Apheresis Techniques for the Treatment of Hyperbilirubinemia in the Nephrology Unit

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Corrado Pluvio

Emanuela de Pascale1, Gaia Marinelli1, Pietro Iulianiello2, Rossana Matrisciano2, Davide Viggiano2, Corrado Pluvio1

1 AORN dei Colli, “D. Cotugno” Hospital, Department of Dialysis with Hepatic-Infective Complications, via L. Bianchi, 80131, Naples, Italy
2 Department of Translational Medical Sciences, University of Campania “L. Vanvitelli”, Naples

Corresponding author:
Prof. Davide Viggiano
UON Nefrologia e dialisi
Dip. Scienze mediche traslazionali
Università della Campania, Napoli
Email: davide.viggiano@unicampania.it

 

Abstract

Therapeutic apheresis is an important hematological and nephrological method for conditions with altered plasma composition. It is also indicated for the removal of protein-bound molecules, such as bilirubin. Several techniques can remove these compounds, such as the extracorporeal circulation molecular adsorption system (MARS), plasma exchange (PEX), and plasma adsorption and perfusion (PAP). Here we report our experience in the comparison between MARS, PEX and PAP, since current guidelines do not specify which method is the most appropriate and under which circumstances it should be used.

The choice of technique cannot be based on the desired plasma bilirubin concentration, since these three techniques show similar results with a similar final outcome (exitus). In fact, PAP, PEX and MARS significantly reduce bilirubin levels, but the degree of reduction is not different among the three. Furthermore, the three techniques do not differ in the rate of cholinesterase change, while less reduction of liver transaminases was found by using PAP.

MARS should be preferred in the case of renal involvement (hepatorenal syndrome with hyperbilirubinemia). PAP has the advantage of being simple and inexpensive. PEX remains an option when emergency PAP is not available, but the risk of using blood products (plasma and albumin) must be considered.

Keywords: Molecular Adsorbent Recirculating System, MARS, Plasma Adsorption Perfusion, plasma exchange

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Introduzione: inquadramento storico

La gialla discolorazione della pelle e occhi, lo yearkon ebraico, è una dei mali che la Bibbia riporta qualora non si ascolti la voce di Dio (Deuteronomio 28, 21). Già nel 500 a.C. se ne riconosce la causa nella ostruzione o costipazione del fegato, come riportato dal medico bizantino Alessandro di Tralles, e, infatti, la bile gialla è uno dei quattro umori identificati da Ippocrate di Cos (morto nel 377 a.C.).

Verso la fine del 1800 lo sviluppo di tecniche biochimiche applicate alla clinica porta alla identificazione della bilirubina (fra gli altri anche Virchow diede importanti contributi).

Nel 1933 Zimmermann e Yannet scoprono che il Kernicterus (una degenerazione dei gangli della base in corso di ittero, descritta da Christian Georg Schmorl nel 1904 e prima da Johannes Orth nel 1875) è causato dalla deposizione di bilirubina a livello cerebrale [1].

La bilirubina è lipofila, può attraversare la barriera emato-cerebrale. Gerard Odell nel 1959 [2] e poi il celebre Gilbert nel 1973 [3] dimostrano allora che l’albumina plasmatica riduce i livelli plasmatici di bilirubina grazie a un potente legame fra i due.

Nonostante la coeva introduzione della emodialisi, queste tecniche non si presentano come utili a rimuovere la bilirubina, proprio a causa del forte legame con la albumina, e solo la dialisi peritoneale presenta di una qualche utilità al proposito nei lontani anni ’60 [4].

Nei primi anni ’50 un biochimico dell’Università di Harvard (Boston), Edwin Cohn, usando un pool di plasma umano, sviluppò una procedura su larga scala per la purificazione dell’albumina come alternativa al plasma liofilizzato per i soldati feriti. La “centrifuga di Cohn” fu, di fatto, un antenato della plasmaferesi [5]. 

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