HEpatische regeneratie met gekoppelde plasmafiltratie en adsorptie voor leverontgifting buiten het lichaam (HERCOLE)

CPFA zorgt voor een verbetering van de bloeddruk en ontstekingsreactie tijdens sepsis en multi-orgaanfalen. Dit extracorporale ontgiftingssysteem is ontwikkeld om grotere mediatoren tijdens systemische ontsteking niet-specifiek te verwijderen met een extracorporaal circuit bestaande uit een plasmafilter, een harspatroon en een high-flux dialysator. Momenteel wordt het uitgevoerd met behulp van een modulaire behandeling met vijf pompen, bestaande uit een plasmafilter en een daaropvolgende absorptie op een niet-selectieve hydrofobe harspatroon en een laatste passage van het gereconstitueerde bloed door een polyethersulfon-hemofilter met hoge permeabiliteit, waarin convectieve uitwisselingen kunnen plaatsvinden. worden toegepast in een postdilution-modus. Ronco et al. in 2002 vergeleken CPFA-behandeling met continue veno-veneuze hemodiafiltratie (CVVHDF) bij 10 patiënten met septische shock. De patiënten ondergingen CPFA van 10 uur en er werd een verhoging van de arteriële bloeddruk en een significante verlaging van de dosis norepinefrine waargenomen in vergelijking met de arteriële bloeddruk en de dosis norepinefrine die werden bereikt met de CVVHDF-behandeling. Formica et al. in 2004 bevestigde deze resultaten met behulp van 100 CPFA-behandelingen bij 12 patiënten met septische shock met of zonder acuut nierletsel. De overleving van de patiënt na 28 dagen was 90%, terwijl de overleving na 90 dagen 70% was. Mao et al. vergeleken CPFA ook met High Volume Hemofiltratie en ze toonden aan dat CPFA de verhouding tussen ontstekingsremmende en pro-inflammatoire cytokines verhoogde; CPFA verbeterde de expressie van humaan leukocytenantigeen (HLA) klasse II op monocyten en verbeterde de reactie van leukocyten op ontsteking door de leukocytenproductie van Tumor Necrosis Factor-alfa te meten. Onlangs hebben Livigni et al. voerde namens de Italiaanse groep voor de evaluatie van interventies in de intensive care-geneeskunde een gerandomiseerde gecontroleerde studie uit met 330 volwassen patiënten met septische shock, 192 werden gerandomiseerd om al dan niet CPFA aan de standaardzorg toe te voegen. CPFA moest gedurende 5 dagen dagelijks worden uitgevoerd, met een duur van ten minste 10 uur per dag. De proef werd stopgezet omdat bijna 50% van de patiënten de behandeling om technische redenen (voornamelijk coagulatie) niet kon voltooien. De proef merkte wel op dat patiënten met de hoogste hoeveelheden behandeld plasma een overlevingsvoordeel leken te hebben. De techniek onderging verdere aanpassingen om de technische aspecten en antistolling te verbeteren en er loopt nu een nieuwe proef met een hoge dosis plasma > 0,18 liter/kg/dag.

De verwijdering van levertoxines hangt af van het vermogen van het ontgiftingssysteem om aan albumine gebonden toxines te extraheren door middel van adsorptie. De adsorptie bestaat uit de consolidatie op het oppervlak van een vast materiaal van moleculen die in een vloeistof drijven na het matchen van de vloeistof met de vaste stof. De consolidatie is te wijten aan zwakke grenzen zoals in het geval van Van der Waals en hydrofobe grenzen. De selectiviteit van adsorptie treedt op wanneer albuminemoleculen gemakkelijk door het sorptiemiddel gaan, terwijl het sorptiemiddel de door albumine vervoerde gifstoffen in de poriën van het sorptiemiddel trekt. De levertoxines zijn vaak hydrofoob en hebben een molecuulgewicht van < 1000 dalton (bilirubine = 406 dalton, cholzuur = 283 dalton, chenodeoxycholzuur = 272 dalton). De albuminestructuur bestaat uit 3 domeinen, wat een multi-bindend eiwittransport mogelijk maakt. Wat betreft bilirubine, de eiwitbinding ervan is een fysiologisch beschermingsmechanisme om diffusie en toxiciteit van vrij bilirubine in menselijke weefsels te voorkomen. De productie van bilirubine is ongeveer 300 gr/dag. Het molecuul dat het sterkst aan albumine is gebonden, is niet-geconjugeerd bilirubine: de hoeveelheid niet-geconjugeerd bilirubine dat niet aan albumine is gebonden, is < 0,1%. Niet-geconjugeerd bilirubine wordt momenteel beschouwd als "indirect" bilirubine omdat het een indirecte reactie geeft met standaard diazo-reagentia. Geconjugeerd bilirubine is ook gebonden aan albumine, maar met een verminderde affiniteit. De albumine-bilirubinebinding vindt plaats door middel van covalente of niet-covalente sterktes. De 2 bilirubinebindingsplaatsen op albumine vertonen een verschillende associatieconstante (Ka). De primaire plaats heeft een hoge affiniteit, de Ka is 55-68 micromol/L en kan slechts 1 mol bilirubine binden. De secundaire site heeft een lage affiniteit, de Ka is 4,4-5,0 micromol/L en het kan meer dan 1 mol bilirubine binden. Er is een opening tussen 20 en 50 ångström tussen albumine en het sorptiemiddel nodig om bilirubine van albumine naar het sorptiemiddel te verplaatsen.

De werkzaamheid van CPFA op bilirubine-adsorptie is gebaseerd op hydrofobe polystyreen-divinylbenzeencopolymeermatrices van de harspatroon met een gemiddelde poriegrootte van 30 nanometer. Harm et al. meldde dat het hydrofobe polystyreen-divinylbenzeencopolymeer van CPFA-harspatroon (type B-copolymeer: ​​gemiddelde diameter 128 micron, poriegrootte 30 nanometer en oppervlak van 700 m2/gr hars) een grotere hoeveelheid bilirubine bindt dan de hoeveelheid bilirubine gebonden met de andere soorten geteste matrices van polystyreen-divinylbenzeencopolymeer (type A copolymeer: ​​gemiddelde diameter 120 micron, poriegrootte 15 nanometer en oppervlakte van 900 m2/gr hars; type C copolymeer: ​​gemiddelde diameter 37 micron, poriegrootte 100 nanometer en oppervlakte van 200 m2/gr hars).

Weinig auteurs beoordeelden in vivo het bilirubine-adsorberende vermogen van de neutrale styreenhars van CPFA. Caroleo et al. rapporteerde het eerste geval van verwijdering van levertoxines door middel van CPFA bij een patiënt die leed aan acuut leverfalen als gevolg van cardiogene shock. Maggie et al. rapporteerde nog 2 gevallen waarbij verwijdering van bilirubine werd verkregen bij 2 patiënten met een vertraagde transplantaatfunctie na levertransplantatie. De patiënten bereikten een bilirubinereductie van 40% na 3 behandelingen met CPFA van elk 3 uur.