Przeciwutleniacze jako terapia uzupełniająca do standardowej terapii u pacjentów z COVID-19 (ANTIOX-COVID)

I. Tło

Wirus SARS-CoV-2 ma dodatnie RNA, z genomem o długości około 27-32 kb. Zakażenie COVID-2019 powoduje ciężkie zapalenie płuc, które w ciągu kilku godzin przechodzi w zapadnięcie się pęcherzyków płucnych i prowadzi do ustania wymiany tlenowej. Okres inkubacji wirusa wynosi od 2 do 10 dni, a spektrum kliniczne choroby waha się od bezobjawowej infekcji do ciężkiej niewydolności oddechowej. Występuje podwyższona limfopenia, mleczanów, kreatyniny i dehydrogenazy kinazowej oraz wyższe stężenia interleukin, takich jak IL-1β, IL-5, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-15, IL- 12p70, FGF, GCSF, GMCSF, IFNγ, IP10, MCP1, MIP1A, MIP1B, PDGF, TNF-α i VEGF.

Nie ma lekarstwa na ostateczne wyleczenie COVID-19 i nie ma szczepionki, która pozwalałaby zapobiegać. Biorąc pod uwagę, że najlepszym wyborem postępowania jest przywrócenie stanu hemodynamicznego, zatrzymanie niewydolności narządowej, poprawa warunków przeciwzapalnych i poprawa stanu redoks, strategie postępowania nie mogą być randomizowane, ponieważ indywidualne warunki się zmieniają, a pacjenci mogą początkowo mieć choroby współistniejące. Badania wspierające terapię antyoksydacyjną w leczeniu sepsy obejmują zarówno te przeprowadzone in vitro, in vivo na modelu zwierzęcym, jak i na ludziach, więc dowody sprawiają, że konieczne jest, aby pacjenci leczeni określonymi lekami przeciwwirusowymi lub antybiotykami otrzymywali jednocześnie suplement diety i przeciwutleniacze.

Poniżej wymieniono dane potwierdzające skuteczność każdego z przeciwutleniaczy w leczeniu wstrząsu septycznego.

1. N-ACETYLOCYSTEINA.

   Zaproponowano podawanie N-acetylocysteiny (NAC), prekursora glutationu (GSH), jako strategii ograniczania oksydacyjnego uszkodzenia płuc, ponieważ zwiększa ona wewnątrzkomórkową zawartość GSH. Zmiany w metabolizmie GSH w pęcherzykach płucnych i tkance płucnej są główną cechą wielu chorób płuc. NAC zwiększa syntezę GSH, zwiększa aktywność S-transferazy glutationowej (GST) oraz oddziałuje bezpośrednio na wolne rodniki (ROS). Stosowanie NAC obniża poziom IL-8, IL-6, ICAM. NAC u pacjentów we wstrząsie septycznym wiąże się z krótszym czasem wentylacji mechanicznej i mniejszą liczbą dni pobytu na OIT.

   Stosowanie NAC obniża poziom IL-8, IL-6, ICAM. NAC u pacjentów we wstrząsie septycznym wiąże się z krótszym czasem wentylacji mechanicznej i mniejszą liczbą dni pobytu na OIT. Wychwyt NAC i stężenie wewnątrzkomórkowe można zwiększyć poprzez zastosowanie liposomów (L-NAC). Suplementacja NAC u zwierząt narażonych na lipopolisacharydy (LPS) zmniejszyła obrzęk płuc, lipoperoksydację (OLP), uszkodzenie ACE, stężenie chloraminy oraz stężenie eikozanoidów tromboksanu i leukotrienów (LTB2 i LTB4) w ​​płucach. W badaniach klinicznych suplementacja bolusem 150 mg/kg NAC, a następnie 50 mg/kg/dzień NAC przez cztery dni u pacjentów z ostrym uszkodzeniem płuc ALI lub ARDS poprawiła tempo utlenowania od 1 do 4 dnia i zmniejszyła śmiertelność.

2. MELATONINA

   Wykazano, że melatonina (MT) ma właściwości sekwestrujące ROS, chroni lipidy w błonach komórkowych, białka cytozolu oraz jądrowy i mitochondrialny DNA.

   Ponadto, w innym badaniu, MT wykazał działanie przeciwapoptotyczne, przeciwutleniające i plejotropowe działanie przeciwzapalne in vitro i in vivo jako bezpośrednią aktywność eliminacyjną przeciwko ROS i stymulację enzymów antyoksydacyjnych, takich jak CAT, SOD, GPx, GR i gamma- syntazy glutamylocysteiny, MT może gromadzić się w mitochondriach i w ten sposób zmniejszać lokalną nadmierną produkcję RFT, co jest typowe dla dysfunkcyjnych mitochondriów podczas sepsy. Na podstawie tych korzystnych danych wstępnych uzasadnione są randomizowane badania kontrolne w celu oceny skuteczności i bezpieczeństwa TM jako leczenia uzupełniającego w sepsie COVID-19. Wspomniane wcześniej badania zalecały jego stosowanie w sepsie, co należy rozważyć w COVID-19, ponieważ jest również dostępne, a jego koszt jest niski, co pozwala na rozważenie korzyści i ryzyka w przypadku pandemii.

3. WITAMINA C

   Kwas askorbinowy lub witamina C jest rozpuszczalnym w wodzie przeciwutleniaczem, który działa jako kofaktor dla wielu enzymów. Jest wchłaniana na poziomie jelitowym przez zależny od sodu transporter witaminy C, swobodnie filtrowana w kłębuszkach nerkowych i ponownie wchłaniana na poziomie kanalików proksymalnych przez ten sam transporter. Kwas askorbinowy hamuje wytwarzanie nadtlenku (O2-) i nadtlenoazotynu (OONO-) poprzez hamowanie ekspresji mRNA wytwarzającej ponadtlenek NADPH oksydazy (O2-) i indukowalnego tlenku azotu (iNOS), co zapobiega obfitej produkcji tlenku azotu (NO), który generuje nadtlenoazotyn (OONO-) w obecności O2-.

4. PENTOKSYFILINA.

Pentoksyfilina jest lekiem ksantynowym wskazanym w niektórych ciężkich alkoholowych zapaleniach wątroby; działa również na błonę plazmatyczną czerwonych krwinek i czyni ją bardziej plastyczną, poprawiając w ten sposób perfuzję krwi. Pentoksyfilina wywiera szereg działań przeciwutleniających i przeciwzapalnych, takich jak zmniejszanie przywracania poziomów GSH, utrzymywanie żywotności mitochondriów, hamowanie produkcji TNF-α, zachowanie funkcji śródbłonka naczyń, a także suplementacja przeciwutleniaczami odnotowano lepsze wskaźniki natlenienia, wyższy poziom GSH i silniejszej odpowiedzi immunologicznej. Zmniejszyła się również długość pobytu w szpitalu, czas wentylacji mechanicznej, długość pobytu na OIT, częstość dysfunkcji wielonarządowych oraz śmiertelność wśród pacjentów z ALI/ARDS.

II. Pytanie badawcze

Czy podanie terapii adjuwantowej swoistym przeciwutleniaczem i pentoksyfiliną u pacjentów ze wstrząsem septycznym lub bez wstrząsu septycznego w przebiegu ciężkiego zapalenia płuc w przebiegu COVID-19 pozwoli uniknąć stosowania wentylacji mechanicznej, skróci czas korzystania z respiratora mechanicznego, liczbę dni hospitalizacji pobyt, zmniejszy lipoperoksydację i czy zwiększy zdolności antyoksydacyjne u pacjentów przyjętych na intensywną terapię?

III. Uzasadnienie

Podczas tej pandemii COVID-19 ciężkie zapalenie płuc i wstrząs septyczny są główną przyczyną zachorowalności i śmiertelności na oddziałach intensywnej terapii na całym świecie. W tym sensie, w oparciu o odkrycia ostatnich lat w dziedzinie stresu oksydacyjnego, w tym ostatnio odkryte w naszej grupie, konieczne jest przedstawienie wyników nowych terapii zdolnych do zmniejszenia szkodliwej odpowiedzi zapalnej i stanu redoks. U pacjentów z zapaleniem płuc i wstrząsem septycznym. Sytuacja, która obecnie występuje u pacjentów, u których doszło do progresji do ciężkości z powodu zakażenia COVID-19.

Wstrząs septyczny został przedstawiony w innych chorobach wirusowych, takich jak koronawirus zespołu oddechowego na Bliskim Wschodzie (MERS-CoV) wykryty po raz pierwszy w Arabii Saudyjskiej, w którym wykazywał szeroki zakres prezentacji w momencie diagnozy, podobnie jak SARS-COv2 od pacjentów bez objawów, subtelnych objawów zapalenia płuc lub niewydolności wielonarządowej, mogących spowodować śmierć, od tego czasu zaproponowano możliwe interwencje terapeutyczne z przeciwutleniaczami, które zostały zaproponowane dla nowego wirusa na podstawie wniosków opartych na przeglądach systematycznych.

Wiele chorób wirusowych, takich jak SARS-CoV, chociaż dane kliniczne są ograniczone, może rozwinąć umiarkowany i ciężki wstrząs septyczny oraz zwiększyć produkcję ROS i RNS, co jest związane z nadekspresją iNOS, oksydaz NADP, cyklooksygenazy 2 i oksydazy ksantynowej, która aktywuje transkrypcję czynniki, takie jak NF-B, powodujące nasilenie prozapalnej odpowiedzi gospodarza. Ponadto O2 i ONOO uczestniczą jako niezbędny mediator w prozapalnej produkcji interleukiny. Będą one nadal stymulować produkcję i uwalnianie większej ilości RFT i RNS, które mogą zakłócać oddychanie mitochondrialne, ponieważ dysfunkcja mitochondriów jest często indukowana w środowisku wstrząsu septycznego. Dlatego leczenie przeciwutleniające może być sposobem na uniknięcie nadmiernego stanu zapalnego związanego z historią wysokiego utleniania u pacjentów z COVID-19.

W tym badaniu zamierzamy ocenić wpływ stosowania przeciwutleniaczy na wyniki regulacji burzy z powodu rozregulowania stresu oksydacyjnego, skrócenia użycia respiratora, dni pobytu i reperkusji klinicznych poprzez pomiar dysfunkcji narządów w sześciu różnych systemach, z wykorzystaniem skali SOFA przed i po interwencji u krytycznie chorych z powodu zakażenia wirusem SARS-Cov2.

IV. Hipoteza

Postawiono hipotezę, że terapia adjuwantowa przeciwutleniaczami i pentoksyfiliną zmniejsza konieczność stosowania respiratora u pacjentów ze wstrząsem septycznym wtórnym do ciężkiego zapalenia płuc wywołanego przez COVID-19 lub bez niego oraz zmniejsza lipoperoksydację i koryguje rozregulowanie stresu oksydacyjnego poprzez zwiększenie zdolności antyoksydacyjnych.

V. Główny cel

Zapewnić skojarzoną terapię przeciwutleniającą jako uzupełnienie standardowej terapii pacjentom ze wstrząsem septycznym wtórnym do ciężkiego zapalenia płuc SARS-COV2 lub bez niego, aby ocenić, czy możliwe jest uniknięcie intubacji, skrócenie dni wspomaganej wentylacji mechanicznej i poprawa utleniającej dysregulacji stresu prowadzącej do wielonarządowej niepowodzenie.

VI. Cel drugorzędny

1. Oceń częstość występowania chorób współistniejących u pacjentów ze wstrząsem septycznym i ciężkim zapaleniem płuc SARS-CoV2 na oddziałach intensywnej terapii lub bez nich.
2. Ocena wpływu uzupełniającej terapii antyoksydacyjnej na skrócenie dni z respiratorem i dni pobytu w szpitalu u pacjentów
3. Przeanalizuj wpływ na niewydolność narządów w pięciu urządzeniach i systemach (neurologicznym, oddechowym, hemodynamicznym, wątrobowym, hematologicznym) każdej z terapii wdrożonych w różnych systemach ocenianych za pomocą wyniku SOFA.
4. Zmierz lipoperoksydację w próbkach podstawowych i po terapii
5. Zmierz pojemność przeciwutleniającą w próbkach podstawowych i po terapii.
6. Zmierz IL-6 w próbkach podstawowych i po terapii.
7. Zmierz prokalcytoninę, CRP, troponinę, pro-BNP, ferrytynę i D-dimer.
8. Określ stan wyników według warstw chorób współistniejących.
9. Udokumentuj zastosowanie inhibitorów ARA, ACE, SGLT2 u pacjentów z COVID-19.
10. Przeanalizuj wcześniejsze stosowanie sterydów i tych, którzy ich nie mieli w sposób warstwowy

VII. Metodologia

Projekt badania

Jest to quasi-eksperymentalne, otwarte badanie analityczne, prospektywne i podłużne (przed-po).

Wielkość próbki

Obliczenia wielkości próby oparto na badaniach, w których obecnie występuje śmiertelność przy stosowaniu witaminy C, ponieważ nie ma historii przeciwutleniaczy w kontekście klinicznym. Wielkość próby obliczono stosując X2 w celu porównania dwóch niezależnych proporcji.

Dlatego konieczne będzie włączenie 11 pacjentów do każdej grupy, jeśli jest to pożądane, aby uzyskać 80% możliwości (moc 80%) lub 32, jeśli moc wynosi 99%, aby wykryć średnią różnicę ≥ 3 w SOFA między grupami. Z drugiej strony u tych pacjentów możliwe będzie leczenie, będzie można zmierzyć podstawowy stan stresu oksydacyjnego, a stan trzeci po terapii pozwoli na użycie małych próbek, gdyż pacjent jest jego kontrolą.

Analiza statystyczna

Zmienne ciągłe zostaną wyrażone jako średnia ± odchylenie standardowe lub mediana z minimum i maksimum, w zależności od ich rozkładu. Zmienne kategoryczne zostaną wyrażone jako częstości i procenty. Normalność zmiennych zostanie oceniona za pomocą testu Shapiro-Wilka lub Shapiro-France, w zależności od liczebności próby. Zmienne o rozkładzie normalnym będą analizowane za pomocą testów parametrycznych (test t-Studenta dla pomiarów niezależnych lub test t dla par dla pomiarów przed-po). Natomiast różne testy nieparametryczne (test Manna-Whitneya, test rang podpisanych Kruskala-Wallisa lub Wilcoxona, w zależności od konkretnego przypadku) stosowano do kontrastowania zmiennych bez rozkładu Gaussa. Analiza sparowanych próbek (przed-po) zostanie przeprowadzona za pomocą testu Friedmana lub Wilcoxona i sparowanego testu t, w zależności od rozkładu danych. W przypadku analizy wielowymiarowej zostanie przeprowadzona binarna analiza regresji logistycznej. Również analiza próbek powtarzanych i danych panelowych testujących różne modele (model grupowy, model dla danych podłużnych, model aproksymacji krańcowej i model wielopoziomowy).