L-ornitina L-aspartato nell'encefalopatia epatica conclamata (HEAL)

A. Introduzione e revisione della letteratura

L'encefalopatia epatica (HE) è ampiamente definita come un'alterazione dello stato mentale e della funzione cognitiva che si verifica in presenza di insufficienza epatica. Il quadro clinico dell'HE insorge come complicanza di epatopatie croniche e, più raramente, acute. L'HE si verifica fino al 70% dei pazienti con cirrosi in qualche momento durante il decorso della loro malattia (1,2). È caratterizzato da cambiamenti di personalità, compromissione intellettuale e un livello di coscienza depresso. L'HE può essere clinicamente inapparente (HE minimo) rilevato da test neuropsicometrici o neurofisiologici anormali (3). La presentazione comune è HE conclamata che si verifica in pazienti con cirrosi avanzata con circolo collaterale portale-sistemico. Gli episodi di HE nei pazienti con cirrosi sono indotti da fattori scatenanti, come disidratazione, ipokaliemia, elevato apporto proteico, sanguinamento gastrointestinale, costipazione, infezioni, uso di farmaci psicotropi, assunzione di alcol o danno epatico acuto (epatite).

Patogenesi dell'encefalopatia epatica Nei pazienti con cirrosi epatica, l'aumento della sostituzione strutturale degli epatociti con il tessuto connettivo porta alla perdita del tessuto parenchimale epatico funzionante e alla riduzione della capacità di disintossicazione del fegato. Inoltre, lo sviluppo di ipertensione portale porta alla formazione di una circolazione collaterale attraverso la quale il sangue non disintossicato può bypassare il fegato per raggiungere la circolazione sistemica. Entrambi questi meccanismi contribuiscono alle neurotossine presenti nel sangue della vena porta che raggiungono il cervello attraverso la circolazione sistemica. Un certo numero di neurotossine sono state implicate nella patogenesi dell'HE, la più importante delle quali è l'ammoniaca (4,5). I progressi concettuali fondamentali nella nostra comprensione dell'encefalopatia epatica hanno confermato il ruolo centrale dell'ammoniaca nella patogenesi dell'encefalopatia portosistemica. L'ammoniaca interrompe la funzione dei neuroni e degli astrociti, dando origine ai sintomi dell'encefalopatia epatica.

Classificazione/Grading dell'HE può essere classificato come tipo A (in insufficienza epatica acuta), B (in shunt portosistemici senza malattia epatica intrinseca) e C (pazienti di cirrosi con ipertensione portale/o shunt portosistemici) (5,6). Nei cirrotici, l'HE di tipo C è ulteriormente classificato in HE episodico, persistente e minimo. I pazienti affetti da HE manifesta cronica persistente sono quelli che possono essere relativamente stabili con piccole fluttuazioni giornaliere nel loro stato mentale. I pazienti con HE episodica (instabile) sono definiti come quelli che erano precedentemente stabili, ma che nel corso delle ore e forse dei giorni sviluppano caratteristiche clinicamente distinguibili di HE, che richiedono attenzione medica e ricovero. L'HE minimo è clinicamente inapparente e rilevato da test neuropsicometrici o neurofisiologici anomali (3).

Una precisa gradazione di HE è essenziale per formulare una prognosi e pianificare un approccio terapeutico appropriato. In base alla gravità, l'HE è stata tradizionalmente suddivisa in quattro stadi basati sulle alterazioni dello stato di coscienza, della funzione intellettiva, del comportamento e dei segni neuromuscolari (scala di West Haven) (5).

Recentemente è stata proposta una nuova classificazione chiamata classificazione SONIC (7). Ciò è stato necessario perché la differenziazione tra HE minima e di grado I non è affidabile, ma esiste una buona riproducibilità inter-valutatore nell'identificazione di HE di grado II. È stato suggerito di raggruppare insieme i pazienti con HE minima e HE di grado I. Sottolinea che il peggioramento della funzione cognitiva è un continuum piuttosto che categorico come sottolineato nell'11° Congresso mondiale di Vienna. Classifica i pazienti con cirrosi come funzione neurocognitiva intatta e compromessa. La funzione cognitiva compromessa è suddivisa in Covert HE (Minimal HE e Grade I HE) e Overt HE (Grades II-IV). È quindi inclusivo dei criteri di West Haven, ma sottolinea la continuità invece di essere categorico. La funzione neurocognitiva dei pazienti compromessi e instabili può fluttuare dalla sindrome confusionale acuta al coma (Gradi da I a IV). Sono i cosiddetti pazienti con HE episodica di tipo C.

Terapia dell'encefalopatia epatica L'obiettivo principale della terapia dell'HE è (a) diminuire le tossine derivate dall'intestino prodotte da un'eccessiva attività batterica e diminuire la produzione di ammoniaca o (b) aumentare la disintossicazione da ammoniaca (1,2,8,9).

1. Diminuire la produzione di ammoniaca:

   La produzione enterica di ammoniaca può essere ridotta da disaccaridi non assorbibili come il lattulosio o il lattitolo e da antibiotici non assorbibili come la rifaximina. Il lattulosio/lattitolo passa attraverso l'intestino tenue senza essere digerito. Nel colon, i batteri degradano il lattulosio in vari acidi organici (ad es. acido lattico, acido acetico) con conseguente abbassamento del pH del colon. La modalità di riduzione dell'ammoniaca può comportare effetti batteriostatici, effetti catartici o potenziamento della conversione dell'ammoniaca in ammonio con eccesso di ioni idrogeno. Presumibilmente l'ammonio viene quindi escreto nelle feci ed eliminato (9, 10). Il lattulosio rimane la principale terapia della HE conclamata, nonostante la scarsità e l'incoerenza degli studi clinici che ne dimostrano l'efficacia (11). Il dosaggio deve essere regolato per eseguire da due a tre movimenti intestinali molli ogni giorno. Il lattulosio può essere somministrato attraverso un sondino nasogastrico o attraverso clisteri di ritenzione. La dose abituale è di 30-120 ml al giorno in dosi divise. Il pH delle feci dovrebbe essere inferiore a sei. Gli effetti collaterali includono gonfiore e flatulenza. Diarrea grave con disidratazione e iperglicemia e acidosi si verifica se il dosaggio è troppo alto.

   Gli antibiotici non assorbibili neomicina, metronidazolo e paromomicina sono antibiotici tradizionali per il trattamento dell'HE (12). A causa degli effetti collaterali ototossici e nefrotossici, la neomicina viene ora utilizzata raramente. Il metronidazolo non causa molti effetti collaterali, ma la terapia non dovrebbe estendersi oltre le due settimane per evitare la neuropatia. Più recentemente la rifaximina ha dimostrato di essere efficace quanto il lattulosio (13) o il lattitolo (14, 15) per i pazienti con encefalopatia epatica.

2. Aumenta la disintossicazione da ammoniaca:

I livelli di ammoniaca possono essere ridotti dalla disintossicazione. L-ornitina-L-aspartato (LOLA), il sale degli aminoacidi naturali ornitina e aspartato agisce attraverso il meccanismo di attivazione del substrato per disintossicare l'ammoniaca. Il meccanismo d'azione dettagliato e gli studi clinici su LOLA sono discussi di seguito.

L-ornitina-L-aspartato (LOLA):

L-ornitina-L-aspartato (LOLA) è il sale degli amminoacidi naturali ornitina e aspartato.

1. Meccanismo di azione:

   LOLA stimola il ciclo dell'urea (che metabolizza l'ammoniaca in urea) nel fegato (16,17). Negli epatociti periportali che sintetizzano l'urea, l'ornitina funge da attivatore dell'ornitina transcarbamilasi e della carbamoil fosfato sintetasi. Inoltre, l'ornitina può fungere da substrato per la genesi dell'urea. Quindi, LOLA può attivare il ciclo dell'urea periportale nel fegato. L'aspartato e l'ornitina, dopo la conversione in alfa-chetoglutarato, servono anche come fonti di carbonio per la sintesi perivenosa della glutammina. Nel muscolo scheletrico, LOLA sovraregola la sintesi di glutammina mediante la fornitura di substrato per la glutammina sintetasi, sebbene la diminuzione della massa muscolare nella cirrosi non consenta a questa sintesi di essere significativa. L'ammoniaca viene consumata durante la formazione dell'urea e la sintesi della glutammina, e quindi LOLA riduce i livelli di ammoniaca nel sangue. L'urea e la glutammina (dopo un ulteriore metabolismo) possono essere escrete attraverso i reni. LOLA attiva così le due importanti vie metaboliche nel corpo umano per la disintossicazione dell'ammoniaca. Nella cirrosi, rimane una certa massa di cellule epatiche che conserva la capacità di disintossicare l'ammoniaca rispetto all'insufficienza epatica acuta.

2. Prove di LOLA nell'encefalopatia epatica:

   LOLA è stato utilizzato per molti anni per il trattamento dell'HE nella cirrosi epatica, in particolare dell'HE cronico minimo e conclamato di basso grado. L'efficacia clinica di LOLA è già stata ampiamente studiata e riportata in osservazioni terapeutiche, studi clinici (16, 18-25) e meta-analisi (26,27). In questi studi, l'uso di LOLA come infusione, somministrazione orale o una combinazione dei due è stato documentato in pazienti con insufficienza epatica da lieve a grave. LOLA ha mostrato un effetto statisticamente significativo rispetto a un miglioramento dello stato mentale (riduzione del grado HE), aumento della disintossicazione (riduzione della concentrazione di ammoniaca nel sangue) ed effetti positivi sulla funzione psicomotoria (riduzione del tempo richiesto nel test di connessione numerica ) nell'encefalopatia epatica minima e nell'encefalopatia epatica cronica conclamata di grado I-II e dalla HE acuta conclamata. Con questi risultati, i criteri medici basati sull'evidenza per dimostrare l'efficacia sono stati soddisfatti.

   In un recente studio randomizzato controllato con placebo condotto a Karachi (25), i pazienti con HE acuta sono stati randomizzati a ricevere LOLA o placebo. Sono stati valutati NCT-A, livello di ammoniaca, grado clinico di HE e durata del ricovero. Il miglioramento in HE è stato più alto (n=40, 66,7%) nel gruppo LOLA (n=28, 46,7%, p=0,027). La durata del ricovero era inferiore nel gruppo LOLA rispetto al placebo (p=0,025). Nessun effetto collaterale è stato osservato in entrambi i gruppi.

3. Gli effetti avversi di LOLA L-ornitina-L-aspartato sono generalmente ben tollerati (18-25). Finora non sono stati segnalati eventi avversi gravi negli studi clinici. I vari eventi avversi riportati in circa il 14% dei pazienti trattati con LOLA includono:

   1. Nausea
   2. Vomito
   3. Fatica

B. Materiali e Metodi

1. Progettazione e ambientazione dello studio:

   Questo sarà uno studio interventistico prospettico, randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo.

   Lo studio sarà condotto su pazienti con cirrosi ricoverati con HE conclamata nel Dipartimento di Gastroenterologia, Dayanand Medical College and Hospital, Ludhiana e Dipartimento di Epatologia, GB Pant Hospital, New Delhi. Il consenso informato deve essere preso dal parente più stretto del paziente per l'arruolamento nella sperimentazione.

   Lo studio deve essere presentato per l'approvazione al Comitato Etico Istituzionale prima dell'arruolamento dei pazienti nello studio. Deve essere registrato presso il Clinical Trials Registry, India e ClinicalTrials.gov registro.

2. Popolazione studiata:

   I criteri di inclusione ed esclusione sono stati menzionati altrove.

3. Metodi di studio:

   Assegnazione: i pazienti consecutivi con diagnosi di HE acuta conclamata saranno randomizzati in due gruppi (gruppo A e B) utilizzando buste opache sigillate contenenti numeri casuali generati dal computer. Non ci saranno restrizioni, blocchi o stratificazioni della sequenza di randomizzazione. Il coordinatore della ricerca che genererà la sequenza non avrà alcun ruolo nel reclutamento, nel trattamento o nella valutazione dei pazienti.

   Mascheramento: scatole numerate in sequenza contenenti fiale LOLA o placebo identiche, in base alla sequenza di assegnazione, assicureranno l'occultamento dell'assegnazione. La numerazione delle scatole sarà fatta dal coordinatore della ricerca, e nascosta ai consulenti curanti. Tutto il personale dello studio sarà all'oscuro dell'assegnazione del trattamento (placebo o LOLA) per la durata dello studio. Placebo e LOLA saranno simili nell'aspetto e nella modalità di somministrazione. Il codice della sequenza di assegnazione rimarrà al coordinatore della ricerca. Sarà rivelato solo dopo che il reclutamento, la raccolta dei dati e l'analisi dei risultati saranno stati effettuati. Il coordinatore non avrà alcun accesso ai pazienti coinvolti nello studio.

   Implementazione della randomizzazione: l'arruolamento dei pazienti, la valutazione dell'idoneità e l'ottenimento del consenso informato saranno effettuati da uno dei ricercatori (S.S. Sidhu o O. Goyal, BC Sharma) Intervento dello studio: i pazienti saranno randomizzati per ricevere placebo o LOLA alla dose di 30 grammi al giorno, per infusione endovenosa nell'arco di 24 ore. (I farmaci in studio e il placebo saranno forniti da Win Medicare Pvt Ltd., 1400, Modi tower, 98, Nehru Place, New Delhi- 110019). LOLA sarà fornito in fiale (ogni fiala contiene 5 grammi di LOLA in 10 ml di soluzione limpida). Verranno infuse sei fiale (ovvero 30 g di LOLA) nell'arco di 24 ore. Le fiale di placebo (10 ml di acqua sterile in ciascuna fiala) saranno fornite e infuse in modo identico. La dose di LOLA (30 g in 24 ore) era basata su studi precedenti, che mostravano l'efficacia di questa dose nel ridurre i livelli di ammoniaca (17,26,28). Entrambi i gruppi riceveranno il trattamento per 5 giorni. I pazienti di entrambi i gruppi che continuano ad avere encefalopatia epatica alla fine del periodo di studio (5 giorni), riceveranno un trattamento standard di cura e saranno consigliati sul trapianto di fegato.

4. Test di laboratorio:

   Test biochimici: Emogramma, glicemia, test di funzionalità epatica, tempo di protrombina, elettroliti sierici, urea nel sangue e creatinina sierica verranno eseguiti al basale e al 2° e 5° giorno di trattamento, o prima se indicato. L'AFP sierica verrà eseguita al momento del ricovero. I livelli sierici di citochine (interleuchina 1, 6, 10 e TNF-alfa) saranno misurati al basale e dopo 5 giorni di trattamento.

   Test microbiologici: una paracentesi diagnostica verrà eseguita in tutti i pazienti con ascite, al basale, per diagnosticare la peritonite batterica spontanea. Un conteggio cellulare ripetuto (totale e differenziale) deve essere eseguito il giorno 5 con i pazienti con diagnosi di peritonite batterica spontanea. Devono essere eseguite emocoltura, urinocoltura, colture di aspirati da tubi endotracheali in pazienti ventilati per batteri aerobi e anerobi e funghi. Deve essere eseguita anche una radiografia del torace.

   Stima dell'ammoniaca: i livelli di ammoniaca venosa a digiuno saranno stimati utilizzando il misuratore di ammoniaca nel sangue (PocketChem BA) al basale e poi quotidianamente per i successivi 5 giorni. Il misuratore di ammoniaca PocketChem BA è un apparecchio per la stima rapida dell'ammoniaca nel sangue al posto letto. È stato dimostrato che ha una precisione accettabile, un'adeguata linearità e un accordo soddisfacente con un metodo di riferimento enzimatico comunemente utilizzato nei laboratori clinici (29).

   Principio di misurazione: PocketChem BA misura l'ammoniaca nel sangue in base al metodo della microdiffusione. Quando il campione di sangue (20 microlitri) viene applicato allo strato ricevente il campione dell'area reattiva sulla striscia reattiva, l'agente tampone alcalino (tampone borato) impregnato nello strato si dissolve rendendo il campione alcalino. Gli ioni ammonio nel campione vengono gassificati dallo stato alcalino in gas di ammoniaca. Il gas di ammoniaca passa attraverso i pori del distanziatore fino all'indicatore (verde bromocresolo) innescando lo sviluppo del colore. Poiché il grado di sviluppo del colore è proporzionale alla concentrazione di ammoniaca gassosa prodotta, il livello di ammoniaca nel sangue viene determinato quantitativamente misurando il colore.

   Test per la valutazione eziologica: l'eziologia della cirrosi sarà presa come alcol se c'è una storia di assunzione significativa di alcol (40-60 g/giorno per le femmine e 60-80 g/giorno per i maschi per 10 anni). Ogni paziente sarà testato per l'antigene di superficie dell'epatite B (HbsAg) e per l'anticorpo anti-epatite C (HCV) utilizzando un ELISA commerciale di terza generazione. Ove indicato, l'epatite autoimmune sarà diagnosticata utilizzando anticorpi antinucleari, anticorpo anti-muscolo liscio e anti-LKM; ed emocromatosi utilizzando la saturazione di ferro sierico, TIBC, ferritina e transferrina. Ogni paziente dovrà sottoporsi a un'ecografia addominale. L'endoscopia UGI verrebbe eseguita, se indicato.

5. Trattamento standard di cura:

   A tutti i pazienti deve essere somministrato un trattamento standard di cura per i pazienti con cirrosi ed encefalopatia acuta conclamata.

   1. Deve essere effettuata l'identificazione di altre potenziali cause di stato mentale alterato, ad esempio trauma cranico o intossicazione da farmaci.
   2. Devono essere identificati e trattati le cause scatenanti dell'encefalopatia come sepsi, sanguinamento gastrointestinale, ipokaliemia (potassio sierico < 3,5 mEq/L), alcalosi, azotemia, disidratazione, diuretici, costipazione, elevato apporto proteico e farmaci psicoattivi.
   3. Sciroppo di lattulosio: 30-120 ml in tre dosi divise attraverso un sondino nasogastrico/orale per produrre 2-3 feci semiformate e/o clisteri di ritenzione di lattulosio (300 ml di lattulosio + 700 ml di acqua) due volte al giorno. A questi pazienti non deve essere somministrato nessun altro agente che riduca l'ammoniaca.

6. Monitoraggio e follow-up:

   Monitoraggio clinico:

   Tutti i pazienti saranno ricoverati nell'unità di terapia intensiva / unità ad alta dipendenza e trasferiti in reparto una volta tornati al grado I HE. Deve essere effettuato un monitoraggio continuo dei segni vitali. Il monitoraggio neurologico deve essere effettuato due volte al giorno e la classificazione dello stato mentale sarà conforme ai criteri di West Haven.

   Definizione di risposta alla terapia:

   La valutazione della risposta clinica sarà definita come segue:

   1. Risoluzione: scomparsa della sindrome clinica HE durante lo studio
   2. Miglioramento: una diminuzione della HE di 1 grado, ma senza raggiungere il grado 0
   3. Nessun miglioramento: nessun miglioramento in HE
   4. Fallimento: passaggio a un grado superiore di HE.

   Monitoraggio biochimico:

   Il monitoraggio biochimico e il monitoraggio dei livelli di ammoniaca devono essere effettuati come indicato sopra (sotto "test di laboratorio")

   Monitoraggio degli eventi avversi:

   Qualsiasi evento avverso verrà registrato specificando l'ora di insorgenza, la durata, la gravità e la relazione con il farmaco in esame.

   Tollerabilità: la tollerabilità del farmaco in studio sarà valutata confrontando la conta completa delle cellule del sangue, i test di funzionalità epatica e i test di funzionalità renale al basale e alla fine del trattamento.

7. Punti finali:

   Punto finale primario

   1. Completamento di 5 giorni di trattamento

   Punto finale secondario

   1. Morte correlata al fegato
   2. Morte per altre cause
   3. Interruzione a causa di effetti avversi
   4. Dimissione dall'ospedale
8. Dimensione del campione: la dimensione del campione per questo studio è stata stimata utilizzando i risultati di uno studio precedente che ha riportato il recupero completo dell'encefalopatia nel 79% dei pazienti nel gruppo LOLA e nel 55,6% dei pazienti nel gruppo placebo (25). Con una potenza dell'80% e un livello di significatività del 5% (a due code), 71 pazienti in ciascun gruppo sarebbero tenuti a rilevare una differenza del 22% nelle proporzioni. Ipotizzando un tasso di abbandono del 15% circa (28), avremo bisogno di arruolare 164 pazienti, ovvero 82 in ciascun braccio di trattamento.
9. Analisi statistica: Verrà utilizzato un test del chi quadrato per confrontare la percentuale di pazienti con regressione completa dell'HE dopo 5 giorni nel trattamento LOLA e nei gruppi placebo. Verrà inoltre calcolato un intervallo di confidenza al 95% per la differenza di proporzioni. Verrà quindi utilizzato un test Chi-quadrato per confrontare la classificazione HE a 5 giorni tra i gruppi. I livelli di ammoniaca nel sangue saranno confrontati tra i gruppi utilizzando un t-test per campioni indipendenti; mentre la durata della degenza ospedaliera non dovrebbe essere distribuita normalmente e quindi sarà confrontata utilizzando un test di Mann-Whitney non parametrico. Tutti i test statistici saranno a due code e utilizzeranno un livello di significatività del 5%.