Desferal beadás a cukorbetegség hipoxiára adott csökkent reakciójának javítására (DESIRED)

Háttér A cukorbetegség szövődményei jelentik a modern diabéteszterápia fő szempontját, és prioritássá vált e szövődmények patofiziológiai mechanizmusainak további jellemzése az újszerű racionális terápiás stratégiák kidolgozása érdekében.

Bár a szövetek hosszan tartó hiperglikémiának való kitettsége a krónikus cukorbetegség szövődményeinek elsődleges okozója, az utóbbi időben egyre nyilvánvalóbbá vált, hogy a hypoxia is fontos szerepet játszik minden cukorbetegség szövődményében. Az alacsony szöveti oxigénkoncentráció cukorbetegségben több mechanizmus következménye (pl. a mikro- és makro-érbetegségek másodlagos vérellátása, másodlagosan a helyi ödéma vagy a megnövekedett oxigénfogyasztás eredményeként rossz lokális oxigéndiffúzió).

A sejtek hipoxiára adott adaptív válaszait a Hypoxia-Inducible Factor 1 (HIF) közvetíti, amely egy heterodimer transzkripciós faktor, amely két alegységből (alfa és béta alegységből) áll, amelyek konstitutívan expresszálódnak emlőssejtekben. Normoxiában a HIF-1α-t folyamatosan lebontja az ubiquitin-proteaszóma rendszer két kulcsfontosságú prolinmaradék oxigénfüggő hidroxilációja következtében, amelyet a prolil-hidroxilázoknak (PHD) nevezett enzimek csoportja katalizál. Hipoxia esetén, amikor a degradációs útvonal elnyomott és a HIF-1α stabilizálódik, áthelyeződik a sejtmagba, ahol több mint 800 gént indukál, amelyek

részt vesz az angiogenezisben, a glikolitikus energia-anyagcserében, a sejtproliferációban és a túlélésben, amelyek lehetővé teszik a sejtek számára, hogy alkalmazkodjanak a csökkent oxigénellátáshoz. A HIF-1 központi szerepet játszik számos angiogén növekedési faktor expressziójában (pl. vaszkuláris endoteliális növekedési faktorként (VEGF), eritropoetinként (EPO) és stromasejtekből származó 1α-faktorként (SDF-1α), valamint endothel progenitor sejtek (EPC) toborzásaként. A közelmúltban azt javasolták, hogy a mikroRNS-ek (pl. mir210) a HIF-1 funkciók egy részét is közvetítik.

A HIF 1 α stabilitását és működését szabályozó PHD-k Fe 2+- és/vagy O2-függő enzimek, és aktivitásuk a vas kiürítésével gátolható. A deferoxamin (DFO), amely vaskelátképző, ezért a HIF-1α felhalmozódást és hipoxia-válasz géneket indukál normoxiában mind in vitro, mind in vivo, így képes helyreállítani a hipoxiával szembeni elfojtott adaptív reakciót a cukorbetegség különböző állatmodelljeiben. A DFO-t évtizedek óta használják klinikailag különböző kórképek (thalassaemia, myelosclerosis stb.) miatti túlzott vaslerakódás kezelésére, és farmakológiai eszközként használták HIF-függő válaszok kiváltására.

Az elmúlt évtizedben számos bizonyíték gyűlt össze, amelyek rámutatnak arra, hogy a cukorbetegségben a hipoxiára adott sejtválasz hibás. Károsodott hipoxia válasz minden olyan szövetben jelen van, amelynél szövődmények alakulnak ki mind a cukorbetegség állatmodelljeiben, mind a cukorbetegeknél a hibás HIF jelátvitel következtében. Ez a hiperglikémia közvetlen hatása, amely több szinten közvetlenül elnyomja a HIF stabilitását és működését.

A közelmúltban leírt, cukorbetegségben a hypoxiára adott káros reakció potenciálisan fontos következményekkel járhat az akut hipoxiás kihívásokban, mint akut szívinfarktus, stroke, végtag ischaemia (amelyről ismert, hogy cukorbetegségben rosszabb a prognózisa), de a szív- és érrendszer és a légzőrendszer finom szabályozásában is. autonóm neuropátia potenciálisan súlyos prognosztikai hatással a késői kardiovaszkuláris eseményekre. Különböző tanulmányok foglalkoztak az intermittáló hipoxiára (IH) adott kardiovaszkuláris válaszokkal, összehasonlítva a cukorbetegségben szenvedő betegek normoxiás expozíciójával. A cukorbetegségben a hypoxiára adott kardiovaszkuláris reakció megfelelőségének megállapítása érdekében a közelmúltban megvizsgálták a cukorbetegségben szenvedő betegek IH-ra adott kardiorespiratorikus és angiogenetikai válaszait, összehasonlítva a nem cukorbeteg kontroll alanyokkal (HYKRAND etikai engedély száma 2015/1182-31/4). . Az előzetes (nem publikált) eredmények több hiányosságot mutattak a cukorbetegek akut és késleltetett reakcióiban a kontrollokhoz képest. A baroreflex érzékenység (BRS), amely a kardiovaszkuláris kockázat és a kardiovaszkuláris események utáni túlélési prognózis markere, csökkent az IH után cukorbetegeknél a nem cukorbetegekhez képest. Mind az Endothel Precursors Cells (EPC) száma, mind a fő stimulátoruk, a stromális eredetű faktor (SDF-1α) szintje csökkent az IH hatására cukorbetegeknél, összehasonlítva a nem cukorbeteg alanyokkal, ami megerősítette, hogy cukorbetegségben rosszabb az ischaemiás elváltozások helyreállítási képessége.

Az itt javasolt projekt a DFO (amelyről ismert, hogy javítja a HIF-függő hipoxiás jelátvitelt) azon képességét vizsgálja, hogy megfordítja a károsodott kardiorespirációs és angiogenetikai választ cukorbetegeknél.

Kutatási terv. Ez egy vak, randomizált, keresztezett vizsgálat, amely a DFO (50 mg/kg) és az intermittáló hipoxia (IH) előtt intravénásán adott izotóniás sóoldat hatékonyságát vizsgálja, hogy javítsa a szív-légzési és angiogenetikai választ cukorbetegeknél. Az IH öt hipoxiás periódusból áll (13% O2 ​​inspirált oxigénfrakció), amelyek mindegyike 6 percig tart, és öt azonos időtartamú normoxiás intervallumot (a HYKRAND vizsgálatban használtak szerint) 30, 1-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegnél, bármilyen szövődmény klinikai tünetei nélkül. A vizsgálatot 4 napon keresztül végezzük, legalább 2 hónapos különbséggel a 2 felvétel között a megfelelő kimosódás és a vaslerakódások helyreállítása érdekében.

Módszerek A vizsgálat felépítése Ez egy randomizált, kettős vak vizsgálat, amelyet 1-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeken végeztek, krónikus szövődmények nélkül.

A betegeket randomizálják (blokk randomizálással) (httpps://www.sealedenvelope.com/ simple-randomiser/v1/lists) – (A) Desferal (DFO) kezelés vagy (B) izotóniás sóoldat kezelés.

Mind a betegek, mind a személyzet nem ismeri a beteg kezelési csoportját.

Az alanyoknak azt tanácsolják, hogy a vizsgálat előtt tartózkodjanak a koffeintartalmú italoktól 12 órán keresztül és az alkoholtól 36 óráig

1. nap: A kiindulási vérmintákat reggel veszik, majd a betegek Desferal (50 mg/kg)/sóoldat infúziót kapnak s.c. 6 órán keresztül. Az infúzió utolsó órájában az alanyok intermittáló hipoxiának (IH) lesznek kitéve. Vérmintákat, valamint kardiovaszkuláris és légúti (CR) méréseket kell végezni (az alábbiakban részletezettek szerint) közvetlenül az IH előtt és több időpontban utána.

2. nap: A vérmintákat reggel veszik. Az IH expozíció öt hipoxiás periódusból áll (13% O2 ​​belélegzett oxigénfrakció), amelyek mindegyike 6 percig tart, és öt azonos időtartamú normoxiás intervallumból (összesen 1 óra).

1. nap: folyamatosan mérjük a vérnyomást, a pulzust és az artériás oxigéntelítettséget. Az oxigéntelítettség 80%-os csökkenése vagy a tünetek fellépése esetén a hipoxia leáll, amíg az oxigénszint el nem éri a legalább 80%-ot. A technikus orvos felügyelete mellett szabályozza és szabályozza a légzési periódusokat úgy, hogy a beavatkozást a beteg ne tudja észrevenni. Ezt követően három mérést végeznek: közvetlenül (t2), 3 óra múlva (t3) és 6 óra után (t4). A t2 után minden beteg egyéni étkezést kapott az étrendi igénynek megfelelően.

Szív- és érrendszeri és légúti vizsgálat.

A baroreflex érzékenységének felmérése. Minden pácienst fekvő helyzetben, csendes szobában, kényelmes hőmérsékleten vizsgálnak meg. Mielőtt a résztvevőket egy antibakteriális szűrővel ellátott szájrészen keresztül egy újralélegeztető körhöz csatlakoztatnák, a szobalevegő spontán légzése nyugalmi állapotban történik 4 percig az alapadatok megszerzése érdekében.

Valamennyi állapot alatt folyamatosan mérik az oxigéntelítettséget (SaO2) pulzoximéterrel és a légzésvégi CO2-t (CO2-et) egy szájrészhez csatlakoztatott kapnográf segítségével. Az elektrokardiogram rögzítése mellkasi vezetékekkel történik, a folyamatos noninvazív vérnyomást pedig mandzsetta módszerrel rögzítik. Két (a mellkas és a has körül elhelyezett) öv figyeli a mellkas légzőmozgását. A pneumotachográfot egy nyomáskülönbség-átalakítóhoz csatlakoztatják, és sorosan beillesztik az újralélegeztető rendszer kilégzési alkatrészébe a légúti áramlás mérésére.

A baroreflex érzékenységet (BRS) minden mérési alkalomkor spontán légzés során mérik. Mivel a korábbi tanulmányok nem dokumentálták az egyik módszer jobb teljesítményét a többihez képest, hét különböző módszer átlaga: pozitív és negatív szekvenciák, az a-együttható az alacsony és a nagyfrekvenciás sávban és annak átlaga, az átviteli függvény technika, és kiszámítjuk az R-R intervallum SD-inek és a szisztolés vérnyomás-ingadozások arányát. A BRS mellett az R-R intervallum SD-jét (SDNN) alkalmaztuk a pulzusszám variabilitás globális indexének meghatározására. Ez a kiválasztás azon a tényen alapul, hogy a normál eloszlás ebben a változóban kifejezettebb a többi variabilitási indexhez (pl. variancia) képest.

A légzőrendszer aktivitásának meghatározásához a hipoxiás lélegeztető választ (HVR) és a hiperkapnikus lélegeztető választ (HCVR) értékelik.

A szív- és érrendszeri autonóm funkciót négy teszt elvégzésével határozzák meg a legújabb irányelvek szerint: mélylégzés, 30:15 arány, Valsalva manőver és szisztolés vérnyomás válasz az állásra. A kardiovaszkuláris autonóm neuropátia „két vagy több rendellenes teszt jelenléte” lesz.

A baroreflex érzékenységet (BRS) értékeljük (t1) előtt, közvetlenül (t2), 3 órával (t3) és 6 órával (t4) az IH után.

Az angiogenetikai potenciált ugyanazokon a végpontokon és 24 óra elteltével (N3 nap) fogják értékelni a szérum releváns citokinek mérésével, amelyek a HIF-1 géncélpontjai (azaz. Vaszkuláris endothel növekedési faktor (AVEGFA), stroma sejtből származó 1a faktor (SDF-1a), eritropoetin stb.). A HIF jelátvitel közvetlen válaszát a mir210 szérumszintje fogja értékelni, amelyet kizárólag a HIF szabályoz.

Az EPC-választ ugyanabban az időpontban értékeljük a hematopoietikus progenitor sejt antigén (CD34+)/CD133 antigén/kináz inszert domén receptor (KDR+) számának fluoreszcenciával aktivált sejtválogató (FACS) elemzésével.