Blålysterapi for å redusere betennelse under sepsis

Bakgrunn og foreløpige data:

Våre murine studier tyder på at eksponering for blått (480 nm) lys, sammenlignet med omgivende hvitt eller gult (580 nm) lys, reduserer den inflammatoriske responsen (dvs. cytokinkonsentrasjon), risikoen for organsvikt (dvs. nyresvikt) og forbedrer fjerning og kontroll av infeksjonsfokuset (dvs. reduserte abdominale og pulmonale bakterietall og bakteriell spredning til vev i leveren og milten) hos mus utsatt for en modell av cecal ligering og punktering (CLP) eller en modell av lungebetennelse. Disse dataene støtter direkte det foreslåtte prosjektet og eksperimenteringen.

Eksponering for blått lys etter en cecal ligation and puncture (CLP) modell av sepsis reduserer systemisk betennelse, noe som fremgår av reduserte serumkonsentrasjoner av TNF-alfa, IL-6 og IL-10. Disse musene hadde redusert bakteriell i buken og redusert bakteriemi. De hadde også redusert nyresvikt etter sepsis sammenlignet med mus utsatt for omgivelseslys. Lignende data ble observert hos mus som ble utsatt for en modell av Klebsiella pneumoniae: forbedret overlevelse, reduserte bakterier i lungen, redusert bakteriemi og spredning til vevet i leveren og milten, og redusert systemisk betennelse hos mus utsatt for blått lys.

Betydning:

Våre data tyder på at modulering av lysets egenskaper har potensial til å modifisere vertens respons på skade og kritisk sykdom og dermed forbedre resultatet. Evnen til å modifisere vertens respons på stresset ved store operasjoner og sepsis har et enormt potensial for å forbedre pasientbehandlingen. Viktigere er at risikoen for lys er minimal. Intervensjonen med å utsette en pasient for et karakteristisk lysspekter har derfor et veldig stort nytte:risikoforhold. Resultatene av disse studiene kan være direkte anvendelige på en mer generalisert populasjon av kritisk syke pasienter.

Nærme seg:

Forsøkspersonene vil motta standard preoperativ, intraoperativ og postoperativ behandling for appendektomi eller colonreseksjon. Alle operasjoner vil bli utført av en av traume-/akuttkirurgene ved PUH. Pasienter med lungebetennelse vil motta standard medisinsk behandling for lungebetennelse. All medisinsk behandling vil bli utført av en av Critical Care Legene ved PUH. Det er ingen avvik fra standard behandling mottatt for forsøkspersoner med disse diagnosene.

Diskusjoner av studien, informert samtykke og påfølgende interaksjon med forsøkspersonen vil finne sted under det første besøket som finner sted på sykehuset ved diagnosetidspunktet.

Det er 4 grupper som evalueres:

1. forsøkspersoner som gjennomgår blindtarmsoperasjon og eksponeres for blått lys: n=12
2. forsøkspersoner som gjennomgår blindtarmsoperasjon og IKKE eksponeres for blått lys: n=12
3. forsøkspersoner som gjennomgår tykktarmsreseksjon for divertikulitt og eksponert for blått lys: n=12
4. personer som gjennomgår tykktarmsreseksjon for divertikulitt og IKKE eksponeres for blått lys: n=12
5. forsøkspersoner med lungebetennelse og utsatt for blått lys: n=12
6. personer med lungebetennelse og IKKE eksponert for blått lys: n=12

Emner som skal eksponeres for blått lys vil bli levert av forskningspersonellet (Dr. Rosengart) med et Day-Light Classic 10 000 lumen SAD-lys, en enhet som har blitt brukt i mange av de tidligere oppførte publiserte studiene (Epilepsy Behav. 2012 jul;24(3):359-64. doi: 10.1016/j.yebeh.2012.04.123. Epub 2012 30. mai.) Dette lyset er utstyrt med et blått spekterfilter, slik at det produserer 2000 lumen med blått spekterlys i en avstand på 12 tommer. Denne lysintensiteten er 1/5 av det som har blitt brukt i tidligere studier på mennesker. Sammenligningsgruppene som ikke eksponeres for blått lys mottar ikke dette lyset, men ellers gjennomgår de samme standardbehandling og vil få blodtappet for forskningsformål.

Ved påmelding vil emner som skal eksponeres for blått lys bli instruert i bruken av lyset, men i løpet av lyseksponeringsperioden vil lyset bli administrert av etterforskningsteamet. Lyset er lite (4 x 16 x 21 tommer) og veier mindre enn ett pund. Den er UV-filtrert og blendingsfri. Det er en enkelt "På/Av"-bryter.

Denne studien handler om effektivitet snarere enn effekt. Det er således ingen rigide retningslinjer som er pålagt om plassering eller varighet av belysning eller andre miljørestriksjoner.

Kirurgisk kohort: På operasjonsdagen vil forsøkspersoner som skal eksponeres for blått lys bli eksponert for blått lys etter samtykke og før operasjonen. De vil også bli eksponert for lys i en 24-timers periode postoperativt. Denne lyseksponeringen vil bli initiert, vedlikeholdt og fjernet av Dr. Matthew Rosengart. Lyset vil bli plassert 12 tommer fra motivet i perioden før og i 24 timer under postoperativ dag 1. Når som helst kan personen be om at lyset fjernes.

Preoperativ og postoperativ standardbehandling, inkludert blodprøveanalyse vil bli ledet av det kirurgiske teamet og utført ved UPMC PUH sykehus.

Lungebetennelseskohort: På dagen for diagnose av lungebetennelse vil forsøkspersoner som skal eksponeres for blått lys bli eksponert for blått lys etter samtykke. De vil bli eksponert for lys i en periode på 24 timer etter diagnosen. De vil også bli eksponert for det blå lyset i 12 timer på dag 2 og 3 av behandling av lungebetennelse. Lyseksponeringen vil bli initiert, vedlikeholdt og fjernet av Dr. Matthew Rosengart. Lyset vil bli plassert 12 tommer fra motivet i perioden før og i 24 timer under postoperativ dag 1. Når som helst kan personen be om at lyset fjernes.

For ALLE fag vil vi abstrahere data fra den elektroniske journalen om antall hvite blodlegemer.

Ytterligere 2 prøver av blod vil bli tatt for forskningsformål kun for å måle serumcytokinkonsentrasjoner. Disse blodprøvene er hentet fra ALLE forsøkspersoner i studien.