Zusammenfassung
Hintergrund
Der Ausschuss für Risikobewertung im Bereich der Pharmakovigilanz (PRAC) der Europäischen Arzneimittel-Agentur (European Medicines Agency, EMA) kam im Rahmen eines Risikobewertungsverfahrens zu dem Schluss, dass der Nutzen von hydroxyäthylstärkehaltigen Infusionslösungen („hydroxyethyl starch“, HES) die Risiken nicht länger überwiegt und empfahl am 14.06.2013 ein Ruhen der entsprechenden Zulassungen. Bis zum Abschluss des Verfahrens, das noch einige Monate in Anspruch nehmen kann, empfiehlt das Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) daher, von der Anwendung von HES abzusehen.
Ziel der Arbeit
Ziel dieses Beitrags ist es, die Datenlage möglichst objektiv und kompakt darzustellen und dem Leser die Grundlagen dafür zu liefern, sich am Ende ein eigenes Urteil bilden zu können. Zudem wird der Versuch unternommen, ein Konzept darzustellen, wie eine Infusionstherapie ohne HES gestaltet werden kann.
Material and Methoden
Anhand einer Literaturübersicht werden die Hintergründe dieser Entscheidung aufgeführt und die Nachvollziehbarkeit für die Intensivmedizin sowie die Notfall- und perioperative Medizin bewertet. Ferner wird ebenfalls basierend auf den Ergebnissen aktueller Studien ein Konzept der Infusionstherapie ohne Hydroxyäthylstärke erarbeitet.
Ergebnisse
Für Infusionsregimes ohne HES ist zu bedenken, dass Gelatine ein beachtliches Risiko an anaphylaktischen Reaktionen beinhaltet, die Übertragung der neuen Variante der Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung (bovine spongiforme Enzephalopathie, BSE) nicht grundsätzlich ausgeschlossen ist und sich auch Hinweise fanden, dass Gelatine – wahrscheinlich ähnlich wie HES – die Nieren schädigen kann. Auch im Hinblick auf die Kosten-Nutzen Analyse der Infusionslösungen können bei Erwachsenen Blutverluste in einer Größenordnung von bis zu 1–1,5 l mit balancierten Kristalloiden ersetzt werden (Basistherapie; 4- bis 5-fache Menge im Vergleich zum Blutverlust). Bei größeren Blutverlusten könnten geringe Mengen hyperonkotische Albuminlösung (20%ig) oder alternativ 5%ige Albuminlösung eingesetzt werden. Hierbei scheint die 20%ige Albuminlösung gewisse Vorteile zu besitzen, da sie einen hohen Volumeneffekt hat (rund 200%) und sich so günstiger auf die Flüssigkeitsbilanz auswirken kann als 5%ige Albuminlösung. Blutverluste über 2–3 l bedürfen in der Regel ohnehin der Gabe von Blutprodukten (z.B. „fresh frozen plasma“, FFP, und Erythrozytenkonzentrat, EK).
Schlussfolgerungen
Die HES-Lösungen der 3. Generation können nicht ohne Einschränkungen durch andere Kolloide ersetzt werden, und zukünftig werden Kristalloide in weiten Bereichen wieder verstärkt die Grundlage der Infusionstherapie bilden. Hierbei sollten bezüglich des Säure-Base-Haushalts balancierte Kristalloide den Vorzug erhalten. Insgesamt lehrt die Geschichte von HES eindrucksvoll, dass die Infusionstherapie, sei es nun in der Intensivmedizin, der perioperativen oder auch der Notfallmedizin, auf eine wissenschaftlich noch fundiertere Basis gestellt werden muss. Große prospektive Studien mit klinisch relevanten Endpunkten sind zwingend erforderlich.
Abstract
Background
Within the framework of a risk assessment procedure the Committee for Risk Assessment of Pharmacovigilance (PRAC) of the European Medicines Agency (EMA) came to the conclusion that the benefits of hydroxylethyl starch infusion solutions (HES) no longer outweighed the risks and on 14 June 2013 recommended that approval should be suspended. Until the procedure has finally been concluded, which could last several months, the Federal Institute for Drugs and Medical Products (BfArM) has recommended that HES should not be used.
Aim
The aim of this article is to present the data situation in the most objective and compact way and to ultimately give the reader the foundations in order to be able to form a personal opinion. In addition an attempt will be made to describe a concept how infusion therapy can be carried out without using hydroxyethyl starch (HES).
Material and methods
The background to this decision is given based on a review of the literature and the relevance for intensive care, emergency and perioperative medicine is assessed. Furthermore, a concept of infusion therapy without hydroxyethyl starch is formulated also based on the results of current studies.
Results
For infusion regimens without HES it should be noted that gelatin represents a considerable risk for anaphylactic reactions, that transfer of the new variants of Creutzfeldt-Jacob disease (bovine spongiform encephalopathy BSE) cannot fundamentally be excluded and that some evidence has been found that gelatin can cause kidney injury, probably in a similar way to HES. With respect to the cost-benefit analysis of infusion solutions, blood loss in adults of approximately 1-1.5 l can be substituted by balanced crystalloids (basic therapy 4–5 times compared to the amount of blood lost). For larger blood losses small amounts of hyperoncotic albumin solution (20 %) or alternatively 5 % albumin solution can be used. The 20 % albumin solution seems to have some advantages because it has a higher volume effect (approximately 200 %) and can be more favourable for the fluid balance than 5 % albumin solution. Blood losses greater than 2-3 l normally also require administration of blood products (e.g. fresh frozen plasma FFP and erythrocyte concentrates EC).
Conclusions
The third generation HES solutions cannot be completely replaced by other colloids and in future crystalloids will more strongly again broadly form the basis for infusion therapy. In this aspect balanced crystalloids have priority with respect to the acid-base equilibrium. The history of HES has impressively shown that infusion therapy must be adjusted on a scientifically founded basis, whether in intensive care medicine, perioperative or emergency medicine. Large prospective studies with clinically relevant endpoints are urgently needed.
Literatur
Antonelli M, Sandroni C (2013) Hydroxyethyl starch for intravenous volume replacement: more harm than benefit. JAMA 309:723–724
Auwerda JJ, Wilson JH, Sonneveld P (2002) Foamy macrophage syndrome due to hydroxyethyl starch replacement: a severe side effect in plasmapheresis. Ann Intern Med 137:1013–1014
Barron ME, Wilkes MM, Narvickis RJ (2004) A systematic review of the comparative safety of colloids. Arch Surg 193:552–563
Bayer O, Reinhart K, Sakr Y et al (2011) Renal effects of synthetic colloids and crystalloids in patients with severe sepsis: a prospective sequential comparison. Crit Care Med 39:1335–1342
Bayer O, Reinhart K, Kohl M et al (2012) Effects of fluid resuscitation with synthetic colloids or crystalloids alone on shock reversal, fluid balance, and patient outcomes in patients with severe sepsis: a prospective sequential analysis. Crit Care Med 40:2543–2551
Bellmann R, Feistritzer C, Wiedermann CJ (2012) Effect of molecular weight and substitution on tissue uptake of hydroxyethyl starch: a meta-analysis of clinical studies. Clin Pharmacokinet 51:225–236
Boniatti MM, Cardoso PR, Castilho RK, Vieira SR (2011) Is hyperchloremia associated with mortality in critically ill patients? A prospective cohort study. J Crit Care 26:175–179
Bork K (2005) Pruritus precipitated by hydroxyethyl starch: a review. Br J Dermatol 152:3–12
Boyd JH, Forbes J, Nakada TA et al (2011) Fluid resuscitation in septic shock: a positive fluid balance and elevated central venous pressure are associated with increased mortality. Crit Care Med 39:259–265
Brunkhorst FM, Engel C, Bloos F et al (2008) Intensive insulin therapy and pentastarch resuscitation in severe sepsis. N Engl J Med 358:125–139
Chappell D, Jacob M, Becker BF et al (2008) Expedition Glykokalyx – ein neu entdecktes „Great Barrier Reef“. Anaesthesist 57:959–969
Chappell D, Jacob M, Hofmann-Kiefer K et al (2008) A rational approach to perioperative fluid management. Anesthesiology 109:723–740
Chappell D, Bruchelt W, Schenk W et al (2008) Development of spontaneous subdural hematoma and bone marrow depression after hydroxyethyl starch administration. J Pediatr 153:579–581
Christidis C, Mal F, Ramos J et al (2001) Worsening of hepatic dysfunction as a consequence of repeated hydroxyethylstarch infusions. J Hepatol 35:726–732
Dart AB, Mutter TC, Ruth CA, Taback SP (2010) Hydroxyethyl starch (HES) versus other fluid therapies: effects on kidney function. Cochrane Database Syst Rev 1:CD007594
Faculty of Intensive Care Medicine, the Royal College of Anaesthetists, the Intensive Care Society and the College of Emergency Medicine. Risk benefit of HES solutions questioned by EMA. http://www.rcoa.ac.uk/news-and-bulletin/rcoa-news-and-statements/risk-benefit-of-hes-solutions-questioned-ema
Feldheiser A, Pavlova V, Bonomo T et al (2013) Balanced crystalloid compared with balanced colloid solution using a goal-directed haemodynamic algorithm. Br J Anaesth 110:231–240
Finfer S (2012) Hydroxyethyl starch in patients with trauma. Br J Anaesth 108:159–160
Finfer S, Bellomo R, Boyce N et al (2004) A comparison of albumin and saline for fluid resuscitation in the intensive care unit. N Engl J Med 350:2247–2256
Fries D, Hasibeder W, Kozek-Langenecker S et al (o J) Information Kompakt: Flüssigkeits- und Volumentherapie. http://www.oegari.at/web_files/dateiarchiv/473/Information%20Kompakt%20Fl%C3%BCssigkeits-%20und%20Volumentherapie%201.1.pdf
Gattas DJ, Dan A, Myburgh J et al (2013) Fluid resuscitation with 6 % hydroxyethyl starch (130/0.4 and 130/0.42) in acutely ill patients: systematic review of effects on mortality and treatment with renal replacement therapy. Intensive Care Med 39:558–568
Gattas DJ, Dan A, Myburgh J et al (2012) Fluid resuscitation with 6 % hydroxyethyl starch (130/0.4) in acutely ill patients: an updated systematic review and meta-analysis. Anesth Analg 114:159–169
Grocott MP, Gan TJ (2011) Fluid resuscitation ‚post Boldt’: throwing out the baby with the bathwater? Br J Hosp Med (Lond) 72:306–307
Guidet B, Martinet O, Boulain T et al (2012) Assessment of hemodynamic efficacy and safety of 6 % hydroxyethylstarch 130/0.4 vs. 0.9 % NaCl fluid replacement in patients with severe sepsis: the CRYSTMAS study. Crit Care 16:R94
Gurbuz HA, Durukan AB, Salman N et al (2013) Hydroxyethyl starch 6 %, 130/0.4 vs. a balanced crystalloid solution in cardiopulmonary bypass priming: a randomized, prospective study. J Cardiothorac Surg 8:71
Haase N, Perner A, Hennings LI et al (2013) Hydroxyethyl starch 130/0.38–0.45 versus crystalloid or albumin in patients with sepsis: systematic review with meta-analysis and trial sequential analysis. BMJ 346:f839
Harper NJ, Dixon T, Dugué P et al (2009) Suspected anaphylactic reactions associated with anaesthesia. Anaesthesia 64:199–211
Hartog C (2013) Kommentar zum Beitrag „Sind synthetische Kolloide noch indiziert?“ von Jacob M und Chappell D. Intensiv News MEDICOM. http://www.medicom.cc/medicom-de/inhalte/intensiv-news/entries/IN213/Kommentar-zum-Beitrag-Sind-synthetische-Kolloide-noch-indiziert.php
Hartog CS, Brunkhorst FM, Engel C et al (2011) Are renal adverse effects of hydroxyethyl starches merely a consequence of their incorrect use? Wien Klin Wochenschr 123:145–155
Hartog CS, Reinhart K (2012) CRYSTMAS study adds to concerns about renal safety and increased mortality in sepsis patients. Crit Care 16:454
Hartog CS, Welte T, Schlattmann P, Reinhart K (2013) Volumentherapie mit Hydroxyäthylstärke beim kritisch kranken: eine Neubewertung. Dtsch Arztebl 26:451–459
Jacob M, Chappell D (2013) Nach VISEP, CHEST, 6S und… Sind synthetische Kolloide noch indiziert? JA – wir benötigen weiterhin künstliche Kolloide, wenn… Intensiv News MEDICOM. http://www.medicom.cc/medicom-de/inhalte/intensiv-news/entries/IN113/Pro-Nach-VISEP-CHEST-6S-und-Sind-synthetische-Kolloide-noch-indiziert.php
Jacob M, Chappell D (2013) Ein Plädoyer für die Ehrlichkeit – Antwort auf den Kommentar von PD Hartog und Prof. Reinhart. Intensiv News MEDICOM. http://www.medicom.cc/medicom-de/inhalte/intensiv-news/entries/IN313/7-Ein-Plaedoyer-fuer-die-Ehrlichkeit.php
Jacob M, Chappell D, Hofmann-Kiefer K et al (2012) The intravascular volume effect of Ringer’s lactate is below 20 %: a prospective study in humans. Crit Care 16:R86
Jacob M, Chappell D, Hofmann-Kiefer K et al (2007) Determinants of insensible fluid loss. Perspiration, protein shift and endothelial glycocalyx. Anaesthesist 56:747–758, 760–764
Jacob M, Chappell D, Conzen P et al (2008) Small-volume resuscitation with hyperoncotic albumin: a systematic review of randomized clinical trials. Crit Care 12:R34
Jacob M, Chappell D, Rehm M (2007) Clinical update: perioperative fluid management. Lancet 369:1984–1986
Jacob M, Rehm M, Orth V et al (2003) Exact measurement of the volume effect of 6 % hydoxyethyl starch 130/0.4 (Voluven) during acute preoperative normovolemic hemodilution. Anaesthesist 52:896–904
James MF, Michell WL, Joubert IA et al (2011) Resuscitation with hydroxyethyl starch improves renal function and lactate clearance in penetrating trauma in a randomized controlled study: the FIRST trial (Fluids in Resuscitation of Severe Trauma). Br J Anaesth 107:693–702
Joannidis M (2013) Nach VISEP, CHEST, 6S und … Sind synthetische Kolloide noch indiziert? NEIN – wir brauchen keine künstlichen Kolloide mehr! Intensiv News MEDICOM. http://www.medicom.cc/medicom-at/inhalte/intensiv-news/entries/IN113/Contra-Nach-VISEP-CHEST-6S.php
Kozek-Langenecker SA, Afshari A, Albaladejo P et al (2013) Management of severe perioperative bleeding: guidelines from the European Society of Anaesthesiology. Eur J Anaesthesiol 30:270–382
Laubenthal H (1997) BSE und Heparin- bzw. Gelatinepräparate. Anaesthesist 46:253–254
Laxenaire MC, Charpentier C, Feldman L (1994) Anaphylactoid reactions to colloid plasma substitutes: incidence, risk factors, mechanisms. A French prospective multicentre enquiry. Ann Fr Anaesth Réanim 13:301–310
Levick JR (2004) Revision of the Starling principle: new views of tissue fluid balance. J Physiol 557:704
Lukasewitz P, Kroh U, Löwenstein O et al (1998) Quantitative Untersuchungen zur Gewebespeicherung von mittelmolekularer Hydroxyäthylstärke 200/0,5 bei Patienten mit Multiorganversagen. Anaesth Intensivmed 5:42–46
McCluskey SA, Karkouti K, Wijeysundera D et al (2013) Hyperchloremia after noncardiac surgery is independently associated with increased morbidity and mortality: a propensity-matched cohort study. Anesth Analg 17:412–421
Martin C, Jacob M, Vicaut E et al (2013) Effect of Waxy Maize-derived hydroxyethyl starch 130/0.4 on renal function in surgical patients. Anesthesiology 118:387–394
Metze D, Reimann S, Szepfalusi Z et al (1997) Persistent pruritus after hydroxyethyl starch infusion therapy: a result of long-term storage in cutaneous nerves. Br J Dermatol 136:553–559
Mayor S (2013) Exclusion of suspect data raises question mark over safety of common plasma substitute. BMJ 346:f1132
Myburgh JA, Finfer S, Bellomo R et al (2012) Hydroxyethyl starch or saline for fluid resuscitation in intensive care. N Engl J Med 367:1901–1911
Navickis RJ, Haynes GR, Wilkes MM (2012) Effect of hydroxyethyl starch on bleeding after cardiopulmonary bypass: a meta-analysis of randomized trials. J Thorac Cardiovasc Surg 144:223–230
Patel A, Waheed U, Brett SJ (2013) Randomised trials of 6 % tetrastarch (hydroxyethyl starch 130/0.4 or 0.42) for severe sepsis reporting mortality: systematic review and meta-analysis. Intensive Care Med 39:811–822
Perel P, Roberts I, Ker K (2013) Colloids versus crystalloids for fluid resuscitation in critically ill patients. Cochrane Database Syst Rev 2:CD000567
Deutsche Gesellschaft für Anästhesiologie und Intensivmedizin (2011) Muss der klinische Einsatz moderner Hydroxyethylstärke-Lösungen gegenwärtig neu bewertet werden? Stellungnahme des Präsidiums der DGAI vom 21.02.2011. Anaesth Intensivmed 52:172–173
Perner A, Haase N, Guttormsen AB et al (2012) Hydroxyethyl starch 130/0.42 versus Ringer’s acetate in severe sepsis. N Engl J Med 367:124–134
Pries AR, Secomb TW, Gaehtgens P (2000) The endothelial surface layer. Pflugers Arch 440:653–666
Rehm M, Conzen PF, Peter K, Finsterer U (2004) The Stewart model. „Modern“ approach to the interpretation of the acid-base metabolism. Anaesthesist 53:347–357
Rehm M, Haller M, Brechtelsbauer H et al (1998) Extra protein loss not caused by surgical bleeding in patients with ovarian cancer. Acta Anaesthesiol Scand 42:39–46
Rehm M, Haller M, Orth V et al (2001) Changes in blood volume and hematocrit during acute preoperative volume loading with 5 % albumin or 6 % hetastarch solutions in patients before radical hysterectomy. Anesthesiology 95:849–856
Rehm M, Orth V, Kreimeier U et al (2000) Changes in intravascular volume during acute normovolemic hemodilution and intraoperative retransfusion in patients with radical hysterectomy. Anesthesiology 92:657–664
Rehm M, Orth VH, Kreimeier U et al (2001) Changes in blood volume during acute normovolemic hemodilution with 5 % albumin or 6 % hydroxyethylstarch and intraoperative retransfusion. Anaesthesist 50:569–579
Rehm M, Paptistella M, Dieterich H-J (2013) Volumenersatzlösungen. In: Roissaint, Werner, Zwißler (Hrsg) 3. Aufl. Springer, Berlin Heidelberg New York Tokio
Rehm M, Zahler S, Lotsch M et al (2004) Endothelial glycocalyx as an additional barrier determining extravasation of 6 % hydroxyethyl starch or 5 % albumin solutions in the coronary vascular bed. Anesthesiology 100:1211–1223
Reinhart K, Brunkhorst FM, Engel C et al (2008) Study protocol of the VISEP study. Response of the SepNet study group. Anaesthesist 57:723–728
Reinhart K, Hartog CS (2012) Hydroxyethyl starch in patients with trauma. Br J Anaesth 108:321–322
Schabinski F, Oishi J, Tuche F et al (2009) Effects of a predominantly hydroxyethyl starch (HES)-based and a predominantly non HES-based fluid therapy on renal function in surgical ICU patients. Intensive Care Med 35:1539–1547
Schmidt-Hieber M, Loddenkemper C, Schwartz S et al (2006) Hydrops lysosomalis generalisatus – an underestimated side effect of hydroxyethyl starch therapy? Eur J Haematol 77:83–85
Schortgen F, Lacherade JC, Bruneel F et al (2001) Effects of hydroxyethylstarch and gelatin on renal function in severe sepsis: a multicentre randomised study. Lancet 357:911–916
Shaw AD, Kellum JA (2013) The risk of AKI in patients treated with intravenous solutions containing hydroxyethyl starch. Clin J Am Soc Nephrol 8:497–503
Ständer S, Szépfalusi Z, Bohle B (2001) Differential storage of hydroxyethyl starch (HES) in the skin: an immunoelectron-microscopical longterm study. Cell Tissue Res 304:261–269
Thomas-Rueddel DO, Vlasakov V, Reinhart K et al (2012) Safety of gelatin for volume resuscitation – a systematic review and meta-analysis. Intensive Care Med 38:1134–1142
Van Der Linden P, James M, Mythen M, Weiskopf RB (2013) Safety of modern starches used during surgery. Anesth Analg 116:35–48
Waitzinger J, Bepperling F, Pabst G et al (1998) Pharmacokinetics and tolerability of a new Hydroxyethyl Starch (HES) specification [HES (130/0.4)] after single-dose infusion of 6 % or 10 % solutions in healthy volunteers. Clin Drug Investig 16:151–160
Wiedermann CJ, Joannidis M (2013) Increased mortality after infusion of „modern“ hydroxyethyl starch. Swiss Med Wkly 143:w13747
Wiedermann CJ, Joannidis M (2012) Mortality after hydroxyethyl starch 130/0.4 infusion: an updated meta-analysis of randomized trials. Swiss Med Wkly 142:w1365
Wiedermann CJ, Dunzendorfer S, Gaioni LU et al (2010) Hyperoncotic colloids and acute kidney injury: a meta-analysis of randomized trials. Crit Care 14:R191
Winstedt D, Hanna J, Schött U (2013) Albumin-induced coagulopathy is less severe and more effectively reversed with fibrinogen concentrate than is synthetic colloid-induced coagulopathy. Scand J Clin Lab Invest 73:161–169
Wise J (2013) Boldt: the great pretender. BMJ 346:f1738
Yunos NM, Bellomo R, Hegarty C et al (2012) Association between a chloride-liberal vs chloride-restrictive intravenous fluid administration strategy and kidney injury in critically ill adults. JAMA 308:1566–1572
Zander R, Boldt J, Engelmann L et al (2007) Studienprotokoll der VISEP-Studie Eine kritische Stellungnahme. Anaesthesist 56:71–77
Zampieri FG, Ranzani OT, Morato PF et al (2013) Effect of intraoperative HES 6 % 130/0.4 on the need for blood transfusion after major oncologic surgery: a propensity-matched analysis. Clinics (Sao Paulo) 68:501–509
Zarychanski R, Abou-Setta AM, Turgeon AF et al (2013) Association of hydroxyethyl starch administration with mortality and acute kidney injury in critically ill patients requiring volume resuscitation: a systematic review and meta-analysis. JAMA 309:678–688
Mutter TC, Ruth CA, Dart AB (2013) Hydroxyethyl starch (HES) versus other fluid therapies: effects on kidney function. Cochrane Database Syst Rev 7:CD007594
Einhaltung der ethischen Richtlinien
Interessenkonflikt. M. Rehm leitet aktuell 2 klinische Studien, von denen eine von CSL Behring, eine von Fresenius Kabi unterstützt wird. Er hat in den letzten 2 Jahren von CSL Behring und Fresenius Kabi Reisekosten und Honorare für Vorträge erhalten. Das vorliegende Manuskript enthält keine Studien an Menschen oder Tieren.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Rehm, M. Anwendungsbeschränkung für Hydroxyäthylstärke. Anaesthesist 62, 644–655 (2013). https://doi.org/10.1007/s00101-013-2220-8
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s00101-013-2220-8