Klinisk utprøving for behandling av diabetiske fotsår ved bruk av et nitrogenoksidfrigjørende plaster: PATHON

Bakgrunn

Diabetes Mellitus (DM) utgjør et av de viktigste folkehelseproblemene med en verdensomspennende innvirkning på grunn av dens høye utbredelse og enorme sosiale og økonomiske konsekvenser. Det antas at det er mer enn 135 millioner diabetikere, og dette tallet forventes å øke til 300 millioner i løpet av de neste 25 årene (30 % i utviklede og 70 % i utviklingsland) [1;2].

Denne epidemien er relatert til flere faktorer som etnisitet, lengre forventet levealder, og den epidemiologiske og ernæringsmessige overgangen i utviklingsland på grunn av urbaniseringsprosessen som fører til fedme og sedentarisme [3;4]. I Colombia viste de grunnleggende helseindikatorene for 2002 en forekomst av DM på 2 %. Imidlertid antas det at disse tallene er undervurdert [5]. Diabetiske fotsår (DFU) er en av de kroniske konsekvensene av DM som utgjør den viktigste årsaken til ikke-traumatisk amputasjon av de nedre lemmer (IL), og er forbundet med høye menneskelige, sosiale og økonomiske kostnader [6-11]. Det er anslått at omtrent 15 % av diabetikere vil utvikle en DFU en gang i livet [12-16].

DFU er en konsekvens av to av de hyppigste kroniske komplikasjonene ved DM: Perifer nevropati og vaskulær insuffisiens [12]. Kombinasjonen av disse faktorene i forbindelse med mekaniske ytre og indre aggresjoner, som bendeformasjoner i føttene, utløser sårdannelsen. Denne polyfaktorielle etiopatologien forklarer den tverrfaglige tilnærmingen som kreves for denne sykdommen [17-19].

Tidlig påvisning av risikofaktorer for DFU kan forhindre at de oppstår [20-28]. Dette er grunnen til at overvåking av nevropatiske, vaskulære og muskel-skjelettfunksjoner [29], forsterkning av egenomsorg [30], kontroll av glykemiske nivåer og forebygging av traumatiske fotlesjoner [31-34], har en positiv innvirkning på forebygging av denne patologien.

Sårhelingsprosessen involverer interaksjon av flere cellulære grupper, ekstracellulære matriksmolekyler og vekstfaktorer [35], og påvirkes av vaskulær insuffisiens, alvorlighetsgraden av lesjonen og tilstedeværelsen av infeksjon [18;36].

Dysfunksjoner i immun- og sårhelingsmekanismen er beskrevet hos diabetikere [37]. Denne endringen av immunresponsen er preget av en reduksjon i adherensen av leukocytter til kapillærendotelet, kjemotaksiskade og en reduksjon i evnen til polymorfonukleære celler til å fagocytere og ødelegge bakterier på grunn av en mindre produksjon av nitrogenoksid (NO) [38 ;39]. Diabetespasienter viser også en reduksjon i fibroblastaktivitet provosert av utilgjengelig glukose for den aerobe metabolismen, noe som fører til utilstrekkelig spredning av fibrøst kollagenvev [40]. Ubalansen i disse prosessene har blitt beskrevet som hovedårsaken til utseendet og vedvarende DFU [41].

Alternative terapier for DFU har blitt foreslått, slik som vevsteknikk, vekstfaktorer, hyperbar oksygenbehandling [42;43] og ketanserin [44;45]. Ulike typer produkter har også blitt brukt for å holde såret tørt og dekket (hydrogeler, hydrokolloider, alginater og skum [46], men det finnes ingen effektiv behandling for denne patologien [47;48].

Under normale forhold produseres NO kontinuerlig [49] og er tett knyttet til mange fysiologiske prosesser, blant annet sårheling. Det er beskrevet at NO stimulerer kollagensyntesen [50], utløser frigjøring av kjemotaktiske cytokiner [51], og har en viktig mikrobicid effekt ved å forstyrre de enzymatiske prosessene i den bakterielle mitokondrielle respirasjonskjeden [52]. Det øker også blodkarpermeabiliteten [53-56], fremmer angiogen aktivitet, og stimulerer frigjøringen av epidermale vekstfaktorer [57;58].

Ulike studier, utført i murine modeller, har vist rollen til NO i helingsprosessen. Nivåene av de endelige metabolske produktene fra NO (nitritt og nitrat) stiger i løpet av de to første dagene mer enn deretter i væsken som gjenvinnes fra svampene som tidligere er plassert i subkutane vev av friske forsøkspersoners sår [59], økning som ikke er observert hos diabetikere [60], noe som tyder på en svekkelse i den kutane produksjonen av NO hos diabetikere. Den aktuelle bruken av NO akselererer sårhelingsprosessen til eksisjonssår mens NO-hemmere øker tilhelingstiden til disse lesjonene [61;62]. Bruk av kolloid NO-donorer hos diabetikere viser en adekvat granulering og lukking av sår [63;64].

Vår erfaring med behandling av kutan leishmaniasis med s-nitroso-N-acetylpenicillamin (SNAP), en NO-donor, viser en gunstig effekt uten bivirkninger [65]. I tillegg gjennomføres en klinisk studie for å studere effektiviteten til et kontrollert NO-frigjørende plaster i behandlingen av kutan leishmaniasis [66]. Foreløpig er det ingen studier som bruker aktuelle NO-donorer hos mennesker med diabetiske sår. Selv om bruken av NO-donorer hos friske frivillige har vist en tilstrekkelig NO-diffusjonshastighet til dermis, og en økning i den mikrokapillære blodstrømmen [67], har denne metoden vist seg å ikke være effektiv på grunn av den korte halveringstiden og frigjøringstiden for NO [68].

Denne vanskeligheten med å kontrollere stabiliteten og frigjøringen av NO har ført til utviklingen av en ny NO-frigjøringsplaster (NOP). Denne enheten, produsert ved elektrospinningsteknikken [69], er et flerlags polymert depotplaster der hovedkomponentene er stabilisert og innkapslet i nanofibre som garanterer en konstant NO-frigjøring ved hydrering.

Siden det er velkjent at systemet genererer NO nesten umiddelbart, bindes nitrittioner til en ionebytterharpiks (DOWEX®) for å stabilisere dem, noe som tillater en konstant frigjøring av 3,5 µmol NO i løpet av 12 timer [69] eller mer avhengig av på doseringen. Denne enheten har blitt testet av vår gruppe for behandling av kutan leishmaniasis for å oppnå oppmuntrende resultater i helingsprosessen uten rapporter om alvorlige bivirkninger [70]. Siden det ikke finnes noen spesifikk effektiv behandling for DFU, foreslår vår gruppe å undersøke den aktuelle bruken av NOP, utarbeidet av elektrospinningsteknikken, for behandling av DFU.

Mål

Generelt mål

For å evaluere effektiviteten og sikkerheten til NOP for behandling av DFU.

Spesifikke mål

1. For å evaluere helingsprosessen til DFU ved å bruke en NOP sammenlignet med placebo.
2. For å vurdere helingsprosessen til infisert DFU ved å bruke en NOP sammenlignet med placebo.
3. For å identifisere uønskede hendelser knyttet til bruken av NOP.

Design

Dobbeltblind, randomisert, placebokontrollert klinisk studie.

Prøvestørrelse

Prøven ble beregnet i henhold til arccosine-formelen tatt i betraktning en potens på 80 % og en type I-feil på 0,05. Ved å tildele en vellykket rate på 30 % i kontrollgruppen og 60 % i den aktive gruppen, vil det være nødvendig med 95 deltakere. Etter justering for en tapsrate på 5 % er det totale antallet pasienter som må rekrutteres 100 (50 pasienter per gruppe).

Befolkning

Populasjonen vil være sammensatt av pasienter med en bekreftet diagnose av DM type 1 eller 2 som presenterer DFU, oppfyller inklusjonskriteriene og ikke presenterer noe kriterium som kan ekskludere dem.

Inklusjonskriterier:

1. Menn og kvinner 18 år eller eldre.
2. Kapasitet til å delta på besøkene på forskningsstedet.
3. Bekreftet diagnose av DM type 1 eller 2 i henhold til retningslinjene fra American Diabetes Association (ADA).
4. Tilstedeværelse av 1 eller flere DFU, mindre enn 15 cm i sin største diameter, med Texas University-score ≤2.
5. Farmakologisk behandling for glykemisk kontroll.
6. Vilje til å delta i studien og signere skjemaet for informert samtykke.

Ekskluderingskriterier:

1. Ubekreftet DM-diagnose.
2. Enhver patologi som, basert på forskerens vurdering, kan endre forløpet av DFU (neoplasier, immunologiske lidelser, etc).
3. Nyreinsuffisiens som krever dialysebehandling.
4. DFU med aTexas-score >2.
5. Infisert DFU med kliniske eller parakliniske funn som tyder på osteomyelitt.
6. Kritisk iskemi av IL diagnostisert ved Doppler-ultralyd og definert ved ankel/armindeks < 0,5.
7. Kliniske funn som tyder på komplisert venøs insuffisiens av IL.
8. Distal nekrose av lemmen med sår.
9. Gravide eller ammende kvinner.
10. Psykisk eller nevrologisk funksjonshemmede pasienter som anses ikke skikket til å godkjenne sin deltakelse i studien.
11. Avslag på å gi informert samtykke.

Studieutvikling

Logistisk fase

Denne fasen vil bli administrert av legen som er ansvarlig for studien og en profesjonell sykepleier og vil inkludere følgende aktiviteter.

1. Anskaffelse av materialer som kreves for utviklingen av prosjektet.
2. Utarbeidelse av flyers, reklame- og pedagogisk materiale, prosedyremanual og Case Report Format (CRF).

4. Opplæring av personell som skal delta i studien. 5. Behandlingsrandomisering

Behandlingsrandomiseringen vil bli realisert av epidemiologen ved Fundación Cardiovascular de Colombia (FCV). Denne randomiseringen vil gjøres i blokker for å unngå lange sekvenser av pasienter som er tilordnet samme gruppe og for å redusere, når det er mulig, noe av skjevheten som er iboende til den enkle randomiseringsprosessen. I tillegg vil denne randomiseringen i blokker lette gjennomføringen av interimsanalyser.

Rekrutteringsfase

Pasienter vil delta på screeningbesøket ved FCV eller på kontoret til legene som er involvert i studien.

Screening besøk

Under dette besøket vil en fullstendig medisinsk sjekk, basert på universelt aksepterte teknikker, evaluere risikofaktorer, DM-komplikasjoner, vaskulære og nevropatiske kompromisser, medisiner og andre terapier som brukes til behandling av DFU. Ankel/arm-indeksen vil bli innhentet for å utelukke tilstedeværelse av kritisk IL-iskemi. Inkluderings-/eksklusjonskriteriene vil bli brukt og de utvalgte kandidatene informert om studiet, hvoretter de vil signere et informert samtykkeskjema. En blodprøve vil bli tatt for å bestemme prosentandelen av glykosylert hemoglobin (HbA1c), nivåene av kreatinin og fastende glukose, hemogrammet og lipidprofilen.

Laboratoriet til Forskningsinstituttet til FCV og laboratoriene til hvert annet senter vil ha ansvaret for behandlingen av blodprøver. Alle testene vil bli utarbeidet med standardteknikker.

1. Glykosylert hemoglobin: Kromatografi.
2. Kreatinin: Spektrofotometri.
3. Hemogram: Manuell metode.
4. Lipidprofil: Spektrofotometri.
5. Fastende glukose: Spektrofotometri.

Første besøk

De valgte pasientene vil bli planlagt for det første besøket. I dette besøket vil pasientene bli tilfeldig fordelt i en av de to gruppene. Gruppe 1 vil motta NOP og gruppe 2 placeboplaster. En fullstendig medisinsk vurdering vil bli utført, sårene målt og bildene tatt. Nevropati vil bli vurdert ved hjelp av modifisert validert nevropatisk svekkelsesscore (NDS) [71]. Før du tar bildene vil en gradert linjal bli plassert ved siden av sårene med et klistremerke merket med identifikasjonskoden til deltakeren og datoen for besøket. Det første plasteret (aktivt eller placebo) påføres lesjonen. All innhentet informasjon vil bli registrert i CRF-ene. Behandlingen som tidligere er foreskrevet for DM eller andre samtidige patologier, og de medisinske, kirurgiske eller ortopediske behandlingene for DFU vil bli videreført med unntak av lokal behandling. Forskerne vil følge retningslinjene til International Diabetic Foot Consensus (CIPD). Pasienten og hans/hennes familie vil motta informasjon om behandling av DFU, riktig teknikk for daglig påføring av plastrene og identifisering og varsling av uønskede hendelser.

Oppfølgingsbesøk

Behandlingen vil vare i 90 dager. I denne perioden vil pasientene ses av forskergruppen minst annenhver uke frem til såret er tilheling eller behandlingen er avsluttet. Hyppigheten av besøkene vil variere avhengig av den kliniske utviklingen til pasientene. Under hvert besøk vil helingsprosessen av såret, pasientens helsestatus og tilstedeværelsen av uønskede hendelser bli vurdert. Plasteret vil bli påført og utviklingen av sårene blir fotografisk registrert. Maksimal og minimum diameter på såret vil bli målt ved hjelp av en gradert linjal og deretter registrert i CRF. Teknikken for påføring av plastrene, identifisering av uønskede hendelser og viktigheten av å rapportere dem, vil bli vektlagt.

Siste besøk

Det siste besøket vil finne sted ved slutten av behandlingen eller før ved fullstendig tilheling av såret. En grundig medisinsk evaluering, inkludert laboratorietester vil bli utført sammen med vurdering av vaskulær og nevropatisk kompromiss. Tilstedeværelsen av uønskede hendelser vil også bli evaluert. Utviklingen av sårene vil bli dokumentert ved å måle deres maksimale og minste diametere og ved å fotografere dem.

Nasjonal koordinering fra overvåkingssenter: Hver sjette måned vil en forsker fra FCV besøke hvert senter for å evaluere oppfyllelsen av protokollen og gjennomføringen av god klinisk praksis.

Database depurasjonsfase

Etter å ha fullført all dataregistrering til CRF, vil resultatene bli revidert og de oppdagede feilene evaluert og rettet. Informasjonen vil bli lagt inn i to forskjellige databaser av to forskjellige personer og postene sammenlignet for å oppdage eventuelle avvik ved hjelp av en statistisk programvare (Epi-Info 6.04). Feilene vil bli rettet i henhold til CRF, og rettingene registreres. Hver pasient vil bli identifisert ved hjelp av en intern kode. Alle fotografiene vil bli behandlet ved hjelp av et digitalt utgaveprogram.

Statistisk analyse

For den statistiske analysen vil Stata 8.0 bli brukt. Den beskrivende analysen vil være sammensatt av medianer og proporsjoner i henhold til arten av variablene, med deres respektive 95 % konfidensintervall. Som en spredningsmåling vil standardavviket beregnes. Fordelingen av variablene vil bli studert ved bruk av Shapiro-Wilk-testen og homoskedastisiteten til variansene med Levene-testen. For å oppdage eventuelle forskjeller mellom gruppene, vil en T-test eller en Mann Whitney-test bli utført i henhold til fordelingen av variablene. De kategoriske variablene vil bli sammenlignet med Chi2-testen eller den eksakte Fishers test. Om nødvendig vil en modell av flere logistiske regresjoner eller en kovariansanalyse bli realisert. To interimsanalyser vil bli utført når 35 og 70 % av den totale prøven samles inn for å bestemme forskjeller i effektivitet og sikkerhet mellom gruppene.

Endepunkter

På slutten av behandlingen vil følgende endepunkter bli evaluert:

1. Tilheling av såret.
2. Fullstendig helbredelse av infeksjonen som var tilstede før behandlingen.
3. Infeksjon av sårene under behandlingen.
4. Tilstedeværelse av uønskede hendelser relatert til påføringen av plastrene.

Sluttrapport

Resultatene av studien vil bli evaluert og diskutert og en sluttrapport vil bli presentert for Federación Diabetológica Colombiana (FDC), enheten som sponser prosjektet. Resultatene vil bli sendt inn for publisering og presentert på kongresser og vitenskapelige møter.

Etiske aspekter

Denne studien vil bli utført i samsvar med Helsinki-erklæringen og med den colombianske lovgivningen i henhold til resolusjon 8430/93 fra helsedepartementet. Før opptak av pasientene i studien vil målene og metodikken bli forklart og det innhentes skriftlig informert samtykke. Studien ble godkjent av den forskningsetiske komiteen til FCV (lov nr. 075/27. april/2004). Pasientenes rett til konfidensialitet vil opprettholdes i alle fasene av studien.

Evaluering og håndtering av uønskede hendelser

Under besøkene vil pasientene bli spurt om uønskede hendelser. Hver bivirkning vil bli klassifisert av legen som alvorlig eller ikke-alvorlig. En alvorlig bivirkning bør oppfylle ett eller flere av følgende kriterier:

1. Død
2. Livsfarlig
3. Sykehusinnleggelse eller forlengelse av eksisterende sykehusinnleggelse
4. Vedvarende eller betydelig funksjonshemming/inhabilitet

Tilstedeværelsen av en alvorlig uønsket hendelse som setter pasientens liv i fare og/eller krever umiddelbar medisinsk eller kirurgisk prosedyre vil kreve seponering av behandlingen og igangsetting av relevant medisinsk behandling. Etterforskeren vil varsle Uønskede hendelseskomiteen (AEC) til FCV om enhver alvorlig uønsket hendelse innen 24 timer etter at han har fått vite om det.

En ikke-alvorlig uønsket hendelse vil bli klassifisert som følger:

1. Mild: Pasienten er klar over sine symptomer og/eller tegn, men de tåles. Medisinsk intervensjon eller spesifikk behandling er ikke nødvendig.
2. Moderat: Pasientene har problemer som forstyrrer hans/hennes daglige aktiviteter. Medisinsk intervensjon eller spesifikk behandling er nødvendig.
3. Alvorlig: Pasienten er ute av stand til å jobbe eller delta i sine daglige aktiviteter. Medisinsk intervensjon eller spesifikk behandling er nødvendig.

Den mulige sammenhengen mellom bivirkningene og den testede medisinen vil bli klassifisert av etterforskeren på grunnlag av hans/hennes kliniske vurdering og følgende definisjoner:

1. Definitivt relatert: Hendelsen kan forklares fullt ut ved administrering av den testede medisinen.
2. Sannsynligvis relatert: Hendelsen er mest sannsynlig forklart av administreringen av den testede medisinen i stedet for andre medisiner eller av pasientens kliniske tilstand.
3. Muligens relatert: Hendelsen kan forklares med administreringen av den testede medisinen eller andre medisiner eller av pasientens kliniske tilstand.
4. Ikke relatert: Hendelsen er mest sannsynlig forklart av pasientens kliniske tilstand eller av bruk av andre medisiner, i stedet for den testede.

Alle hendelsene vil bli rapportert til AEC som, avhengig av kriteriene, vil avgjøre pasientens kontinuitet i studien og derfor brudd på koden. Selv om prosjektet er designet for å minimere den iboende risikoen, vil enhver uønsket hendelse relatert til studiemedisinen bli nøye evaluert av AEC og kostnadene som genereres av den nødvendige behandlingen dekket av studien.

Anerkjennelser

Denne studien er støttet av et stipend fra FDC, og midler fra Research Institute of FCV og fra University of Akron Research Foundation.

Vi vil gjerne uttrykke vår takknemlighet til Jean Noël Guillemot for gjennomgangen av den engelske stilen.