De efficiëntie van bloedtransfusies bij anemische patienten om densiteit in de microcirculatie te verbeteren.

Het belangrijkste doel van bloedtransfusies is het verschaffen van zuurstofrijk
bloed aan de microcirculatie waar rode bloedcellen zuurstof aan weefsel
afgeven. Het is echter nog onduidelijk of dit doel bij anemische patiënten
wordt bereikt. Bij bepaalde ziektebeelden kunnen bloedtransfusies schadelijke
effecten hebben. Veel retrospectieve studies laten een verband tussen
bloedtransfusies, mortaliteit en multiple orgaanfalen zien. Gedurende opslag
neemt de functie van rode bloedcellen af, hetgeen door diverse factoren
veroorzaakt wordt die door ons en andere onderzoekers in experimentele studies
zijn aangetoond. Marik en co-workers lieten in een klinische studie zien dat
tonometrisch gemeten gastric CO2 productie bij septische patiënten die met oud
bloed getransfundeerd niet gecorrigeerd kon worden werden, terwijl jong bloed
wel succesvol was in het corrigeren van tonometrisch gemeten CO2. Verscheidene
studies hebben directe meting van regionale circulatie geprobeerd, maar waren
niet succesvol om een verbetering tijdens bloedtransfusie aan te tonen. Daarom
is het precieze effect van bloedtransfusie op de microcirculatie bij anemische
patiënten nog steeds onduidelijk. De vraag of de feitelijke zuurstofaflevering
naar deze belangrijke stofwisselings compartiment van de circulatie verbetert
is eveneens onvoldoende beantwoord. Onze studies lieten zien dat de transfusie
van 28 dagen opgeslagen rattenbloed niet effectief was in het verbeteren van de
intestinale microcirculatoire oxygenisatie na de hemorragie in vergelijking met
de transfusie met jong rattenbloed. Onze resultaten hebben laten zien dat dit
defect veroorzaakt zou kunnen worden door de toegenomen rigiditeit van de rode
bloedcellen, dat ontstaat tijdens de opslagperiode. In een wakker hamstermodel
hebben Tsai en co-workers laten zien dat de transfusie met opgeslagen rode
bloed cellen resulteerde in een significant slechter doorbloedde en minder
geoxygeneerde microvasculatuur. Dit effect was niet te detecteren op systemisch
gebied. Om dit te vertalen naar een meer klinisch model hebben wij een ratmodel
ontwikkeld dat transfusie van menselijke rode bloed cellen tolereert en waarin
wij de microcirculatoire zuurstofconcentratie in darmen en nieren meten. Op
deze manier bepalen wij het vermogen van menselijke rode bloed cellen om
zuurstof naar de microcirculatie te transporteren . Een kwantitatieve meting
van microvasculaire zuurstofdruk van darmen en nieren was gedaan door gebruik
te maken van een fosforoscentie-techniek en zo de functionele afgifte van
zuurstof door opgeslagen menselijke rode bloedcellen aan de microcirculatie te
bepalen. In deze studie hebben wij laten zien dat langer dan 4 weken opgeslagen
menselijke rode bloed cellen resulteren in verlies van het vermogen om zuurstof
at te geven. Anders dan in ratten cellen, correleerde deze dysfunctie van oude
getransfundeerde rode bloedcellen niet meer veranderingen in de bekende
factoren, zoals 2,3 DPG, glucose consumptie of cel deformabiliteit. Dit
betekent dat andere mechanismen verantwoordelijk zijn voor de verminderde
functie van RBC tijdens opslag. Recente inzichten in rode bloedcel fysiologie
tonen aan dat rode bloedcellen niet allen zuurstof naar de microcirculatie
transporteren, maar in een hypoxische omgeving ook vasodilaterende stoffen
zoals NO and ATP afgeven om de perfusie in stand te houden. NO kan echter
schadelijke effecten op de rode bloedcel hebben. Hoewel er is literatuur over
verminderde functie van rode bloed cellen tijdens opslag, zijn meest van deze
studies uitgevoerd met non-leukoreduced bloedtransfusies welke in Nederland al
lang niet van toepassing is. Brand and colleagues hebben laten zien in hun
studie dat leukodepletie gunstige effect heeft op het onstaan van multipele
orgaan falen en de duur van de verblijf op ICU. Wij suggereren dat ongunstige
effect van de opslag op rode bloed cellen aan aanwezigheid van leukocyten
tijdens opslag toegeschreven zou kunnen worden in plaats van de duur van de
opslag. Met deze reden willen wij laten zien dat leukodepletie geen ongunstige
effecten hee




ft op het functioneren van rode bloed cellen.
Daar er geen technieken beschikbaar zijn om de effecten van bloedtransfie op de
microcirculatie te monitoren, hebben we onderzocht of klinische monitoring
technieken hiervoor gebruikt kunnen worden. Hiervoor hebben wij OPS en later
SDF imaging ontwikkeld om zo de microcirculatie direct te observeren tijdens
operaties en in de kliniek. Deze subliguaal toegepaste beeldtechnieken beelden
de capillaire bloedstroom in de microcirculatie af. Een dergelijke techniek
heeft bewezen de meest sensitieve cardiovasculaire marker en voorspeller van
overleving tijdens septische shock te zijn. In pilot experimenten hebben wij
SDF imaging en spectrophotometry gebruikt bij hartchirurgische patiënten die
met bloedtransfusie behandeld werden. SDF imaging liet een duidelijke verschil
tussen microvasculaire RBC densiteit tijdens anemie en na de bloedtransfusie
zien. Wij hebben ook fiber spectrophotometry gebruikt bij deze patiënten. Wij
hebben de verbetering van de sublinguale microcirculatoire bloedstroom,
hematocriet, hemoglobine concentratie en hemoglobine saturatie na de
bloedtransfusie aangetoond, die gecorreleerd was met een stijging in het
systemisch hemoglobine gehalte. Hoewel in sommige patiënten de microcirculaire
Hb concentratie overeenkomt met de systemische veranderingen, hebben we
aangetoond dat in andere patiënten de Hb concentratie na transfusie niet toenam
en zelfs afnam. Dit effect correleerde niet met veranderingen in systemische
waarden van de Hb concentratie. Met behulp van Fibre spectrophotometry and
laser Doppler flowmetry (O2C) kunnen wij microcirculatoire zuurstof
concentratie en Hb-zuurstof saturatie monitoren op het orgaanoppervlak.
Near-infrared spectroscopy (NIRS) is een andere techniek waarmee lokale Hb
zuurstof saturatie gemeten kan worden. Het enige verschil tussen O2C en NIRS is
dat met de O2C oppervlakkige Hb-zuurstof saturatie gemeten kan worden terwijl
NIRS nog diepere lagen kan bereiken. Het combineren van deze drie technieken
geeft een integrale en begrijpelijke monitoring van de functionele activiteit
van de microcirculatie door informatie over de zuurstofafgifte te verschaffen
Deze metingen zijn sensitief onder klinische omstandigheden en verschaffen
unieke informatie over de determinanten van de microcirculatoire functie in
ziekte en de reactie op therapie..
Onze hypotheses in deze studie zijn: 1. Transfusie van rode bloed cellen bij
anemische patiënten veroorzaken een verbetering in microcirculatoire
bloedstroom en zuurstof afgifte. 2. Opslag van leukodepleted rode bloed cellen
heeft geen ongunstige effect op het zuurstofdragende vermogen van rode bloed
cellen 3. Onderliggende ziekte zou ook effect kunnen hebben op de
microcirculatie en op de zuurstofdragende functie van het getransfundeerde
bloed. 4. Nitric oxide en zijn bijproducten, verandering in rode bloed cellen
en de onderliggende ziekte zijn de hoofdoorzaken van de dysfunctie van het
getransfundeerde rode bloed cellen .

Het voornaamste doel van dit project is het onderzoeken naar de omstandigheden
waaronder/waarin bloedtransfusies succesvol zijn in verbetering van de
microcirculatoire circulatie en oxygenisatie bij anemische intensive care
patiënten en het onderzoeken van functionele effecten van opslag op de rode
bloedcellen. In deze studie willen wij onze optische en spectroscopische
technieken gebruiken bij patiënten die bloedtransfusies toegediend krijgen om
te bepalen hoe succesvol bloedtransfusies zijn in de voorziening van
zuurstofrijk bloed aan de microcirculatie.

Deze is observationale studie met invasieve en non-invasieve metingen. Deze
metingen die gedaan zullen worden bestaan uit twee groepen. Eerste groep van
metingen zal gedaan worden door gebruik te maken van in-vivo technieken om
microcirculatoire perfusie en zuurstof beschikbaarheid te onderzoeken. Wij
zullen SDF, NIRS en O2C technieken gebruiken. Bloedmonsters zullen op bepaalde
tijdstippen verzameld worden van de patient zelf en uit de bloedzak. Deze groep
van metingen houden telling, bloedgas (inclusief lactaat, systemische
hemoglobine), bloed chemie, RPC als infectie parameter, hematocriet, viscosity,
MCV, MCH, MCHC, strong ion difference, nitric oxide bijproducten (nitrite en
nitraat), 2,3-DPG, ATP, eNOS, MET-hemoglobin and vervormbaarheid en
aggregabiliteit van rode bloed cellen. Voor deze metingen zullen 2 buizen bloed
(2 keer 8 ml) afgenomen worden. Patient karakteristieken, sistemische
hemodynamische parameters en opslagtijd van de rode bloed cellen zullen
genoteerd op elke tijdstippen. Metingen zullen op twee tijdstippen gedaan
worden; net voor de transfusie en 60 minuten na het eind van de
bloedtransfusie.

N.v.t.