Kinetiek van hepcidin bij hemodialyse patiënten.

Anemie is een veel voorkomend probleem bij patiënten met nierinsufficiëntie
(waaronder hemodialyse patiënten) en wordt met name veroorzaakt door een tekort
aan erythropoietine (EPO). Sinds 1998 worden patiënten met een anemie ten
gevolge van een nierinsufficiëntie veelvuldig behandeld met EPO. In ongeveer
10% van de gevallen is er onvoldoende of zelfs geen respons op EPO. Dit is
problematisch: meerdere onderzoeken wijzen uit dat EPO-resistentie is
geassocieerd met een verhoogde cardiovasculaire morbiditeit en mortaliteit. Het
onderliggende mechanisme is nog niet opgehelderd, mogelijk hangt het samen met
een negatief bij-effect van EPO. IJzerdeficiëntie draagt bij aan
EPO-resistentie en een meerderheid van de hemodialyse patiënten krijgt
intraveneuze ijzersuppletie teneinde ferritine spiegels tussen 200-600ng/ml te
handhaven. Traditionele indicatoren van de ijzervoorraad zijn echter niet
betrouwbaar bij patiënten die hemodialyse ondergaan, voorts is ijzer is een
potentieel toxine. Hepcidine speelt een sleutelrol in het ijzermetabolisme.
Recent is aangetoond dat overexpressie van hepcidine in muizen geassocieeerd is
met EPO-resistentie. Bovendien bleek het mogelijk om in vivo hepcidine middels
antilichamen te neutraliseren, hetgeen bijdroeg aan behandeling van de anemie.
Hepcidine zou aldus een waardevol instrument kunnen vormen om EPO-resistentie
te voorspellen en de behandeling middels EPO en ijzer te optimaliseren.
Hepcidine is zelfs een potentieel aangrijpingspunt voor de behandeling van
anemie.

Serum hepcidine spiegels zijn verhoogd in patiënten die hemodialyse ondergaan
en kunnen op die manier bijdragen aan een functioneel ijzertekort en
dientengevolge EPO-resistentie. Deze studie is opgezet om de volgende vragen te
beantwoorden:

1. Is het type dialysemembraan, de dialyse modus en/of de duur van de dialyse
van invloed op de klaring van hepcidine?
2. Beïnvloedt de intraveneuze toediening van EPO/ ijzer hepcidine spiegels in
hemodialyse patiënten?
3. Worden veranderingen in hepcidine spiegels na dialyse en/of toediening van
ijzer/EPO binnen korte tijd weer ongedaan gemaakt in hemodialyse patiënten?

De resultaten van deze studie zullen worden gebruikt voor het ontwerpen en
uitvoeren van een grote, Europese, multicenter studie naar de waarde van
hepcidine voor het voorspellen van de respons op EPO en het afstemmen van EPO
en ijzer behandeling bij patiënten met een chronische nierinsufficiëntie.

1. Is het type dialysemembraan (b.v. low vs. high-flux, polysulphon vs.
polyamide vs.polyacrylonitrile), de dialyse modus
(hemodiafiltratie/hemodialyse) en/of de duur van de dialyse van invloed op de
klaring van hepcidine?

Teneinde het effect van dialyse technieken op serum hepcidin spiegels te
evalueren, zullen hepcidine spiegel worden bepaald in bloed afgenomen voor en
30 minuten na een hemodialyse sessie. Voorts zullen bloedmonsters worden
afgenomen uit de arteriële (bloed dat naar de machine stroomt) en de veneuze
(bloed dat van de machine naar de patiënt gaat) lijn om zodoende het
arterio-veneuze verschil te kunnen berekenen. Dit zal zowel aan het begin als
aan het eind van de dialyse worden gedaan. Dialysaatmonsters zullen op dezelfde
tijdstippen worden verzameld om de klaring te berekenen.

Verschillende technieken zullen worden vergeleken:
* Diverse verschillende dialysemembranen (low-flux vs.high-flux, polysulphon
vs. polyamide vs. polyacrylonitrile)
* Hemodialyse versus hemofiltratie

Per studie zullen 8-10 patiënten worden bestudeerd in een zogenaamd cross-over
design. De totale hoeveelheid bloed die per dialyse sessie zal worden afgenomen
bedraagt ongeveer 50 ml. Een patiënt zal minimaal met 2 technieken worden
bestudeerd en maximaal aan 5 vergelijkingen deelnemen. De totale maximale
bloedafname bedraagt aldus ongeveer 250 ml. IJzer en EPO suppletie zal niet
plaatsvinden tijdens deze studie-sessies.

2. Beïnvloedt de intraveneuze toediening van EPO/ ijzer hepcidine spiegels in
hemodialyse patiënten?
Teneinde de korte termijn effecten van intraveneuze ijzer en EPO suppletie op
hepcidin spiegels te bestuderen, zullen er bloedmonsters worden afgenomen voor
en 1,2,4 en 8 uur na de gift. Deze monsters worden afgenomen uit de arteriële
lijn. Dit onderzoek zal plaatsvinden bij patiënten die chronische behandeld
worden met EPO/ijzer tijdens suppletie en na het staken van EPO/ ijzer
gedurende tenminste 2 weken (n=8-10 per groep, totaal 16-20 patiënten). Er
zullen 5 bloedmonsters worden afgenomen per sessie (totaal ongeveer 50ml). Een
patiënt kan onder maximaal 4 omstandigheden worden onderzocht.

3. Worden veranderingen in hepcidine spiegels na dialyse en/of toediening van
ijzer/EPO binnen korte tijd weer ongedaan gemaakt in hemodialyse patiënten?
Na analyse en interpretatie van de gegevens verkregen middels boven beschreven
studies, zal de regulatie van hepcidine meer gedetailleerd worden bestudeerd
bij die groep patiënten waarbij een significante verandering in hepcidine wordt
gezien (zie punt 1 en 2). Bij deze patiënten zullen gelijksoortige experimenten
worden gedaan om een grote verandering in hepcidin te bewerkstelligen. Serum
hepcidine spiegels worden vervolgens gemeten op gezette tijden (1,2,4,8, maar
ook 24 uur) na de maximale daling in hepcidine spiegels. Er zal in totaal 50-80
ml bloed worden afgenomen per patiënt.

We gaan ervan uit dat de kinetiek van serum hepcidine deels afhankelijk is van
de ijzerstatus en inflammatoire processen. Derhalve zal bij alle experimenten
ferritine, sTfR, ijzer, transferrine, % hypochrome ery's, hs-CRP, IL-6, Hb, Ht,
MCV, MCH, ret Hb en reticulocyten aantal worden bepaald uit baseline
bloedmonsters.

Hepcidine-25 en de kleinere isovormen hepcidine-22 en 20 zullen worden
gekwantificeerd middels matrix-assisted laser desorption/ionization
time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS) (Peters, NDT 2009; Swinkels,
PLoS One 2008).

Het onderzoek zal worden uitgevoerd gedurende 6-9 maanden. Een patiënt kan
theoretisch opeenvolgend deelnemen aan de onderzoeken 1,2 en 3. Dit geeft een
belasting m.b.t. het volume bloed wat wordt afgenomen. In overleg met patiënt
zal worden gekozen voor een schema waarbij de totale extra bloedafname beperkt
blijft tot 400 ml in de loop van 9 maanden.

De belasting en risico's voor patiënten zijn minimaal.