Effecten van stikstofmonoxide en nitroglycerine bij patiënten met sikkelcelanemie

Sikkelcelanemie is een autosomaal recessieve aandoening en de meest voorkomende genetische ziekte bij Afro-Amerikanen. Ongeveer 0,15% van de Afro-Amerikanen is homozygoot voor sikkelcelziekte en 8% heeft sikkelcelkenmerken. Acute pijncrisis en acuut chest syndroom (ACS) zijn veel voorkomende complicaties van sikkelcelanemie. Geïnhaleerd stikstofmonoxide (NO) is voorgesteld als een mogelijke therapie voor de ACS. Anekdotisch is beschreven dat NO de hypoxemie en het klinische beloop van de ACS snel verbetert. Bovendien hebben een aantal recente studies gesuggereerd dat NO een gunstig effect kan hebben op sikkelhemoglobine op moleculair niveau en de abnormale microvasculaire perfusie die kenmerkend is voor sikkelcelanemie zou kunnen verbeteren.

Deze klinische studie is opgezet om de fysiologische en moleculaire effecten te evalueren van geïnhaleerde NO en een momenteel beschikbare, veilige, door de FDA goedgekeurde medicatie, nitroglycerine, dat een stikstofoxidedonor is (d.w.z. een bron van NO na metabolisme in het lichaam), in proefpersonen met en zonder sikkelcelanemie. Volbloed zal worden geanalyseerd om het metabolisme van NO- en NO-donoren, de moleculaire interacties tussen hemoglobine en NO, de duur van het effect van deze therapieën op de zuurstofaffiniteit van hemoglobine en andere eigenschappen van de erytrocyt en intracellulair hemoglobine (inclusief de oplosbaarheid van desoxysikkel) te karakteriseren. hemoglobine).

We zijn ook van plan om het effect van NO-afgifte op microvasculaire perfusie te karakteriseren bij proefpersonen met en zonder sikkelcelanemie. Metingen bij proefpersonen zullen worden uitgevoerd voorafgaand aan en tijdens het ontvangen van NO, nitroglycerine of placebo. Deze perfusiemetingen vinden plaats in rust en tijdens concentrische dorsaalflexie-oefeningen. Magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) van skeletspierversterking van de onderste ledematen tijdens de eerste passage van intraveneus geïnjecteerd gadoliniumcontrast zal worden gebruikt om de regionale skeletspierperfusie te evalueren. Perfusiemetingen zullen worden gecombineerd met een [31]Fosfor Magnetische Resonantie Spectroscopie ([31]P-MRS) studie van de concentratie van energierijke fosfaatverbindingen in de spieren. Veranderingen in hun niveaus weerspiegelen de energietoestand van spieren en zijn afhankelijk van de toereikendheid van de bloedstroom.

Deze studie zal drie belangrijke beoordelingen mogelijk maken: ten eerste, de karakterisering van de microvasculaire perfusie in rust en tijdens inspanning bij proefpersonen met sikkelcelanemie. Ten tweede, de effecten van NO op de functie van rode bloedcellen en hemoglobine en skeletspierperfusie bij normale proefpersonen (zonder sikkelcelanemie), en ten slotte de effecten van NO op de functie van rode bloedcellen en hemoglobine en skeletspierperfusie bij proefpersonen met sikkelcelanemie. Bloedarmoede. Onze hypothese is dat een of meer van deze effecten van potentieel therapeutisch voordeel kunnen zijn voor patiënten met sikkelcelanemie.