New strategies in hematopoietic stem cell transplantation: G-CSF-mobilized unprocessed whole blood

Transplantation of mobilized peripheral blood stem cells (PBSC) for rescue of bone marrow function after high-dose chemo-/radiotherapy is widely used in hematologic malignancies and solid tumors. Mobilization of stem cells to the peripheral blood can be achieved by cytokine treatment of the patients. The main advantage of autologous PBSC transplantation over bone marrow transplantation is the faster recovery of neutrophil and platelet counts. The threshold number of PBSC required for adequate rescue of bone marrow is thought to be about 2 x 106 CD34+ cells/kg, if the stem cells are collected by leukapheresis and subsequently cryopreserved. We show that this critical number could be further reduced to as few as 0.2 x 106 cells/kg. In 30 patients with multiple myeloma and 25 patients with bad risk lymphoma 1 liter of granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF)-mobilized unprocessed whole blood (stored at 4oC for 1-3 days) was used for transplantation. Compared to a historical control group, a significant reduction in the duration of neutropenia, thrombocytopenia and the length of hospital stay was documented. Furthermore, the effect of stem cell support was reflected by a lower need for platelet and red cell transfusions and a reduced antibiotic use. Considering the data as a whole, a cost saving of about 50% was achieved. To date, this easy to perform method of transplantation is only feasible following high-dose therapies that are completed within 72 h, since longer storage of unprocessed blood is accompanied by a substantial loss of progenitor cell function. Ongoing investigations include attempts to prolong storage times for whole blood

Factors associated with bacteremia due to multidrug-resistant Gram-negative bacilli in hematopoietic stem cell transplant recipients

The epidemiology of bacteremia developing during neutropenia has changed in the past decade, with the re-emergence of Gram-negative (GN) bacteria and the development of multidrug resistance (MDR) among GN bacteria. We conducted a case-control study in order to identify factors associated with bacteremia due to multidrug-resistant Gram-negative (MDRGN) isolates in hematopoietic stem cell transplant recipients. Ten patients with MDRGN bacteremia were compared with 44 patients with GN bacteremia without MDR. Bacteremia due to Burkholderia or Stenotrophomonas sp was excluded from analysis (3 cases), because the possibility of intrinsical resistance. Infection due to MDRGN bacteria occurred in 2.9% of 342 hematopoietic stem cell transplant recipients. Klebsiella pneumoniae was the most frequent MDRGN (4 isolates), followed by Pseudomonas aeruginosa (3 isolates). Among non-MDRGN, P. aeruginosa was the most frequent agent (34%), followed by Escherichia coli (30%). The development of GN bacteremia during the empirical treatment of febrile neutropenia (breakthrough bacteremia) was associated with MDR (P < 0.001, odds ratio = 32, 95% confidence interval = 5_190) by multivariate analysis. Bacteremia due to MDRGN bacteria was associated with a higher death rate by univariate analysis (40 vs 9%; P = 0.03). We were unable to identify risk factors on admission or at the time of the first fever, but the occurrence of breakthrough bacteremia was strongly associated with MDRGN bacteria. An immediate change in the antibiotic regimen in such circumstances may improve the prognosis of these patients.

Cocaine/levamisole-induced systemic vasculitis with retiform purpura and pauci-immune glomerulonephritis

Levamisole has been increasingly used as an adulterant of cocaine in recent years, emerging as a public health challenge worldwide. Levamisole-associated toxicity manifests clinically as a systemic vasculitis, consisting of cutaneous, hematological, and renal lesions, among others. Purpura retiform, cutaneous necrosis, intravascular thrombosis, neutropenia, and less commonly crescentic nephritis have been described in association with anti-neutrophil cytoplasmic antibodies (ANCAs) and other autoantibodies. Here we report the case of a 49-year-old male who was a chronic cocaine user, and who presented spontaneous weight loss, arthralgia, and 3 weeks before admission purpuric skin lesions in the earlobes and in the anterior thighs. His laboratory tests on admission showed serum creatinine of 4.56 mg/dL, white blood count 3,800/μL, hemoglobin 7.3 g/dL, urinalysis with 51 white blood cells/μL and 960 red blood cells/μL, and urine protein-to-creatinine ratio 1.20. Serum ANCA testing was positive (>1:320), as well as serum anti-myeloperoxidase and anti-proteinase 3 antibodies. Urine toxicology screen was positive for cocaine and levamisole, with 62.8% of cocaine, 32.2% of levamisole, and 5% of an unidentified substance. Skin and renal biopsies were diagnostic for leukocytoclastic vasculitis and pauci-immune crescentic glomerulonephritis, respectively. The patient showed a good clinical response to cocaine abstinence, and use of corticosteroids and intravenous cyclophosphamide. Last serum creatinine was 1.97 mg/dL, white blood cell count 7,420/μL, and hemoglobin level 10.8 g/dL. In levamisole-induced systemic vasculitis, the early institution of cocaine abstinence, concomitant with the use of immunosuppressive drugs in severe cases, may prevent permanent end organ damage and associate with better clinical outcomes.

Factores de riesgo asociados a infecciones por gram positivos vs. gram negativos en neutropenicos febriles

Investigar potenciales factores de riesgo asociados a infecciones por bacterias gram positivas vs. gram negativas en los pacientes con Neutropenia febril postquimioterapia. Diseño: Conducimos un estudio analítico de casos y controles basado en pacientes hospitalizados para identificar los factores de riesgo asociados a infecciones bacterianas entre pacientes con neutropenia febril. Se recolecto la información en un cuestionario diseñado para la investigación. Pacientes: Comparamos 65 casos infectados por gram positivos con 200 controles infectados por gram negativos hospitalizados con diagnostico de Neutropenia febril postquimioterapia. Análisis: Usamos el Odds Ratio como el resumen básico estadístico para calcular variaciones en el riesgo. Principales resultados: El análisis univariado mostro que lesiones en piel ( -OR 7,2; IC 95%: 2,89-17,9, p< 0,001) y uso de catéter central ( -OR 5,8; IC 95%: 2,0-16,8, p < 0,010) fueron asociados a infecciones por gram positivos. Conclusiones: Este estudio mostro que entre pacientes con Neutropenia febril postquimioterapia las lesiones en piel y uso de catéter central están asociados al desarrollo de infección por gram positivos. Palabras claves: Neutropenia febril; factores de riesgo; infecciones bacterianas.

Eficacia del factor estimulante de colonias de granulocitos en el manejo de la enterocolitis neutropénica en pediatría

Antecedentes: La enterocolitis neutropénica es una complicación que se presenta en niños tratados con quimioterapia. Se ha propuesto dentro del manejo el uso del factor estimulante de colonias de granulocitos. Sin embargo, no se ha realizado una revisión sistemática para evaluar su eficacia. Objetivo: Determinar la eficacia del uso del factor estimulante de colonias de granulocitos en el manejo de la enterocolitis neutropénica. Metodología: Se realizó una revisión sistemática de la literatura con búsqueda de ensayos clínicos a través de las bases de datos Pubmed, Cochrane, Embase, Ovid y Bireme. Como límites se tuvieron los idiomas ingles y español y la publicación entre los años 1996 y 2012. Se planteó la realización del análisis de calidad empleando la valoración del riesgo de sesgo propuesta por la Colaboración Cochrane. Se planteó la realización de un meta- análisis de la literatura. Resultados: No se encontraron estudios que exploraran el uso del factor estimulante de colonias en niños y adolescentes con enterocolitis neutropénica. Conclusión: No es posible emitir un juicio de valor positivo o negativo sobre la eficacia del factor en el manejo de la enterocolitis neutropénica en niños o adolescentes. No existe evidencia que evalúe el uso del factor estimulante de colonias en el paciente pediátrico con enterocolitis neutropénica.

Estudo de fase I e farmacocinética com etoposide oral em crianças e adolescentes com tumores sólidos refratários

Introdução. Embora muitas crianças com câncer possam ser curadas, um número significativo têm resposta insatisfatória por ineficácia da terapêutica tornando necessário identificar agentes anticâncer mais efetivos contra tumores refratários ou recaídos. Estudos com Etoposide revelaram uma clara relação entre o tempo de exposição e os seus efeitos citotóxicos, mostrando resultados superiores com o uso de doses fracionadas quando comparado ao uso de uma dose única. Estudos de farmacocinética sugerem que as concentrações plasmáticas ativas de Etoposide se situa entre 1 e 5 μg/ml e que níveis acima de 5 μg/ml determinam uma mielotoxicidade importante. O Etoposide apresenta um bom espectro antitumoral mesmo em pacientes que já foram tratados por via parenteral e uma adequada biodisponibilidade pela via oral, podendo ser administrado com segurança em regime ambulatorial. Portanto, torna-se atraente a busca de esquemas de administração deste agente, os quais produzem níveis de concentração plasmática seguras pelo maior tempo possível. Objetivos. Os objetivos deste estudo de fase I é avaliar o perfil de toxicidade, a toxicidade dose-limitante, a dose máxima tolerada, a farmacocinética plasmática e a dose segura do Etoposide oral recomendada para estudos de fase II em pacientes pediátricos portadores de tumor sólido refratário. Materiais e Métodos. Todos os pacientes eram portadores de tumor sólido não responsivo aos tratamentos estabelecidos. A dose inicial do Etoposide foi de 20mg/m2/dose, a cada 8 horas durante 14 dias seguido de um intervalo de 7 dias antes de iniciar o próximo ciclo. A farmacocinética plasmática do Etoposide foi estudada durante o primeiro dia de tratamento e os níveis de Etoposide determinados pelo método de HPLC. Resultados. Dezessete pacientes foram incluídos no estudo, sendo que em 13 foram realizados o estudo de farmacocinética. O número total de cursos de quimioterapia foi de 64. Nove pacientes foram incluídos no Nível de dose I, sendo que leucopenia grau 2-3 foi observada em 5. A dose foi então escalonada para 25 mg/m2 (Nível de dose II) e fornecida a 8 pacientes subsequentes o que determinou leucopenia grau 3-4 em 4 deles. Este Nível de dose foi então considerado como DMT (Dose Máxima Tolerada). A TDL foi neutropenia. As concentrações plasmáticas máximas de Etoposide nos pacientes incluídos no Nível de dose I e II foram de 2,97 e 8,59 μg/ml, respectivamente, e os níveis da droga >1 μg/ml foi mantido durante cerca de 6,3 horas após a administração da droga em ambos os níveis de dose. Resposta parcial foi observada em 1 paciente e 4 apresentaram doença estável. Conclusões. A administração prolongada de Etoposide oral nas doses de 20 mg/m2 a cada 8 horas durante 14 dias consecutivos, seguidos de 7 dias de repouso, foi bem tolerada e determinou uma toxicidade manejável em crianças e adolescentes portadores de doenças malignas refratárias. A dose de 20 mg/m2 aparentemente preencheu os requisitos farmacocinéticos que objetivam melhorar o índice terapêutico do Etoposide, ou seja, a obtenção de níveis plasmáticos citotóxicos sustentados e abaixo do limite de toxicidade clínica da droga.

Estudo histórico para avaliar o uso da associação da ifosfamida, carboplatina e etoposide (ICE) para tratamento de neoplasias refratárias em pacientes pediátricos e adolescentes

O prognóstico das crianças com tumores sólidos malignos recidivados ou refratários permanece desfavorável apesar dos avanços significativos alcançados nos últimos anos em Oncologia Pediátrica. Estudos visando identificar opções terapêuticas mais eficazes torna-se, portanto, de fundamental importância para estes pacientes. Existem evidências na literatura que demonstram que as drogas utilizadas neste estudo tem, quando usadas isoladamente ou em combinação, atividade em neoplasias malignas recidivadas ou refratárias. A Carboplatina (C) apresenta respostas objetivas em um grande número de pacientes pediátricos com câncer, assim como a Ifosfamida (I) e o Etoposide (E). A combinação destas 3 drogas, em um regime que passaremos a designar como ICE, tem potencial de aumentar os índices de resposta, embora aumente também os riscos de toxicidade. O objetivo principal deste estudo foi avaliar a resposta e a toxicidade deste regime em pacientes com tumores sólidos malignos recidivados ou refratários diagnosticados antes dos 18 anos de idade. O ICE consistiu de Ifosfamida na dose 3g/m2/dia IV por 3 dias consecutivos associada a mesna como uroprotetor, em doses equivalentes, Etoposide 160 mg/m2/dia IV por 3 dias consecutivos e Carboplatina 400 mg/m2/dia IV durante 2 dias. Os ciclos foram repetidos com intervalos de 21 a 28 dias. Foram revisados 21 prontuários de pacientes tratados com este regime, entre julho de 1996 a novembro de 2000. Todos os pacientes foram avaliados para toxicidade e 19 pacientes foram avaliados para resposta. Um total de 93 ciclos de ICE foram administrados. A média dos ciclos de ICE recebidos foi de 4,4 (1-8). Os pacientes receberam um máximo de 8 ciclos. Todos os pacientes incluídos no estudo, receberam no mínimo 1 esquema quimioterápico prévio. A taxa de resposta completa + parcial foi de 52,6%. Os efeitos tóxicos incluíram mielossupressão, febre, naúseas ou vômitos, nefrotoxicidade, leve disfunção hepática e neurotoxicidade. Em 78% dos ciclos houve neutropenia grau 4 (contagem de neutrófilos menor de 500/microlitro). Trombocitopenia graus 3 e 4 foi observado em 73,1% dos ciclos administrados e em 82% destes foram necessárias transfusões de plaquetas. Anemia grau 3 a 4 ocorreu em 61,2% dos ciclos e em 75 (80,6%) dos 93 ciclos administrados foi necessário transfusão de glóbulos vermelhos. Nenhum dos pacientes apresentou hematúria macroscópica e em 19,3 % dos ciclos houve hematúria microscópica. Duas crianças apresentaram nefrotoxicidade tubular renal. Em conclusão, este estudo mostra que o ICE é uma combinação ativa em crianças com tumores sólidos refratários/recidivados. Embora esteja associado a mielossupressão severa, a incidência de infecção encontra-se dentro de índices considerados aceitáveis para este grupo de pacientes. O dano tubular renal é a toxicidade não hematológica mais significativa e, portanto, recomenda-se cuidados e monitorização da função renal durante o período de tratamento. Embora o uso do ICE seja factível mesmo sem o uso de fatores de crescimento hematopoiéticos em pacientes previamente submetidos a quimioterapia, a maioria deles necessita terapia de suporte, principalmente de transfusões de hemoderivados e antimicrobianos. A identificação de pacientes e patologias com maior índice de respostas requer a realização de estudos no futuro com maior número de pacientes a nível multi-institucional.

Effects of diclofenac and dexamethasone on horse experimental endotoxemia

Quinze eqüinos machos, da raça Mangalarga, com idades entre dois e três anos, foram utilizados para se avaliar os possíveis efeitos clínicos benéficos da administração de dexametasona ou diclofenaco sódico durante a endotoxemia experimental em eqüinos. Os animais foram divididos em três grupos de cinco animais cada: controle (C), diclofenaco sódico (SD) e dexametasona (DM). Todos os grupos receberam 0,1µg/kg de lipopolissarídeo de Escherichia coli 055:B5, durante 15 minutos, por via intravenosa mais: grupo SD - 2,2mg/kg de SD, por via oral, 60 minutos antes da infusão da endotoxina; grupo DM - 1,1mg/kg, por via intravenosa, 30 minutos antes da endotoxina; grupo C - 20ml de NaCl 0,9%, por via intravenosa, 30 minutos antes da endotoxina. O SD não preveniu a leucopenia, neutropenia e linfopenia ocorridas três horas após a indução da endotoxemia, porém a DM atenuou essas alterações. As taxas de proteínas plasmática e peritoneal, a concentração de glicose e de fósforo inorgânico e a contagem de células nucleadas totais peritoneais mantiveram-se inalteradas. O diclofenaco foi eficaz na prevenção da febre e alterações nos borborigmos intestinais enquanto que a dexametasona bloqueou as alterações no número de células inflamatórias em relação ao grupo controle.

Autologous bone marrow transplantation in a dog with lymphoma: a clinical study

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Hematological, biochemical and anatomopathological aspects of the experimental infection with Trypanosoma evansi in dogs

O presente estudo acompanhou durante 82 dias o curso da infecção experimental com T. evansi em quatro cães, realizando a avaliação dos achados hematológicos, bioquímicos e anatomopatológicos. Os animais infectados mostraram declínio acentuado na contagem de hemácias, hematócrito e teor de hemoglobina, permanecendo anêmicos a partir da terceira semana de infecção até o final do período experimental. Leucopenia com neutropenia foram observadas entre a segunda e a quinta semanas após a infecção. Os cães inoculados desenvolveram hiperproteinemia, sendo constatada diminuição na relação albumina:globulina. As atividades séricas de alamina aminotransferase e aspartato aminotransferase aumentaram significativamente nos cães infectados em relação aos animais controle. O exame histopatológico revelou hiperplasia linfóide no baço e linfonodos e infiltrado mononuclear periportal e esteatose de padrão centrolobular no fígado de todos os cães infectados. Intenso infiltrado mononuclear foi observado no miocárdio de três cães e acúmulos de células mononucleares junto às meninges foram evidenciados em dois animais infectados.

Human granulocyte colony stimulating factor (hG-CSF): cloning, overexpression, purification and characterization

Background: Biopharmaceutical drugs are mainly recombinant proteins produced by biotechnological tools. The patents of many biopharmaceuticals have expired, and biosimilars are thus currently being developed. Human granulocyte colony stimulating factor (hG-CSF) is a hematopoietic cytokine that acts on cells of the neutrophil lineage causing proliferation and differentiation of committed precursor cells and activation of mature neutrophils. Recombinant hG-CSF has been produced in genetically engineered Escherichia coli ( Filgrastim) and successfully used to treat cancer patients suffering from chemotherapy-induced neutropenia. Filgrastim is a 175 amino acid protein, containing an extra N-terminal methionine, which is needed for expression in E. coli. Here we describe a simple and low-cost process that is amenable to scaling-up for the production and purification of homogeneous and active recombinant hG-CSF expressed in E. coli cells.Results: Here we describe cloning of the human granulocyte colony-stimulating factor coding DNA sequence, protein expression in E. coli BL21(DE3) host cells in the absence of isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside ( IPTG) induction, efficient isolation and solubilization of inclusion bodies by a multi-step washing procedure, and a purification protocol using a single cationic exchange column. Characterization of homogeneous rhG-CSF by size exclusion and reverse phase chromatography showed similar yields to the standard. The immunoassay and N-terminal sequencing confirmed the identity of rhG-CSF. The biological activity assay, in vivo, showed an equivalent biological effect (109.4%) to the standard reference rhG-CSF. The homogeneous rhG-CSF protein yield was 3.2 mg of bioactive protein per liter of cell culture.Conclusion: The recombinant protein expression in the absence of IPTG induction is advantageous since cost is reduced, and the protein purification protocol using a single chromatographic step should reduce cost even further for large scale production. The physicochemical, immunological and biological analyses showed that this protocol can be useful to develop therapeutic bioproducts. In summary, the combination of different experimental strategies presented here allowed an efficient and cost-effective protocol for rhG-CSF production. These data may be of interest to biopharmaceutical companies interested in developing biosimilars and healthcare community.

Formyl-peptide receptor is not involved in the protection afforded by annexin 1 in murine acute myocardial infarct

Recent interest in the annexin 1 field has come from the notion that specific G-protein-coupled receptors, members of the formyl-peptide receptor (FPR) family, appear to mediate the anti-inflammatory actions of this endogenous mediator. Administration of the annexin 1 N-terminal derived peptide Ac2-26 to mice after 25 min ischemia significantly attenuated the extent of acute myocardial injury as assessed 60 min postreperfusion. Evident at the dose of 1 mg/kg (similar to9 nmol per animal), peptide Ac2-26 cardioprotection was intact in FPR null mice. Similarly, peptide Ac2-26 inhibition of specific markers of heart injury (specifically myeloperoxidase activity, CXC chemokine KC contents, and endogenous annexin 1 protein expression) was virtually identical in heart samples collected from wild-type and FPR null mice. Mouse myocardium expressed the mRNA for FPR and the structurally related lipoxin A(4) receptor, termed ALX; thus, comparable equimolar doses of two ALX agonists (W peptide and a stable lipoxin A4 analog) exerted cardioprotection in wild-type and FPR null mice to an equal extent. Curiously, marked (>95%) blood neutropenia produced by an anti-mouse neutrophil serum did not modify the extent of acute heart injury, whereas it prevented the protection afforded by peptide Ac2-26. Thus, this study sheds light on the receptor mechanism(s) mediating annexin 1-induced cardioprotection and shows a pivotal role for ALX and circulating neutrophil, whereas it excludes any functional involvement of mouse FPR. These mechanistic data can help in developing novel therapeutics for acute cardioprotection.

Uso do estimulante de colônia de granulócitos nas neutropenias em cães e gatos

As neutropenias persistentes podem ser decorrentes de alterações na granulopoiese, causadas por efeitos supressivos ou tóxicos à medula óssea, predispõem o paciente a infecções comprometendo sua sobrevida. As neutropenias intensas decorrentes de toxicidade por quimioterápicos podem requerer a suspensão temporária ou permanente do medicamento, podendo gerar resistência das células neoplásicas ao tratamento. O uso de fatores de crescimento hematopoiético recombinantes em animais tem aumentado muito nos últimos anos, devido a sua crescente disponibilidade na medicina humana. O fator estimulante de colônia para granulócitos recombinante humano (rhG-CSF) age aumentando o número de neutrófilos circulantes e possui grande potencial para amenizar ou reverter quadros de neutropenia associada a condições de mielotoxicidade e mielosupressão em cães e gatos.

Granulocyte colony-stimulating factor expression from transduced vascular smooth muscle cells provides sustained neutrophil increases in rats

Granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) regulates granulocyte precursor cell proliferation, neutrophil survival, and activation. Cyclic hematopoiesis, a disease that occurs both in humans and grey collie dogs is characterized by cyclical variations in blood neutrophils. Although the underlying molecular defect is not known, long-term daily administration of recombinant G-CSF eliminates the severe recurrent neutropenia, indicating that expression of G-CSF by gene therapy would be beneficial. As a prelude to preclinical studies in affected collie dogs, we monitored hematopoiesis in rats receiving vascular smooth muscle cells transduced to express G-CSF. Cells transduced with LrGSN, a retrovirus expressing rat G-CSF, were implanted in the carotid artery and control animals received cells transduced with LASN, a retrovirus expressing human adenosine deaminase (ADA). Test animals showed significant increases in neutrophil counts for at least 7 weeks, with mean values of 3,670 +/- 740 cells/mu l in comparison to 1,870 +/- 460 cells/mu l in controls (p < 0.001). Thus, in rats G-CSF gene transfer targeted at vascular smooth muscle cells initiated sustained production of 1,800 neutrophils/mu l, a cell number that would provide clinical benefit to patients. Lymphocytes, red cells and platelets were not different between control and test animals (p > 0.05). These studies indicate that retrovirally transduced vascular smooth muscle cells can provide sustained clinically useful levels of neutrophils in vivo.