Effecten van geïnduceerde hypothermie op respiratoire parameters en het immuunsysteem.

Kunstmatig geïnduceerde hypothermie wordt volgens protocol op de Intensive Care
toepast bij patiënten die hartmassage hebben gekregen in verband met een
hartaanval. De neurologische uitkomst van de patienten verbetert hierdoor
sterk.
Thans worden andere indicatie gebieden van hypothermie onderzocht, zoals
herseninfarct of longschade door mechanische beademing. Ondanks uitbreiding van
toepassingen van deze therapie, is de kennis van de effecten van hypothermie
beperkt. De effecten van hypothermie op de long en gaswisseling tijdens
mechanische beademing bij mensen zijn niet goed onderzocht. Kennis hiervan is
belangrijk, omdat hypothermie altijd plaatsvindt in patienten die mechanisch
beademd worden. In proefdiermodellen is bewezen dat de gaswisseling toeneemt,
waardoor CO2 gemakkelijker afgeblazen kan worden en het ademminuutvolume
verminderd kan worden. Een verkleining van het ademminuutvolume kan
therapeutisch zijn, omdat dat samenhangt met een vermindering van de
mortaliteit van acute longschade. Acute longschade is een aandoening die
veelvuldig voorkomt bij patiënten die mechanisch beademd worden.
Hypothermie biedt bovendien bescherming tegen longschade die veroorzaakt door
de mechanische beademing (Ventilator Induced Long Injury; VILI) in
dierexperimenten. Andere dierstudiemodellen laten ook een vermindering zien van
de productie van pro-inflammatoire cytokines.
Deze effecten van hypothermie kunnen in de toekomst mogelijk ertoe leiden dat
hypothermie ingezet zou kunnen worden in patiënten die lijden aan acute
longschade. Echter, voordat hypothermie veilig kan worden ingezet in deze
groep, moet duidelijke zijn of er gevolgen zijn voor de afweer. Het induceren
van hypothermie zou mogelijk ook het humane immuunsysteem kunnen beïnvloeden.
Een stijging in het aantal infecties bij met hypothermie behandelde patiënten
is niet beschreven. Er zijn wel aanwijzingen dat de inflammatie respons wordt
verminderd door hypothermie. Het uitbreiden van de kennis over de effecten van
hypothermie op het immuunsysteem is noodzakelijk. Op die manier wordt het in
een later stadium mogelijk hypothermie veilig te implementeren in patiënten met
een mogelijke infectieuze oorzaak van acute longschade.

De eerste vraagstelling is het effect van hypothermie en opwarming op de
gaswisseling (oxygenatie en ventilatie), gemeten als end tidal CO2 en P/F ratio.

Secundair wordt er in het observationele deel van de studie ook gekeken naar
het effect van hypothermie op:
- statische long compliance
- dode ruimte ventilatie
- zuurstof consumptie (cardiac output x (CaO2-CvO2))
- lung injury score
- oxygenatie index ((FiO2 * mean airway pressure) / PaO2)

In het case control deel van de studie wordt gekeken naar het effect van
hypothermie op de immunologische functie, inclusief:
- de respons van leukocyten op stimulatie met Toll like receptor ligands
(lipopolysaccharide, lipoteicoic acid),
- Toll-like receptor expression profile (mRNA and protein),
- Expressie levels van pro-inflammatory cytokines (IL1β/IL6/TNFα/IFNγ),
chemokines (IL8) en neutrophile degranulatie product elastase,
- Expressie van monocyte HLA-DR.
- Leukocyten differentiatie

Deze studie is een prospectief, observationeel, en deels cohort, studie waarbij
50 patiënten geïncludeerd worden na een circulatiestilstand, waarbij ze
opgenomen worden op de Intensive Care en gekoeld worden in het kader van de
standaard therapie.

Patiënten worden geïncludeerd na informed consent. De bloedafnames,
noodzakelijk voor het onderzoek, zullen gedaan worden uit een arterielijn. Deze
zal de patiënt al hebben gekregen, in het kader van de standaard IC zorg.
Vanuit het digitale patiëntendossier op de IC zullen de volgende data verzameld
worden: medische voorgeschiedenis, leeftijd, geslacht, gewicht, lengte, APACHE
II en SAPS II. De volgende data zal uit de beademingsapparatuur worden
afgelezen op het moment dat de patiënt gekoeld is (32-34 °C), na 24 uur
hypothermie en tijdens opwarming en bij elke graad stijging: tidal volume,
minuut volume, ademfrequentie, FiO2, PEEP niveau, inademingsdruk, plateau druk,
compliantie, end tidal CO2. Op dezelfde momenten zal ook een bloed gas analyse
gedaan worden (donatie van 4 ml extra bloed).

Om de effecten op het immuunsysteem te testen zullen we in 25 van de
bovengenoemde gekoelde patiënten driemaal 12 ml bloed afnemen (donatie van 36
ml extra bloed) uit een bestaand infuus bij het bereiken van de beoogde
temperatuur (32-34 °C) , na 24 uur hypothermie en bij het bereiken van de
normale lichaamstemperatuur (37°C).
De twee controle groepen (25 normothermische, beademde patiënten; 10 gezonde
vrijwilligers) zullen eenmaal een donatie doen van 12 ml bloed om hun reactie
op bovengenoemde stimulaties te kunnen vergelijken met de reacties van de
onderkoelde patiënten.

Buiten de standaard patiëntenzorg zullen er bloedafnames gedaan worden, met
een totaal van 50 ml. Alle overige hemodynamische en respiratoire parameters
zullen uit respectievelijk de beademingsappartuur, danwel het digitale
patiëntendossier afgelezen worden.
De deelnemende patiënt zal geen direct voordeel hebben van deze observationele
studie. De kennis van het effect van hypothermie op de ademhaling, gaswisseling
en het immuunsysteem kunnen echter wel van belang zijn voor de toekomstige
patiëntenpopulatie waarbij hypothermie geïnduceerd wordt.