Effects of Recombinant Human Erythropoietin on Autologous Blood Donation before Open Heart Surgery

Summary

We studied the effects of four different doses of recombinant human erythropoietin (rhEPO) on the amount of preoperative autologous blood donation. 43 patients prior to open heart surgery were randomized into 5 groups (100, 200, 400, 800 U/ kg rhEPO i. v. or placebo) and treated twice weekly over a period of 4 weeks. Autologous blood was taken at a hemo globin of 13 g/dl and a hematocrit of 34 % respectively. Appli cation of low-dose rhEPO (100 and 200 U/kg) did not increase the amount of autologous blood donated, only 400 and 800 U/ kg produced a significant increase by 27 % and 39 % respec tively (p < 0.01) In addition RBC showed a reduced decline of hemoglobin level (p < 0.01). Reticulocytes increased by 2.5 times the baseline in the placebo and treatment groups up to 200 U/kg. Again, only 400 and 800 U/kg produced a signifi cantly higher increase of 3.2 and 3.6 times respectively (p < 0.05 and p < 0.01). Although iron was supplied orally, ferritin levels declined in all groups whereas serum iron and tranferrin levels remained unchanged. No influcnce could be detected on WBC, thrombocyte count, or arterial blood pres sure. Mild and reversible side effects were observed in 8 pa tients (19%). Perioperatively 34 patients (81%) received exclusively autologous blood, only 8 patients (19%) needed additional homologus blood transfusions. Administration of high-dosed rhE PO (400 - 800 U/kg) seems to be an effective treatment with only slight side effects for increasing erythro poiesis during autologous blood donation.

Zusammenfassung

Wir untersuchten die Wirkungen vier unterschiedlicher Dosie rungen von rekombinantem humanen Erythropoietin (rhEPO) auf die präoperative Eigenblutspende. 43 Patienten vor herz chirurgischen Eingriffen wurden in 5 Gruppen randomisiert (100, 200, 400 und 800 U/kg i. v. oder Plazebo) und über ei nen Zeitraum von vier Wochen jeweils zweimal wöchentlich therapiert. Bei einem Hämoglobinwert > 13 g/dl bzw. Häma tokrit > 34% wurde Eigenblut entnommen. Niedrig dosiertes rhEPO (100 bzw. 200 U/kg) hatte keinen Einfluß auf die ge spendete Eigenblutmenge, erst 400 und 800 U/kg führten zu einer signifikanten Erhöhung um 27% bzw. 39% (p < 0,01). Darüber hinaus zeigte sich ein verminderter Hämoglobin-Ab fall im Blutbild (p < 0,01). In den Gruppen bis 200 U/kg lag der Retikulozytenanstieg beim 2,5fachen des Ausgangswertes. Auch hier konnte ein signifikant erhöhter Anstieg um das 3,2 bzw. 3,6fache nur nach Therapie mit 400 bzw. 800 U/kg er zielt werden (p < 0,05 bzw. p < 0,01). Trotz oraler Eisen-Sub stitution sanken die Ferritin-Spiegel in allen Gruppen, wäh rend die Serum-Eisen- und Transferrin-Spiegel unbeeinflußt blieben. Leuko- und Thrombozytogenese blieben ebenso wie der arterielle Blutdruck unverändert. Bei 8 Patienten (19%) beobachteten wir leichte, reversible Nebenwirkungen. 34 Pa tienten (81 %) erhielten perioperativ ausschließlich autologe Transfusionen und nur 8 Patienten (19%) benötigten zusätz lich homologes Blut. Die Gabe von rhEPO in höherer Dosie rung (400 -800 U/kg) scheint demnach ein effektives und nebenwirkungsarmes Verfahren zur Steigerung der Erythro poese während der Eigenblutspende zu sein.

Key words

Recombinant proteins - Erythropoietin administration and dosage - Autologous blood - Heart surgery - Therapeutic use