Single-Pass Albumin Dialyse (SPAD) zur Therapie des akuten Leberversagens: In-vitro Dosisfindungsstudie

Abstract

Aufgabenstellung: Das artifizielle Leberersatzverfahren Single-Pass Albumin Dialyse (SPAD) wird im akuten Leberversagen verwendet. Im Rahmen von In-vitro- Versuchsreihen im Sinne einer Dosisfindungsstudie wurden die Parameter Albuminkonzentration und Dialysatflussgeschwindigkeit evaluiert, um ein möglichst effizientes und ökonomisches Verfahren zu entwickeln. Grundlage der Studie ist das theoretische Modell der Arbeitsgruppe um Prof. Patzer. Dieses sagt aus, dass eine deutlich geringere Albuminkonzentration von 0,1% ebenso effektiv sei wie üblicherweise 4-5%, um eine optimale Detoxifikationskapazität zu erzielen [1]. Eine weitere Hypothese besagt, dass das Entfernen gelöster Substanzen aus dem Blut unabhängig von Blutfluss- und Dialysatflussgeschwindigkeit sei, sobald Albumin im Dialysat vorhanden sei [1]. Methodik: In 6-stündigen Versuchen wurde 2000 ml toxinbeladenes humanes Plasma mit Standard-Dialysemaschinen kontinuierlich hämodiafiltriert. In der ersten Versuchsreihe wurde mit vier verschiedenen Albuminkonzentrationen (1%, 2%, 3%, 4%) die Elimination albumingebundener und wasserlöslicher Toxine bei konstanter Dialysatflussgeschwindigkeit von 700 ml/h untersucht. In der zweiten Versuchsreihe wurde die Elimination albumingebundener und wasserlöslicher Toxine mit vier verschiedenen Dialysatflussgeschwindigkeiten (350, 500, 700, 1000 ml/h) bei konstanter Albuminkonzentration von 3% untersucht. Konzentrationen von Gesamt-Bilirubin, konjugiertem Bilirubin, Gallensäuren, Ammoniak, Kreatinin, Harnstoff und Harnsäure wurden gemessen und statistisch ausgewertet. Ergebnisse: In der ersten Versuchsreihe wurden Gesamt-Bilirubin, konjugiertes Bilirubin und Gallensäuren mit steigender Albuminkonzentration signifikant gesenkt. Die Albuminkonzentration hatte keinen signifikanten Effekt auf Ammoniak, Kreatinin, Harnstoff und Harnsäure. In der zweiten Versuchsreihe wurden Gesamt-Bilirubin und Gallensäuren mit steigender Dialysatflussgeschwindigkeit signifikant reduziert. Die Dialysatflussgeschwindigkeit hatte keinen signifikanten Effekt auf konjugiertes Bilirubin, Ammoniak, Kreatinin, Harnstoff und Harnsäure. Schlussfolgerung: Die Hypothese, dass eine Albuminkonzentration von 0,1% ausreichend sei für eine effiziente Albumindialyse, konnte mit diesem Versuchsaufbau nicht bestätigt werden. Es zeigte sich, dass steigende Albuminkonzentrationen und steigende Dialysatflussgeschwindigkeiten zu einer verstärkten Elimination albumingebundener Toxine führen, aber keinen Einfluss auf die Elimination wasserlöslicher Toxine haben.

Objective: The artificial liver support system single-pass albumin dialysis (SPAD) is used in acute liver failure. By in-vitro experiments the parameters albumin concentration and dialysate flow rate were evaluated to develop a system as efficient and economic as possible. Background of the objective is the theoretical model of the working group around Prof. Patzer, that a much lower albumin concentration of 0,1% is as effective as usually 4-5% for optimal detoxification capacity [1]. Another hypothesis is that removal of solutes from blood is independent of blood flow rate and dialysate flow rate once albumin is present in the dialysate [1]. Methods: In 6 hours-experiments 2000 ml toxin-loaded human plasma was continuously hemodiafiltrated with standard dialysis machines. In the first series elimination of albumin-bound and water-soluble toxins were tested with four different albumin concentrations (1%, 2%, 3%, 4%) at constant dialysate flow rate of 700 ml/h. In the second test series elimination of albumin-bound and water-soluble toxins were tested with four different dialysate flow rates (350, 500, 700, 1000 ml/h) at constant albumin concentration of 3%. Levels of total bilirubin, conjugated bilirubin, bile acids, ammonia, creatinin, urea and uric acid were measured and evaluated statistically. Results: In the first test series total bilirubin, conjugated bilirubin and bile acids were significantly reduced with rising albumin concentration. Albumin concentration had no significant effect on ammonia, creatinin, urea and uric acid. In the second series total bilirubin and bile acids were significantly removed. Dialysate flow rate had no significant effect on conjugated bilirubin, ammonia, creatinin, urea and uric acid. Conclusion: The hypothesis, that 0,1% albumin concentration is sufficient for an efficient albumin dialysis could not be comfirmed with this test setup. It became apparent, that increasing albumin concentrations and dialysate flow rates result in enhanced removal of albumin bound toxins, but have no effect on water soluble toxins.