Mecanismos de efeitos adversos vasculares mediados por N-acetilcisteína

Neste estudo, os investigadores testam as seguintes hipóteses:

1. A NAC causa vasodilatação dose-dependente associada à liberação de histamina in vivo.
2. A liberação de outros mediadores, sabidamente associados à anafilaxia, não ocorre durante as reações anafilactóides à NAC.
3. O paracetamol tem um papel protetor contra as reações adversas do NAC.

A investigação dessas hipóteses no homem é difícil. Embora as alterações cutâneas locais ao NAC intradérmico tenham sido usadas para examinar a resposta à dose em pacientes, essa abordagem não se presta a uma investigação detalhada do mecanismo subjacente e não pode ser usada para explorar o efeito de altas concentrações de paracetamol. Propomos usar um modelo alternativo bem estabelecido anteriormente por nós para investigar os mecanismos envolvidos na farmacodinâmica da morfina no homem pela medição do fluxo sanguíneo do antebraço e resposta da pele após infusão intra-arterial. O modelo proposto permite a administração de doses bem menores do que as usadas sistemicamente e, assim, minimiza o risco de efeitos sistêmicos indesejados tanto do NAC quanto do paracetamol. A administração segura de NAC intra-arterial (até 300 mg/min, maior do que o pretendido aqui) já foi demonstrada anteriormente. As alterações locais podem ser utilizadas como substitutos dos efeitos sistêmicos, conforme descrito anteriormente.

Faremos uma abordagem estruturada em 3 partes para as hipóteses de pesquisa. Os estudos 1 e 2 terão como objetivo estabelecer uma curva dose-resposta e buscar evidências de taquifilaxia, enquanto medem o nível de liberação de histamina. A presença de taquifilaxia pode ajudar a explicar por que, no cenário clínico, o NAC pode ser reintroduzido com segurança após uma reação. No estudo 3, os investigadores pretendem realizar um estudo mecanístico cruzado controlado randomizado de 4 vias. Isso examinará o efeito farmacodinâmico do NAC na presença e ausência de antagonistas da histamina (anti-histamínicos) e paracetamol em doses baixas e altas. Este estudo também permitirá a investigação de um possível papel protetor do paracetamol.

Para todos os estudos, os investigadores recrutarão voluntários saudáveis ​​do sexo masculino com idades entre 18 e 64 anos. Os indivíduos serão não fumantes sem medicamentos concomitantes. Indivíduos com comorbidade clinicamente significativa, como insuficiência cardíaca, hipertensão, hiperlipidemia, diabetes mellitus, asma, coagulopatia ou distúrbios hemorrágicos serão excluídos. Os critérios de exclusão também incluirão aqueles indivíduos que tiveram condições infecciosas ou inflamatórias recentes ou doaram sangue recentemente (nos últimos 3 meses).

Cada estudo será realizado em uma sala silenciosa e com temperatura controlada mantida a 22-24ºC com os indivíduos deitados em decúbito dorsal. Os participantes terão jejuado e abstido de cafeína e tabaco por pelo menos 4 horas e de álcool por 24 horas antes de cada estudo.

Os indivíduos serão submetidos à canulação da artéria braquial em um braço com uma agulha estéril de aço de calibre 27 padrão. As drogas do estudo serão infundidas através desta cânula. O sangue será coletado dos braços de infusão e de controle por meio de cânulas venosas de calibre 17 inseridas em cada braço sob anestesia local.

Após um período de introdução de 30 minutos, o fluxo sanguíneo do antebraço será medido em intervalos de 6 a 10 minutos nos braços infundidos e não infundidos por pletismografia de oclusão venosa usando medidores de tensão de mercúrio em silastic, conforme descrito anteriormente.

Os indivíduos podem ser recrutados para mais de um estudo, desde que tenha passado no mínimo 1 semana entre os estudos.

Estudo 1: Estudo de dose-resposta Serão recrutados voluntários suficientes para completar 8 estudos usando uma infusão de dose crescente de NAC intra-arterial (6 doses) para determinar uma curva de resposta à dose para vasodilatação arterial no antebraço. Após um período de washout de 30 minutos para garantir o retorno ao estado normal, isso será repetido para determinar se a resposta é consistente ao longo do tempo. O estudo 1 identificará uma dose a ser usada no estudo 2 que causa vasodilatação local máxima no antebraço sem efeitos sistêmicos (aumento do fluxo sanguíneo do antebraço contralateral, pressão arterial, frequência cardíaca, rubor facial).

Nossa hipótese é que enquanto um aumento da histamina pode ser observado em resposta à NAC, nenhuma alteração nos outros mediadores comumente associados a reações anafiláticas será demonstrada. Amostras de sangue serão obtidas no início do estudo, no final do estudo e em intervalos de 10 minutos durante a infusão da dose incremental de NAC para incluir cada uma das 6 doses administradas (total de 14 ocasiões). Para maximizar a eficiência em abordar nossa hipótese pretendemos medir a histamina e NAC em cada ponto de tempo. Sangue suficiente também será coletado em cada ocasião para medição de outros potenciais mediadores inflamatórios, incluindo triptase, vWF, tPA, IL-6, PGD2 e PGI2.

Estudo 2: Estudo de tolerância aguda A tolerância aguda será investigada no estudo 2. Oito estudos serão concluídos usando uma infusão constante de NAC durante 60 minutos em uma dose identificada no estudo 1. A vasodilatação do antebraço e o nível de liberação de histamina serão medidos a cada 10 minutos. Este estudo pode ajudar a explicar por que, no cenário clínico, o NAC pode ser reintroduzido com segurança, sem complicações, após uma reação.

Amostras de sangue serão obtidas no início, no final do estudo e em intervalos de 10 minutos durante a infusão de NAC (total de 8 ocasiões). A histamina e o NAC serão medidos em cada ponto de tempo e o sangue armazenado para medição posterior de outros mediadores potenciais, se apropriado, após os resultados do estudo 1.

Estudo 3: Estudo mecanístico

O Estudo 3 é um estudo cruzado randomizado controlado de 4 vias para investigar potenciais mediadores. Sujeitos suficientes serão recrutados para completar 8 estudos, com cada voluntário participando 4 vezes. Em cada visita, os indivíduos receberão uma infusão de dose crescente de NAC conforme descrito no estudo 1. Além disso, eles também receberão um dos seguintes:

1. Co-infusão de solução salina normal (controle)
2. Co-infusão de antagonistas da histamina (antagonista H1 e H2)
3. Co-infusão de paracetamol de baixa dose para dar uma concentração local de <50 mg/l
4. Co-infusão de paracetamol de dose mais alta para dar uma concentração local de ~200 mg/l

Amostras de sangue serão obtidas no início do estudo, no final do estudo e em intervalos de 10 minutos durante a infusão da dose incremental de NAC para incluir cada uma das 6 doses administradas (total de 8 ocasiões). Os ensaios de histamina, NAC e paracetamol serão medidos em todos os momentos. O sangue também será armazenado para análise posterior dos outros mediadores, se apropriado de acordo com os resultados do estudo 1.

Drogas Administramos previamente NAC intra-arterial sem complicações. Assumindo um fluxo sanguíneo no antebraço de 50 ml/min, espera-se que uma infusão de 25 mg/min alcance uma concentração local de aproximadamente 500 mg/l, semelhante às concentrações máximas alcançadas durante o protocolo padrão de NAC intravenoso de 20 horas usado no hospital enfermarias. Pretendemos usar uma gama de 6 doses incrementais em intervalos de 10 minutos para incluir esta concentração: 1 mg/min, 5 mg/min, 10 mg/min, 50 mg/min, 100 mg/min e 200 mg/min. A taxa de infusão total será mantida em 1 ml/min.

Os antagonistas da histamina em uso clínico atual ainda não foram administrados em estudos intra-arteriais. Pretendemos usar clorfenamina (antagonista H1) e ranitidina (antagonista H2). A administração intravenosa (IV) de 10mg de clorfenamina resulta em uma concentração plasmática de ~14 mcg/l. A administração IA de 1 mcg/min atingiria uma concentração semelhante no antebraço. Assumindo que NAC causa vasodilatação com aumento do fluxo sanguíneo no antebraço, os investigadores propõem administrar 5 mcg/min para garantir o bloqueio H1 máximo. Da mesma forma, a administração IV de 50 mg de ranitidina resulta em uma concentração plasmática de ~150 mcg/l. Espera-se que uma administração IA de 7,5 mcg/min atinja uma concentração semelhante no antebraço. Na presença de aumento do fluxo sanguíneo no antebraço, os investigadores propõem administrar 37,5 mcg/min.

A administração terapêutica IV de 1g de paracetamol resulta em uma concentração plasmática de ~12 mg/l. Para atingir uma concentração desejada de ~25 mg/l, na presença de um sopro de sangue no antebraço de 50 ml/min, os investigadores pretendem administrar uma infusão IA de 1,25 mg/min. Para explicar a presença de aumento do fluxo sanguíneo no antebraço, os investigadores propõem a administração de 4 mg/min de paracetamol IA. Para atingir uma concentração local de PA mais elevada de ~200 mg/l, uma concentração comparável a concentrações potencialmente hepatotóxicas após uma sobredosagem de PA, os investigadores propõem a administração de 30 mg/min de PA.

Alterações cutâneas As alterações cutâneas serão avaliadas por meio da avaliação de eritema ou edema no antebraço, registrados por meio da Escala de Draize Modificada. Os indivíduos também serão solicitados a expressar subjetivamente a intensidade de qualquer coceira em uma escala de 1 (sem coceira) a 7 (coceira intensa).

Especialização disponível Os estudos serão realizados no Centro de Pesquisa Clínica da Royal Infirmary de Edimburgo, que possui ampla experiência na realização de tais estudos. A maioria dos ensaios será realizada nos laboratórios da Universidade de Edimburgo, que possuem experiência nestes ensaios. O investigador principal é um toxicologista clínico estagiário com as habilidades necessárias para realizar a pesquisa.