Antiossidanti come terapia adiuvante alla terapia standard nei pazienti con COVID-19 (ANTIOX-COVID)

I. Sfondo

Il virus SARS-CoV-2 ha un RNA a senso positivo, con un genoma di circa 27-32 kb di lunghezza. L'infezione da COVID-2019 provoca una grave polmonite che si trasforma in un collasso alveolare polmonare in poche ore e porta alla cessazione dello scambio di ossigeno. Il periodo di incubazione del virus va da 2 a 10 giorni e lo spettro clinico della malattia varia dall'infezione asintomatica all'insufficienza respiratoria grave. Sono presenti linfopenia, lattato, creatinina e chinasi deidrogenasi elevati e concentrazioni più elevate di interleuchine come IL-1β, IL-5, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-15, IL- 12p70, FGF, GCSF, GMCSF, IFNγ, IP10, MCP1, MIP1A, MIP1B, PDGF, TNF-α e VEGF.

Non esiste un trattamento per la cura definitiva del COVID-19 e non esiste un vaccino che consenta la prevenzione. Considerando che la migliore scelta di gestione è ristabilire lo stato emodinamico, arrestare l'insufficienza d'organo, migliorare le condizioni antinfiammatorie e migliorare lo stato redox, le strategie di gestione non possono essere randomizzate poiché le condizioni individuali cambiano e i pazienti possono inizialmente avere comorbilità. Gli studi che supportano la terapia antiossidante nella gestione settica vanno da quelli condotti in vitro, in vivo in un modello animale e nell'uomo, quindi l'evidenza rende necessario che i pazienti trattati con specifici farmaci antivirali, o antibiotici, ricevano contemporaneamente un supplemento nutrizionale e antiossidanti.

I dati che supportano ciascuno degli antiossidanti come terapia nello shock settico sono menzionati di seguito.

1. N-ACETILCISTEINA.

   La somministrazione di N-acetilcisteina (NAC), un precursore del glutatione (GSH), come strategia per limitare il danno polmonare ossidativo è stata proposta poiché aumenta il contenuto intracellulare di GSH. Le alterazioni del metabolismo del GSH, negli alveoli e nel tessuto polmonare, sono una caratteristica centrale in molte malattie polmonari. NAC aumenta la sintesi di GSH, aumenta l'attività del glutatione-S-transferasi (GST) e ha un'azione diretta sui radicali liberi (ROS). L'applicazione di NAC riduce i livelli di IL-8, IL-6, ICAM. La NAC nei pazienti con shock settico è associata a un tempo più breve in ventilazione meccanica e a un minor numero di giorni di degenza in terapia intensiva.

   L'applicazione di NAC riduce i livelli di IL-8, IL-6, ICAM. La NAC nei pazienti con shock settico è associata a un tempo più breve in ventilazione meccanica e a un minor numero di giorni di degenza in terapia intensiva. L'assorbimento di NAC e la concentrazione intracellulare possono essere aumentati attraverso l'uso di liposomi (L-NAC). L'integrazione di NAC negli animali esposti ai lipopolisaccaridi (LPS) ha ridotto l'edema polmonare, la lipoperossidazione (OLP), il danno ACE, la concentrazione di cloramina e le concentrazioni degli eicosanoidi trombossano e leucotrieni (LTB2 e LTB4) nel polmone. Negli studi clinici, l'integrazione con un bolo di 150 mg/kg di NAC seguito da 50 mg/kg/giorno di NAC per quattro giorni in pazienti con danno polmonare acuto ALI o ARDS ha migliorato il tasso di ossigenazione dal giorno 1 al giorno 4 e ha ridotto la mortalità.

2. MELATONINA

   È stato dimostrato che la melatonina (MT) possiede proprietà di sequestro dei ROS, protegge i lipidi nelle membrane cellulari, le proteine ​​del citosol e il DNA nucleare e mitocondriale.

   Inoltre, in un altro studio, MT ha dimostrato effetti antinfiammatori anti-apoptotici, antiossidanti e pleiotropici in vitro e in vivo come attività di eliminazione diretta contro ROS e stimolazione di enzimi antiossidanti, come CAT, SOD, GPx, GR e gamma- glutamilcisteina sintasi, MT può accumularsi all'interno dei mitocondri e quindi ridurre l'eccesso di produzione locale di ROS, che è tipico nei mitocondri disfunzionali durante la sepsi. Sulla base di questi dati preliminari favorevoli, sono giustificati studi di controllo randomizzati per valutare l'efficacia e la sicurezza della MT come trattamento aggiuntivo nella sepsi da COVID-19. Gli studi precedentemente citati ne hanno raccomandato l'uso nella sepsi, che dovrebbe essere considerata in COVID-19 poiché è anche accessibile e il suo costo è basso, consentendo di valutare il rischio/beneficio in caso di pandemia.

3. VITAMINA C

   L'acido ascorbico, o vitamina C, è un antiossidante idrosolubile che funge da cofattore per molteplici enzimi. Viene assorbito a livello intestinale attraverso il trasportatore sodio-dipendente della vitamina C, filtrato liberamente nel glomerulo e riassorbito a livello del tubulo prossimale attraverso lo stesso trasportatore. L'acido ascorbico inibisce la produzione di superossido (O2-) e perossinitrito (OONO-) inibendo l'espressione dell'mRNA della NADPH ossidasi (O2-) che produce superossido e dell'ossido nitrico inducibile (iNOS), che impedisce l'abbondante produzione di ossido nitrico (NO) che genera perossinitrito (OONO-) in presenza di O2-.

4. PENTOXIFILINA.

La pentossifillina è un farmaco xantinico indicato in alcune gravi epatiti alcoliche; agisce anche sulla membrana plasmatica dei globuli rossi e la rende più malleabile, migliorando così la perfusione sanguigna. La pentossifillina esercita diverse attività antiossidanti e antinfiammatorie, come la riduzione del ripristino dei livelli di GSH, il mantenimento della vitalità mitocondriale, l'inibizione della produzione di TNF-α, la conservazione delle funzioni endoteliali vascolari e anche l'integrazione con antiossidanti ha riportato migliori tassi di ossigenazione, GSH più elevato e una risposta immunitaria più robusta. Inoltre, c'è stata una riduzione della durata della degenza ospedaliera, del tempo di ventilazione meccanica, della durata delle degenze in terapia intensiva, del tasso di disfunzione multiorgano e del tasso di mortalità nei pazienti con ALI/ARDS.

II. Domanda di ricerca

La somministrazione di terapia adiuvante con antiossidante specifico e pentossifillina in pazienti con o senza shock settico secondario a polmonite grave dovuta a COVID-19, eviterà l'uso della ventilazione meccanica, ridurrà il tempo di utilizzo di un ventilatore meccanico, i giorni di degenza resterà, diminuirà la lipoperossidazione e aumenterà la capacità antiossidante nei pazienti ricoverati in terapia intensiva?

III. Giustificazione

In questa pandemia di COVID-19, la polmonite grave e lo shock settico sono la principale causa di morbilità e mortalità nelle unità di terapia intensiva di tutto il mondo. In questo senso, e sulla base delle scoperte degli ultimi anni nel campo dello stress ossidativo, comprese quelle recentemente riscontrate nel nostro gruppo, è necessario riportare risultati su nuovi trattamenti in grado di ridurre la risposta infiammatoria deleteria e lo stato redox. In pazienti con polmonite e shock settico. La situazione che si verifica attualmente nei pazienti che progrediscono verso la gravità a causa dell'infezione da COVID-19.

Lo shock settico è stato presentato in altre malattie virali come la sindrome respiratoria mediorientale da coronavirus (MERS-CoV) rilevata per la prima volta in Arabia Saudita, in cui ha mostrato una vasta gamma di presentazioni al momento della diagnosi, simili a SARS-COv2 da pazienti senza sintomi, segni sottili di polmonite o insufficienza multiorgano, con la capacità di causare la morte di cui sono stati proposti da allora i possibili interventi terapeutici con antiossidanti che sono stati proposti per il nuovo virus attraverso le conclusioni basate su revisioni sistematiche.

Molte malattie virali come SARS-CoV, sebbene i dati clinici siano limitati, possono sviluppare shock settico moderato e grave e aumentare la produzione di ROS e RNS, che è associata alla sovraespressione di iNOS, NADP ossidasi, cicloossigenasi due e xantina ossidasi, che attiva la trascrizione fattori come NF-B con conseguente risposta dell'ospite pro-infiammatoria esacerbata. Inoltre, O2 e ONOO partecipano come mediatori essenziali della produzione di interleuchina pro-infiammatoria. Questi continueranno a stimolare la produzione e il rilascio di più ROS e RNS che possono interferire con la respirazione mitocondriale poiché la disfunzione mitocondriale è comunemente indotta in un ambiente di shock settico. Pertanto, il trattamento antiossidante può essere un modo per evitare un'eccessiva infiammazione associata a una storia di elevata ossidazione nei pazienti COVID-19.

Con questo studio, intendiamo valutare l'effetto dell'uso di antiossidanti sui risultati nella regolazione delle tempeste a causa della disregolazione dello stress ossidativo, della riduzione dell'uso del ventilatore, dei giorni di degenza e delle ripercussioni cliniche attraverso la misurazione della disfunzione d'organo in sei diversi sistemi, utilizzando il punteggio SOFA prima e dopo l'intervento, in pazienti critici a causa di infezione da SARS-Cov2.

IV. Ipotesi

Si ipotizza che la terapia adiuvante con antiossidanti e pentossifillina riduca l'uso del ventilatore in pazienti con o senza shock settico secondario a grave polmonite da COVID-19 e riduca la lipoperossidazione e corregga la disregolazione dello stress ossidativo attraverso l'aumento della capacità antiossidante.

V. Obiettivo primario

Fornire una terapia antiossidante combinata in aggiunta alla terapia standard per i pazienti con o senza shock settico secondario a grave polmonite da SARS-COV2 per valutare se sia possibile evitare l'intubazione, ridurre i giorni di ventilazione meccanica assistita e migliorare la disregolazione da stress ossidante che porta a più organi fallimento.

VI. Obiettivo secondario

1. Valutare la prevalenza della comorbilità nei pazienti con o senza shock settico e polmonite grave da SARS-CoV2 in terapia intensiva.
2. Valutare l'effetto della terapia antiossidante adiuvante nella riduzione dei giorni con il ventilatore e dei giorni di degenza ospedaliera nei pazienti
3. Analizzare l'effetto sull'insufficienza d'organo in cinque dispositivi e sistemi (neurologico, respiratorio, emodinamico, epatico, ematologico) di ciascuna delle terapie implementate nei diversi sistemi valutati con il punteggio SOFA.
4. Misurare la lipoperossidazione in campioni basali e post-terapia
5. Misurare la capacità antiossidante nei campioni basali e post-terapia.
6. Misurare IL-6 in campioni basali e post-terapia.
7. Misura procalcitonina, CRP, troponina, pro-BNP, ferritina e D-dimero.
8. Determinare lo stato degli esiti in base agli strati di comorbidità.
9. Documentare l'uso di ARA, ACE, inibitori SGLT2 in pazienti con COVID-19.
10. Analizza il precedente uso di steroidi e chi ne era sprovvisto in modo stratificato

VII. Metodologia

Progettazione dello studio

È uno studio quasi sperimentale, analitico aperto, prospettico e longitudinale (prima-dopo).

Misura di prova

Il calcolo della dimensione del campione si è basato su studi che attualmente hanno mortalità utilizzando la vitamina C perché non c'è storia di antiossidanti nel contesto clinico. La dimensione del campione è stata calcolata utilizzando X2 per confrontare due proporzioni indipendenti.

Pertanto, sarà necessario includere 11 pazienti in ciascun gruppo se si desidera ottenere l'80% di possibilità (80% di potenza) o 32 se la potenza è del 99% per rilevare una differenza media di ≥3 in SOFA tra i gruppi. D'altra parte, in questi pazienti sarà possibile il trattamento, sarà possibile misurare lo stato basale di stress ossidativo e lo stato tre dopo la terapia consente l'uso di piccoli campioni, poiché il paziente è il suo controllo.

Analisi statistica

Le variabili continue saranno espresse come media ± deviazione standard o mediana con minimo e massimo, a seconda della loro distribuzione. Le variabili categoriali saranno espresse come frequenze e percentuali. La normalità delle variabili sarà valutata utilizzando il test Shapiro-Wilk o Shapiro-France, a seconda della dimensione del campione. Le variabili con distribuzione normale saranno analizzate con test parametrici (t-test di Student per misure indipendenti o t-test accoppiato per misure prima-dopo). Mentre sono stati utilizzati vari test non parametrici (test di Mann-Whitney, Kruskal-Wallis o test dei ranghi con segno di Wilcoxon, a seconda del caso particolare) per contrastare le variabili senza distribuzione gaussiana. L'analisi di campioni appaiati (prima-dopo) sarà eseguita con Friedman o Wilcoxon e paired t-test, a seconda della distribuzione dei dati. Per l'analisi multivariata, verrà eseguita un'analisi di regressione logistica binaria. Anche un'analisi di campioni ripetuti e dati panel testando diversi modelli (modello raggruppato, modello per dati longitudinali, modello di approssimazione marginale e modello multilivello).