Opzetten van een *twee hit* in vivo autoloog transfusie model in gezonde vrijwilligers

Transfusie-gerelateerde acute longschade (TRALI) is de belangrijkste oorzaak
van transfusie-gerelateerde morbiditeit en mortaliteit. TRALI wordt beschouwd
als een "twee hit" syndroom. De eerste *hit* is de onderliggende aandoening van
de patient, bijvoorbeeld sepsis of een infectie. De *eerste hit* resulteert in
priming van neutrofiele granulocyten. De *tweede hit* is de transfusie van een
bloedproduct, waarbij antilichamen aanwezig in een plasma bevattend
bloedproduct of pro-inflammatoire stoffen aanwezig in opgeslagen cel-bevattende
bloedproducten (bijvoorbeeld rode bloedcellen (RBC)) of de oude erytrocyten
en/of bloedplaatjes de geprimede neutrofielen activeren. Deze activatie leidt
uiteindelijk tot longoedeem oftwel TRALI. In tegenstelling tot de traditionele
opvatting dat TRALI een goede prognose heeft, laten recente studies zien dat
TRALI een aanzienlijk effect op morbiditeit en sterfte heeft. Dit blijkt vooral
te gelden voor specifieke patiëntengroepen zoals intensive care patiënten.
De associate tussen transfusie en sterfte heeft geresulteerd in aanpassing van
het donatiebeleid gericht op het verminderen van het risico van het optreden
van TRALI. Plasmaproducten die afkomstig zijn van vrouwelijke donoren en meer
specifiek multipara donoren hebben een hoger risico (tot wel 40%) op de
aanwezigheid van antilichamen gericht tegen leukocyte antigenen en zijn
geassocieerd met het optreden van TRALI. Dit was een reden voor Nederland en
het Verenigd Koninkrijk om vanaf 2006 en 2003 respectievelijk een *male only*
plasma donatiebeleid te introduceren. Door het uitsluiten van vrouwelijke
donoren voor plasmadonatie is de incidentie van TRALI afgenomen, maar deze
maatregel was niet voldoende om het optreden van TRALI volledig te voorkomen.
Meer onderzoek is nodig om te bepalen of het gebruik van verse (huidige RBC
worden maximaal 35 dagen opgeslagen in Nederland) cel-bevattende bloedproducten
een aanvullende maatregel voor het verminderen van TRALI zou kunnen zijn. We
hebben onlangs aangetoond in een in vivo diermodel dat het supernatant van
opgeslagen RBC milde longschade veroorzaakt in de aanwezigheid van een "eerste
hit" van lipopolysaccharide (LPS). Andere laboratorium studies lieten zien dat
de erytrocyten in de opgeslagen RBC producten betrokken zijn bij het ontstaan
van de milde longschade door verlies van het Duffy antigeen op de erytrorcyte
en door inductie van ontsteking van weefsel door acute ijzerafzetting in het
weefsel. Klinische studies laten echter tegenstrijdige resultaten zien over de
gevolgen van transfusie van opgeslagen RBCs en het ontstaan van respiratoire
complicaties. In cardiothoracale chirurgie patiënten, respiratoire
insufficiëntie en sterfte waren lager bij patiënten die verse RBC (bloed
opgeslagen voor minder dan 14 dagen) toegediend kregen, vergeleken met
patiënten die opgeslagen RBC (bloed opgeslagen voor meer dan 14 dagen) hadden
ontvangen (7,4% vs. 11,0%, P < 0.001). Andere onderzoeksgroepen konden deze
resultaten echter niet bevestigen.
Zoals hierboven beschreven is de gedachte dat opslagduur van cel bevattende
bloedproducten (zoals rode bloedcellen) geassocieerd is met het ontwikkelen van
TRALI. Het opzetten van een gerandomiseerde trial zou een logische stap zijn.
Hoewel recente studies een relatief hoge incidentie van TRALI laten zien, is de
incidentie in de algemene patienten populatie nog steeds laag en de
aanwezigheid of afwezigheid van een 'eerste hit' is moeilijk te meten in de
klinische setting. Dit samen maakt het moeilijk om een gerandomiseerde
klinische trial uit te voeren. Om deze reden stellen wij voor om een 'twee hit"
in vivo autoloog RBC transfusie model op te zetten, dat wil zeggen een mild
TRALI model bij gezonde vrijwilligers. Het model kan antwoord geven op de vraag
of in de klinische setting opgeslagen RBC producten mild long letsel
veroorzaken in aanwezigheid van een "eerste hit" (dat wil zeggen een milde vorm
van TRALI).
De voordelen van een dergelijk model zijn de volgende; 1) een autoloog
transfusie model maakt het mogelijk om het effect van opslagduur op het
ontstaan van longschade selectief te onderzoeken aangezien antilichaam
gemedieerde TRALI is uitgesloten; 2) de "eerste hit" is gestandaardiseerd; 3)
dit model kan ons helpen identificeren welke mechanismen betrokken zijn bij het
ontstaan van opgeslagen RBC geïnduceerd long letsel en kan in de toekomst
gebruikt worden om preventieve of therapeutische behandelingen te testen en
voor het optimaliseren van de bewaarmethoden voor RBCs.

Het opzetten van een *twee hit* in vivo autoloog RBCs transfusie model in
gezonde mannelijke vrijwilligers.

In totaal zullen 18 vrijwilligers meedoen aan de studie verdeeld over 3 groepen
van 6:

Groep 1 (6 personen): Lipopolysaccharide (LPS) 2ng/kg toediening + fysiologisch
zout
Groep 2 (6 personen): LPS toediening + rode bloed cel (RBC) transfusie (2 dagen
opslag)
Groep 3 (6 personen): LPS toediening + rode bloed cel (RBC) transfusie (35
dagen opslag)

Groep 1: Lipopolysaccharide (LPS) 2ng/kg toediening + fysiologisch zout Groep 2: LPS toediening + rode bloed cel (RBC) transfusie (2 dagen opslag) Groep 3: LPS toediening + rode bloed cel (RBC) transfusie (35 dagen opslag)

Omschrijving van de risico's:

De bloeddonatie:
1. Het doneren van een bloedtransfusie zal gebeuren zoals dit ook normaal op de
bloedbank Sanquin plaats vindt. De bloedafname kan gepaard gaan met wat pijn en
de kans op een blauwe plek. De bloedtransfusies worden door Sanquin verwerkt
volgens hun standaardprotocol tot klinische bloedproducten.

De bloedproducten:
1. De bloedtransfusies zijn van de proefpersoon zelf afkomstig en zullen
daarbij geen risico vormen voor bijv. virus transmissie. De mogelijkheid
bestaat dat de transfusie milde longschade induceert van voorbijgaande aard. De
proefpersoon zal dit misschien ervaren als milde benauwdheid.
2. Gedurende opslag van het bloedproduct verkregen uit de bloeddonatie van de
proefpersoon zal er een paar keer een monster uit het bloedproduct worden
gehaald om de veranderingen gedurende opslag te kunnen meten. Deze afnamen
vinden onder steriele omstandigheden plaats waarbij risico op bacteriële
contaminatie nihil is.
3. Het bloedproduct zal voor transfusie gelabeld worden met biotine (vitamine
B8) waarmee de cellen na transfusie geidentificeerd kunnen worden middels flow
cytometrie. Labeling vind plaats onder steriele condities volgens reeds
bestaande protocollen. Voor transfusie worden kweken afgenomen om de
steriliteit te bevestigen waarmee er geen risico is op infectie bij de
ontvanger. Na transfusie kunnen er antistoffen ontstaan tegen biotine. Deze
hebben geen klinische relevantie en herhaalde blootstelling aan intraveneus
biotine heeft geen gevolgen. Om de prevalentie van antistoffen te meten zal er
drie maanden na de studiedag nog een veneus sample van 4 ml afgenomen worden.

Het onderzoek:
1. Het twee maal ondergaan van een röntgenfoto betreft een zeer lage
stralingsbelasting.
2. Voor het onderzoek zal een infuus worden ingebracht in de slagader in de
pols of in de slagader in de elleboogsplooi van de arm (arterielijn). Deze plek
wordt eerst verdoofd. Met deze techniek is inmiddels door de onderzoekers veel
ervaring opgedaan. Er bestaat bij deze techniek een kleine kans op blauwe
plekken of bloedstolsel vorming in het bloedvat. Gedurende de laatste jaren
hebben zich in onze handen op het operatie complex (15-20 patiënten per dag)
geen complicaties bij deze procedure voorgedaan. Het plaatsen van een
arterielijn wordt uitgevoerd door een ervaren anesthesist.
3. Het toegediend krijgen van endotoxine kan leiden tot milde griepachtige
symptomen, die kunnen bestaan uit een geringe stijging van lichaamstemperatuur,
spierpijn en/of moeheid.
4. De bronchuslavage (longspoeling) wordt uitgevoerd door een ervaren longarts.
Het belangrijkste ongemak is een droge hoest ter plaatse van het neusgat danwel
mond waardoor de scoop geïntroduceerd wordt. Deze klachten worden echter
onderdrukt door de eerder genoemde lidocaine spray. Daarnaast kan er eventueel
binnen 24 uur koorts ontstaan.
5. De bloedafnames tijdens het onderzoek worden uit de arterielijn gedaan en
zullen dus niet gepaard gaan met extra prikken. De hoeveelheid bloed die
tijdens de studie dag afgenomen wordt is 135 ml. De 135 ml bloedafname is naast
de bloeddonatie van 500ml waarvan de proefpersoon afhankelijk van de arm die
hij/zij loot het merendeel (de rode bloedcellen) op de studiedag terug krijgt.
Deze wisselingen in bloedvolume kan het lichaam in korte tijd weer volledig
aanvullen. Het is niet toegestaan om in de drie maanden voorafgaand aan deze
studie of tijdens deze studie bloeddonaties te geven of mee te doen met een
andere studie.
6. Het kan zijn dat de proefpersoon in de toekomst wordt uitgesloten als
bloeddonor bij Sanquin aangezien de proefpersoon na deze studie geregistreerd
staat als een persoon die een bloedtransfusie heeft ontvangen.
7. De spirometrie en diffusie meting alsmede het opvangen van uitademingslucht
wordt als niet belastend ingeschat,

Inschatting van de risico*s:

De bijwerkingen kunnen als mild ingeschat worden vanwege de volgende redenen:
(i) Studies binnen ons onderzoeksinstituut hebben laten zien dat het toedienen
van E. coli LPS met een dosis van 4 ng/kg in gezonde vrijwilligers veilig is.
Wij zullen echter een lagere dosis van 2 ng/kg toedienen waarbij er nog wel
priming van de neutrofielen ontstaat maar geen SIRS reactie. (ii) Het toedienen
van verse dan wel opgeslagen autologe transfusie producten in gezonde
vrijwilligers blijkt ook veilig te zijn. De combinatie van deze twee modellen
kunnen mogelijk tijdelijke bijwerkingen veroorzaken. De bijwerkingen beschouwen
we als mild zoals in sectie E9 beschreven. De redenen hiervoor zijn als volgt;
a. Dier studies die de combinatie van deze twee modellen gebruiken laten
slechts milde longschade zien. b. In het model wat wij voorstellen gebruiken we
een 1000 maal lagere dosis van LPS (2ng/kg) in vergelijking met de dierstudies.
Dit zal het model nog milder maken en de kans op bijwerkingen doen verminderen.
In eerdere studies in gezonde mensen met biotine gelabelde rode bloed cellen
ontwikkelden 1 op de 8 vrijwilligers antistoffen tegen biotine. Deze waren na
een jaar weer verdwenen en hadden geen klinische relevantie.