KARDIOTECHNIK Ausgabe: 2020/4

https://doi.org/10.47624/kt.029.116

Anwendung der maschinellen Autotransfusion zur Verringerung der Exposition gegenüber toxikologisch bedenklichen Phthalaten ausgelagerten Blutbeuteln

F. Münch1 , N. Kwapil 1,3, J. Müller2, R. A. Cesnjevar1 , R. Zimmermann4, E. Eckert2, T. Göen2

1 Kinderherzchirurgische Abteilung,
Universitätsklinikum Erlangen, Loschgestraße 15, 91054 Erlangen,
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU),
(Leiter: Prof. Dr. R. Cesnjevar)

2 Institut und Poliklinik für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin, Henkestr. 9–11, 91054 Erlangen,Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU),
(Direktor: Prof. Dr. med. H. Drexler)

3 WKK Perfusionsservice GmbH & Co.KG, Wernher-von-Braun-Str. 5, 55129 Mainz-Hechtsheim

4 Transfusionsmedizinische und Hämostaseologische Abteilung, Universitätsklinikum Erlangen, Krankenhausstraße 12, 91054 Erlangen, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU),
(Leiter: Prof Dr. H. Hackstein)

Die vorliegende Studie wurde in Teilen zur Erfüllung der Voraussetzungen zum Erwerb des Doktorgrades „Dr. rer. biol. hum.“ an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) durchgeführt.

Schlüsselwörter

Maschinelle Autotransfusion, gelagerte Erythrozytenkonzentrate, Lagerungsschäden, DEHP-Belastung, Phthalate, Weichmacher

Zusammenfassung

Background: Transfusion of erythrocyte concentrates (EC) is associated with side effects caused by storage damage to the erythrocytes. Several studies have shown that these negative effects can be minimized
by using mechanical (autotransfusion) rinsing (MAT). The effects of MAT application on DEHP (di-2-(ethylhexyl) phthalate) associated migration in stored erythrocytes are investigated. Further analysis
was done to determine how many storage days would recommend MAT before transfusion.

Hintergrund: Die Transfusion von Erythrozytenkonzentraten (EK) geht mit Nebenwirkungen einher, welche u. a. auch durch Lagerungsschäden an Erythrozyten hervorgerufen werden. Mehrere Studien konnten den Nachweis erbringen, dass die negativen Effekte durch Anwendung einer maschinellen Autotransfusion (MAT) minimiert werden können. Die Auswirkungen der MAT-Anwendung auf die DEHP (Di-2-(ethylhexyl)-phthalat)-assoziierte Migration aus Blutbeuteln bei gelagerten Erythrozyten wurde in dieser Studie untersucht. Weiterhin wurde analysiert, ab welchem Lagerungszeitraum eine MAT-Anwendung indiziert scheint.
Material und Methode: In der vorliegenden prospektiven In-vitro-Vergleichsstudie wurden 30 gelagerte EK auf DEHP und das Abbauprodukt MEHP (Mono-(2-ethylhexyl)-phthalat) vor dem Waschen (M1), unmittelbar nach dem Waschen (M2) sowie 24 h nach der Waschung (M3) untersucht. Die EK wurden nach ihrer unterschiedlichen
Lagerungsdauer in 3 Subgruppen aufgeteilt (Gruppe 1: 7 Tage (n = 10); Gruppe 2: 14 Tage (n = 10); Gruppe
3: 37 Tage (n = 10)) und ungewaschen oder nach Waschung mit einem MAT-Gerät (Xtra, LivaNova) untersucht. Die Analysen erfolgten mit Hilfe der Flüssigkeitschromatographie-Tandemmassenspektrometrie
(LC-MS/MS). Für die Auswertung wurde die DEHP- und MEHP-Belastung zu einem DEHP-Äquivalent (DEHP Eq) zusammengefasst, berechnet aus den jeweiligen Molekulargewichten. Die statistische Auswertung der DEHP-assoziierten Migration erfolgte mit einem verbundenen t-Test und die Subgruppenanalyse mit einer univariaten ANOVA-Analyse nach Bonferroni-Korrektur.
Ergebnis: Das DEHP Eq betrug in ungewaschenen EK (M1) in der Gruppe 1 (7 Tage): 13.273 ± 1508 μg/l, Gruppe 2 (14 Tage): 17.974 ± 2920 μg/l und Gruppe 3 (37 Tage): 33.060 ± 4949 μg/l. In allen 3 Gruppen kam es durch die MAT-Anwendung zu einer signifikanten Reduktion des DEHP Eq (M2 = Gruppe 1: 34 ± 5 %; Gruppe 2: 31 ± 5 % und Gruppe 3: 39 ±8 %). Nach dem Waschen und Lagern über 24 Stunden bei Raumtemperatur im
mitgelieferten MAT-Retransfusionsbeutel kam es in allen Gruppen zu einem erneuten signifikanten
Anstieg der DEHP Eq-Belastung [Gruppe 1 (7 Tage): 14.095 ± 1225 μg/l (+5395 ± 971 μg/l); Gruppe 2 (14 Tage): 17.413 ± 3119 μg/l (+4955 ± 2543 μg/l); Gruppe 3 (37 Tage): 23.586 ± 1886 μg/l (+3558 ± 1756 μg/l)].

Diskussion: Durch die Anwendung der MAT ist es möglich, die DEHP-Belastung von gelagerten EK, unabhängig von ihrer Lagerzeit, signifikant zu verringern. Der erneute Anstieg nach dem Waschen, welcher
auf nicht DEHP-freie MAT-Einmalprodukte zurückzuführen ist, konterkariert den Erfolg durch die MAT-Anwendung.

Keywords

Mechanical rinsing, stored packed red blood cells, storage damage, DEHP, phthalate, plasticizers

Abstract

Material and method: In this prospective in vitro comparative study, 30 stored EC were tested for DEHP and its degradation product MEHP (mono-(2-ethylhexyl) phthalate) before washing (M1), immediately after washing (M2) and 24h after washing (M3). The EC were further divided into three subgroups according to their storage time (7 days (n = 10); 14 days (n = 10); 37 days (n = 10)) and all EC were analysed with and without the application of a MAT device (Xtra, LivaNova). The analyses were performed using liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). For the evaluation, the determined DEHP and
MEHP levels were combined to a calculated DEHP equivalent level (DEHP Eq), based on the molecular weights of the respective analytes. The statistical evaluation of the DEHP associated migration and the subgroup
analysis was performed with a linked t-test and a single factor ANOVA analysis after Bonferoni correction, respectively.
Results: DEHP Eq in unwashed EC (M1) was 13,273 ± 1,508 μg/l in the 7-day group, 17,974 ± 2,920 μg/l in the 14-day group and 33,060 ± 4,949 μg/l in the 37-day group. In all three groups a significant reduction in DEHP Eq was observed following the MAT washing procedure (M2 = 7-day group: 34± 5%; 14-day group: 31 ± 5% and 37-day group: 39 ± 8%). However, after washing and storing for 24 hours at room temperature in the provided MAT transfusion bag, a significant increase in DEHP exposure in all groups (7-day group: 14,095 ± 1,225
μg/l (+5,395 ± 971 μg/l); 14-day group: 17,413 ± 3,119 μg/l (+4,955 ± 2,543 μg/l); 37-day group: 23,586 ± 1,886 μg/l (+3,558 ± 1,756 μg/l)) was detectable.
Discussion: MAT enables a significant reduction in the DEHP load of stored EC. The recurrent increase after washing, which is due to non-DEHP-free disposable MAT products, counteracts the success of prior
MAT application.

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