Mécanismes de l'effet de l'acétylcystéine sur la fonction rénale après exposition à un produit de contraste radiographique

Dans cette étude, nous testerons l'hypothèse selon laquelle l'acétylcystéine exerce un effet rénoprotecteur dans la RCIN par un mécanisme antioxydant et/ou vasodilatateur rénal.

Nous adopterons une approche structurée en 4 parties, utilisant des études croisées contrôlées randomisées pour évaluer l'effet de l'acétylcystéine sur la fonction rénale dans les reins normaux et malades, puis l'effet du contraste sur les reins normaux, avec et sans traitement à l'acétylcystéine. Nous réaliserons également un essai contrôlé randomisé en groupes parallèles d'angiographie sur des patients atteints d'IRC avec et sans traitement à l'acétylcystéine. Les quatre groupes seront étudiés simultanément. Conformément à la décision de la MHRA, cette étude est un essai de phase IV d'un médicament autorisé plutôt qu'un essai de phase I.

L'étude sera réalisée simultanément en quatre groupes de participants, étudiant:

1. volontaires sains recevant de l'acétylcystéine PO, de l'acétylcystéine IV ou un placebo
2. volontaires atteints d'IRC de stade III recevant de l'acétylcystéine PO, de l'acétylcystéine IV ou un placebo
3. volontaires sains recevant un produit de contraste radiographique plus acétylcystéine PO, acétylcystéine IV ou placebo
4. patients atteints d'IRC de stade III recevant un produit de contraste radiographique pour une angiographie coronarienne élective plus de l'acétylcystéine PO, de l'acétylcystéine IV ou un placebo.

L'étude sera réalisée dans le Wellcome Trust Clinical Research Facility de la Royal Infirmary of Edinburgh (RIE). Les volontaires seront payés 120 £ pour couvrir les frais de déplacement et autres pour chaque bras d'étude.

ÉTUDES 1 ET 2 Ces études évalueront l'effet de l'acétylcystéine seule chez des volontaires sains ou chez des volontaires atteints d'IRC de stade III. Les volontaires seront randomisés pour une comparaison à trois voies, croisée et en double aveugle d'un placebo apparié avec des régimes oraux et intraveineux d'acétylcystéine. Le résultat principal sera le changement du RBF (mesuré par la clairance de l'acide para-aminohippurique [PAH]). De plus, le GFR (mesuré comme la clairance de l'inuline), la fonction tubulaire (excrétion fractionnée de potassium et de sodium), l'équilibre oxydatif (capacité oxydative totale, isoprostanes plasmatiques et urinaires) et l'endothéline-1 plasmatique et urinaire seront dosés. La pharmacocinétique de l'acétylcystéine sera mesurée pour comparer les régimes IV et PO.

Les volontaires seront randomisés pour recevoir à trois reprises, espacées d'au moins deux semaines, l'un des :

A) Capsules placebo PO, plus une perfusion IV d'acétylcystéine dans une solution saline normale. B) capsules d'acétylcystéine PO, plus une perfusion de solution saline normale. C) capsules placebo PO, plus une perfusion de solution saline normale.

JUSTIFICATION DE LA DOSE Il n'y a actuellement aucune donnée pour guider le choix d'un régime optimal d'acétylcystéine orale ou IV. Cette étude évaluera les effets d'une dose IV et orale d'acétylcystéine (IV 200 mg/kg ; PO 68,6 mg/kg) qui sont très similaires à celles actuellement utilisées en pratique clinique. On s'attend à ce que la dose orale produise une concentration plasmatique bien inférieure à la dose IV; cependant, on pense qu'un effet de premier passage après administration orale peut augmenter la conversion dans le foie de l'acétylcystéine en cystéine puis en glutathion, augmentant l'efficacité d'une dose orale. Les premiers essais cliniques du RCIN ont utilisé un régime oral arbitraire à faible dose d'acétylcystéine - 600 mg deux fois par jour (BD) pendant 2 jours, en commençant la veille de l'administration du colorant (dose totale de 2,4 g, 34,3 mg/kg chez un patient de 70 kg). Des études récentes ont utilisé des doses totales plus élevées allant jusqu'à 1 500 mg de BD pendant 2 jours (dose totale de 6 g, 85,7 mg/kg chez un patient de 70 kg). Les régimes IV ont également été évalués puisqu'il a été proposé qu'ils soient efficaces lorsqu'ils sont commencés le même jour que l'administration du colorant, plutôt que la veille. Le premier essai a utilisé une dose similaire à celle utilisée pour le traitement précoce de l'hépatotoxicité induite par le paracétamol - 150 mg/kg en 30 min, puis 50 mg/kg en 4 h (dose totale 200 mg/kg) - et a rapporté moins de néphropathie. D'autres études ont utilisé des doses plus faibles (par ex. 500 mg en 15 minutes [7,1 mg/kg chez un patient de 70 kg] ou 1000 mg deux fois, avant et après la procédure, [28,5 mg/kg chez un patient de 70 kg]) et n'ont trouvé aucun bénéfice. Dans l'ensemble, le choix du régime d'acétylcystéine pour les études précédentes semble avoir été basé sur la facilité et la pratique antérieure de l'empoisonnement au paracétamol plutôt que sur la connaissance des effets de l'acétylcystéine sur le rein.

Nous avons choisi un régime IV révisé à haute dose dérivé des données pharmacocinétiques publiées par le Dr L Prescott après des simulations de Monte Carlo (Dr R Thanacoody, Consultant Clinical Pharmacologist, Edinburgh Royal infirmary, non publié) pour 2 raisons :

1. l'ECR qui a montré un bénéfice avec l'acétylcystéine IV utilisait un schéma posologique à forte dose similaire à celui utilisé pour l'empoisonnement au paracétamol (150 mg/kg en 30 min, puis 50 mg/kg en 4 h). Les études négatives ultérieures ont utilisé des doses beaucoup plus faibles, ce qui suggère que l'acétylcystéine IV peut devoir être administrée à fortes doses.
2. la concentration plasmatique maximale élevée qui résulte de la perfusion initiale rapide d'acétylcystéine pour l'empoisonnement au paracétamol produit des nausées chez environ 40% des patients et des réactions anaphylactoïdes chez environ 20%. Bien que ces réactions soient courantes et normalement faciles à traiter, il est important de réduire le taux de telles réactions chez les participants à l'étude. Le régime révisé fournit une quantité similaire d'acétylcystéine mais l'administre plus uniformément sur 7 heures, produisant une concentration maximale d'acétylcystéine plus faible et une probabilité plus faible de nausées et de réactions anaphylactoïdes (Dr R Thanacoody, non publié).

Le choix du régime d'acétylcystéine par voie orale est nécessairement arbitraire. Nous utiliserons 1200 mg car il existe des preuves qu'il est plus efficace que les 600 mg plus couramment administrés.

ETUDE 3 Cette étude évaluera l'effet de l'acétylcystéine sur la fonction rénale chez des volontaires sains recevant une dose unique IV de 100 ml de Visipaque 320 (iodixanol, équivalent à 320 mg d'iode/ml), un agent de radiocontraste iso-osmolaire non ionique, via une canule périphérique. Nous avons choisi cette dose car 100 ml sont couramment utilisés à la Royal Infirmary pour l'angiographie coronarienne chez les patients atteints d'IRC (Radiology Dept, communication personnelle). Des doses plus importantes allant jusqu'à 400 ml sont ensuite utilisées si une angioplastie est ensuite nécessaire. Ces doses sont comprises dans les doses recommandées dans le résumé des caractéristiques du produit, Martindale, et la littérature. Le profil d'innocuité de telles doses chez l'adulte en bonne santé est excellent ; chez les patients atteints d'IRC, l'iodixanol est au moins aussi sûr que les autres agents de contraste.

Les volontaires seront randomisés dans cette étude pour une comparaison à trois voies, croisée et en double aveugle d'un placebo avec des régimes oraux et intraveineux d'acétylcystéine. Ils ne recevront pas d'angiographie coronarienne, juste le contraste intraveineux.

Nous étudierons des volontaires sains afin d'identifier les effets de la NAC et du contraste sur les reins sains. Cela fournira des données de référence pour l'interprétation des études chez les patients atteints d'IRC. De plus, alors que les patients en bonne santé obtiennent rarement une RCIN après l'administration d'un produit de contraste, le marqueur actuellement utilisé de RCIN (augmentation de la créatinine sérique) est une mesure brute du dysfonctionnement rénal - puisque le DFG ne chutera qu'après une réduction substantielle de la RBF rénale pendant une période de temps significative . Il est probable que de petits changements subcliniques se produiront chez les patients en bonne santé, ce qui aidera à déterminer comment le contraste et la NAC affectent le rein.

ÉTUDE 4 Cette étude évaluera l'effet de l'acétylcystéine sur la fonction rénale chez des patients IRC stables de stade III recevant 100 ml d'iodixanol au cours d'une coronarographie de routine. Les patients recrutés ne recevront pas d'angiographies multiples, donc l'étude 4 ne sera pas une comparaison croisée mais une étude contrôlée randomisée de l'acétylcystéine orale contre l'acétylcystéine IV contre le placebo. Les résultats des études 1 à 3 éclaireront l'analyse et l'interprétation de cette étude.

MESURES DE LA FONCTION RÉNALE La plupart des ECR précédents ont mesuré les variations de la concentration de créatinine sérique plutôt que des mesures directes de l'insuffisance rénale. La concentration de créatinine sérique peut fournir des informations sur le DFG. Cependant, il n'est pas précis car il est affecté par l'alimentation, le vieillissement et la masse musculaire. De plus, l'acétylcystéine abaisse également la concentration de créatinine sérique elle-même, ce qui suggère que la créatinine plus faible notée dans les ECR peut ne pas refléter une amélioration de la fonction rénale. Le DFG est le meilleur marqueur de la fonction rénale globale. Il peut être directement mesuré à l'aide de la méthode 51Cr-EDTA, mais il s'agit d'une technique compliquée. Nous utiliserons une méthode alternative en mesurant la clairance plasmatique de l'inuline. La concentration sérique de cystatine C peut être un meilleur marqueur du DFG que la créatinine. La cystatine C est une petite cystéine protéase qui est sécrétée à un rythme fixe par toutes les cellules nucléées et qui n'est pas affectée par l'alimentation ou la masse musculaire. Dans le RCIN, la concentration sérique de cystatine culmine et se normalise plus rapidement que la créatinine. Nous mesurerons la cystatine C chez ces patients afin d'évaluer si elle serait un meilleur marqueur du DFG dans les futurs ECR.

Les modifications du débit sanguin rénal après l'administration d'acétylcystéine et/ou de produit de contraste seront évaluées en mesurant la clairance plasmatique des HAP. L'endothéline-1 (ET-1) est un puissant vasoconstricteur endogène et une augmentation de l'ET-1 urinaire a été associée au développement de RCIN. Les changements dans la production rénale d'ET-1 seront mesurés après l'acétylcystéine et/ou le contraste en mesurant les concentrations d'ET-1 dans le plasma et l'urine et en calculant son excrétion fractionnée. La fonction tubulaire rénale sera évaluée en mesurant l'excrétion fractionnelle de sodium et de potassium par les reins. Les réductions de l'excrétion fractionnée de ces ions fourniront des informations sur la perfusion rénale et la fonction tubulaire, et ont été notées précédemment dans le RCIN. Nous mesurerons également les taux urinaires de protéines libérées par les cellules tubulaires endommagées.

Étant donné que l'acétylcystéine devrait modifier l'état oxydatif, nous mesurerons l'équilibre oxydatif par des dosages des isoprostanes plasmatiques et urinaires, de la N-acétylcystéine plasmatique, du glutathion des cellules sanguines périphériques et de la capacité antioxydante totale.

ADMINISTRATION D'ACÉTYLCYSTÉINE ORALE / PLACEBO Les participants recevront 3 plaquettes thermoformées d'acétylcystéine ou de gélules placebo et seront invités à prendre les gélules appropriées à 08h00 et 20h00 la veille du jour de l'étude (jour 1 ; le jour 2 étant le jour passé dans le CRF) . Il leur sera également demandé de boire 500 ml d'eau supplémentaires pour assurer une hydratation adéquate. Les gélules contenant 600 mg d'acétylcystéine ou un placebo correspondant (lactose PhEur 600 mg) seront préparées par Tayside Pharmaceuticals, Dundee, et conditionnées en boîtes patient de 8 gélules. Les capsules seront livrées à la pharmacie de l'hôpital et fournies aux participants selon l'ordre d'attribution aléatoire.

ADMINISTRATION INTRAVEINEUSE DE MÉDICAMENTS L'inuline et l'HAP seront administrés par une canule veineuse 20G insérée dans l'avant-bras. L'inuline et le PAH seront perfusés à un débit de perfusion constant tout au long de la période d'étude de 8 heures. L'acétylcystéine/placebo sera administré par une deuxième canule veineuse 20G insérée dans le même avant-bras. Nous utiliserons la préparation intraveineuse d'acétylcystéine actuellement utilisée à la Royal Infirmary d'Édimbourg (Parvolex, UCB Pharma Limited). Le placebo sera une solution de chlorure de sodium pour perfusion. Les perfusions actives ou placebo seront préparées par le centre de recherche clinique chaque jour d'étude selon l'ordre d'attribution aléatoire.

PRÉLÈVEMENT DE SANG VEINEUX Les échantillons de sang seront obtenus via une canule veineuse 17G insérée dans l'autre avant-bras. Des prélèvements seront effectués toutes les heures à 10 reprises de -1h (début de la perfusion inuline/PAH) à 8h ; un total de 120 ml sera pris. Le sang sera également prélevé à 24h (09.00 le jour 3) et 72h 09.00 le jour 5) ; 24 ml à chaque fois.

PRÉLÈVEMENT D'URINE Des échantillons d'urine de 40 ml seront prélevés après la miction toutes les deux heures, de 0h à 8h le jour 1, puis à 24h (09h00 le jour 3) et 72h (09h00 le jour 5). Les participants seront invités à uriner au réveil les jours 3 et 5. À la fin de chaque étude, les canules veineuses seront retirées et l'hémostase confirmée. Les sujets recevront du pain grillé et une boisson chaude et seront observés pendant 30 minutes avant de quitter l'unité.