Blauwlichttherapie bij het verminderen van ontstekingen tijdens sepsis

Achtergrond en voorlopige gegevens:

Onze muizenstudies suggereren dat blootstelling aan blauw (480 nm) licht, in vergelijking met omgevingswit of amberkleurig (580 nm) licht, de ontstekingsreactie (d.w.z. cytokineconcentratie), het risico op orgaanfalen (d.w.z. nierfalen) vermindert en de klaring en controle van de infectieuze focus (d.w.z. verminderde bacteriële tellingen in de buik en longen en bacteriële verspreiding in weefsels van de lever en milt) bij muizen die werden onderworpen aan een model van cecale ligatie en punctie (CLP) of een model van longontsteking. Deze gegevens ondersteunen rechtstreeks het voorgestelde project en de experimenten.

Blootstelling aan blauw licht na een blindedarmligatie- en punctiemodel (CLP) van sepsis vermindert systemische ontsteking, zoals blijkt uit verlaagde serumconcentraties van TNF-alfa, IL-6 en IL-10. Deze muizen hadden minder bacteriën in de buik en minder bacteriëmie. Ze hadden ook minder nierfalen na sepsis in vergelijking met muizen die werden blootgesteld aan omgevingslicht. Soortgelijke gegevens werden waargenomen bij muizen die werden onderworpen aan een model van Klebsiella pneumoniae: verbeterde overleving, verminderde bacteriën in de longen, verminderde bacteriëmie en verspreiding in de weefsels van de lever en milt, en verminderde systemische ontsteking bij muizen die werden blootgesteld aan blauw licht.

Betekenis:

Onze gegevens suggereren dat het moduleren van de kenmerken van licht het potentieel heeft om de reactie van de gastheer op letsel en kritieke ziekte te wijzigen en zo de uitkomst te verbeteren. Het vermogen om de reactie van de gastheer op de stress van grote operaties en sepsis aan te passen, biedt een enorm potentieel om de patiëntenzorg te verbeteren. Belangrijk is dat het risico van licht minimaal is. De tussenkomst van het blootstellen van een patiënt aan een karakteristiek lichtspectrum heeft dus een zeer grote voordeel:risicoverhouding. De resultaten van deze onderzoeken kunnen rechtstreeks van toepassing zijn op een meer algemene populatie van ernstig zieke patiënten.

Benadering:

Proefpersonen krijgen de standaard preoperatieve, intraoperatieve en postoperatieve zorg voor appendectomie of colonresectie. Alle operaties worden uitgevoerd door een van de chirurgen Trauma/Acute Care Surgery van PUH. Proefpersonen met longontsteking krijgen standaard medische zorg voor longontsteking. Alle medische zorg wordt uitgevoerd door een van de Critical Care Physicians van PUH. Er zijn geen afwijkingen van de standaard ontvangen zorg voor proefpersonen met deze diagnoses.

Besprekingen van de studie, geïnformeerde toestemming en daaropvolgende interactie met de proefpersoon zullen plaatsvinden tijdens het eerste bezoek dat plaatsvindt in het ziekenhuis op het moment van diagnose.

Er zijn 4 groepen die geëvalueerd worden:

1. proefpersonen die een appendectomie ondergingen en werden blootgesteld aan blauw licht: n=12
2. proefpersonen die blindedarmoperatie ondergaan en NIET zijn blootgesteld aan blauw licht: n=12
3. proefpersonen die colonresectie ondergaan voor diverticulitis en werden blootgesteld aan blauw licht: n=12
4. proefpersonen die colonresectie ondergaan voor diverticulitis en NIET zijn blootgesteld aan blauw licht: n=12
5. proefpersonen met longontsteking en blootgesteld aan blauw licht: n=12
6. proefpersonen met longontsteking en NIET blootgesteld aan blauw licht: n=12

Onderwerpen die aan blauw licht worden blootgesteld, worden geleverd door het onderzoekspersoneel (Dr. Rosengart) met een Day-Light Classic 10.000 lumen SAD-lamp, een apparaat dat is gebruikt in veel van de eerder vermelde gepubliceerde onderzoeken (Epilepsy Behav. 2012 juli;24(3):359-64. doi: 10.1016/j.yebeh.2012.04.123. Epub 30 mei 2012.) Deze lamp is voorzien van een blauwspectrumfilter, zodat hij 2000 lumen blauwspectrumverlichting produceert op een afstand van 30 cm. Deze lichtintensiteit is 1/5 van wat is gebruikt in eerdere studies bij mensen. De vergelijkende groepen die niet worden blootgesteld aan blauw licht ontvangen dit licht niet, maar ondergaan verder identieke standaardzorg en zullen bloed laten afnemen voor onderzoeksdoeleinden.

Op het moment van inschrijving krijgen proefpersonen die worden blootgesteld aan blauw licht instructies over het gebruik van het licht, hoewel het licht tijdens de periode van blootstelling aan licht wordt beheerd door het onderzoeksteam. Het licht is klein (4 x 16 x 21 inch) en weegt minder dan een pond. Het is UV-gefilterd en verblindingsvrij. Er is een enkele "Aan/Uit" schakelaar.

Deze studie is er een van effectiviteit in plaats van werkzaamheid. Er zijn dus geen rigide richtlijnen die worden opgelegd met betrekking tot de locatie of duur van verlichting of andere omgevingsbeperkingen.

Chirurgisch cohort: op de dag van de operatie worden proefpersonen die aan blauw licht worden blootgesteld, na toestemming en voorafgaand aan de operatie blootgesteld aan het blauwe spectrumlicht. Ze zullen ook postoperatief gedurende 24 uur aan het licht worden blootgesteld. Deze blootstelling aan licht wordt geïnitieerd, onderhouden en verwijderd door Dr. Matthew Rosengart. Het licht zal gedurende de periode voorafgaand aan en gedurende 24 uur tijdens postoperatieve dag 1 op 12 inch van het onderwerp worden geplaatst. De proefpersoon kan op elk moment verzoeken om het licht te verwijderen.

Preoperatieve en postoperatieve standaardzorg, inclusief analyse van bloedmonsters, wordt geleid door het chirurgisch team en uitgevoerd in het UPMC PUH-ziekenhuis.

Cohort pneumonie: op de dag van de diagnose van pneumonie zullen proefpersonen die aan blauw licht worden blootgesteld, na toestemming worden blootgesteld aan het blauwe spectrumlicht. Na de diagnose worden ze gedurende 24 uur aan het licht blootgesteld. Ze zullen ook gedurende 12 uur worden blootgesteld aan het blauwe licht op dag 2 en 3 van de behandeling van longontsteking. De blootstelling aan licht wordt geïnitieerd, onderhouden en verwijderd door Dr. Matthew Rosengart. Het licht zal gedurende de periode voorafgaand aan en gedurende 24 uur tijdens postoperatieve dag 1 op 12 inch van het onderwerp worden geplaatst. De proefpersoon kan op elk moment verzoeken om het licht te verwijderen.

Voor ALLE proefpersonen zullen we gegevens uit het elektronische dossier abstraheren met betrekking tot het aantal witte bloedcellen.

Er zullen nog 2 extra bloedmonsters worden afgenomen voor onderzoeksdoeleinden, uitsluitend om de serumcytokineconcentraties te meten. Deze bloedmonsters zijn verkregen van ALLE proefpersonen in het onderzoek.