Ο ρόλος της χορήγησης ερυθροποιητίνης στην αντιμετώπιση της αναιμίας της προωρότητας

Abstract

Recent advances in neonatal intensive care have remarkably increased survival in very low birth weight neonates (VLBW). However, the development of “anemia of prematurity” (AOP) during hospital stay is of significant clinical concern in these neonates. AOP is a normochromic, normocytic anemia characterized by reticulocytopenia and bone marrow hypoplasia, and is associated with lower than expected for the severity of anemia erythropoietin (EPO) levels. Premature neonates, especially those being seriously ill, undergo loss of a large amount of blood due to various laboratory tests performed within the first weeks after birth. Consequently, frequent blood transfusions are needed in order to correct both iatrogenic and anemia of prematurity. It is well recognized, though, that erythrocyte transfusions entail various risks, such as infections, sensitization to blood group antigens, graft versus host reaction, hypothermia, apnea, hypotension and metabolic disturbances. In addition, they have been linked to an increased risk for Retinopathy of Prematurity (ROP). Multiple transfusions of blood products derived from multiple donors increase the above-mentioned risks. Given that anemia of prematurity is characterized by low levels of EPO and increased numbers of red cell progenitors shown to react with recombinant Human Erythropoietin (rHu-EPO) in vitro, several investigators have examined its role for the prevention and treatment of AOP. However, the results of the relevant clinical studies regarding the effectiveness of rHu-EPO are different and sometimes conflicting, yielding inconclusive conclusions from metanalyses. The first aim of this study was to investigate the effectiveness of early rHu-EPO administration (1st–7th day of age) on VLBW premature neonates (GA≤32 weeks, BW≤1250g) in preventing and treating AOP by its erythropoiesis stimulating action. The second aim of this study was to record any potential adverse effect of rHu-EPO administration and to examine the long-term effects of rHu-EPO treatment on erythropoiesis after drug discontinuation. In addition, we investigated any possible association of the rHu-EPO treatment with early complications of prematurity and long-term neurodevelopmental outcome. To this aim, 129 premature neonates, admitted at the A’ Neonatal Clinic and Neonatal Intensive Care Unit of the Aristotle University of Thessaloniki from 2001 to 2004 were studied. In this prospective controlled study, enrolled neonates were randomly assigned into two groups: the rHu-EPO group (n=67) where rHu-EPO (250IU/kg subcutaneously) was administered within the first 96 hours of life and the control group (n=62). All neonates received oral iron and folic acid supplementation, when 2/3 of their daily needs were administered orally, and up to discharge. Initial iron dose given to the rHu-EPO group was 4mg/kg divided in 2-3 daily doses, and increasing progressively up to 12mg/kg/d. The control group was given iron at a dose of 4mg/kg/d. Neonates were clinically and laboratory followed up. Serial measurements of the hematological parameters, such as Hb, Hct and erythrocytes indices, platelets, reticulocyte and white blood cell counts, biochemical parameters as well as serum levels of ferritin, erythropoietin and sTfR were performed at baseline, every 14 days until discharge and at the 4th 6th and 12th months of life, thereafter. At the same time, the number of transfusions, volume of the transfused blood, frequency of early complications of prematurity (respiratory distress syndrome, bronchopulmonary dysplasia, necrotizing enterocolitis, retinopathy of prematurity, sepsis, intra-periventricular hemorrhage), as well as the long term neurodevelopmental outcome were recorded. Data analysis showed that the number of blood transfusions was significantly lower in the rHu-EPO treated infants as compared the control group. The percentage of neonates who did not receive any blood transfusion during the study period was 29,8% for the rHu-EPO group and 12,9% for the control group, respectively. In neonates with GA≤28 weeks, a significantly lower blood volume was transfused in those treated with rHu-EPO as compared to control group, and despite the fact that the quantity of blood drawn for laboratory tests during the study was comparable between groups. This was also the case with a subgroup of neonates subjected to mechanical ventilation of long duration. Blood volume removed for laboratory tests during hospitalization was significantly larger -almost double- in the subgroup of patients with GA≤28 weeks in comparison with those being of greater GA (≥29 weeks). In both groups, soluble transferrin receptor levels (sTfR) were found to be significantly higher at birth than during hospitalization, reflecting intense erythropoietic activity during the third trimester of pregnancy. After the initial decrease observed in both groups, sTfR levels remained significantly higher in the rHu-EPO group during the treatment period, also suggestive of intense erythropoiesis. Ferritin levels in the rHu-EPO group decreased progressively as compared to the control group, indicating a rapid mobilization of iron stores during erythropoiesis. After rHu-EPO discontinuation, no differences in terms of hematocrit, hemoglobin and serum erythropoietin levels were observed at the 4th, 6th and 12th months of age. Regarding the adverse effects of rHu-EPO, no neonate presented with neutropenia, disorders of platelet number or hypertension. Also, none of the studied neonate manifested any vascular dysplasias. The incidence of prematurity associated complications (RDS, BPD, NEC, ROP, sepsis, IVH), was not found to be affected by rHu-EPO administration. Interestingly, the incidence of severe ROP requiring cryo-therapy was lower in the rHu-EPO group, but the difference was not significant. Moreover, intra-periventricular hemorrhage (IVH) of any degree was significantly lower in the rHu-EPO group than in the control group. However, the incidence of severe intraventricular hemorrhage was comparable between groups. Finally, neurodevelopmental outcome at 18-24 months of age did not differ between the two groups. Further analysis according to erythropoietin levels at birth, revealed that high EPO levels were related to a better early neurological outcome. It is possible that increased levels of erythropoietin at birth, due to prolonged intrauterine hypoxia, consists an innate protective mechanisms that prevents subsequent neurological damage. In conclusion, rHu-EPO administration at the dose of 250IU/kg, every other day, starting from the 1st week of life, in neonates with GA≤29 weeks and BW≤1000 g, seems to prevent AOP, which usually appears within the 2nd week of age, but not the iatrogenic anemia observed in VLBW and severely ill neonates. Thus, it is not possible to completely avoid erythrocyte transfusion in low birth weight premature neonates. In addition, rHu-EPO effectively stimulates erythropoiesis, as suggested by the significantly increased reticulocyte counts, hematocrit and hemoglobin levels in treated neonates. However, for successful stimulation of erythropoiesis, along with rHu-EPO administration, iron supplementation is required. Finally, rHu-EPO administration for the treatment of AOP is safe in neonates, as it is neither associated with adverse effects, nor affects the production of the other cell lines in bone marrow or endogenous erythropoiesis after its discontinuation. Also, it does not seem to have any significant impact on the incidence of complications of prematurity. However, rHu-EPO treatment might have a neuroprotective effect, although at the dosage used for its hemopoietic action, its potential neuroprotective properties do not occur. The beneficial effect of rHu-EPO could be enhanced if strict blood sampling and transfusion criteria regarding very low birth weight neonates were applied in NICUs. Erythropoietin, by its multifunctional action, is a promising drug, because besides from its beneficial effect on erythropoiesis, may reduce neonatal morbidity and improve neurodevelopmental outcome of very low birth weight infants.

Η ραγδαία πρόοδος των τελευταίων χρόνων στον τομέα της Νεογνολογίας και της Εντατικής Νοσηλείας είχε ως αποτέλεσμα τη σημαντική αύξηση της επιβίωσης των πρόωρων και χαμηλού βάρους γέννησης νεογνών. Ένα από τα προβλήματα που απασχολούν τους νεογνολόγους κατά τη διάρκεια της νοσηλείας των νεογνών αυτών, είναι η «αναιμία της προωρότητας», η οποία είναι ορθόχρωμη, ορθοκυτταρική και χαρακτηρίζεται από δικτυοερυθροκυτταροπενία, υποπλασία του μυελού των οστών και επίπεδα ερυθροποιητίνης πολύ χαμηλά συγκριτικά με το βαθμό της αναιμίας. Τα πρόωρα νεογνά, και ιδιαίτερα αυτά που παρουσιάζουν σοβαρά προβλήματα, υφίστανται μεγάλες απώλειες αίματος για τη διενέργεια εργαστηριακών εξετάσεων τις πρώτες εβδομάδες της ζωής και υποβάλλονται σε συχνές μεταγγίσεις για την αντιμετώπιση της αναιμίας της προωρότητας και της ιατρογενούς αναιμίας. Οι μεταγγίσεις, όμως, των ερυθρών αιμοσφαιρίων ενέχουν κινδύνους, όπως μετάδοση λοιμώξεων, ευαισθητοποίηση σε αντιγόνα του αίματος, αντίδραση απόρριψης μοσχεύματος, υποθερμία, άπνοια, υπόταση, μεταβολικές διαταραχές καθώς και αύξηση του κινδύνου για ΑΤΠ. Οι κίνδυνοι αυτοί αυξάνονται καθώς τα νεογνά που υποβάλλονται σε πολλαπλές μεταγγίσεις δέχονται αίμα και παράγωγα αυτού από πολλούς δότες. Δεδομένου ότι η αναιμία της προωρότητας χαρακτηρίζεται από χαμηλά επίπεδα ερυθροποιητίνης και άφθονες μορφές προγονικών ερυθροκυττάρων που ανταποκρίνονται στην ανασυνδυασμένη ανθρώπινη ερυθροποιητίνη (rHu-EPO) in vitro, πολλές κλινικές μελέτες έχουν διερευνήσει το ρόλο της στην πρόληψη και θεραπεία της αναιμίας της προωρότητας. Έτσι, το ενδιαφέρον των ερευνητών έχει στραφεί στη χορήγηση της rHu-EPO ως εναλλακτικής θεραπείας για την πρόληψη και αντιμετώπιση της αναιμίας της προωρότητας. Τα αποτελέσματα, όμως, των κλινικών μελετών είναι ποικίλα και μερικές φορές αντικρουόμενα, ώστε η αξιολόγηση της δράσης της ερυθροποιητίνης στις μετα-αναλύσεις να είναι ανεπαρκής. Ο πρώτος και κύριος σκοπός της μελέτης ήταν να διερευνηθεί η αποτελεσματικότητα και ασφάλεια της πρώιμης χορήγησης (1η–7η μέρα ζωής) της rHu-EPO σε πολύ χαμηλού βάρους πρόωρα νεογνά (ΠΧΒΝ) με ΔΚ≤32 εβδ. και ΒΣ≤1250γρ, όσον αφορά την πορεία της αναιμίας και τη διέγερση της ερυθροποίησης. Ο δεύτερος σκοπός της μελέτης ήταν να καταγραφούν οι πιθανές ανεπιθύμητες ενέργειες της rHu-EPO, να διερευνηθούν οι μακροχρόνιες επιδράσεις της στην ερυθροποίηση μετά το τέλος της θεραπείας καθώς και η πιθανή συσχέτισή της με την εμφάνιση των πρώιμων επιπλοκών της προωρότητας και την όψιμη νευροαναπτυξιακή εξέλιξη. Για το σκοπό αυτό μελετήθηκαν προγραμματισμένα 129 πρόωρα νεογνά με ΔΚ≤32εβδ. και ΒΣ≤1250γρ, τα οποία νοσηλεύτηκαν στην Α΄ Νεογνολογική Κλινική και Εντατική Νοσηλεία Νεογνών του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, κατά τη χρονική περίοδο 2001-2004. Τα νεογνά που πληρούσαν τα κριτήρια εισαγωγής στη μελέτη, ταξινομήθηκαν τυχαία σε δύο ομάδες, από τα οποία 67 νεογνά αποτέλεσαν την ομάδα rHu-EPO και 62 νεογνά την ομάδα ελέγχου. Στα νεογνά της ομάδας rHu-EPO χορηγήθηκε ανασυνδυασμένη ανθρώπινη ερυθροποιητίνη (rHu-EPO) σε δόση 250IU/kg, μέρα παρά μέρα, υποδόρια με έναρξη μέσα στις πρώτες 96 ώρες της ζωής. Τόσο τα νεογνά της ομάδας rHu-EPO όσο και αυτά της ομάδος ελέγχου έλαβαν συμπληρωματικά σίδηρο και φυλλικό οξύ από το στόμα, όταν τα 2/3 του συνόλου των ημερήσιων αναγκών των νεογνών χορηγούνταν από το στόμα και μέχρι την έξοδό τους από την κλινική. Για τα νεογνά της ομάδας rHu-EPO, η αρχική δόση του σιδήρου ήταν 4mg/kgΒΣ ημερησίως, σε 2-3 δόσεις, με προοδευτική αύξηση στα 12mg/kgΒΣ ημερησίως σε διάστημα 14 ημερών. Για τα νεογνά της ομάδας ελέγχου, η δόση του σιδήρου ήταν 4mg/kg ΒΣ ημερησίως. Παρακολουθήθηκαν οι δύο ομάδες κλινικά και εργαστηριακά. Έγιναν διαδοχικές μετρήσεις των αιματολογικών παραμέτρων, Hct, Hb, ΔΕΚ, δείκτες ερυθρών αιμοσφαιρίων, αριθμός λευκοκυττάρων και αιμοπεταλίων, και των βιοχημικών παραμέτρων, επίπεδα φερριτίνης, ερυθροποιητίνης, sTfR του ορού στην είσοδο και κάθε 14η μέρα μέχρι την έξοδο των νεογνών από την κλινική καθώς και στον 4ο, 6ο και 12ο μήνα της ζωής. Ταυτόχρονα, καταγράφηκαν ο αριθμός των μεταγγίσεων και ο όγκος του μεταγγιζόμενου αίματος, οι πρώιμες επιπλοκές της προωρότητας (ΣΑΔ, ΝΕΚ, ΑΤΠ, ΒΠΔ, σηψαιμία, εγκεφαλική αιμορραγία) καθώς και η όψιμη νευροαναπτυξιακή εξέλιξη των νεογνών. Η ανάλυση των αποτελεσμάτων έδειξε ότι ο αριθμός των μεταγγίσεων στα νεογνά στα οποία χορηγήθηκε rHu-EPO ήταν σημαντικά μικρότερος, σε σύγκριση με εκείνον στην ομάδα ελέγχου. Το ποσοστό των ασθενών που δεν χρειάστηκαν μετάγγιση κατά τη διάρκεια της μελέτης ήταν 29,8% για την ομάδα rHu-EPO και 12,9% για την ομάδα ελέγχου. Από τα νεογνά με ΔΚ≤28εβδ., ο όγκος αίματος των μεταγγίσεων ήταν σημαντικά μικρότερος στην ομάδα rHu-EPO συγκριτικά με τους αντίστοιχους μάρτυρες, παρόλο που δεν υπήρχε διαφορά στην ποσότητα αίματος που αφαιρέθηκε με τις αιμοληψίες κατά τη διάρκεια της μελέτης μεταξύ των δύο ομάδων. Τα ίδια ευρήματα παρατηρήθηκαν και στα νεογνά με μεγάλη διάρκεια μηχανικού αερισμού. Ο όγκος του αίματος που αφαιρέθηκε κατά τη διάρκεια νοσηλείας των ασθενών για τη διενέργεια εργαστηριακών εξετάσεων είναι μεγάλος. Ιδιαίτερα, στην υπο-ομάδα των ασθενών με ΔΚ≤28εβδ., αφαιρέθηκε διπλάσιος όγκος αίματος, από ότι στην υπο-ομάδα των νεογνών με ΔΚ≥29εβδ. Η μέτρηση του διαλυτού υποδοχέα της τρανσφερρίνης (sTfR) έδειξε ότι τα επίπεδά του και στις δύο ομάδες ήταν σημαντικά υψηλότερα στη γέννηση σε σύγκριση με εκείνα που παρατηρήθηκαν στη διάρκεια νοσηλείας, γεγονός που αντανακλά την έντονη ερυθροποιητική δραστηριότητα στο τρίτο τρίμηνο της κύησης. Στη συνέχεια, μετά από μια αρχική ελάττωση και στις δύο ομάδες, τα επίπεδα του sTfR παρέμειναν σημαντικά υψηλότερα στην ομάδα rHu-EPO σε όλη τη διάρκεια της θεραπείας, γεγονός ενδεικτικό έντονης ερυθροποίησης. Τα επίπεδα της φερριτίνης στην ομάδα rHu-EPO ελαττώθηκαν σταδιακά συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου. Το εύρημα αυτό είναι ενδεικτικό της ταχείας κινητοποίησης των αποθεμάτων σιδήρου κατά τη διάρκεια της ερυθροποίησης. Μετά τη διακοπή της χορήγησης της rHu-EPO δεν παρατηρήθηκαν διαταραχές στα επίπεδα του αιματοκρίτη, αιμοσφαιρίνης και της ερυθροποιητίνης του ορού στον 4ο, 6ο και 12ο μήνα της ζωής. Η ανάλυση των αποτελεσμάτων σχετικά με τις ανεπιθύμητες ενέργειες της rHu-EPO έδειξε ότι κανένα νεογνό δεν παρουσίασε ουδετεροπενία, διαταραχές του αριθμού των αιμοπεταλίων ή υπέρταση. Επίσης, σε κανένα από τα νεογνό της μελέτης δεν παρατηρήθηκαν αγγειακές δυσπλασίες. Όσον αφορά τις επιπλοκές της προωρότητας (ΣΑΔ, ΒΠΔ, ΝΕΚ, ΑΤΠ, σηψαιμία, εγκεφαλική αιμορραγία), η συχνότητα εμφάνισης δεν φάνηκε να επηρεάζεται από τη χορήγηση της rHu-EPO. Η συχνότητα της σοβαρής ΑΤΠ, που χρειάστηκε κρυοπηξία, ήταν χαμηλότερη στην ομάδα rHu-EPO, χωρίς όμως η διαφορά να είναι στατιστικά σημαντική. Η συχνότητα της εγκεφαλικής αιμορραγίας οποιουδήποτε βαθμού ήταν σημαντικά μικρότερη στην ομάδα rHu-EPO, σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου, χωρίς όμως να υπάρχει διαφορά στη συχνότητα της σοβαρής εγκεφαλικής αιμορραγίας. Τέλος, η νευροαναπτυξιακή εξέλιξη στους 18-24 μήνες της ζωής δεν παρουσίαζε διαφορά μεταξύ των δύο ομάδων, ενώ από την επιμέρους ανάλυση των αποτελεσμάτων φάνηκε ότι τα υψηλά επίπεδα της ερυθροποιητίνης στη γέννηση σχετίζονται με σημαντικά καλύτερη πρώιμη νευρολογική έκβαση. Είναι πιθανό ότι τα αυξημένα επίπεδα ερυθροποιητίνης στη γέννηση, που μπορούν να αποδοθούν σε χρόνια ενδομήτρια υποξία, επάγουν τους ενδογενείς προστατευτικούς μηχανισμούς και πιθανόν να προλαμβάνουν επακόλουθη νευρολογική βλάβη. Συμπερασματικά, φαίνεται ότι η χορήγηση της ερυθροποιητίνης στη δόση των 250IU/kgΒΣ, μέρα παρά μέρα, όταν χορηγείται από την 1η εβδομάδα της ζωής στα νεογνά με ΔΚ≤29εβδ και ΒΓ≤1000γρ προλαμβάνει την αναιμία της προωρότητας που εμφανίζεται μετά τη 2η εβδομάδα της ζωής, αλλά όχι την ιατρογενή αναιμία των ΠΧΒΝ και σοβαρά άρρωστων νεογνών. Έτσι, δεν είναι δυνατόν να υποκαταστήσει πλήρως τις μεταγγίσεις των ερυθρών στα πρόωρα και χαμηλού βάρους νεογνά. Επιπλέον, η rHu-EPO διεγείρει αποτελεσματικά την ερυθροποίηση, όπως φαίνεται από τη σημαντική αύξηση του αριθμού των ΔΕΚ, του αιματοκρίτη και της αιμοσφαιρίνης στα νεογνά στα οποία χορηγήθηκε. Ωστόσο, για την επιτυχή διέγερση της ερυθροποίησης, ιδιαίτερα μετά από τη χορήγηση της rHu-EPO, είναι απαραίτητη η επαρκής συμπληρωματική χορήγηση του σιδήρου. Τέλος, η θεραπεία με ερυθροποιητίνη για την αντιμετώπιση της αναιμίας της προωρότητας είναι ασφαλής για τα νεογνά, καθώς δεν συνδυάζεται με ανεπιθύμητες ενέργειες ούτε επηρεάζει την παραγωγή των άλλων κυτταρικών σειρών του μυελού των οστών ή την ενδογενή ερυθροποίηση μετά τη διακοπή της θεραπείας. Επίσης, φαίνεται ότι δεν επηρεάζει την πορεία και συχνότητα των επιπλοκών της προωρότητας, ενώ με τη συνήθη δοσολογία που χρησιμοποιείται για την αιμοποιητική της δράση δεν εκδηλώνονται οι πιθανές νευροπροστατευτικές της ιδιότητες. Το θετικό αποτέλεσμα από τη δράση της ανασυνδυασμένης ανθρώπινης ερυθροποιητίνης θα μπορούσε να μεγιστοποιηθεί, αν στις μονάδες εντατικής νοσηλείας νεογνών περιοριστούν οι ποσότητες αίματος που λαμβάνονται για τη διενέργεια εργαστηριακών εξετάσεων, με τη χρήση μικρομεθόδων, και εφαρμοστούν αυστηρότερα κριτήρια μετάγγισης στα ΠΧΒΝ. Η ερυθροποιητίνη, με την πλειοτροπική της δράση, είναι ένα πολλά υποσχόμενο φάρμακο, διότι, εκτός από τη θετική επίδρασή της στην ερυθροποίηση, μπορεί να ελαττώσει τη νοσηρότητα και ενδεχόμενα να βελτιώσει τη νευροαναπτυξιακή εξέλιξη των ΠΧΒΝ.