Prevention of contrast media-induced nephropathy in patients with severe renal insufficiency and volume overload: Theopylline versus Acetylcysteine

Fragestellung Bezüglich der Vermeidung des Kontrastmittel-induzierten Nierenversagens (KMIN) wurden viele Studien mit unterschiedlichen Ergebnissen durchgeführt. Meist wurde hierbei die Hydratation als Grundlage der prophylaktischen Maßnahmen vorgenommen. Bei schwerkranken niereninsuffizienten Patienten mit klinisch vorliegender Volumenüberladung im Rahmen z.B. einer Herzinsuffizienz, die eine weitere Hydratation verbietet, wurden Therapieansätze mit dem Antioxidans Acetylcystein (ACC) im Vergleich zum Adenosin-Antagonisten Theophyllin untersucht. Methoden Insgesamt 41 schwer kranke Patienten mit Volumenüberladung sowie gleichzeitig bestehender Niereninsuffizienz (mittleres Serum-Kreatinin 2,14 (± 1,03) mg/dl, mittlere Glomeruläre Filtrationsrate (GFR) 38,3 (± 17,1) ml/min/1,73m²) wurden einer Kontrastmitteluntersuchung mit Applikation von mindestens 60 ml niedrig-osmolarem Kontrastmittel (KM) zugeführt. Vor Beginn der Untersuchung erfolgte die randomisierte Zuteilung in eine der folgenden Behandlungsgruppen mit unterschiedlicher Vorbehandlung. Gruppe Theophyllin: Die erste Patientengruppe erhielt am Tag der Kontrastmitteluntersuchung ca. 30 bis 45 Minuten vor Exposition den Adenosin-Antagonisten Theophyllin in einer Dosis von 5mg/kg Körpergewicht intravenös über ca. eine halbe Stunde verabreicht. (n=20, mittleres Serum-Kreatinin 2,03 (± 1,15) mg/dl, mittlere GFR 39,6 (± 16) ml/min/1,73m², mittlere KM-Menge 116,4 (± 51,0) ml). Gruppe Acetylcystein: Die zweite Behandlungsgruppe erhielt ebenfalls am Tag der Kontrastmitteluntersuchung ca. 30 bis 45 Minuten vor Exposition, jedoch auch zusätzlich 24 Stunden danach jeweils 600 mg des Antioxidans Acetylcystein (ACC) intravenös über ca. eine halbe Stunde verabreicht. (n=21, mittleres Serum-Kreatinin 2,24 (± 0,92) mg/dl, mittlere GFR 37,2 (± 18,5) ml/min/1,73m², mittlere KM-Menge 134,9 (± 48,7) ml). Beide Untersuchungsgruppen erhielten zudem die den bestehenden Krankheitsbildern entsprechende spezifische Therapie. Die GFR wurde mittels der KM-Clearance über die Röntgen-Fluoreszenz-Technik (Renalyzer™) zu Beginn der KM-Untersuchung sowie 48 Stunden danach bestimmt, zudem waren die Veränderungen der Werte von Serum-Kreatinin und der Hormone Renin, Endothelin und Angiotensin II Bestandteil der Untersuchungen. Als Vergleichsparameter wurde die mittlere Veränderung der GFR 48 Stunden nach KM-Applikation sowie die Inzidenz einer KMIN herangezogen. Die KMIN wurde definiert als Abfall der GFR um mindestens 25 % des Ausgangswertes 48 Stunden nach KM-Exposition. Ergebnisse Die Patienten der ACC-Gruppe zeigten über den Untersuchungszeitraum eine signifikant höhere Abnahme der GFR (Delta GFR = 12,9 ml/min/1,73m² (± 8,9), p < 0,001) im Vergleich zur Gruppe der mit Theophyllin behandelten Patienten (Delta GFR = 5,9 ml/min/1,73m² (± 18,5), p = 0,17). Die Inzidenz der KMIN betrug in der Gruppe der mit ACC behandelten Patienten 52, in der mit Theophyllin behandelten Gruppe 50 %, eine Patientin der ACC-Gruppe benötigte passagere Hämodialyse. Die Auswertung der Hormone Renin, Endothelin und Angiotensin II erbrachte heterogene Ergebnisse ohne Korrelation der Werte untereinander oder zur GFR. Schlussfolgerung Bei niereninsuffizienten Patienten mit gleichzeitig vorliegender Volumenüberladung ohne Möglichkeit zur Hydratation vor Kontrastmittelexposition scheint die prophylaktische Gabe des Adenosin-Antagonisten Theophyllin dem Antioxidans Acetylcystein im Bezug auf einen Rückgang der Glomerulären Filtrationsrate und somit einer Kontrastmittel-induzierten Nephropathie überlegen.Summary Concerning the prevention of contrast media-induced nephropathy (CMIN) many studies have shown different results. Most of them had hydration as basic principle of prophylactic action. In critically ill renal-insufficient patients with clinically apparent volume overload (i.e. caused by heart failure) that prohibited further hydration, a therapeutic approach with the anti-oxidant Acetylcysteine (ACC) compared to the Adenosine-antagonist Theophylline have been investigated. Methods Over all 41 patients with volume overload an coexistent renal insufficiency (mean serum-creatinine 2,14 (± 1,03) mg/dl, mean glomerular filtration rate (GFR) 38,3 (± 17,1) ml/min/1,73m²) received an amount of at least 60 ml of low-osmolar contrast media (CM) during an examination. Before starting the examination there was a randomized allocation into one of the following treatment groups with different pretreatment. Theophylline-group: The first group of patients received approximately 30-45 minutes before contrast-media application the Adenosine-antagonist Theophylline in a dose of 5 mg/kg body weight intravenously over a period of 30 minutes (n=20, mean serum-creatinine 2,03 (± 1,15) mg/dl, mean GFR 39,6 (± 16) ml/min/1,73m², mean amount of CM 116,4 (± 51,0) ml). Acetylcysteine-group: The day of examination the second group also received 30-45 minutes before, but also 24 hours after CM-exposition at a time 600 mg of the anti-oxidant Acetylcysteine (ACC) intravenously over a period of 30 minutes (n=21, mean serum-creatinine 2,24 (± 0,92) mg/dl, mean GFR 37,2 (± 18,5) ml/min/1,73m², mean amount of CM 134,9 (± 48,7) ml). All patients received furthermore specific therapy according to their particular diseases. GFR was measured by CM-clearance via X-ray fluorescence (Renalyzer™) in the beginning of the CM-examination an 48 hours after. Changes in the values of serum-creatinine and the hormons renin, endothelin an angiotensin II were also part of the investigation. As comparison mean changes in GFR 48 hours after CM-application and the incidence of CMIN were consulted. CMIN was defined as a decrease in GFR of at least 25 % from baseline after 48 hours of CM-exposition. Results Over the period of investigation the patients pre-treated with Acetylcysteine showed a significantly higher decrease in GFR (Delta GFR = 12,9 ml/min/1,73m² (± 8,9), p < 0,001) compared to the patients treated with Theophyllin (Delta GFR = 5,9 ml/min/1,73m² (± 18,5), p = 0,17). The incidence of CMIN in the Acetylcystein-group was 52, in the Theophyllin-group 50 %, one patient in the Acetylcystein-group required temporary hemodialysis. The evaluation of the hormons renin, endothelin and angiotensin II showed heterogeneous results without any correlation between the values themselves or to the GFR. Conclusions In renal-insufficient patients without possibility of hydration due to volume overload prophylactic dosing of the Adenosin-antagonist Theophyllin before administration of contrast-media seems superior to the anti-oxidant Acetylcystein concerning the decrease of GFR and therefore CMIN