Impact of hydroxyethyl starch and modified fluid gelatin on granulocyte phenotype and function

Abstract

BACKGROUND: Patients with neutropenia or granulocyte dysfunction may require granulocyte transfusions for adequate immune restoration. High-molecular-weight hydroxyethyl starch (HES) is the most commonly used sedimentation agent to enhance granulocyte collection efficiency. However, authorities recently restricted the use of HES due to its unfavorable risk-benefit profile. As modified fluid gelatin (MFG) is already used as an alternative sedimentation agent, we tested the hypothesis that MFG is not inferior to HES in terms of the functionality and viability of granulocytes. STUDY DESIGN AND METHODS:Granulocytes from ten healthy donors were isolated, aliquoted and incubated in parallel for 2 hours with either 0% (control), 7.5%, 15%, or 30% MFG (Gelafundin) or HES (Hespan), respectively, and granulocyte migration, chemotaxis, reactive oxygen species (ROS) production, neutrophil extracellular trap formation (NETosis), antigen expression, and viability were subsequently investigated in vitro. RESULTS:Relative to the controls, all three concentrations of HES compared to only 15% and 30% MFG lowered migration distances, and the 15% and 30% concentrations of both sedimentation agents reduced track straightness. HES resulted in lower CD11b expression and higher CD62L expression compared to MFG and the controls, whereas the differences for CD66b did not reach statistical significance. No significant differences in the timing of ROS production or NETosis, or in neutrophil viability or respiratory burst were observed. CONCLUSION:These results indicate that MFG is not inferior to HES in terms of granulocyte function in vitro when used at equal concentrations, and that potential impairment of granulocyte function can occur with HES.From the

Polymorphonuclear Cell Chemotaxis and Suicidal NETosis: Simultaneous Observation Using fMLP, PMA, H7, and Live Cell Imaging

“…NET formation is described as E T50 NETs in minutes, which is the time point of half-maximum effect of NET formation reached during the experiment. The sufficiency of analyzing time-resolved DAPI staining for NETosis identification has already been proven [ 22 , 24 ]. The “Spots” tool tracked each cell movement for the entire period of observation.…”

“…Each of the methods stated here has its advantages and disadvantages, meaning it is up to the researchers to decide which method is the most suitable for their investigation. Live cell imaging [ 12 , 22 ] uses viable neutrophils with the possibility of cell observation over any length of time and using any desired stimulus. With further development, this method could become the new gold standard, combining its advantages with solutions to the disadvantages of former methods.…”

Einsatz von Hydroxyethylstärke (HES) als Sedimentationsbeschleuniger bei der Gewinnung von Granulozytenkonzentraten

“…Die Gewinnung von GK mit einer modifizierten Gelatine-Lösung als Sedimentationsbeschleuniger ist möglich, führt aber im Vergleich zu hochmolekularem HES zu einer niedrigeren Gesamtgranulozytenzahl im Produkt [11], wobei Gelatine-Lösung im Hinblick auf die Funktion der gesammelten Granulozyten gegenüber HES nicht unterlegen ist [12]. Andere HES-freie Alternativen wurden evaluiert, sind aber bisher bzgl.…”

Granulozytentransfusion: Update 2020

“…Doch auch in einigen Untersuchungen beobachtete immunsuppressive Eigenschaften von HES [33 -38] und generelle Auswirkungen von Sedimentationsbeschleunigern auf die Granulozytenfunktionalität sollten bedacht werden. In einer vergleichenden In-vitro-Untersuchung zeigte sich eine dosisabhängige Beeinflussung mehrerer Zellfunktionen von Granulozyten sowohl durch HES als auch durch Gelatine, wobei die Hydroxyethylstärke etwas schlechter abschnitt [39]. Eine weitere Anpassung des Aphereseverfahrens unter Verwendung von Flüssiggelatine könnte unter Gewinnung höherer Zellzahlen also in Zukunft eine vielversprechende Option darstellen.…”

“…Eine Zellzählung sollte durchgeführt werden, um eine Mindestdosierung (1 × 10 10 bei Erwachsenen und 0,5 × 10 9 /kg Körpergewicht bei Neugeborenen) nicht zu unterschreiten. Eine tatsächliche Funktionsprüfung [39,42] der Granulozyten vor Infusion ist bisher nicht vorgesehen, sondern die kli- nische Wirkung wird erhofft und beobachtet, nachdem die GKs mit 30 Gy bestrahlt wurden [1].…”