HEpatisk regenerering med kopplad plasmafiltrering och adsorption för extrakorporeal avgiftning av levern (HERCOLE)

CPFA möjliggör en förbättring av blodtrycket och inflammatoriskt svar under sepsis och multiorgansvikt. Detta extrakorporeala avgiftningssystem utvecklades för att icke-specifikt ta bort större mediatorer under systemisk inflammation med en extrakorporeal krets bestående av ett plasmafilter, en hartspatron och en högflödesdialysator. För närvarande utförs det med användning av en fempumps modulär behandling som består av ett plasmafilter och en efterföljande absorption på en oselektiv hydrofob hartspatron och en slutlig passage av det rekonstituerade blodet genom ett högpermeabilitet polyetersulfonhemofilter, i vilket konvektiva utbyten kan appliceras i ett efterspädningsläge. Ronco et al. 2002 jämfördes CPFA-behandling med kontinuerlig veno-venös hemodiafiltrering (CVVHDF) hos 10 patienter som drabbats av septisk chock. Patienterna genomgick 10-timmars CPFA och en ökning av arteriellt blodtryck och en signifikant minskning av noradrenalindosering observerades i jämförelse med det arteriella blodtrycket och noradrenalindosen som uppnåddes med CVVHDF-behandlingen. Formica et al. 2004 bekräftade dessa resultat med 100 CPFA-behandlingar hos 12 patienter som drabbats av septisk chock med eller utan akut njurskada. Patientöverlevnaden efter 28 dagar var 90 %, medan överlevnaden efter 90 dagar var 70 %. Mao et al. jämförde också CPFA med hög volym hemofiltrering och de visade att CPFA ökade förhållandet mellan antiinflammatoriska och pro-inflammatoriska cytokiner; CPFA förbättrade uttrycket av humant leukocytantigen (HLA) klass II på monocyter och förbättrade leukocytsvaret på inflammation genom att mäta leukocytproduktionen av tumörnekrosfaktor-alfa. Nyligen har Livigni et al. på uppdrag av den italienska gruppen för utvärdering av interventioner inom intensivvårdsmedicin genomförde en randomiserad kontrollerad studie med 330 vuxna patienter med septisk chock, 192 randomiserades till att antingen ha CPFA lagt till standardvården eller inte. CPFA skulle utföras dagligen i 5 dagar, som varade minst 10 timmar/dag. Försöket avbröts eftersom nästan 50 % av patienterna inte kunde fullborda behandlingen på grund av tekniska skäl (främst koagulation). Studien observerade att patienter med de högsta mängderna behandlad plasma verkade ha en överlevnadsfördel. Tekniken genomgick ytterligare modifieringar för att förbättra de tekniska aspekterna och antikoaguleringen och ett nytt försök pågår nu med en hög plasmados > 0,18 liter/kg/dag.

När det gäller avlägsnandet av levertoxin beror det på avgiftningssystemets förmåga att extrahera albuminbundna toxiner med hjälp av adsorption. Adsorptionen består i konsolidering på ytan av ett fast material av molekyler som flyter i en vätska efter att vätskan matchats med den fasta substansen. Konsolideringen beror på svaga gränser som i fallet med Van der Waals och hydrofoba gränser. Selektiviteten för adsorption uppstår när albuminmolekyler lätt passerar genom sorbenten medan sorbenten drar de albuminburna toxiner in i sorbentens porer. Levertoxinerna är ofta hydrofoba och med molekylvikt < 1 000 dalton (bilirubin = 406 dalton, cholsyra = 283 dalton, chenodeoxicholsyra = 272 dalton). Albuminstrukturen består av 3 domäner, vilket möjliggör en multibindande proteintransport. När det gäller bilirubin är dess proteinbindning en fysiologisk skyddsmekanism för att förhindra fri bilirubin-diffusion och toxicitet i mänskliga vävnader. Mängden bilirubinproduktion är cirka 300 gr/dag. Den molekyl som är mest bunden till albumin är icke-konjugerat bilirubin: mängden icke-konjugerat bilirubin som inte är bundet till albumin är < 0,1 %. Icke-konjugerat bilirubin anses för närvarande vara "indirekt" bilirubin eftersom det ger en indirekt reaktion med standarddiazoreagens. Konjugerat bilirubin är också bundet till albumin men med minskad affinitet. Albumin-bilirubinbindningen sker med hjälp av kovalenta eller icke-kovalenta styrkor. De två bilirubinbindningsställena på albumin visar olika associationskonstant (Ka). Det primära stället har hög affinitet, dess Ka är 55-68 mikromol/L och det kan binda endast 1 mol bilirubin. Den sekundära platsen har låg affinitet, dess Ka är 4,4-5,0 mikromol/L och det kan binda mer än 1 mol bilirubin. Ett gap mellan 20 och 50 ångström mellan albumin och sorbenten behövs för att flytta bilirubin från albumin till sorbenten.

CPFA-effekten på bilirubinadsorption är baserad på hydrofoba polystyren-divinylbensensampolymermatriser i hartspatronen som har medelporstorlekar på 30 nanometer. Harm et al. rapporterade att den hydrofoba polystyren-divinylbensen-sampolymeren av CPFA-hartspatron (typ B-sampolymer: medeldiameter 128 mikron, porstorlek 30 nanometer och ytarea på 700 m2/gr harts) binder högre mängd bilirubin än mängden bilirubin bundet med andra typer av polystyren-divinylbensen-sampolymermatriser testade (typ A-sampolymer: medeldiameter 120 mikron, porstorlek 15 nanometer och ytarea på 900 m2/gr harts; typ C-sampolymer: medeldiameter 37 mikron, porstorlek 100 nanometer och ytarea 200 m2/gr harts).

Få författare in vivo bedömde bilirubinadsorberande förmågan hos det neutrala styrenhartsen av CPFA. Caroleo et al. rapporterade det första fallet av avlägsnande av levergifter med hjälp av CPFA hos en patient som drabbats av akut leversvikt på grund av kardiogen chock. Maggi et al. rapporterade ytterligare 2 fall där bilirubinavlägsnande erhölls hos 2 patienter med försenad transplantatfunktion efter levertransplantation. Patienterna uppnådde en bilirubinminskning på 40 % efter 3 behandlingar med CPFA som varade i 3 timmar vardera.