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Le Aferesi Selettive: Tecnologia
Dr. Roberto Baldini, B. Braun Avitum Italy S.p.A.
XVIII Seminario Nazionale ANTE, Riccione 12-14 Aprile 2010
Plasmaferesi - Definizione
AFERESI è una parola di origine greca (aphairesis) che significa
“portare via…”
Con la terminologia PLASMAFERESI si intende la separazione della
frazione plasmatica dal sangue intero a scopo terapeutico, mediante
membrana filtrante o centrifugazione, al fine di rimuovere sostanze
patogene dall‟organismo.
Membrana Filtrante
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Centrifugazione
Plasmaferesi – Cosa rimuoviamo?
La plasmaferesi rimuove sostanze patogene per vari distretti del nostro
organismo
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Plasmaferesi – Quali molecole rimuoviamo?
Con la dialisi rimuoviamo sostanze a basso peso molecolare
Urea= 60 Da
Creatinina = 113 Da
Ac. Urico = 168 Da
Con l‟aferesi terapeutica ci si pone l‟obiettivo di rimuovere generalmente
sostanze ad elevato peso molecolare (lipoproteine, fibrinogeno,
immunoglobuline, etc.)
IgG= 150 KDa
IgM= 900 KDa
Fibrinogeno = 341 Kda
LDL-col. = 2500 KDa
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Cenni storici
1914: prima plasmaferesi su un modello animale (Abel)
1952: prima plasmaferesi terapeutica manuale sull‟uomo
(P. Salmon) per trattare un caso di macrogl. di
Waldestrom
1960: primo plasma-exchange (Sabin) per insufficienza
epatica grave
Sistema H.E.L.P. -1980
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Cosa si utilizza
terapeutica?
per
eseguire
una
plasmaferesi
Si utilizza un„apparecchiatura dedicata: o un monitor tipo CRRT idoneo o
una centrifuga
Centrifuga per Aferesi Terapeutica
(Centro Trasfusionale)
Monitor per CRRT e Aferesi
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Terapeutica (Dialisi)
Plasmaferesi 1° Step: Separazione plasmatica
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Plasmaferesi 1° Step: Separazione plasmatica per
filtrazione
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Plasmaferesi 2° Step: Metodiche plasmaferetiche
Che fare del plasma una volta separato?
1. sostituirlo con plasma fresco (FFP) o soluzione albuminata.
Plasma exchange PEX (non selettiva)
2. filtrarlo mediante un filtro secondario a fibre cave con porosità variabile.
Filtrazione a cascata FC o Reoferesi (semi-selettiva)
3. sottoporlo ad un processo adsorbitivo specifico.
Plasma adsorbimento/perfusione PAP (selettiva)
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1. Aferesi Terapeutica – Circuito PEX (non selettiva)
Il plasmafiltro separa il plasma dalla componente cellulare. Il plasma del
paziente è sostituito da una soluzione albuminata o da plasma fresco
congelato
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PEX: Plasma-separatore e liquidi di sostituzione
Caratteristiche plasma-separatore:
•
Membrana in polietilene rivestita in
EVAL
•
Superficie 0.2/0.5/0.8 m2
•
Sterilizzazione a raggi gamma
Esigenze cliniche liquido sostituzione:
•
isovolemico, isotonico, isoncotico
•
sterile, privo di allergenici e pirogeni
•
contenente fattori della coagulazione ed Ig (solo
FFP)
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Liquidi di sostituzione PEX
Remarks
1. Plasma Expander
Dextrane, Hydroxyethylstarch (HES), Gelatine Preparation. Short
Half Life Time
2. Conserved Plasma
Protein
3. Fresh Frozen Plasma
(FFP)
4. Human Albumine
Solution
Contain E‟lytes, Albumine, Globulins. Expensive, Incompatibility
Reactions
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AB0-Compatibility, Indikation for TTP und Goodpasture-Syndrom,
Allergic Reactions, Viral Infections, Hypocalcemia
Albumine + Hemofiltration Solutions with Lactate or Bicarbonate,
Low Rate of Side Effects
Come preparare una soluzione albuminata per PEX?
HF Solution
Albumine
i.g. 2 Liters 4%-Solution = 400 ml Albumine 20% + 1600 ml HF Solution
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2. Filtrazione a cascata / Reoferesi (semi-selettiva)
Il plasmafiltro separa il plasma dalla componente cellulare. Il filtro a cascata
rimuove dal plasma le macro-molecole (IgM, crioglobuline,IgG, Fibrinogeno,
LDL), che vengono poi scaricate nella sacca di raccolta.
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Separazione dei componenti del plasma nel filtro
secondario
Plasma “impuro” da
filtrare
Fisiologica
Plasma
filtrato
Chiusa-Dead
end!
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Immunoglobuline
Lipidi
Fibrinogeno
Apparecchiatura per FC/Reoferesi: Diapact CRRT
Plasmafiltro
Filtro secondario
Caratteristiche tecniche filtro
secondario:
•Membrana in EVAL
•Superficie 2 m2
•Sterilizzazione a raggi gamma
•Pre-riempito con fisiologica
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FC/Reoferesi – Indicazioni cliniche
Cascadeflo EC-50W (IgM,crioglobuline,
lipidi):
• Macroglobulinemia di Waldenstrom
• Crioglobulinemia
• Polineuropatia da anti-MAG
• Panarterite Nodosa
• Ipertrigliceridemia (familiare e acuta)
• Ipercolesterolemia
• Riduzione carica HCV (news!)
Cascadeflo EC-30W (IgG, IgA):
• Mieloma IgA o IgG
• Vasculiti (Goodpasture e Wegener)
• Glomerulosclerosi focale
• Rigetto umorale post trapianto
renale
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• Trapianto
AB0 incompatibile
• PageSclerosi multipla
Rheofilter ER-4000 (fibrinogeno, lipidi):
• Maculopatia Degenerativa (pending ASFA
2007)
• Perdita acuta dell‟udito (EBM)
• Piede diabetico
Principali meccanismi di azione dell‟adsorbimento
selettivo
Fanno parte della tecnologia:
1.MATRICE INSOLUBILE
2.LIGANDO (SOSTANZA ATTIVA)
AFFINITÀ
CARRIER
FISSATO AL CARRIER PER
1_LEGAME CHIMICO-FISICO
2_LEGAME IMMUNOLOGICO-BIOLOGICO
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Adsorbimento selettivo: Carrier
Carrier utilizzati:
Origine:
Sefarosio
Semi-sintetico
Agarosio
Naturale (alghe)
Gel di polivinil-alcool
Sintetico
Microsfere di cellulosa
Naturale (cotone)
Sfere di vetro o silice
Naturale
Proprietà del carrier:
Sostanza inerte
Elevata biocompatibilità
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Adsorbimento selettivo: Ligando chimico-fisico
Ligando
Molecola adsorbita
Resine a scambio ionico:
-Polianioni (stirene
divinilbenzene)
-Destran solfato
Bilirubina
Colesterolo-LDL
Eparina
Colesterolo-LDL
Carbone attivo
Bilirubina, Farmaci,
Veleni
Poliacrilato
Colesterolo-LDL
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Adsorbimento selettivo: Ligando immunologicobiologico
Ligando
Molecola adsorbita
Triptofano
Anticorpi anti-AChR Miastenia
Fenilalanina
IgG, ICC
Oligosaccaride
Agglutinine anti-A e B
Anticorpi anti-LDL
Colesterolo-LDL
DNA
Anticorpi anti-DNA
Fattore VIII
Anticorpi anti-Fattore VIII
Fattore IX
Anticorpi anti-Fattore IX
C1q
ICC
Proteina A stafilococcica
IgG, ICC
Anticorpi anti-IgG
IgG, ICC
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3. Aferesi Terapeutica – Circuito Plasma Adsorbimento
PAP
Dopo la separazione del plasma da parte del plasmafiltro una colonna
adsorbente, contenente un ligando specifico, rimuove selettivamente le sostanze
patogene.
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Page
Apparecchiatura per plasma adsorbimento: Diapact
CRRT
Plasmafiltro
Colonna
adsorbente
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Immunoadsorbimento (IA) Immusorba PH-350
La colonna contiene un aminoacido (fenilalanina),
Che sfruttando un legame di tipo idrofobico,
rimuove:
• IgG
• anticorpi Anti-DNA (anti-DNA-ab)
Indicazioni terapeutiche
•
•
•
•
•
Sclerosi multipla
Lupus eritematoso sistemico
Artrite reumatoide
Sindrome di Guillain-Barré
Sindrome di Fisher
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Page
Immunoadsorbimento (IA) Immusorba TR-350
La colonna contiene un aminoacido
(triptofano), che sfruttando un legame di tipo
idrofobico, rimuove:
• IgG
• anticorpi anti-recettore dell‟acetilcolina (antiAchR-ab)
Indicazioni terapeutiche
•
•
•
•
•
Miastenia grave
Sindrome di Guillain-Barré
Sindrome di Fisher
CIDP
Pemfigoide
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Page
Struttura chimica delle colonne Immusorba TR e PH
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Plasma Adsorbimento Perfusione (PAP) Plasorba
BR-350
La colonna contiene un copolimero (stirene
divinilbenzene), che sfruttando un legame a scambio
ionico, rimuove:
• Bilirubina diretta ed indiretta
• Acidi biliari
Indicazioni terapeutiche
•
•
•
•
Iperbilirubinemia
Cirrosi biliare primaria
Epatite fulminante
Trattamento pre-post operatorio
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Processo adsorbitivo sul plasma della bilirubina
Schematic illustration of bilirubin adsorption to the ionic resin of BR350(L)
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bilirubin (negatively charged)
ammonium chloride (ligand)
chloride ion (anion)
bilirubin-ammonium ionic
complex
formed by ion exchange
Adsorbimento selettivo mediante penta-peptide:
TheraSorb-Rheo
Dopo la plasma-separazione, tre colonne contenenti un pentapeptide, poste
In parallelo, lavorano singolarmente sino ad esaurimento per rimuovere
Selettivamente dal plasma fattori della coagulazione (fibrinogeno, Fattore V. W.)
Rheosor
b
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Altre metodiche adsorbitive selettive: Ig-Therasorb
Immunologico
Legame Ag-Ac: Anticorpi ovini anti-IgG (Ig-Therasorb)
Dopo una iniziale plasma-separazione il sistema Ig-Therasorb sfrutta un
Legame immunologico per catturare le IgG dal plasma mediante colonne
contenenti anticorpi ovini policlonali anti-IgG. Le colonne vengono rigenerate
in corso di terapia e sono riutilizzabili fino a 20 volte, previo processo di
disinfezione/sterilizzazione.
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Altre metodiche adsorbitive selettive: Immunosorba
(Fresenius)
Biologico
Legame porzione Fc IgG: Proteina A Stafilococco
Prot. A
Staff.
Sefarosio
Dopo una iniziale plasma-separazione, mediante
filtrazione o centrifugazione, il modulo CITEM10 gestisce
una coppia di colonne contenenti proteina A stafilococcica,
in grado di adsorbire le IgG dal plasma. Le colonne
Immunosorba vengono rigenerate in corso di terapia e
sono riutilizzabili fino a 20 volte, previo processo di
disinfezione/sterilizzazione.
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IgG
Principali meccanismi di azione della LDL-aferesi
selettiva
Fisico-chimico
 Precipitazione di Lipoproteine mediante eparina a pH acido (HELP)
 Legami elettrostatici: Destrano solfato (Kaneka); Poliacrilato (Dali)
Immunologico
 Legame Ag-Ac: Anticorpi anti ApoB100 (Therasorb)
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H.E.L.P. (B.Braun)
Soluzione tampone + Eparina, pH 4,85
25 ml/min
Separazione
plasmat ica
Flusso sangue
70 ml/min
Precipit azione
pH 5,12
Componente
cellulare
Filt razione
Plasma privo di LDL
50 ml/min
paziente
Eliminazione
dell‟eccesso di
Eparina
Dialisi
H2O
25 ml/min
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Precipitato LDL
Sistema Kaneka su plasma (MA-03)
Dopo la plasma-separazione il sistema Kaneka (MA-03)
Sfrutta alternativamente due colonne adsorbenti contenenti
destrano solfato, che mediante un legame elettrostatico
catturano le LDL dal plasma.
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Sistema Therasorb (Miltenyi)
Dopo una iniziale plasma-separazione il sistema Therasorb
sfrutta un legame immunologico per catturare le LDL dal
plasma mediante colonne contenenti anticorpi ovini
policlonali anti ApoB100.
A differenza degli altri sistemi per LDL-aferesi non è monouso, bensì
riutilizzabile fino a 20 volte, previo processo di
disinfezione/sterilizzazione.
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Emoperfusione DALI (Fresenius) e DX21(Kaneka)
Legame con
LDL
Ac. Poliacrilico
cariche negative
LDL,  20 nm
cariche
positive
Pori,  100–300 nm
Piastrine,  1 m
Globuli rossi,  7 m
Poliacrilamide o
Destrano solfato
Superficie carica negativamente (circa il 99%
della superficie è all„interno dei pori)
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Globuli bianchi,
 10-15 m
Aspetti operativi dell„aferesi terapeutica
•
Accessi vascolari: vena-vena (antecubitali),fistola a.v.
o CVC
• Aghi: in genere 16-17G (su accessi difficili periferici
anche 18G) per avere flussi soddisfacenti
• Dosaggio anticoagulante:
 eparina: 1 bolo da 1500 UI all‟attacco, poi 2000†2500
UI/h
 ACD-A: rapporto 1:10-1:18 flusso sangue
• Flusso sangue: 60†100 ml/min
• Durata terapia: 2 † 3 ore
• Cadenza terapia: a seconda del protocollo
• Effetti collaterali: anche se raramente si segnalano
casi di: ipotensione, capogiro, sanguinamento,
temporaneo
allungamento
dei
tempi
della
coagulazione
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Riduzione % sostanze patologiche: volume di
trattamento
100%
80%
60%
40%
20%
0%
0,33 0,66
1
1,33 1,66
2
2,33 2,66
Volume di plasma trattato
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Page
Volume plasmatico
scambiato
Percentuale di
sostanza rimossa
1 volume
63%
2 volumi
86%
3 volumi
95%
P.V.(litri)= 0.065 x (peso Kg) x (1-Hct)
3
Conclusioni Aferesi Selettiva
1. A differenza della PEX, non necessita di infusione di plasma da
donatore o di soluzione albuminata. Eliminazione rischio infezioni o
reazioni allergiche.
2. Maggiore selettività del trattamento. Nella PEX elimino oltre alle
sostanze patogene anche quelle utili al paziente.
3. La maggiore selettività consente di trattare elevati volumi plasmatici,
sicuramente superiori al plasma exchange. Maggiore efficacia di
rimozione
4. E‟ una terapia da associare al trattamento farmacologico e non
alternativo.
L’aferesi selettiva consente di mantenere i farmaci in circolo a
differenza del PEX.
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Una speranza per il futuro:
nuove leve si avvicinino all‘aferesi…..
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