Clinical trial of calcium polystyrene sulfonate for the treatment of hyperkalemia in patients on hemodialysis


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/nephrology.2019.1.22-27

Ye.V. Shutov, G.V. Kotlyarova, K.M. Lysenko, D.V. Fedorov

1) SBHCI "City Clinical Hospital n.a. S.P. Botkin of the Moscow Healthcare Department"; Moscow, Russia; 2) FSBEI FPE "Russian Medical Academy of Continuous Professional Education" of the Ministry of Health of the Russian Federation; Moscow, Russia
Introduction. Hyperkalemia is a pathological condition characterized by muscular weakness, hypotension, shortness of breath, cardiac arrhythmias and, as a consequence, an increase in mortality. Its importance is especially substantial in patients on hemodialysis (HD) in interdialytic periods of time. Complications of hyperkalemia are more likely to occur after a two-day break, when fluid overload and potassium concentrations are highest.
Objective. To study the safety and efficacy of Kalimeyt in patients who are on renal replacement therapy of HD in interdialytic days with two regimens – 4 and 2 days per week.
Materials and methods. 33 stable patients without severe comorbidities with potassium levels of 5,5–7,0 mmol/l before HD after a long interdialysis interval were included in an open prospective cohort study on the safety and efficiency of calcium polystyrene sulfonate (Kalimeyt) administration in interdialysis days with two regimens – 4 and 2 days a week. 1 month was the phase of the drug washing between the different modes of taking the medicine. Acid-base state, blood electrolytes, ECG were determined weekly; general and biochemical blood tests – monthly.
Results. During the regimen of Kalimeyt intake 4 days a week (in interdialysis days), the average dose of the drug was 89±21 g /week, and the level of potassium decreased from 6,33±0,5 to 5,17±0,5 mmol/l (p<0,01) after a two-day break. Kalimeyt intake 2 days per week also showed the same effect. The average dose of Kalimeyt was 43,05±7,5 g/week and the level of potassium decreased from 6,2 0,5 to 5,22±0,5 mmol/l (p<0,01). The average level of potassium in one-day interdialysis interval did not differ in both modes (5,4±0,6 mmol/l vs 5,3±0,4 mmol/l). Assessment the dynamics of the QTc interval reliably showed its decline from 0,392±0,062 against 0,327±0,027 ms (р<0,01), which did not go beyond the permissible norm. However, in 7 patients of 27 (25,9%) at the stage of screening the QTc interval duration was above normal values. Serious adverse events in patients taking Kalimeyt were not recorded.
Conclusion. Good therapeutic effects of the cation exchange resin Kalimeyt in reducing the potassium level to the target values and a significant decrease in the QTc interval to normal values were demonstrated for the first time in patients on HD, as when taking the medicine every interdialytic day and only in a two-day interdialytic period. There was an equal efficacy of the medicine with a four- and two-day intake. When medicine was taken two days a week, drug load significantly decreased (by 2 times), which reduced the risk of side effects.

Введение

Калий является наиболее распространенным катионом во внутриклеточной жидкости, и поддержание его правильного распределения по обеим сторонам клеточной мембраны важно для нормальной работы клетки. Почти все клетки обладают Na+/K+-АТФ-азой, которая переносит Na+ из клетки, а K+ в клетку, что создает градиент концентрации K+ (K+ внутри >K+ снаружи) и поддержание разности потенциалов на клеточной мембране. Почки отвечают за гомеостаз K+ в организме, обеспечивая баланс между поступлением K+ и его экскрецией. Уровни K+ могут повышаться при нормальных (физическая активность) и патологических состояниях (метаболический ацидоз и хроническая болезнь почек – ХБП). На его почечную секрецию особенно влияет увеличение концентрации альдостерона в плазме, скорость реабсорбции Na+ и воды в дистальных и собирательных канальцах нефрона.

Гиперкалиемия (ГК) – патологическое состояние, характеризующееся мышечной слабостью, гипотонией, одышкой, нарушениями ритма сердца и как следствие – увеличением летальности [1–5]. ГК в основном является симптомом ухудшения функции почек, при котором уменьшается выведение калия с мочой и повышается его концентрация в сыворотке крови [6, 7]. Помимо почечной недостаточности сердечная недостаточность, сахарный диабет, артериальная гипертензия и прием лекарственных препаратов служат ключевым фактором риска развития ГК [8]. Использование ингибиторов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС), таких как антагонисты рецепторов альдостерона, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (иАПФ), блокаторы рецепторов ангиотензина (БРА) и прямые ингибиторы ренина, приводит к увеличению частоты и тяжести проявлений ГК. К ГК также приводят чрезмерное потребление калия с пищей, ацидоз и нарушение экскреции калия почками [9, 10]. Повышение уровня калия в сыворотке крови связано с высокой смертностью, особенно среди пожилых пациентов и пациентов с сопутствующими заболеваниями [11–15]. Различные исследования показали, что у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями и/или ХБП ГК служит значительным фактором риска смертности от всех причин [11, 13, 15].

Дать определение ГК сложно, т.к. значения уровней калия в плазме крови варьируются не только у разных людей, но и у одного и того же человека в течение дня. Нормальным считается уровень калия в сыворотке крови, как правило, от 3,5 до 5,0 мг-экв/л [16]. Гипокалиемия возникает при снижении уровня калия в сыворотке ниже нижнего, а ГК – при превышении верхнего предела нормального диапазона [17, 18]. ГК по степени тяжести может быть легкой, умеренной или тяжелой [19]. Увеличение уровня K+ выше 6,0 ммоль/л ассоциировано с расширением комплекса QRS, остроконечным зубцом Т, развитием брадикардии, желудочковой аритмии и внезапной смертью [20, 21].

Отмечают исключительную важность ГК у пациентов, получающих заместительную почечную терапию гемодиализом (ГД). Так, внезапная смерть служит основной причиной смерти этих пациентов, а 27% всех смертей обусловлены нарушениями сердечного ритма [22]. При стандартном режиме ГД 3 раза в неделю эти осложнения наиболее часто возникают после 2-дневного перерыва, когда перегрузка жидкостью и концентрации уремических токсинов и К+ наиболее высокие [23–25].

На сегодняшний день практически нет исследований, включивших пациентов с ХБП и ответивших на вопрос: являются ли умеренные отклонения от нормы уровня K+ в крови клинически значимыми и если да, то какие значения ГК ассоциированы с клиническими проявлениями? Насколько нам известно, было выполнено только одно исследование большой группы пациентов с ХБП, которое показало, что уровень К+ в сыворотке ≤4,0 ммоль/л был связан с более высоким риском смерти по сравнению с уровнем K+ в диапазоне 4,1–5,5 ммоль/л. Эти результаты имеют большое клиническое значение, поскольку большинство врачей считают, что значения K+ в диапазоне 3,5–3,9 ммоль/л находятся в «нормальных пределах», а уровни K+ выше 5 ммоль/л требуют немедленной терапии для больных ХБП. Кроме того, отмечалось, что самый низкий риск смерти среди этих пациентов был в диапазоне уровня K+ от 4,1 до 5,5 ммоль/л [26].

ГК является абсолютным показанием к проведению ГД. Так, 24% экстренных процедур ГД проводятся из-за ГК [27]. Длительное время в отсутствие возможности проведения ГД единственным методом лечения ГК было введение растворов глюкозы в сочетании с инсулином, бикарбоната натрия и кальция. Однако подобные методы имеют нестабильный и краткосрочный эффект.

Снизить уровень калия и повысить выведение его из организма в долгосрочной перспективе помогает применение катионообменных смол. В настоящее время в России в продаже доступен препарат Калимейт (Р-Фарм АО, Россия); производитель Ортат АО (Россия). Это средство представляет собой катионообменную смолу полистиролсульфонат кальция. После перорального введения в желудочно-кишечном тракте катион кальция смолы высвобождается в кровь, замещаясь катионом калия из крови пациента (преимущественно в толстом кишечнике), чем объясняется терапевтический эффект препарата при ГК.

Целью работы было исследование безопасности и эффективности приема препарата Калимейт пациентами, находящимися на заместительной почечной терапии ГД, в междиализные дни при двух режимах приема – 4 и 2 дня в неделю.

Материал и методы

Исследование было открытым проспективным контролируемым когортным, выполнено на базе 12-го отделения гемодиализа ГКБ им. С.П. Боткина (Москва) в 2018 г. В исследовании участвовали 33 пациента с ХБП-5, получавших заместительную почечную терапию методом ГД более 6 месяцев (табл. 1, 2).

Включались пациенты старше 18 лет с адекватным сосудистым доступом, стандартным режимом ГД 3 раза в неделю, скоростью кровотока не менее 300 мл/мин, диализным Kt/V более 1,2 за процедуру, использованием диализирующего раствора с концентрацией K+ 3,0 ммоль/л и додиализной концентрацией K+ в сыворотке крови более 5,5 ммоль/л после 2-дневного междиализного интервала. Параметры и режим процедур ГД за время исследования не изменялись.

Из исследования были исключены пациенты с тяжелой ГК (K+ более 7 ммоль/л на момент скрининга), гипокалиемией (уровень K+ менее 3,5 ммоль/л), ГК (уровень Ca2+ более 2,5 ммоль/л), гипомагниемией (уровень Mg2+ менее 1,7 мг/дл), тяжелым ацидозом (уровень бикарбоната натрия менее 16 мэкв/л), анемией (уровень гемоглобина менее 90 г/л), имевшие в анамнезе сердечно-сосудистые осложнения менее чем за 12 недель до начала исследования; тяжелым лейкоцитозом (уровень лейкоцитов более 20×109/л) или тромбоцитозом (уровень тромбоцитов более 450×109/л) на момент скрининга. Также исключались пациенты с гематологическими и онкологическими заболеваниями, саркоидозом, заболеваниями желудочно-кишечного тракта, нарушениями сердечного ритма, требовавшими немедленного лечения; ожидаемой продолжительностью жизни менее 6 месяцев, неспособные принимать пероральную смесь лекарственных препаратов.

После начала исследования из него выбыли 6 пациентов: 3 больных в связи с выполненной аллотрансплантацией трупной почки, 3 – в результате развития побочных эффектов.

Дизайн исследования: скрининг, 1-й этап – прием препарата в междиализные дни, т.е. 4 раза в неделю с последующим периодом выведения препарата в течение 1 месяца; 2-й этап – прием препарата в длительный междиализный промежуток, т.е. 2 раза в неделю. Во время каждого этапа исследования проводилось титрование дозы препарата в течение 4 недель с последующими периодом лечения и оценкой – 4 и 4 недели соответственно.

Во время скрининга у всех предварительно отобранных в исследование пациентов определялся додиализный уровень K+ сыворотки крови после 2-дневного интервала, а также оценивался общий и биохимический анализ крови, ЭКГ. В исследование включались пациенты с концентрацией K+ более 5,5 ммоль/л, отсутствием грубой патологии в лабораторных анализах и ЭКГ.

Во время титрации дозы, лечения и оценки лечения каждого из двух этапов исследования выполнялись в динамике: 1) общий и биохимический анализы крови, включившие общий белок, альбумин, общий билирубин, аланинаминотрансферазу, аспартатаминотрансферазу, щелочную фосфатазу, глюкозу крови, общий кальций, фосфор, показатели обмена железа, С-реактивный белок – 1 раз в месяц; 2) определение показателей кислотно-щелочного состояния (КЩС) и электролитов крови – еженедельно; 3) ЭКГ с определением длительности интервала QTс (коррекция на частоту проводилась по формуле Fredericia:QTc (FridericiaCorrection)=QT/(RR interval)⅓) – 1Т раз в неделю.

Период титрования дозы препарата Калимейт составил 4 недели. Титрация была начата с дозы 10 мг/сут с последующим повышением дозы (максимальная доза – 30 мг/сут) до достижения и поддержания уровня K+ сыворотки перед процедурой ГД в диапазоне между 4 и 5,5 ммоль/л. В дальнейшем во время лечения подобранная доза препарата Калимейт не изменялась.

После титрования дозы у трех пациентов развились побочные эффекты в виде желудочно-кишечных расстройств, которые регрессировали после отмены препарата. Эти больные были исключены из исследования.

Дозы других препаратов, принимаемых больными до исследования, не изменялись.

Оценка безопасности:

  • серьезные и все побочные эффекты, случаи смерти;
  • показатели жизнедеятельности оценивались при каждом визите 3 раза в неделю (жалобы, частота сердечных сокращений);
  • ЭКГ (1 раз в неделю);
  • мониторирование артериального давления 3 раза в неделю во время процедуры ГД;
  • Статистический анализ. Непараметрические методы, компьютерное ПО SPSS 18.0.

Результаты исследования

Динамика изменений показателей уровня K+ представлена в табл. 3.

Как видно из табл. 3, уровень K+ существенно снизился на фоне приема препарата в междиализные дни. Средняя доза препарата составила 89±21 г/нед.

Нами была проведена также оценка уровня K+ в сыворотке крови изучаемой группы после 1-го дневного промежутка между диализами без лечения препаратом. Уровень K+ оказался равным5 ,4±0,6ммоль/л и достоверно не отличался от уровня K+ на фоне лечения препаратом.

С учетом вышеизложенного в изучаемой группе через месяц было повторно исследовано влияние препарата на уровень K+ при приеме препарата только 2 дня в неделю в период большого промежутка времени между процедурами ГД. Результаты представлены в табл. 4.

Оценка результатов приема препарата 2 раза в неделю в длительный междиализный промежуток показала его эффективность. Средняя доза препарата составила при приеме 2 раза в неделю 43,05±7,5 г/нед.

Анализ результатов исходного уровня K+ перед процедурой ГД (после 2-дневного перерыва) при приеме препарата 2 раза в неделю и при приеме препарата 4 раза в неделю показал, что они достоверно не различались (5,17 против 5,22 ммоль/л). Количество препарата для достижения цели различалось в двух группах в 2 раза. Оценка в динамике интервала QTc на этапе скрининга и в период лечения достоверно показала его снижение с 0,392±0,062 до 0,327±0,027 мс (р<0,01), что не выходило за рамки допустимой нормы. Однако у 7 (25,9%) пациентов из 27 на этапе скрининга длительность интервала QTc была выше нормальных значений. На фоне приема препарата у всех пациентов длительность интервала QTc была в пределах допустимых границ.

На фоне лечения препаратом Калимейт были отмечены побочные эффекты у 3 пациентов, принимавших препарат 4 раза в неделю, в виде нарушений со стороны желудочно-кишечного тракт (запоры, тошнота), что заставило прекратить лечение этих пациентов. Серьезных побочных эффектов у больных, принимавших препарат Калимейт, зарегистрировано не было.

Обсуждение

Применение катионообменных смол для снижения уровня K+ началось еще в 1958 г. (одобрены к применению FDA в США), однако до сегодняшнего дня было проведено только 3 контролируемых рандомизированных исследования (КРИ) по оценке эффективности и наличию побочных эффектов у этих препаратов [28–30]. Но эти исследования не могут рассматриваться в полной мере достаточными: так, в исследовании Gruy-Kapral (1998) выборка составила всего 6 больных. В исследовании K. Nasir и A. Ahmad сравнивались две группы пациентов, получавших два разных вида катионообменных смол (полистиролсульфонат кальция и натрия) без групп сравнения. В исследовании L. Lepage оценка проводилась всего в течение 7 дней у пациентов с легкой степенью ГК – 5,0–5,5 ммоль/л.

В нашем исследовании впервые получен достоверный результат снижения уровня K+до целевых значений <5,5 ммоль/л в большой группе больных ХБП на программном ГД. Однако кроме этого дизайн исследования был составлен так, чтобы минимизировать побочные эффекты препарата с достижением максимума эффективности. Известно, что применение катионообменных смол ассоциируется со значительными желудочно-кишечными и другими побочными эффектами, что в сочетании с плохой вкусовой привлекательностью вызывает беспокойство и препятствует их применению в плане длительного поддержания оптимального уровня K+ [31–33].

В проведенном исследовании у троих пациентов, получавших препарат Калимейт 4 раза в неделю, были зарегистрированы побочные эффекты (запоры, тошнота), что заставило прекратить использование препарата. В то же время у больных, получавших препарат 2 раза в неделю, побочных эффектов зарегистрировано не было. Нагрузка препаратом у больных, принимавших препарат 2 раза в неделю, была, соответственно, в 2 раза ниже, чем в группе с 4-дневным приемом препарата, – 43,05±7,5 против 89±21 г/нед.

Другим немаловажным аспектом исследования было изучение длительности интервала QTc в группе. На этапе скрининга у каждого четвертого пациента длительность интервала QTc выходила за пределы референсных значений, что свидетельствовало о повышенном риске внезапной сердечной смерти и аритмии у этих больных. На фоне лечения препаратом Калимейт у всех больных средняя длительность интервала QTc достоверно уменьшилась и была в пределах нормальных значений.

Кроме положительных аспектов в плане достижения целевых значений K+ и уменьшения риска аритмий и внезапной сердечной смерти, представляет интерес и оценка экономической стороны лечения больных ГК. В недавно опубликованном исследовании [34] на большой выборке пациентов (n=40 000) был проведен сравнительный анализ пациентов с ГК и больных контрольных групп, сопоставимых по основным и сопутствующим заболеваниям (лечению ГД, стадиям ХБП, сердечной недостаточности и использованию препаратов иАПФ, возрасту) по стоимости их лечения. В этом ретроспективном исследовании пациенты с ГК имели значительно более высокие затраты на медицинское обслуживание по сравнению с подобранными контролями. Эти различия были больше у пациентов с ХБП на программном ГД и/или сердечной недостаточностью. Пациенты с ГК чаще госпитализировались, обращались в отделение неотложной помощи и к врачу в амбулаторных условиях. Кроме того, при госпитализации пациенты с ГК имели более длительные сроки пребывания и чаще имели повторные госпитализации в течение 30, 60 или 90 дней после выписки. Таким образом, ГК связана со значительным экономическим бременем, затраты на этих больных отличаются в разы от таковых на пациентов с нормокалиемией, а стоимость катионообменных смол несопоставимо мала по сравнению с этими затратами.

Выводы

В результате проведенного клинического исследования у больных ХБП, получавших лечение программным ГД, впервые был продемонстрирован хороший терапевтический эффект применения катионообменной смолы Калимейт с целью снижения уровня K+ до целевых значений и достигнуто достоверное уменьшение интервала QTc до нормальных значений при приеме препарата как через день в междиализные дни, так и в 2-дневный междиализный промежуток. Отмечена равная эффективность препарата при 4- и 2-дневном приеме, но при приеме 2 дня в неделю существенно снизилась нагрузка препарата на пациента (в 2 раза), что уменьшает риск развития побочных эффектов.

Таким образом, препарат Калимейт может быть рекомендован к применению 2 дня в неделю в длительный междиализный промежуток с минимальным риском развития побочных эффектов для снижения уровня K+ до целевых значений с целью снижения риска внезапной смерти.


About the Autors


Shutov E.V. – Doctor of Medical Sciences, Head of the Department of Nephrology № 12 SBHCI "CCH n.a. S.P. Botkin of Moscow Healthcare Department", Professor at the Department of Nephrology and Hemodialysis, FSBEI FPE RMACPE; Moscow, Russia. E-mail: shutov_e_v@mail.ru
KotlyarovaG.V. – PhD in Medical Science, nephrologist at the department of Nephrology № 12 SBHCI "CCH n.a. S.P. Botkin of Moscow Healthcare Department"; Moscow, Russia.
Lysenko K.M. – Nephrologist at the department of Nephrology № 12 SBHCI "CCH n.a. S.P. Botkin of Moscow Healthcare Department"; Moscow, Russia.
Fedorov D.V. – Nephrologist at the department of Nephrology № 12 SBHCI "CCH n.a. S.P. Botkin of Moscow Healthcare Department"; Moscow, Russia.


Similar Articles


Бионика Медиа