Μελέτη της προφυλακτικής δράσης της παρστατίνης έναντι της νεφροτοξικότητας των ιωδιούχων σκιαγραφικών μέσων κατά τη διάρκεια εξετάσεων με ψηφιακή αφαιρετική αγγειογραφία

Abstract

IntroductionIodinated Contrast Media (CM) are today widely used in routine non-invasive or percutaneous invasive imaging examinations and therapeutic interventions. Unfortunately, use of CM is not free of complications with nephrotoxicity (Contrast-Induced nephropathy – CIN) being one of the most severe. Although numerous preventing and/or therapeutic strategies have been proposed and widely tested during recent years in the battle against CIN, none of them manage to show strong reliable evidence that can prevent CIN development.Parstatin is the N-terminal-41-amino-acid peptide cleaved by thrombin from the protease-activated receptor-1. Low doses of Parstatin are known to have a protective effect in the rat myocardium after ischemia/reperfusion injury. The primary hypothesis of our study was that Parstatin may exert a nephroprotective role against the development of CIN. To test this hypothesis we used a mammalian experimental CIN model.Materials and Methods:The first stage of the study involved the development of a reliable experimental model of nephrotoxicity after administration of iodinated contrast media. The model was developed and extensively evaluated in a series of New Zealand white rabbits. The next stage involved the systematic testing of the______________________________________________________________________ΕΚΤ | www.didaktorika.gr | 6protective effect of Parstatin. In this part the animals were divided into three sub-groups. A sub-group received the test substance (Parstatin) at a dose of 10mg/kg just 15 minutes before intravenous infusion of iodinated contrast medium. In the other two sub-groups Parstatin was administered at a dose of either subdivided by ten times (1mg/kg) or multiplied by ten times (100mg/kg) of the original. In this phase the control group was derived from the preliminary experiments of the first stage.As a threshold for the recognition of CIN development was the value of serum Creatinine equal to or more than 1,5 mg/dl 48 hours after injection of the CM. A representative sample of experimental animals was euthanized 48 hours after receiving the CM in order to perform histological examination and analysis.Results:The first part of the study included a total of 32 animals. In 7 of them only a simulation experiment was performed (group sham) to define baseline values of sCr. The mean serum Creatinine in this group was 0,90mg/dl (Cl:0,80-1,10). Following experiments showed that greater reproducibility of the model is achieved with injection rate of the contrast medium contrast between 2.5 έως 3,0 ml/min. Based on that the total contrast agent was administered between 28-35 minutes. In a total of 15 rabbits which were and the control group for the following experiments (control group) the mean sCr was 3,09 mg/dl (CI:2,40-4,00), while 86.7% of them developed clinically significant CIN.Regarding the results of the second part recognized that the maximum therapeutic effect of Parstatin is accomplished with a dose of 10mg/Kg. More specifically in the group of animals (Group P10, n=18) who received the abovementioned dose the mean sCr values 48 hours after administration of the CM was 1,01 mg/dl (CI:0,93-2,34) (Statistically significant difference compared with the control group, p=0,012). This therapeutic effect was eliminated when the dose was either multiplied or divided by 10. A significantly lower number of animals developed the CIN in the treatment group (Group P10) compared with the control group (27.8% vs. 86.7%, p<0.001).The histological results showed significantly less tubular necrosis in the group of animals treated with Parstatin compared to controls (13,13 Vs 26.60 in the control group, p = 0.0007).Conclusion:The test substance Parstatin successfully inhibits the development of contrast-induced nephrotoxicity in an in-vivo experimental model. The above result was verified both by laboratory measurements of serum Creatinine and after histological examination of kidney specimens. The above is a very optimistic message. Nevertheless, further studies are necessary to validate the protective role of Parstatin against contrast nephrotoxicity in both experimental and clinical settings

ΕισαγωγήΤα ιωδιούχα σκιαγραφικά μέσα (ΣΜ) σήμερα χρησιμοποιούνται ευρέως τόσο για διαγνωστικούς λόγους όσο και κατά τη διάρκεια επεμβατικών πράξεων στην Επεμβατική Ακτινολογία ή/και την καρδιολογία. Δυστυχώς, η χρήση τους δεν στερείται επιπλοκών με την νεφροτοξικότητα (Νεφροτοξικότητα οφειλόμενη στα ΣΜ - ΝΣΜ) να είναι μία από τις πιο σοβαρές συνέπειες. Παρά το γεγονός ότι πολλές στρατηγικές με σκοπό τόσο την πρόληψη όσο και την θεραπεία έχουν προταθεί και δοκιμαστεί ευρέως τα τελευταία χρόνια στη μάχη κατά της ΝΣΜ, καμία δεν έχει καταφέρει να δείξει ισχυρά αξιόπιστα αποτελέσματα.Η Παρστατίνη είναι το αμινο τελικό 41-αμινοξέων πεπτίδιο που διασπάται και αποσπάται από τον υποδοχέα PAR1 όταν αυτός ενεργοποιείται από τη θρομβίνη. Οι χαμηλές δόσεις Παρστατίνης είναι γνωστό ότι εμφανίζουν προστατευτική δράση στο μυοκάρδιο αρουραίου μετά από βλάβη του τύπου της ισχαιμίας / επαναιμάτωσης. Η κύρια υπόθεση της μελέτης μας ήταν ότι η συγκεκριμένη ουσία μπορεί να ασκήσει προστατευτική δράση στους νεφρούς έναντι της ΝΣΜ. Για να ελεγχθεί αυτή η υπόθεση, χρησιμοποιήσαμε ένα πειραματικό μοντέλο ΝΣΜ σε θηλαστικά (Κόνικλους Νέας Ζηλανδίας).Υλικά και Μέθοδοι:Το πρώτο στάδιο της μελέτης αφορούσε στην ανάπτυξη ενός αξιόπιστου πειραματικού μοντέλου νεφροτοξικότητας μετά τη χορήγηση ιωδιούχων σκιαγραφικών μέσων. Το μοντέλο αναπτύχθηκε και αξιολογήθηκε εκτενώς σε μία σειρά από λευκούς κονίκλους Νέας Ζηλανδίας. Εν συνεχεία ακολούθησε η συστηματική δοκιμή της προστατευτικής δράσης της Παρστατίνης. Στο μέρος αυτό τα πειραματόζωα χωρίστηκαν σε τρεις υπό-ομάδες. Μια υπό-ομάδα έλαβε την υπό δοκιμή ουσία (Παρστατίνη) σε δόση 10μg/kg ακριβώς 15 λεπτά πριν από την έναρξη της ενδοφλέβιας έγχυσης του ΙΣΜ αντίθεσης. Σε αυτή τη φάση όλα τα πειραματόζωα της ομάδας ελέγχου προήλθαν από τα προκαταρκτικά πειράματα τα οποία είχαν λάβει ίσο όγκο φυσιολογικού ορού (NaCl 0,9%).Στις λοιπές δύο υπό-ομάδες χορηγήθηκε Παρστατίνη σε δόση είτε υποδεκαπλάσια (1μg/kg) είτε δεκαπλάσια (100μg/kg) της αρχικής. Ως κατώφλι για την αναγνώριση ανάπτυξης ΝΣΜ τέθηκε η τιμή της______________________________________________________________________ΕΚΤ | www.didaktorika.gr | 5κρεατινίνης του ορού ίση ή άνω του 1,5mg/dl 48 ώρες μετά την έγχυση του ΣΜ. Ένα αντιπροσωπευτικό δείγμα πειραματόζωων υποβλήθηκε σε ευθανασία 48 ώρες μετά τη λήψη του ΣΜ με σκοπό την ιστολογική εξέταση/ανάλυση.Αποτελέσματα:Το πρώτο μέρος της μελέτης συμπεριέλαβε συνολικά 32 πειραματόζωα. Σε 7 εξ’ αυτών πραγματοποιήθηκε μόνο πείραμα προσομοίωσης (ομάδα sham) έτσι ώστε να οριστούν οι τιμές βάσης. Η μέση τιμή της κρεατινίνης ορού σε αυτή την ομάδα ήταν 0,90 mg/dl (Cl:0,80-1,10). Τα υπόλοιπα πειράματα έδειξαν ότι η μεγαλύτερη αναπαραγωγιμότητα του μοντέλου επιτυγχάνεται με ρυθμό έγχυσης του σκιαγραφικού μέσου αντίθεσης μεταξύ 2,5 έως 3,0 ml/min. Έτσι το σύνολο της σκιαγραφικής ουσίας χορηγείτο μεταξύ 28-35 λεπτών. Σε συνολικά 15 πειραματόζωα τα οποία αποτέλεσαν και την ομάδα ελέγχου και για τα λοιπά πειράματα (control group) η μέση τιμή της κρεατινίνης ορού ήταν 3,09 mg/dl (CI:2,40-4,00), ενώ το 86,7% αυτών ανέπτυξε κλινικά σημαντική ΝΣΜ.Όσον αφορά τα αποτελέσματα του δεύτερου μέρους αναγνωρίστηκε η θεραπευτική δράση της Παρστατίνης σε δόση ίση με 10μg/Kg. Ποίο συγκεκριμένα στην ομάδα πειραματόζωων (n=18) που έλαβε την ανωτέρο δόση η μέση τιμή της κρεατινίνης 48 ώρες μετά τη χορήγηση του ΙΣM ήταν 1,01mg/dl (CI:0,93-2,34) (Στατιστικά σημαντική διαφορά συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου, p=0,012). Το αποτέλεσμα αυτό εξαλείφεται με τον δεκαπλασιασμό και με τον υπό-δεκαπλασιασμό της ανωτέρο δόσης. Στατιστικά σημαντικά μικρότερος ήταν και ο αριθμός των πειραματόζωων που ανέπτυξαν ΝΣΜ στην ομάδα της Παρστατίνης συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου (27,8% έναντι 86,7%, p<0,001).Τα ιστολογικά αποτελέσματα έδειξαν σημαντικά μικρότερη σωληναριακή νέκρωση στην ομάδα των πειραματόζωων που έλαβαν θεραπεία με Παρστατίνη συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου (13,13 Vs 26.60 στην ομάδα ελέγχου, ρ = 0.0007).Συμπέρασμα:Η υπό δοκιμή ουσία Παρστατίνη (Parstatin) αναστέλλει επιτυχώς την ανάπτυξη νεφροτοξικότητας μετά την χορήγηση σκιαγραφικών μέσων σε ένα πειραματικό in-vivo μοντέλο. Το παραπάνω αποτέλεσμα αποδείχτηκε τόσο με εργαστηριακές μετρήσεις της κρεατινίνης ορού όσο και μετά από ιστολογική μελέτη νεφρών. Το παραπάνω αποτελεί ένα πολύ αισιόδοξο μήνυμα. Παρόλα αυτά περαιτέρω μελέτες είναι αναγκαίες για την επικύρωση του προστατευτικού αυτού ρόλου.