Wpływ tlenoterapii hiperbarycznej w RCT COVID-19 (HBOTCOVID19) (HBOTCOVID19)

Choroba koronawirusowa 2019-2020, wywołana przez COVID-19, jest trwającą pandemią. Epidemia rozpoczęła się w Wuhan w prowincji Hubei w Chinach w grudniu 2019 r., a Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) uznała ją za pandemię 11 marca 2020 r. Do 9 kwietnia 2020 r. odnotowano ponad 2 miliony potwierdzonych przypadków i ponad 140 000 zgonów. W Izraelu COVID-19 potwierdzono w ponad 12 000 przypadków i odebrał życie 140 ofiarom. Przyjęto 323 przypadki łagodne, 170 przyjęto umiarkowane i 170 przyjęto ciężkie (16.04.2020).

Chociaż ogólny wskaźnik śmiertelności jest niski (0,2-7% w skali kraju), pacjenci, u których rozwinął się zespół ostrej niewydolności oddechowej (ARDS), mają znacznie wyższą śmiertelność, do 61-90%. COVID-19 ARDS jest inny, powodując szybko postępującą chorobę, w tym niewydolność oddechową i zwłóknienie płuc. Mechanizm tego nie jest jeszcze jasny, ale dowody wskazują na kierunek ostrej burzy cytokin, do której należą: IL-2, IL-7, GCSF, Interferon Gamma, TNF-alfa, makrofagowe białko chemotaktyczne. Złe rokowanie obejmuje wysoki poziom IL-6 i ferrytyny.

Zarejestrowano ponad 160 badań klinicznych, ale od kwietnia 2020 r. nie ma udowodnionej skuteczności leczenia.

Zastosowanie tlenoterapii hiperbarycznej (HBOT) obejmuje oddychanie 100% tlenem pod ciśnieniem wyższym niż 1 atmosfera bezwzględna (ATA), zwiększając ilość tlenu rozpuszczonego w osoczu i różnych tkankach. W ostatnim miesiącu Chen i in. opisali serię przypadków 5 pacjentów z ciężkim COVID-19 leczonych 3-8 sesjami HBOT jako uzupełnienie standardowej terapii. We wszystkich przypadkach odnotowano wzrost nasycenia tlenem, zawartość tlenu we krwi tętniczej, zmniejszenie poziomu mleczanów, spadek poziomu fibrynogenu i wzrost liczby limfocytów. Ponadto CT klatki piersiowej pacjentów wykazało poprawę. Ulga objawowa zaczęła się po drugiej sesji. Nie zgłoszono żadnych istotnych działań niepożądanych.

Odkrycia te można wytłumaczyć znanymi fizjologicznymi efektami HBOT, związanymi z patogenezą wirusa SARS-CoV-2:

1. Zwiększone konkurencyjne wiązanie tlenu z cząsteczką hemoglobiny - ostatnio postulowano, że SARS-CoV-2 wiąże się ze składnikiem hemu w cząsteczce hemoglobiny i zmniejsza powinowactwo tlenu do hemoglobiny. Podczas HBOT zwiększona ilość dostępnych cząsteczek tlenu zwiększa wiązanie z cząsteczkami hemoglobiny. Wykazało to znaczące korzystne efekty w przypadkach innej konkurencyjnej cząsteczki, takiej jak zatrucie tlenkiem węgla.
2. Natlenienie tkanek - Zawartość tlenu w różnych tkankach jest mnożona 25-30 razy. Efekt ten ma dwa aspekty terapeutyczne: Po pierwsze, przezwyciężenie niedotlenienia płuc (albo przecieku, albo niedopasowania VQ) poprzez znaczne zwiększenie FiO2. Zwiększając gradient tlenu w płucach, zwiększa się dyfuzja tlenu i może przezwyciężyć stan zapalny w pęcherzykach płucnych i pogrubione zwłóknienie spowodowane przez ARDS. Po drugie, podczas HBOT ilość tlenu rozpuszczonego w osoczu staje się znacząca i umożliwia dotlenienie tkanek bez potrzeby erytrocytów.
3. Przeciwzapalne - HBOT redukuje następujące cytokiny zapalne zarówno w poziomie białka, jak i ekspresji genów (mRNA): IL-2, TNF-alfa, IL-6, IL-1beta. Działanie przeciwzapalne wykazano w chorobach przewlekłych, a także w modelach ostrej infekcji i masywnych krwotoków.

Celem obecnego badania jest ocena skuteczności HBOT u pacjentów z COVID-19 o umiarkowanym lub ciężkim przebiegu w sposób kontrolowany z randomizacją.

Protokół

Ze względu na krajowe wymagania IRB protokół obejmuje 2 fazy:

Pierwsza faza obejmuje 5 pacjentów, którzy po podpisaniu świadomej zgody będą leczeni 8 sesjami HBOT, 2 sesje dziennie, przez 4 kolejne dni. Podczas sesji monitorowane będą objawy i parametry życiowe. 1 dzień po ostatniej sesji nastąpi przeszacowanie.

Druga faza obejmie 24 pacjentów, którzy po podpisaniu świadomej zgody zostaną losowo przydzieleni w stosunku 2:1 do grupy tlenoterapii hiperbarycznej i grupy kontrolnej standardowej opieki. Po randomizacji pacjenci zostaną poddani ocenie wyjściowej obejmującej objawy, parametry życiowe, czynność płuc i badania krwi. Stosunek tętniczego ciśnienia parcjalnego tlenu (PaO2 w mmHg) do frakcji tlenu wdychanego po 5 dniach od włączenia do badania określono jako pierwszorzędowy punkt końcowy badania. Stwierdzono jednak, że możliwość pobrania gazometrii krwi tętniczej przy pełnym sprzęcie ochronnym przeciwko COVID-19 okazała się trudna, bardziej niż zwykle niewygodna dla pacjentów i wielu pacjentów prosiło o jej unikanie (zwłaszcza pobieranie drugiej gazometrii krwi tętniczej). Dlatego ten punkt końcowy nie został ukończony i zmieniony w stosunku do oryginalnego protokołu.

. Pacjenci z grupy HBOT zostaną poddani 8 sesjom tlenoterapii hiperbarycznej, 2 sesje dziennie, przez 4 kolejne dni. Podczas sesji monitorowane będą objawy i parametry życiowe. 1 dzień po ostatniej sesji nastąpi przeszacowanie.

Grupa kontrolna będzie kontynuować standardową opiekę i będzie poddawana podobnemu monitorowaniu funkcji życiowych i objawów. 5 dni po ocenie bazowej zostanie przeprowadzona rewaluacja.

Zostaną zebrane długie 30-dniowe wyniki obu grup.