L-ornitin L-aspartat ved åpen hepatisk encefalopati (HEAL)

A. Introduksjon og gjennomgang av litteratur

Hepatisk encefalopati (HE) er bredt definert som en endring i mental status og kognitiv funksjon som oppstår ved leversvikt. Det kliniske bildet av HE oppstår som en komplikasjon til kronisk og, mer sjelden, akutt leversykdom. HE forekommer hos opptil 70 % av pasientene med cirrhose på et tidspunkt i løpet av sykdomsforløpet (1,2). Det er preget av personlighetsendringer, intellektuell svekkelse og et deprimert bevissthetsnivå. HE kan være klinisk usynlig (minimal HE) påvist ved unormale nevropsykometriske eller nevrofysiologiske tester (3). Den vanlige presentasjonen er åpen HE som forekommer hos pasienter med avansert cirrhose med portalsystemisk kollateral sirkulasjon. Episoder av HE hos pasienter med cirrhose induseres av utløsende faktorer, som dehydrering, hypokalemi, stort proteininntak, gastrointestinale blødninger, forstoppelse, infeksjoner, bruk av psykotrope medisiner, alkoholinntak eller akutt leverskade (hepatitt).

Patogenese av hepatisk encefalopati Hos pasienter med levercirrhose fører økende strukturell erstatning av hepatocytter med bindevev til tap av fungerende hepatisk parenkymalt vev og en reduksjon i avgiftningskapasiteten til leveren. I tillegg fører utvikling av portalhypertensjon til dannelsen av en kollateral sirkulasjon der ikke-avgiftet blod kan omgå leveren for å nå den systemiske sirkulasjonen. Begge disse mekanismene bidrar til at nevrotoksinene som finnes i portalveneblodet når hjernen via den systemiske sirkulasjonen. En rekke nevrotoksiner har vært implisert i patogenesen av HE med ammoniakk som den viktigste (4,5). Grunnleggende konseptuelle fremskritt i vår forståelse av hepatisk encefalopati har bekreftet den sentrale rollen til ammoniakk i patogenesen av portosystemisk encefalopati. Ammoniakk forstyrrer funksjonen til nevroner og astrocytter, noe som gir opphav til symptomer på hepatisk encefalopati.

Klassifisering/gradering av HE kan klassifiseres som type A (ved akutt leversvikt), B (ved Portosystemiske shunts uten egen leversykdom) og C (pasienter med cirrhose med portal hypertensjon/eller portosystemiske shunts) (5,6). Ved cirrhotics er type C HE videre klassifisert i Episodisk, Persistent og Minimal HE. Kronisk vedvarende åpenlys HE-pasienter er de som kan være relativt stabile med små daglige svingninger i mental status. Episodiske (ustabile) HE-pasienter er definert som de som tidligere var stabile, men som over timer og muligens dager utvikler klinisk merkbare trekk ved HE, som krever legehjelp og sykehusinnleggelse. Minimal HE er klinisk usynlig og oppdaget ved unormale nevropsykometriske eller nevrofysiologiske tester (3).

En presis gradering av HE er avgjørende for å prognostisere og planlegge en passende tilnærming til behandling. I henhold til alvorlighetsgraden har HE tradisjonelt blitt delt inn i fire stadier basert på endringer i bevissthetstilstand, intellektuell funksjon, atferd og nevromuskulære tegn (West Haven-skalaen) (5).

En ny klassifisering har nylig blitt foreslått kalt SONIC-klassifiseringen (7). Dette var nødvendig fordi differensieringen mellom minimal og grad I HE ikke er pålitelig, men det er god inter-rater-reproduserbarhet i identifiseringen av grad II HE. Det ble foreslått at pasienter med minimal HE og grad I HE skulle grupperes sammen. Den understreker at forverring av kognitiv funksjon er kontinuum snarere enn kategorisk som understreket i Wiens 11. verdenskongress. Den klassifiserer pasienter med cirrhose som uhemmet og svekket nevrokognitiv funksjon. Nedsatt kognitiv funksjon er delt inn i Covert HE (Minimal HE og Grade I HE) og Overt HE (Grades II-IV). Den er dermed inkluderende for West Haven-kriteriene, men understreker likevel kontinuitet i motsetning til å være kategorisk. Den nevrokognitive funksjonen til svekkede, ustabile pasienter kan variere fra akutt forvirringssyndrom til koma (grad I til IV). De er såkalte type C-episodiske HE-pasienter.

Behandling av hepatisk encefalopati Hovedformålet med behandling av HE er å (a) redusere intestinalt avledede toksiner produsert av overdreven bakteriell aktivitet og redusere ammoniakkproduksjonen eller (b) øke ammoniakkavrusningen (1,2,8,9).

1. Reduser ammoniakkproduksjonen:

   Enterisk produksjon av ammoniakk kan reduseres av ikke-absorberbare disakkarider som laktulose eller laktitol og ikke-absorberbare antibiotika som rifaximin. Laktulose/laktitol passerer ufordøyd gjennom tynntarmen. I tykktarmen bryter bakterier ned laktulose til ulike organiske syrer (f. melkesyre, eddiksyre) med påfølgende senking av kolon-pH. Metoden for ammoniakkreduksjon kan innebære bakteriostatiske effekter, katartiske effekter eller forbedring av omdannelsen av ammoniakk til ammonium med overflødig hydrogenion. Antagelig blir ammonium deretter utskilt i avføringen og eliminert (9, 10). Laktulose forblir hovedoppholdet i behandlingen av åpen HE, til tross for at det er få og inkonsekvente kliniske studier som viser effekt (11). Doseringen bør justeres for å oppnå to til tre myke avføringer hver dag. Laktulose kan gis gjennom en nasogastrisk sonde eller gjennom retensjonsklyster. Vanlig dose er 30-120 ml hver dag i oppdelte doser. Avføringens pH bør være under seks. Bivirkninger inkluderer oppblåsthet og flatulens. Alvorlig diaré med dehydrering og hyperglykemi og acidose oppstår hvis dosen er for høy.

   Ikke-absorberbare antibiotika neomycin, metronidazol og paromomycin er tradisjonelle antibiotika for behandling av HE (12). På grunn av ototoksiske og nefrotoksiske bivirkninger, brukes neomycin nå sjelden. Metronidazol forårsaker ikke mange bivirkninger, men behandlingen bør ikke strekke seg utover to uker for å unngå nevropati. Nylig har rifaximin vist seg å være like god som laktulose (13) eller laktitol (14, 15) for pasienter med hepatisk encefalopati.

2. Øk avgiftning av ammoniakk:

Nivåer av ammoniakk kan reduseres ved avgiftning. L-ornitin- L-aspartat (LOLA), saltet av de naturlige aminosyrene ornitin og aspartat virker gjennom mekanismen for substrataktivering for å avgifte ammoniakk. Detaljert virkningsmekanisme og kliniske studier på LOLA er diskutert nedenfor.

L-ornitin-L-aspartat (LOLA):

L-ornitin- L-aspartat (LOLA) er saltet av de naturlige aminosyrene ornitin og aspartat.

1. Virkningsmekanismen:

   LOLA stimulerer ureasyklusen (som metaboliserer ammoniakk til urea) i leveren (16,17). I de periportale hepatocyttene som syntetiserer urea, fungerer ornitin som en aktivator av ornitin-transkarbamoylase og karbamoylfosfatsyntetase. I tillegg kan ornitin fungere som et substrat for urea-genese. Derfor kan LOLA aktivere den periportale urea-syklusen i leveren. Aspartat og ornitin, etter konvertering til alfaketoglutarat, tjener også som karbonkilder for perivenøs glutaminsyntese. I skjelettmuskulaturen oppregulerer LOLA glutaminsyntesen ved substrattilførsel for glutaminsyntetase, selv om redusert muskelmasse ved skrumplever ikke tillater at denne syntesen er signifikant. Ammoniakk konsumeres under ureadannelse og glutaminsyntese, og derved reduserer LOLA ammoniakknivået i blodet. Urea og glutamin (etter videre metabolisme) kan skilles ut via nyrene. LOLA aktiverer dermed de to viktige metabolske banene i menneskekroppen for avgiftning av ammoniakk. Ved cirrhose er det noe gjenværende levercellemasse som beholder kapasiteten til å avgifte ammoniakk i motsetning til akutt leversvikt.

2. Forsøk med LOLA i hepatisk encefalopati:

   LOLA har vært brukt i mange år for behandling av HE ved skrumplever, spesielt minimal og åpenlyst kronisk lavgradig HE. Den kliniske effekten av LOLA er allerede omfattende undersøkt og rapportert i terapeutiske observasjoner, kliniske studier (16, 18-25) og meta-analyse (26,27). I disse studiene ble bruk av LOLA som infusjon, oral administrering eller en kombinasjon av de to dokumentert hos pasienter med mild til alvorlig leversvikt. LOLA viste en statistisk signifikant effekt med hensyn til bedring i mental tilstand (reduksjon i HE-graden), økt avgiftning (reduksjon av ammoniakkkonsentrasjonen i blodet) og positive effekter på psykomotorisk funksjon (reduksjon av tid som kreves i nummerkoblingstesten ) ved minimal hepatisk encefalopati og åpenbar kronisk grad I-II hepatisk encefalopati, og akutt åpen HE. Med disse funnene er evidensbaserte medisinkriterier for å demonstrere effekt blitt oppfylt.

   I en nylig randomisert placebokontrollert studie utført ved Karachi (25), ble pasienter med akutt HE randomisert til å få LOLA eller placebo. NCT-A, ammoniakknivå, klinisk karakter av HE og varighet av sykehusinnleggelse ble vurdert. Forbedring i HE var høyere (n=40, 66,7 %) i LOLA-gruppen (n=28, 46,7 %, p=0,027). Varighet av sykehusinnleggelse var lavere i LOLA-gruppen sammenlignet med placebo (p=0,025). Ingen bivirkninger ble observert i noen av gruppene.

3. Bivirkninger av LOLA L-ornitin-L-aspartat tolereres vanligvis godt (18-25). Ingen alvorlige bivirkninger er rapportert så langt i kliniske studier. De ulike uønskede hendelsene rapportert hos omtrent 14 % av pasientene behandlet med LOLA inkluderer:

   1. Kvalme
   2. Oppkast
   3. Utmattelse

B. Materialer og metoder

1. Studiedesign og setting:

   Dette vil være en prospektiv, randomisert, dobbeltblind, placebokontrollert intervensjonsstudie.

   Studien vil bli utført på pasienter med cirrhose innlagt med åpenbar HE i Department of Gastroenterology, Dayanand Medical College and Hospital, Ludhiana og Department of Hepatology, GB Pant Hospital, New Delhi. Informert samtykke skal tas fra nærmeste pårørende til pasienten for innmelding i forsøket.

   Studien skal forelegges for godkjenning for den institusjonelle etiske komiteen før innrullering av pasienter i studien. Det skal registreres hos Clinical Trial Registry, India og ClinicalTrials.gov register.

2. Studiepopulasjon:

   Inkluderings- og eksklusjonskriterier er nevnt andre steder.

3. Studiemetoder:

   Oppgave: Påfølgende pasienter diagnostisert med akutt åpenbar HE vil bli randomisert i to grupper (gruppe A og B) ved bruk av forseglede ugjennomsiktige konvolutter som inneholder datagenererte tilfeldige tall. Det skal ikke være noen begrensning, blokkering eller stratifisering av randomiseringssekvensen. Forskningskoordinatoren som skal generere sekvensen skal ikke ha noen rolle i rekruttering, behandling eller vurdering av pasienter.

   Maskering: Sekvensielt nummererte bokser som inneholder identiske LOLA- eller placebo-ampuller, i henhold til tildelingssekvensen, vil sikre tildelingsskjul. Nummereringen av boksene vil bli gjort av forskningskoordinator, og skjult for behandlende konsulenter. Alt studiepersonell vil bli blindet for behandlingsoppdraget (placebo eller LOLA) så lenge studien varer. Placebo og LOLA vil være like i utseende og administrasjonsmåte. Koden for tildelingssekvensen forblir hos forskningskoordinatoren. Det vil bli avslørt først etter at rekruttering, datainnsamling og analyse av resultater er utført. Koordinatoren vil ikke ha tilgang til pasientene som er involvert i studien.

   Randomiseringsimplementering: Registrering av pasienter, vurdering av kvalifisering og innhenting av informert samtykke vil bli utført av en av etterforskerne (S.S. Sidhu eller O. Goyal, BC Sharma) Studieintervensjon: Pasientene vil bli randomisert til å motta enten placebo eller LOLA i doser på 30 gram daglig, ved intravenøs infusjon over 24 timer. (Studiemedisinene og placebo vil bli levert av Win Medicare Pvt Ltd., 1400, Modi tower, 98, Nehru Place, New Delhi- 110019). LOLA vil bli levert som ampuller (hver ampulle inneholder 5 gram LOLA i 10 ml klar løsning). Seks ampuller (dvs. 30 g LOLA) vil bli infundert over 24 timer. Placebo-hetteglassene (10 ml sterilt vann i hvert hetteglass) vil bli identisk levert og infundert. Dosen av LOLA (30 g i løpet av 24 timer) var basert på tidligere studier, som viste effekten av denne dosen for å redusere ammoniakknivåer (17,26,28). Begge grupper skal få behandling i 5 dager. Pasienter i begge gruppene som fortsetter å ha leverencefalopati ved slutten av studieperioden (5 dager), vil motta standardbehandling og vil bli informert om levertransplantasjon.

4. Laboratorietester:

   Biokjemiske tester: Hemogram, blodsukker, leverfunksjonstester, protrombintid, serumelektrolytter, blodurea og serumkreatinin vil bli utført ved baseline, og på 2. og 5. behandlingsdag, eller tidligere hvis indisert. Serum AFP vil bli utført ved innleggelse. Serumcytokinnivåer (Interleukin 1, 6, 10 og TNF-alfa) vil bli utført ved baseline og etter 5 dagers behandling.

   Mikrobiologiske tester: En diagnostisk paracentese vil bli utført hos alle pasienter med ascites, ved baseline, for å diagnostisere spontan bakteriell peritonitt. Gjentatt celletall (totalt og differensielt) skal gjøres på dag 5 med pasienter diagnostisert å ha spontan bakteriell peritonitt. Blodkultur, urinkultur, kulturer av aspirater fra endotrakealrør hos ventilerte pasienter for aerobe og anerobe bakterier og sopp skal utføres. Det skal også tas røntgen av thorax.

   Ammoniakkestimering: Fastende venøse ammoniakknivåer vil bli estimert ved å bruke blodammoniakkmåleren (PocketChem BA) ved baseline og deretter daglig i de neste 5 dagene. PocketChem BA ammoniakkmåler er et apparat for rask estimering av ammoniakkblod ved nattbord. Det har vist seg å ha akseptabel presisjon, tilstrekkelig linearitet og tilfredsstillende samsvar med en enzymatisk referansemetode som vanligvis brukes i kliniske laboratorier (29).

   Måleprinsipp: PocketChem BA måler blodammoniakk basert på mikrodiffusjonsmetoden. Når blodprøven (20 mikroliter) påføres det prøvemottakende laget i testområdet på teststrimmelen, oppløses det alkaliske buffermidlet (boratbufferen) som er impregnert i laget og gjør prøven alkalisk. Ammoniumionene i prøven forgasses i alkalisk tilstand til ammoniakkgass. Ammoniakkgassen passerer gjennom porene i avstandsstykket til indikatoren (bromkresolgrønn) som utløser fargeutvikling. Ettersom graden av fargeutvikling er proporsjonal med konsentrasjonen av ammoniakkgass som produseres, bestemmes ammoniakknivået i blodet kvantitativt ved å måle fargen.

   Tester for etiologisk evaluering: Etiologi av skrumplever vil bli tatt som alkohol hvis det er en historie med betydelig alkoholinntak (40-60 g/dag for kvinner og 60-80 g/dag for menn i 10 år). Hver pasient vil bli testet for hepatitt B overflateantigen (HbsAg) og antihepatitt C (HCV) antistoff ved bruk av en tredje generasjons kommersiell ELISA. Når det er indikert, vil autoimmun hepatitt bli diagnostisert ved bruk av antinukleært antistoff, anti-glattmuskelantistoff og anti-LKM; og hemokromatose ved bruk av serumjern, TIBC, ferritin og transferrinmetning. Hver pasient skal ta en abdominal ultralyd. UGI endoskopi vil bli utført, hvis indisert.

5. Standard behandling:

   Standardbehandling for pasienter med cirrhose og åpenbar akutt encefalopati skal gis til alle pasienter.

   1. Identifisering av andre potensielle årsaker til endret mental tilstand, det vil si hodeskade eller rusforgiftning, skal gjøres.
   2. Identifisering og behandling av utløsende årsaker til encefalopati som sepsis, gastrointestinal blødning, hypokalemi (serum Kalium < 3,5mEq/L), alkalose, azotemi, dehydrering, diuretika, forstoppelse, stort proteininntak og psykoaktive legemidler skal gjøres.
   3. Laktulosesirup: 30-120 ml fordelt på tre doser gjennom en nasogastrisk sonde/oralt for å produsere 2-3 halvformede avføringer og/eller laktuloseretensjonsklyster (300 ml laktulose +700 ml vann) to ganger daglig. Ingen andre ammoniakksenkende midler skal gis til disse pasientene.

6. Overvåking og oppfølging:

   Klinisk overvåking:

   Alle pasienter vil bli innlagt på intensivavdelingen/høyavhengighetsavdelingen og flyttet til avdeling når de går tilbake til grad I HE. Kontinuerlig overvåking av vitale funksjoner skal gjøres. Nevrologisk overvåking skal utføres to ganger daglig og gradering av mental tilstand vil være i henhold til West Haven-kriteriene.

   Definisjon av respons på terapi:

   Vurderingen av den kliniske responsen vil bli definert som følger:

   1. Oppløsning: forsvinning av det kliniske HE-syndromet under studien
   2. Forbedring: en nedgang i HE med 1 karakter, men når ikke karakter 0
   3. Ingen forbedring: ingen forbedring i HE
   4. Ikke bestått: skift til en høyere karakter på HE.

   Biokjemisk overvåking:

   Biokjemisk overvåking og overvåking av ammoniakknivåer skal gjøres som nevnt ovenfor (under 'laboratorietester')

   Overvåking for uønskede hendelser:

   Enhver uønsket hendelse vil bli registrert som spesifiserer debuttidspunkt, varighet, alvorlighetsgrad og forholdet til testmedisinen.

   Tolerabilitet: Toleransen til studiemedikamentet vil bli vurdert ved å sammenligne fullt antall blodceller, leverfunksjonstester og nyrefunksjonstester ved baseline og ved behandlingsslutt.

7. Sluttpunkter:

   Primært endepunkt

   1. Gjennomføring av 5 dagers behandling

   Sekundært endepunkt

   1. Leverrelatert død
   2. Død på grunn av andre årsaker
   3. Seponering på grunn av bivirkninger
   4. Utskrivelse fra sykehus
8. Prøvestørrelse: Prøvestørrelse for denne studien ble estimert ved å bruke resultater fra en tidligere studie som rapporterte fullstendig utvinning av encefalopati hos 79 % pasienter i LOLA-gruppen og 55,6 % pasienter i placebogruppen (25). Ved 80 % kraft og et 5 % signifikansnivå (tosidig), vil 71 pasienter i hver gruppe være nødvendig for å oppdage en forskjell på 22 % i proporsjoner. Forutsatt en frafallsrate på ca. 15 % (28), vil vi trenge å registrere 164 pasienter, dvs. 82 i hver behandlingsarm.
9. Statistisk analyse: En kjikvadrattest vil bli brukt for å sammenligne andelen pasienter med fullstendig reversering av HE etter 5 dager i LOLA-behandling og placebogrupper. Et 95 % konfidensintervall for forskjellen i proporsjoner vil også bli beregnet. En chi-kvadrattest vil deretter bli brukt for å sammenligne HE-graderingen ved 5 dager mellom gruppene. Ammoniakknivåene i blodet vil bli sammenlignet mellom grupper ved hjelp av en uavhengig t-test; mens lengden på sykehusoppholdet ikke forventes å være normalfordelt og derfor vil bli sammenlignet med en ikke-parametrisk Mann-Whitney-test. Alle statistiske tester vil være 2-sidige og bruke et 5 % signifikansnivå.