A Multicomponent Test to Evaluate the Effectiveness of Dexmedetomidine as a Means of Suppressing Sympathetic Hyperactivity in Intensive Care
Authors: Кирячков Ю.Ю. , Якубцевич Р.Э. , Муслимов Б.Г. , Лысенко И.Н. , Данилец В.В. 
Published: November 2023

Цель. Разработка клинической фармакодинамической оценки эффективности дексмедетомидина на основе мониторинга функциональных параметров автономной нервной, гормональной и иммунологической реактивности организма пациентов при проведении интенсивной терапии. Материалы и методы. В исследование включено 16 пациентов, поступивших в лечебно-профилактическое учреждение в периоде более 21 суток после состоявшегося острого нарушения мозгового кровообращения либо травмы головного мозга (мужчин – 13, женщин – 3, средний возраст – 49,25±5,02 года). Фармакодинамический тест выполнен на 21–30-е сутки развития повреждения головного мозга с внутривенным применением дексмедетомидина при начальной скорости инфузии 0,66–1,11 мкг/кг/ч в течение 180 минут (суммарно 200 мкг, 0,01% – 2,0 мл). Затем внутривенная инфузия дексмедетомидина проводилась со скоростью введения 0,14–0,28 мкг/кг/ч в течение 24 часов (суммарно 400 мкг, 0,01% – 4,0 мл). При фармакодинамическом тесте регистрировали функциональную активность автономной нервной системы по параметрам вариабельности ритма сердца исходно, через 90, 180 минут и спустя 24 часа от начала применения препарата. Критерием начала инфузии препарата дексмедетомидина (фирма Orion Pharma, Финляндия) служили электрофизиологические показатели вариабельности ритма сердца, характерные для симпатической гиперреактивности (использовались 5-минутные записи кардиоинтервалов). Симпатическая гиперактивность принималась в пределах значений для SDNN <4,54 мс, для RMSSD <2,25 мс, для pNN50% <0,109%, для SI >900 н. е. (нормализованные ед.), для TP <200 мс2. Исходно и спустя 24 часа от начала применения препарата определяли содержание в сыворотке крови TNF-α, IL-6, кортизола, свободного миоглобина, С-реактивного белка, прокальцитонина, подклассов Т-лимфоцитов CD(3)(+) – зрелые лимфоциты, CD(4)(+)- Т-хелперы, CD(8)(+) – Т-лимфоциты, CD(4)(+)/CD(8)(+); CD(16)(+) киллеры. Результаты. Дексмедетомидин устраняет симпатическую гиперактивность (параметры: SDNN, RMSSD, pNN50%, SI, TP), снижает уровень провоспалительных цитокинов крови (TNF-α, IL-6), маркеров системного воспаления (прокальцитонин, С-реактивный белок), уменьшает концентрацию стресс-гормона коры надпочечников (кортизол), тканевую гипоксию (свободный миоглобин) и снижает избыточную цитотоксическую функцию лимфоцитов. Заключение. Разработанная схема достаточна для объективной оценки и раскрытия свойств дексмедетомидина по поддержанию гомеостаза организма.

Purpose. Development of clinical pharmacodynamic evaluation of dexmedetomidine efficacy based on monitoring of functional parameters of autonomic nervous, hormonal and immunological reactivity of patients during intensive therapy. Materials and methods. The study included 16 patients (men – 13, women – 3, average age – 49.25±5.02), over 21 days with the consequences brain damage. A single pharmacodynamic test was performed on the 20–30th day of the development of head injury, after the end of the acute period of development of cerebrovascular pathology with the intravenous use of dexmedetomidine with an initial IV infusion rate of 0.66–1.11 μg/kg/h for 180 minutes (total 200 μg, 0.01% – 2.0 ml). Then the intravenous infusion of dexmedetomidine was carried out at a rate of 0.14–0.28 μg/kg/h for 24 hours (total 400 μg, 0.01% – 4.0 ml). The dosages of the pharmacodynamic test correspond to the dosages of the State Register of Medicines. The pharmacodynamic test recorded the functional activity of the autonomic nervous system (ANS) according to the parameters of the heart rate variability (HRV) initially, after 90, 180 minutes and after 24 hours from the start of the drug use. Patients with a permanent form of atrial fibrillation were excluded from the study. The criterion for starting the infusion of dexmedetomidine (Orion Pharma, Finland) was the electrophysiological indicators of HRV characteristic of sympathetic hyperactivity (5-minute recordings of RR intervals were used). HRV parameters were recorded initially, at the 90th and 180th minutes of application, and 24 hours after the start of the drug infusion. Sympathetic hyperactivity was taken within the values for SDNN <4.54 ms; for RMSSD <2.25 ms; for pNN50% <0.109%; for TP <200 ms2. To verify sympathetic hyperactivity, norm or parasympathetic hyperactivity, at least 3 out of 4 HRV parameters must be within the specified limits. Blood serum parameters were recorded at baseline and 24 hours after the start of the drug administration TNF-α, IL-6, cortisol, free myoglobin, C-reactive protein, procalcitonin, subclasses of T-lymphocytes CD (3) (+) – mature lymphocytes, CD (4) (+) – T-helpers, CD (8) (+) – T-lymphocytes, CD (4) (+) / CD (8) (+); CD (16) (+) killers. Results. Dexmedetomidine shows the elimination of sympathetic hyperactivity (HRV parameters: SDNN, RMSSD, pNN50%, TP), reduces the level of pro-inflammatory blood cytokines (TNF-α, IL-6), markers of systemic inflammation (procalcitonin, C-reactive protein), reduces the concentration of stress hormone of the adrenal cortex (cortisol) and tissue hypoxia (free myoglobin). Dexmedetomidine simulates T and B cell immunity by decreasing the excessive cytotoxic function of lymphocytes. Conclusion. Dexmedetomidine in a clinical pharmacodynamic test normalizes the neuroendocrine response and homeostasis of the body.