Terapia com eritropoetina para hemorragia subaracnóidea

FUNDO:

1. Déficits de isquemia tardia na hemorragia subaracnóidea

   Sete mil pacientes sofrem de SAH a cada ano no Reino Unido, sendo os adultos jovens (<55 anos) igualmente afetados. Vasoespasmo cerebral e isquemia cerebral relacionada são as principais causas de morbidade e mortalidade tardias em pacientes que sobrevivem ao episódio inicial de HSA. Estudos anteriores revelaram que o baixo fluxo sanguíneo cerebral imediato (CBF) acompanha a SAH, particularmente naqueles em coma. No entanto, para pacientes de melhor grau, o baixo FSC é freqüentemente retardado e associado a vasoespasmo cerebral [Knuckey 1985]. O vasoespasmo geralmente precede o início da DID, que geralmente ocorre na 2ª semana após a HSA [Knuckey 1985]. A autorregulação é o mecanismo reflexo mais realizado e reflete uma capacidade intrínseca dos vasos cerebrais de se dilatar na tentativa de manter o FSC constante diante da má perfusão cerebral. Após a HSA, o comprometimento da autorregulação afeta o prognóstico [Lam 2000]. De fato, a avaliação diária da autorregulação pode ajudar a identificar pacientes com alto risco de deterioração clínica [Smielewski 1997].

   A autorregulação pode ser convenientemente medida de forma não invasiva à beira do leito usando o Doppler transcraniano (TCD). Medidas diretas das velocidades de fluxo da artéria cerebral média (FV) são preditivas de DID; FV médio elevado (>120cms/seg) e relação aumentada de mFV entre MCA e artéria carótida interna (ICA) extracraniana (relação de Lindegaard >3) sendo associados a vasoespasmo cerebral e maior incidência de eventos adversos [Lindegaard 1988]. O rápido aumento de FV com o tempo também é preditivo, assim como a relação entre FV e mudanças espontâneas na pressão sanguínea (índice de correlação Mx) [Czosnyka 2000].

   Uma medida mais sofisticada da hemodinâmica cerebrovascular anormal envolve o teste de resposta hiperêmica transitória (THRT) [Giller 1991]. Isso é usado rotineiramente em nosso departamento, onde demonstramos uma relação entre um THRT anormal e o resultado clínico após SAH [Lam 2000]. O THRT avalia a resposta do FV a uma compressão manual da carótida (Figura 1) e pode ser repetido em alguns minutos, fornecendo um método confiável e prontamente acessível para avaliar a autorregulação. Quando o THRT é usado para avaliações do dia-a-dia para o mesmo paciente, este teste pode fornecer um monitor valioso de alterações sequenciais na autorregulação.

2. Autorregulação após HSA

   A autorregulação é freqüentemente prejudicada após a HSA, mesmo em pacientes com bom grau clínico [Voldby 1985]. Uma resposta THRT anormal geralmente se desenvolve precocemente durante os dias 0 a 3 (primária) ou tardiamente em torno dos dias 7 a 14 (secundária) após o sangramento inicial. Anormalidades primárias em THRT são muito mais comuns em pacientes de baixo grau, enquanto anormalidades secundárias ocorrem mais regularmente em pacientes inicialmente de bom grau que mais tarde desenvolvem sinais de DID com deterioração clínica [Ratsep 2002]. A avaliação rotineira e diária da autorregulação com TCD ajuda a identificar pacientes com maior risco de DID. Esse atraso na evolução de uma resposta de autorregulação anormal em pacientes de melhor grau apresenta uma oportunidade para introduzir estratégias terapêuticas precoces destinadas a compensar os efeitos potencialmente prejudiciais. De fato, o uso rotineiro de expansão de plasma já é adotado com esse objetivo em mente [Origitano 1990].

3. Oportunidade terapêutica; por que eritropoietina humana recombinante?

Recentemente, a atenção tem sido focada em potenciais papéis terapêuticos para proteínas cerebrais endógenas que possuem propriedades neuroprotetoras. Esta abordagem neuroprotetora do uso de eritropoietina (EPO) visa proteger o tecido cerebral potencialmente viável da apoptose [Ehrenreich 2002]. A EPO, uma sialoglicoproteína hidrofóbica de 34 kDa, é responsável pela sobrevivência, proliferação e diferenciação de células progenitoras eritróides comprometidas. É produzido pelo fígado fetal e rim adulto, que é acelerado durante a hipóxia [Lacombe 1999]. Como não há armazenamento de EPO pré-formado, portanto, o controle da transcrição do gene da EPO envolve interações complexas com o fator induzível por hipóxia 1 (HIF-1), um fator de transcrição que é ativado durante hipóxia, hipoglicemia e convulsões [Lacombe 1999] .

O receptor de EPO (EPO-R), como outros membros da família de receptores hematopoiéticos, não possui uma atividade endógena de tirosina quinase. No entanto, sua estreita associação com a tirosina quinase Jak2 pode induzir uma rápida fosforilação da tirosina em várias proteínas [Lacombe 1999]. A hipóxia pode induzir um aumento da expressão de EPO-R, que por sua vez causa aumento da sensibilidade à EPO [Chin 2000].

Tanto a EPO como a EPO-R estão distribuídas de forma ubíqua nos tecidos neurais [Digicaylioglu 1995]. Exceto vasos maiores, EPO-R é abundantemente distribuído em astrócitos, neurônios e endotélio capilar cerebral [Marti 1996, Yamaji 1996, Bernaudin 1999, Brines 2000]. A imuno-histoquímica mostra que essas distribuições de EPO-R são consistentes com a localização anatômica da barreira hematoencefálica (BHE) [Brines 2000]. Tal distribuição condensada de EPO-R dentro e ao redor dos capilares cerebrais implica que uma pequena quantidade de EPO é suficiente para mediar a função fisiológica no sistema nervoso central [Chin 2000]. O aumento da produção de EPO em resposta à hipóxia e anemia por astrócitos e neurônios corresponde ao que ocorre no rim e no fígado [Masuda 1994]. Assim, durante a hipóxia, a EPO atua diretamente nas células endoteliais capilares cerebrais como um fator angiogênico por meio de um mecanismo parácrino dos astrócitos e um mecanismo endócrino do rim [Digicaylioglu 1995].

A EPO protege o tecido nervoso sob quaisquer condições caracterizadas por uma deficiência relativa de ATP [Brine 2000]. Este efeito neuroprotetor é alcançado por vários mecanismos.

1. A EPO pode induzir a expressão de várias enzimas glicolíticas, que redirecionam o metabolismo energético para favorecer a sobrevivência durante a privação de oxigênio [Digicaylioglu 1995].
2. Durante a isquemia cerebral, a toxicidade do glutamato mediada pelo receptor N-metil-D-aspartato (NMDA) é a principal causa de morte neuronal [Morishita 1997]. A toxicidade do glutamato é em parte mediada pelo óxido nítrico (NO). A EPO regula positivamente a expressão de enzimas antioxidantes em um nível transcricional em células musculares lisas vasculares [Kusano 1999] e pode potencialmente proteger os neurônios de agentes geradores de NO [Sakanaka 1998]. Além disso, a EPO pode suprimir o aumento na concentração de Ca2+ induzida por glutamato e a apoptose induzida por óxido nítrico (NO) [Morishita 1997].

Foi demonstrado que a EPO fornece efeitos neurotróficos [Konishi 1993] e angiogênicos [Yamaji 1996] e tem potencial para regeneração neural [Siren 2001]. Esses efeitos são dependentes da dose e não estão relacionados ao fator de crescimento do nervo (NGF) [Konoshi Y 1993]. As distribuições de EPO e EPO-R correspondem à sequência de alterações histopatológicas de isquemia/infarto cerebral. Na hipóxia aguda (parada cardíaca), uma forte imunorreatividade da EPO pode ser encontrada no endotélio vascular, enquanto a EPOR é expressa fortemente nos neurônios [Siren 2001]. Após a isquemia cerebral, a EPO desempenha um papel importante na angiogênese e na reação glial. A imunorreatividade da EPO aparece no endotélio, nas células inflamatórias intravasculares e nos neurônios da penumbra. O EPO-R também é expresso em neurônios, astrócitos e células endoteliais [Bernaudin 1999, Siren 2001]. Como a expressão de EPO-R precede a regulação positiva da síntese de EPO [Bernaudin 1999], a sensibilidade à EPO aumenta [Chin 2000]. Em contraste, essas alterações não são detectáveis ​​no córtex não isquêmico [Bernaudin 1999], indicando um potencial aumentado para a ação da EPO onde os neurônios estão em risco [Siren 2001]. Ao proteger as células endoteliais da apoptose, a EPO pode aumentar o fluxo sanguíneo cerebral, melhorar a microcirculação da penumbra e melhorar a oxigenação dos tecidos por angiogênese, reduzindo significativamente o volume do infarto [Bernaudin 1999, Siren 2001]. Essa angiogênese corresponde à descoberta de que sob condições hipóxicas, como a exposição a grandes altitudes, o cérebro aumenta a densidade microvascular média [Lamanna JC 1992]. Em infartos antigos, EPO e EPO-R são fortemente expressos em astrócitos reativos. Assim, o sistema EPO pode participar do processo de reparo [Siren 2001]. A regulação positiva persistente da produção de EPO pelos astrócitos após o AVC também fornece fontes de EPO rapidamente disponíveis para tornar os neurônios mais tolerantes à isquemia [Siren 2001]. Esses mecanismos neuroprotetores endógenos são insuficientes para lidar com lesões agudas, pois o insulto isquêmico grave pode esgotar a capacidade neuroprotetora EPO/EPO-R do cérebro ou a latência da síntese de novo é muito longa. A aplicação clínica de EPO deve ser administrada rapidamente para fornecer neuroproteção adicional [Brines 2000].

A epoetina beta é uma glicoproteína de 165-aa produzida por tecnologia de DNA recombinante, que contém a mesma sequência de aminoácidos da EPO humana isolada e possui a mesma atividade biológica. É semelhante à EPO endógena, exceto por pequenas diferenças no padrão de 4 cadeias de carboidratos. [Brine 2000] A EPO humana recombinante tem sido amplamente utilizada para o tratamento de anemia associada à insuficiência renal crônica, infecção por HIV, câncer e cirurgia, e tem um excelente registro de segurança na ampla prática clínica.

4. Por que 90.000 UI de Epoetina beta?

A segurança e a eficácia da epoetina beta para o tratamento de AVC agudo (dentro de 8 horas) em humanos foram confirmadas em um ensaio clínico duplo-cego, randomizado, controlado por placebo, que utiliza altas doses de epoetina beta intravenosa (3.3.000 UI/50 ml/ 30min/dia, três dias, com uma dose cumulativa de 100.000 UI) [Ehrenreich 2002]. Nenhuma alteração associada na pressão arterial, hematócrito, hemoglobina e contagem de glóbulos vermelhos foi encontrada neste ensaio [Ehrenreich 2002]. Apenas a contagem de reticulócitos aumenta 29,2 ±10,0% no 4º dia após a última dose de EPO [Ehrenreich 2002]. Esta administração sistêmica de EPO também levou a um aumento de 60 a 100 vezes nos níveis de LCR e não requer a quebra da barreira hematoencefálica (BHE) [Ehrenreich 2002]. Os pacientes que são tratados com EPO têm um aumento menor e mais precoce de S100 sérico (secretado por astrócitos reativos e distúrbios funcionais da integridade da membrana da membrana celular do cérebro) e, posteriormente, retornam aos limites normais mais cedo do que o placebo [Ehrenreich 2002]. Este retorno mais precoce do S100 sérico para o nível normal implica que os processos inflamatórios e/ou a integridade da BHE podem ser melhorados mais rapidamente pela terapia sistêmica com EPO [Ehrenreich 2002]. Os efeitos benéficos em pacientes com AVC continuam ao longo de 30 dias, particularmente para aqueles com AVC moderado a grave [Ehrenreich 2002].

Por ativação de receptores endoteliais de EPO, a EPO circulante pode se opor a vias inflamatórias em artérias cerebrais e atenuar o vasoespasmo induzido pela HAS. Estudos in vivo descobriram que a administração sistêmica de EPO (i.p. 1.000 unidades/kg) imediatamente após a SAH pode melhorar a sobrevida e as funções motoras [Buemi 2000]. A administração sistêmica de EPO tem a vantagem de estar universalmente disponível para o endotélio capilar em todo o cérebro, em contraste com a injeção intraventricular, que é altamente localizada e não é prática em ambientes clínicos [Brines 2000]. Como a concentração de EPO no LCR é independente do nível sérico e da extensão da ruptura da BHE em pacientes que sofrem de SAH aneurismática, a EPO no LCR é predominantemente produzida pelo cérebro para atender às suas necessidades [Springborg 2003]. Portanto, uma ativação precoce do EPO-R endotelial pode ser uma estratégia terapêutica potencial, o que de fato foi comprovado por uma redução da proteína S100 no LCR (um marcador de dano cerebral) e restauração da autorregulação cerebral (por pelo menos 48 horas) após administração sistêmica de EPO humana recombinante [Springborg 2002]. Portanto, 90.000 UI de epoetina beta serão usados ​​para atingir os efeitos máximos no FSC e autorregulação nesses pacientes com HAS a serem estudados.

PERGUNTAS A SEREM RESPONDIDAS:

Queremos abordar as seguintes hipóteses para pacientes com HAS:

1. Tratamento sistêmico com epoetina beta (90.000 UI) é seguro após HSA
2. O tratamento sistêmico com epoetina beta reduz a incidência de FV anormal e autorregulação cerebral após HSA.
3. O tratamento sistêmico com epoetina beta reduz a incidência de deterioração neurológica aguda após SAH Se os desfechos primários melhorarem com a terapia com epoetina beta, os dados serão usados ​​para formular o cálculo de potência para o desenho de um estudo de resultado clínico de Fase III. No entanto, avaliaremos o resultado clínico no final do estudo e na alta para detectar qualquer indicação de efeito adverso após a terapia com EPO.

Procedimento de randomização:

Após consentimento informado, os pacientes com HSA aneurismática com angiografia positiva serão randomizados para receber epoetina beta 30.000 UI intravenosa ou placebo (soro fisiológico 0,9%) 50ml/30min, três vezes na primeira semana após a HSA (dose total 90.000 UI). O número em cada grupo será 40. Para cegamento, a Unidade de Fabricação Farmacêutica (PMU) preparará e numerará frascos idênticos contendo solução salina (0,9% NaCl) ou epoetina beta reconstituída em solução salina. Os frascos serão atribuídos aleatoriamente aos pacientes após a inscrição com o conteúdo de cada frasco conhecido apenas pelo PMU. A medicação experimental será iniciada o mais rápido possível dentro de 72 horas após o ictus. Como aproximadamente 70% dos aneurismas serão tratados com clipagem aberta e o restante com molas endovasculares, não consideramos o método de tratamento como fator contaminante, mas será incluído na análise final. Não se acredita que localização, tamanho e morfologia do aneurisma culpado afetem o resultado em nossa instituição.

Após a randomização e o início da terapia experimental, o manejo clínico de cada paciente será feito de rotina. A pressão arterial será continuamente monitorada (Finapress, ou via linha arterial radial).

Segurança:

O hemograma completo, contagem de reticulócitos, viscosidade sanguínea, perfil de coagulação, bioquímica sérica, níveis séricos de ferro e proteína C-reativa (PCR) no momento da admissão serão verificados como rotina clínica. Embora a EPO tenha efeitos de eritropoiese e trombopoiese, deterioração associada ou eventos adversos não foram observados no tratamento de curto prazo [Ehrenreich 2002]. No entanto, diante de qualquer anormalidade, o medicamento em estudo será interrompido e o comitê de segurança informado. Um comitê de segurança (presidido pelo Dr. Ken Smith, nefrologista consultor) revisará os dados de segurança mensalmente ou, caso surjam dúvidas, paciente a paciente.

Medidas de resultados primários: Vasospasmo e anormalidades na AR:

Os pacientes do estudo serão examinados diariamente com TCD (DWL, Alemanha) usando uma sonda de 2 MHz montada em uma estrutura de cabeça específica por duas semanas desde o ictus SAH. O FV sistólico, diastólico e médio serão registrados (trans-temporal) por um único usuário (MT). O vasoespasmo será definido como FV médio > 120 cm/seg e índice de Lindegaard >3 [Lindegaard 1988]. Será calculado o índice de regressão (Mx) entre o FV médio e as variações espontâneas da ABP. Serão realizadas duas compressões carotídeas com duração de 5 segundos. Os critérios para um THRT aceitável incluem uma diminuição repentina no FV da artéria cerebral média no início da compressão, um sinal estável do TCD durante a compressão e uma diminuição mínima de 30% no FV sem instabilidade da pressão arterial [Smielewski 1997]. A relação THRT (THRR) é calculada usando a fórmula: THRR = FVs (hiperemia) / FVs(basal), onde FVs denota FV sistólico (Figura 1). A THRR é classificada como normal (≥l.10) ou prejudicada (<1.10), e será repetida 2 minutos depois. O valor médio dos dois testes será registrado. Questões de qualidade relativas à resposta THRT foram extensivamente avaliadas neste laboratório [Smielewski 1997].

Medidas de endpoint secundário: Desenvolvimento de DID:

A evolução clínica de cada paciente será monitorada diariamente. O desenvolvimento de um déficit neurológico focal e/ou uma queda na Escala de Coma de Glasgow em 2 pontos ou mais após vasoespasmo será o critério adotado para definir um episódio de DID [Pickard 1989]. Outros fatores que podem afetar a consciência, incluindo infecção sistêmica e infecção do sistema nervoso central, serão registrados para análise final. Os resultados clínicos serão avaliados no final do estudo e no momento da alta. As durações da hospitalização e permanência na NCCU serão observadas.

Análise estatística:

A análise será realizada por meio do software estatístico STATA (Texas, EUA). Os dados serão expressos como média±desvio padrão. A análise multivariada será realizada nos tempos de vasoespasmo e RA anormal, que serão computados como o número de dias entre a data do diagnóstico de HAS e a data da primeira detecção de vasoespasmo e autorregulação anormal em relação às variáveis ​​que podem influenciar sua ocorrência: idade, grau WFNS, grau de Fisher em tomografias computadorizadas e procedimentos de tratamento, hemorragia intraventricular e/ou hidrocefalia usando a regressão Cox Proportional Hazards. A medida do resultado será a razão de risco (HR), que expressa a probabilidade de vasoespasmo ou autorregulação anormal para uma categoria específica em relação ao grupo placebo. Variáveis ​​associadas ao tratamento com EPO (hematócritos, contagem de eritrócitos, contagem de reticulócitos, contagem de trombócitos, níveis séricos de ferro e viscosidade) serão coletadas. A melhora no ajuste devido a cada variável será testada para significância estatística ao nível de 5% com o teste da razão de verossimilhança. O teste de afastamento de uma tendência linear (um grau de liberdade) foi utilizado para avaliar a tendência linear potencial em determinadas variáveis ​​categóricas. Os resultados diários de cada paciente também serão calculados para produzir um banco de dados orientado ao paciente para satisfazer a suposição de independência para regressão linear. As variações diárias dos parâmetros serão calculadas como o desvio padrão dividido pelo valor médio de todos os exames em cada paciente.

Análise de energia:

Nossas observações anteriores indicam que vasoespasmo e TRH anormal ocorrem em 64% e 90% dos pacientes com HSA, respectivamente. Para demonstrar uma redução de 50% na duração do vasoespasmo ou autorregulação anormal com um poder de 80% e um nível de significância de 5%, serão necessários exames de 80 pacientes. Esse número de pacientes também tem 83% de chance de demonstrar uma redução de 50% na incidência de DID clínica nas primeiras 2 semanas após o ictus. O estudo não tem poder para mostrar uma redução nos desfechos clínicos, embora as tendências sejam procuradas para identificar quaisquer efeitos adversos potenciais.

DETALHES DE QUAISQUER DIFICULDADES QUE POSSAM SER PREVISTAS

1. Recrutamento de pacientes:

   A Unidade Neurocirúrgica de Addenbrookes trata 80 pacientes com HSA aneurismática por ano. Estudos anteriores em nossa unidade mostraram alta apuração e fomos o maior colaborador do International Hypothermia for Aneurysm Surgery Trial (IHAST). Não prevemos dificuldades no recrutamento.

2. Problemas de segurança:

   A segurança e a eficácia do uso de epoetina beta intravenosa em alta dose (100.000 UI) para o tratamento de AVC agudo humano (dentro de 8 horas) foram confirmadas [Ehrenreich 2002]. A margem terapêutica da EPO é muito ampla. Mesmo em níveis séricos muito altos, não foram observados efeitos adversos [Folha de informações NeoRecormon, Roche].

3. Avaliação de AR usando TCD:

O controle de qualidade para a avaliação do THRT foi abordado vigorosamente, a falha na conclusão do teste é rara [Ratsep 2002]. A incidência de doença aterosclerótica carotídea significativa que impede a compressão segura da carótida é inferior a 1% [Lam 2000]. O teste é bem tolerado e não temos conhecimento de nenhum paciente que tenha solicitado a retirada da investigação em estudos anteriores devido a desconforto etc.

PESQUISA FUTURA

Os resultados deste estudo de fase II serão usados ​​para projetar um ensaio clínico de fase III usando o mecanismo Grupo de Hemorragia Intracraniana Espontânea. Quaisquer benefícios potenciais podem extrapolar para outras condições cerebrovasculares em que ocorrem estados de baixo FSC e perda de autorregulação (p. vasculite cerebral aguda).