A Prospective Assessment of the Effect of Aminophylline Therapy on Urine Output and Inflammation in Critically Ill Children

Abstract

Background: Aminophylline, an established bronchodilator, is also purported to be an effective diuretic and anti-inflammatory agent. However, the data to support these contentions are scant. We conducted a prospective, open-label, single arm, single center study to assess the hypothesis that aminophylline increases urine output and decreases inflammation in critically ill children.Methods: Children less than 18 years of age admitted to the pediatric intensive care unit who were prescribed aminophylline over a 24-h period were eligible for study. The use and dosing of aminophylline was independent of the study and was at the discretion of the clinical team. Data analyzed consisted of demographics, diagnoses, medications, and markers of pulmonary function, renal function, and inflammation. Data were collected at baseline and at 24-h after aminophylline initiation with primary outcomes of change in urine output and inflammatory cytokine concentrations.Results: Thirty-five patients were studied. Urine output increased significantly with aminophylline use [median increase 0.5 mL/kg/h (IQR: −0.3, 1.3), p = 0.05] while blood urea nitrogen and creatinine concentrations remained unchanged. Among patients with elevated C-reactive protein concentrations, levels of both interleukin-6 (IL-6) and IL-10 decreased at 24 h of aminophylline therapy. There were no significant differences in pulmonary compliance or resistance among patients invasively ventilated at both time points. Side effects of aminophylline were detected in 7 of 35 patients.Conclusion: Although no definitive conclusions can be drawn from this study, aminophylline may be a useful diuretic and effective anti-inflammatory medication in critically ill children. Given the incidence of side effects, the small sample size and the uncontrolled study design, further study is needed to inform the appropriate use of aminophylline in these children.

Xanthine Derivatives for Kidney Protection in the Critically Ill Pediatric Population: A Systematic Review

“…A total of seven studies were pooled for the analysis of serum creatinine. 2,4,5,9,10,13,14 This resulted in a total of 139 patients. The Q-statistic had a p-value of less than 0.05 and the I 2 -value was 71%, indicating significant heterogeneity.…”

“…A total of seven studies were pooled for the analyses of urine output. 1,3,5,6,8,13,14 This resulted in a total of 54 patients. Urine collection varies from one study to another, but the majority of the studies collected urine hourly for a total of 6 to 12 hours.…”

Administration of methylxathines in prevention of renal dysfunction in critically ill neonates (literary review)

“…Киснева недостатність спричинює накопичення значної кількості активного метаболіту аденозину, який утворюється внаслідок розпаду аденозинтрифосфату або аденозиндифосфату. Аденозин належить до числа вазоактивних молекул, які мають дилятуючу дію щодо більшості судин, зокрема мезентеріальних, але він одночасно викликає аденозин-триггерну прегломерулярну вазоконстрикцію з обмеженням ниркового кровозабезпечення та є посередником зворотнього тубуло-гломерулярного ефекту (tubulo-glomerular feedback) [5][6][7].…”

“…Але препарати даної групи, зокрема теофілін, демонструють інші механізми дії, важливі для критично хворих пацієнтів, одними з яких є діуретичний та ренопротекторний ефекти. Протекторний ренальний ефект даних препаратів обумовлений двома механізмами дії: блокуванням аденозинових рецепторів низькими дозами та інгібуванням фосфодіестерази IV типу високими дозами [7].…”

“…Метилксантини інгібують функції котранспорту Nа+/ НСО3-за рахунок збільшення внутрішньоклітинного цАМФ. Блокування двох патологічних шляхів активації вазоконстрикції амінофіліном/теофіліном призводить до покращення кровозабезпечення нирок та має, відповідно, ренопротекторну дію [5][6][7].…”