Blåljusterapi för att minska inflammation under sepsis

Bakgrund och preliminära data:

Våra murina studier tyder på att exponering för blått (480 nm) ljus, jämfört med omgivande vitt eller bärnstensfärgat (580 nm) ljus, minskar det inflammatoriska svaret (dvs cytokinkoncentrationen), risken för organsvikt (d.v.s. njursvikt) och förbättrar eliminering och kontroll av det infektiösa fokuset (d.v.s. minskat antal buk- och lungbakterier och bakteriell spridning till vävnader i levern och mjälten) hos möss som utsatts för en modell av cekal ligering och punktering (CLP) eller en modell av lunginflammation. Dessa data stöder direkt det föreslagna projektet och experimentet.

Exponering för blått ljus efter en cekal ligering och punktering (CLP) modell av sepsis minskar systemisk inflammation, vilket framgår av minskade serumkoncentrationer av TNF-alfa, IL-6 och IL-10. Dessa möss hade minskad bakteriemängd i buken och minskad bakteriemi. De hade också minskad njursvikt efter sepsis jämfört med möss som utsattes för omgivande ljus. Liknande data observerades hos möss som utsatts för en modell av Klebsiella pneumoniae: förbättrad överlevnad, minskade bakterier i lungan, minskad bakteriemi och spridning till vävnaderna i levern och mjälten, och minskad systemisk inflammation hos möss som exponerats för blått ljus.

Betydelse:

Våra data tyder på att modulering av ljusets egenskaper har potentialen att modifiera värdens svar på skada och kritisk sjukdom och därmed förbättra resultatet. Förmågan att modifiera värdens svar på stressen från större operationer och sepsis har en enorm potential att förbättra patientvården. Viktigt är att risken för ljus är minimal. Ingreppet med att exponera en patient för ett karakteristiskt spektrum av ljus medför således ett mycket stort nytta:riskförhållande. Resultaten av dessa studier kan vara direkt applicerbara på en mer generaliserad population av kritiskt sjuka patienter.

Närma sig:

Försökspersonerna kommer att få standardvård preoperativt, intraoperativt och postoperativt för blindtarmsoperation eller kolonresektion. Alla operationer kommer att utföras av en av Trauma/Akutkirurgisk kirurger på PUH. Försökspersoner med lunginflammation kommer att få standardsjukvård för lunginflammation. All medicinsk vård kommer att utföras av en av Kritisk Vårdläkare vid PUH. Det finns inga avvikelser från standardvården för patienter med dessa diagnoser.

Diskussioner om studien, informerat samtycke och efterföljande ämnesinteraktion kommer att ske under det första besöket som inträffar på sjukhuset vid tidpunkten för diagnosen.

Det är 4 grupper som håller på att utvärderas:

1. försökspersoner som genomgår blindtarmsoperation och exponeras för blått ljus: n=12
2. försökspersoner som genomgår blindtarmsoperation och INTE exponeras för blått ljus: n=12
3. försökspersoner som genomgår tjocktarmsresektion för divertikulit och exponeras för blått ljus: n=12
4. försökspersoner som genomgår tjocktarmsresektion för divertikulit och INTE exponeras för blått ljus: n=12
5. försökspersoner med lunginflammation och exponerade för blått ljus: n=12
6. försökspersoner med lunginflammation och INTE exponerade för blått ljus: n=12

Ämnen som ska exponeras för blått ljus kommer att tillhandahållas av forskarpersonalen (Dr. Rosengart) med ett Day-Light Classic 10 000 lumen SAD-ljus, en enhet som har använts i många av de tidigare listade publicerade studierna (Epilepsy Behav. 2012 jul;24(3):359-64. doi: 10.1016/j.yebeh.2012.04.123. Epub 2012 30 maj.) Denna lampa är utrustad med ett blått spektrumfilter, så att det producerar 2000 lumen av blått spektrumbelysning på ett avstånd av 12 tum. Denna ljusintensitet är 1/5 av vad som har använts i tidigare mänskliga studier. De jämförande grupperna som inte exponeras för blått ljus får inte detta ljus, men i övrigt genomgår de samma vård och kommer att ta blod för forskningsändamål.

Vid tidpunkten för registreringen kommer försökspersoner som ska exponeras för blått ljus att instrueras i användningen av ljuset, men under ljusexponeringsperioden kommer ljuset att hanteras av utredningsgruppen. Lampan är liten (4 X 16 X 21 tum) och väger mindre än ett pund. Den är UV-filtrerad och bländfri. Det finns en enda "On/Off"-brytare.

Denna studie handlar om effektivitet snarare än effekt. Det finns alltså inga strikta riktlinjer som är obligatoriska angående placering eller varaktighet för belysning eller andra miljörestriktioner.

Kirurgisk kohort: På operationsdagen kommer försökspersoner som ska exponeras för blått ljus att exponeras för det blåa spektrumljuset efter medgivande och före operationen. De kommer också att exponeras för ljus under en 24-timmarsperiod postoperativt. Denna ljusexponering kommer att initieras, underhållas och tas bort av Dr. Matthew Rosengart. Ljuset kommer att placeras 12 tum från motivet under perioden före och i 24 timmar under postoperativ dag 1. När som helst kan personen begära att ljuset tas bort.

Preoperativ och postoperativ standardvård, inklusive blodprovsanalys, kommer att ledas av det kirurgiska teamet och utföras på UPMC PUH-sjukhuset.

Lunginflammationskohort: På dagen för diagnos av lunginflammation kommer försökspersoner som ska exponeras för blått ljus att exponeras för det blåa spektrumljuset efter samtycke. De kommer att exponeras för ljus i 24 timmar efter diagnosen. De kommer också att exponeras för det blå ljuset i 12 timmar på dag 2 och 3 av behandling av lunginflammation. Ljusexponeringen kommer att initieras, underhållas och tas bort av Dr. Matthew Rosengart. Ljuset kommer att placeras 12 tum från motivet under perioden före och i 24 timmar under postoperativ dag 1. När som helst kan personen begära att ljuset tas bort.

För ALLA ämnen kommer vi att abstrahera data från den elektroniska journalen om antalet vita blodkroppar.

Ytterligare 2 blodprover kommer endast att tas för forskningsändamål för att mäta cytokinkoncentrationer i serum. Dessa blodprover tas från ALLA försökspersoner i studien.