiden eritteet) sekä uusi ja pysyvä infiltraatti keuhkojen röntgenkuvauksessa potilailla, joilla on MV [20]. Virtsatietulehdukset diagnosoidaan eristämällä taudinaiheuttaja virtsasta, joka on kerätty suprapubic-punktiolla tai virtsarakon katetroinnilla, jolloin kasvu on yli 100 000 bakteeria/ml tai yli 10 000 sientä/ml. MV:stä vieroituksen onnistuminen määritellään, kun MV:tä ei tarvita yli 5 päivään.

Tilastollinen analyysi Otoskokoanalyysi ennusti, että kussakin ryhmässä tarvittaisiin yhteensä 131 MV-potilasta, jotta havaittaisiin vähintään 60 %:n suhteellinen ero hoidettujen ja hoitamattomien potilaiden välillä (lasku 20 %:sta 6 %:iin) kuolleisuusasteen osalta. kaksipuolinen testi, jonka tyypin I virhe on 0,05 tai vähemmän ja 80 %:n teho 80 %. Kvantitatiiviset muuttujat ilmaistaan ​​keskiarvona ja keskihajonnana. Kategoriset muuttujat esitetään prosentteina. Yksimuuttujaanalyysejä, joissa selvitettiin yksittäisten riskitekijöiden ja ensisijaisten/toissijaisten tulosten välisiä yhteyksiä, suoritettiin Fisherin eksaktia testiä dikotomisille muuttujille ja Studentin t-testiä jatkuville muuttujille. Suoritetaan monimuuttujalogistinen regressiomalli, jolla tutkitaan relevanttien riskitekijöiden vaikutusta ja eri riskitekijöiden suhteellista vaikutusta. Sopivuuden hyvyys arvioidaan sovitetun mallin log-todennäköisyyden avulla. Todennäköisyyssuhteet ja niiden 95 %:n luottamusväli lasketaan logistisessa regressiomallissa kuvaamaan kategoristen riskitekijöiden ja tulosten välisen suhteen vahvuutta. Kaikki testit ovat kaksipuolisia, ja p-arvoa 0,05 pidetään tilastollisesti merkitsevänä. Kaikki analyysit suoritetaan käyttämällä SAS-ohjelmistoversiota 6.12 (SAS Institute Inc, Cary, NC).

ODOTETUT LÖYDÖKSET

Löytöjemme voidaan odottaa vastaavan seuraaviin kysymyksiin:

1. Voiko bLF:n oraalinen lisäosa estää sairaalainfektion potilailla, joilla on PMV?
2. Voiko oraalinen bLF-lisä vähentää sairaalainfektioiden ilmaantuvuutta ja vähentää antibioottien käyttöä potilailla, joilla on PMV?
3. Voiko oraalinen bLF-lisä vähentää PMV-potilaiden kuolleisuutta?
4. Voiko oraalinen bLF-lisä lisätä MV:stä vieroitusnopeutta potilailla, joilla on PMV?
5. Mitkä ovat immuunijärjestelmän muutokset oraalisen bLF-lisän jälkeen PMV-potilailla?

NYKYISEN PROJEKTIN ODOTETTU OSOITTAMINEN Infektioiden ehkäisy ja antibiooteille vastustuskykyisten kantojen syntymisen rajoittaminen ovat kaksi tärkeää tehohoitolääketieteen kysymystä. Luonnollisen antimikrobisen peptidin löytäminen mikrobilääkkeiden adjuvanttihoitona antibioottiresistenttien kantojen hoidossa tai hoito-ohjelmana immuniteetin lisäämiseksi ja infektioiden ehkäisemiseksi on yksi tutkimuksen suuntauksista. LF on yksi lupaavista aineista monissa vitro- ja eläintutkimuksissa. Tutkimuksessa yritetään selvittää, onko LF ihanteellinen luonnollinen SDD-hoito sairaalakeuhkokuumeen tai sepsiksen ehkäisyyn potilailla, joilla on PMV. Jos tulos on positiivinen, LF:ää voidaan käyttää kliinisesti lisäämään kriittisesti sairaiden potilaiden eloonjäämistä, lisäämään MV-vieroitusnopeutta, vähentämään antibioottien määrää ja lopulta lääkekuluja.

VIITTEET (Luettelo ilman PMID-numeroa)

12. CFSAN/Office of Food Additive Safety. Viraston vastauskirje: GRAS-ilmoitus nro GRN 000077. Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkeviraston verkkosivusto. http:// www.fda.gov/Food/FoodIngredientsPackaging/GenerallyRecognisedasSafeGRAS/GRASListings/ucm154188.htm. 14. elokuuta 2001. Käytetty 21. toukokuuta 2009.