De invloed van endotoxine-tolerantie op ischaemie-reperfusie schade in de mens in vivo

Uit dierexperimenteel onderzoek is gebleken dat opwekken van
endotoxine-tolerantie bescherming induceert tegen het ontstaan van
ischemie-reperfusieschade. Dieren die worden voorbehandeld met endotoxine
hebben bijvoorbeeld minder cardiale of renale schade na een ischemisch insult.
De endotoxine-geinduceerde bescherming is sterker dan iedere vorm van
farmacologische bescherming die tot op heden is bestudeerd.

Aantonen van verminderde ischemie-reperfusieschade bij proefpersonen die
tolerant zijn gemaakt middels herhaalde toediening van endotoxine.

Bij 10 proefpersonen wordt tolerantie opgewekt middels het herhaald toedienen
van endotoxine in opklimmende dosering (0.2-2.0 ng/kg/dg) in 5 dagen.
Voorafgaand aan de endotoxine-toedieningen en direct na de
endotoxine-toedieningen (op dag 6) wordt middels annexine A5 scintigrafie
ischemie-reperfusie schade gemeten in de duimmuisspier.
Een tweede groep van 10 proefpersonen ondergaat de annexine A5 scintigrafie
zonder tussentijdse endotoxine-toedieningen en dienen als tijdscontroles.

Endotoxine-tolerantie wordt opgewekt middels herhaalde toedieningen van endotoxine (E. coli O:113). Ischemie-reperfusieschade wordt vastgesteld middels annexine A5 scintigrafie. Er worden geen geneesmiddelen toegediend in dit onderzoek.

Het onderzoeksprotocol zoals beschreven in deze onderzoeksaanvraag hebben wij
reeds vele malen eerder toegepast. Ondanks dat proefpersonen de eerste dag van
de endotoxine toediening "griepachtige" verschijnselen krijgen, is het
onderzoek veilig en heeft het nooit geleid tot enige blijvende schade.
Intraveneuze injectie van endotoxine bij gezonde vrijwilligers is een algemeen
geaccepteerd model van inflammatie. Meerdere Europese en Amerikaanse instituten
hebben over dit model gerapporteerd in internationaal vooraanstaande
tijdschriften. Wereldwijd hebben duizenden vrijwilligers LPS toegediend
gekregen. Nooit is melding gemaakt van een ernstige bijwerking waarvoor
medische interventie of hospitalisatie nodig was. Er wordt in de literatuur een
dosering van 2-4 ng/kg lichaamsgewicht gebruikt, wij dienen maximaal 2 ng/kg
toe. LPS is *dood* materiaal en geeft geen risico op infectie. Bij eerdere
experimenten in het UMCN uitgevoerd zijn bij twee proefpersonen een heftige
vagale reactie opgetreden. Hierna is het protocol aangepast, waarbij m.n. meer
prehydratie voorafgaand aan de endotoxine-infusie wordt toegediend. De humane
reactie op intraveneuze toediening van 2 ng/kg endotoxine is voorspelbaar en
reproduceerbaar. De proefpersonen krijgen circa 1 uur na toediening van 2 ng/kg
endotoxine griepachtige verschijnselen (die circa 3 uur aanhouden):
temperatuurverhoging tot gemiddeld 38.5 °C, rillingen, hoofd-, spier-, en
rugpijn. Deze verschijnselen worden door de proefpersonen als *mild*
gekwantificeerd. De proefpersonen worden nauwkeurig gemonitord: symptomen,
algemene conditie, hartfrequentie en bloeddrukbeloop. Met betrekking tot de
endotoxine-toediening: 2 ng/kg is de ondergrens van de gangbare dosering in de
literatuur en werd ook gebruikt in de eerste serie experimenten met endotoxine
in het UMCN. Gedurende de eerste 4 uur na de endotoxine-toediening is er
continu een arts bij de proefpersoon aanwezig. Van belang is op te merken dat
bovengenoemde zaken optreden na een eenmalige gift van 2 ng/kg. Bij de reeds
verrichte endotoxine tolerantie experimenten is gebleken dat de proefpersonen
tolerant worden en (vrijwel) geen symptomen ervaren.
-Herhaalde LPS infusies: Er is 1 studie gaande die gebruik heeft gemaakt van
herhaalde endotoxine-toedieningen bij de gezonde vrijwilligers (CMO nr
2005-087). De *griepachtige verschijnselen* treden vooral op op dag 1 en 2 en
worden als *mild* ervaren. In de endotoxine-tolerantie experimenten die tot op
heden zijn uitgevoerd blijkt dat de proefpersonen die 5 dagen lang 2 ng/kg
endotoxine kregen toegediend, vanaf dag 3 geen endotoxine-geinduceerde
symptomen (zoals boven beschreven) meer ervaren. De proefpersonen die het
opklimmende endotoxine-schema kregen melden (vrijwel) geen verschijnselen.
-Wat betreft de 10 minuten ischaemische inspanning van de arm en toediening van
het gelabelde Annexine A5 kunnen we vermelden dat dit in voorgaande studies bij
circa 140 proefpersonen zonder problemen door de proefpersonen werd ondergaan
en niet heeft geleid tot enige blijvende nadelige effecten. In theorie is een
allergische reactie op annexine mogelijk. Deze bijwerking is gelukkig nog nooit
waargenomen, maar is desondanks wel vermeld in de proefpersooninformatie.
Tevens is bij toediening van annexine A5 altijd een arts aanwezig evenals een
medicatienoodset met daarin DAF en tavergil. Proefpersonen worden geobserveerd
gedurende de eerste 30 minuten na toediening van Annexine A5 evenals 1 en 4 uur
na toediening.

In vergelijking met de eerder uitgevoerde endotoxine tolerantie experimenten
waarbij de proefpersonen gedurende 5 dagen 2 ng/kg kregen toegediend, het
eerste etmaal op de reseach unit van de intensive care verbleven en op dag 1 en
5 een arterielijn in de a. brachialis aangelegd kregen, is de belasting voor de
proefpersonen in het huidige onderzoeksvoorstel aanzienlijk minder: Door het
oplopende endotoxine-schema ervaren de proefpersonen vrijwel geen symptomen,
opname gedurende de avond en nacht op dag 1 is niet meer nodig, er worden geen
arteriele infusen meer aangelegd.

Gezien de potentiele klinische implicaties achten wij het gerechtvaardigd het
model van endotoxine tolerantie en annexine A5 scintigrafie toe te passen om
deze onderzoeksvraag te beantwoorden.