Markers of coagulation and fibrinolysis activation in women with venous thrombolism – phase and extension dependence of the disease process

Zgodnie z wciąż aktualną koncepcją, sformułowaną przez Virchova, oprócz składu chemicznego krwi, za prawidłową hemostazę odpowiedzialne są również stan ściany naczynia krwionośnego (z uwzględnieniem szczególnej roli śródbłonka naczyniowego) oraz charakter przepływu krwi. Zakrzepica jest poważną jednostką chorobową, a rozpoznanie stanu przedzakrzepowego jest podstawą jej zapobiegania [1–3].
Żylna choroba zakrzepowo-zatorowa żył jest jedną z najczęstszych przyczyn hospitalizacji często powoduje wielomiesięczne wyłączenie chorego z czynnego życia zawodowego, a występujące powikłania pod postacią zespołu pozakrzepowego prowadzą zazwyczaj do inwalidztwa. Czyni to z niej nie tylko istotny problem diagnostyczno-terapeutyczny, ale i społeczny [4–6]. W oparciu o wyniki badań epidemiologicznych przeprowadzonych w Europie Zachodniej można sądzić, że w Polsce co roku ok. 60 tys. osób zapada na zakrzepicę żył kończyn dolnych, a ok. 20 tys. z nich umiera z powodu zatoru tętnicy płucnej [7–9]. Pierwsza faza choroby zakrzepowej, w której ryzyko zatoru jest największe określana jest jako zakrzepica ostra. Czas trwania ostrej fazy choroby wynosi ok. 2 tyg. [10, 11]. Następujący po niej proces określany jest jako zakrzepica przewlekła – skrzepliny w przeciągu ok. 6 mies. ulegają organizacji i rekanalizacji. Pełna rekanalizacja zależy od rozległości zakrzepicy oraz podjętego leczenia [12–14]. Naturalnym zejściem zakrzepicy jest zespół pozakrzepowy. Występuje on u każdego chorych po przebytej zakrzepicy żył głębokich, a jego nasilenie koreluje z rozległością przebytego procesu [13–15].
Celem pracy było określenie czy faza i rozległość procesu zakrzepowego monitorowana w badaniu USG znajduje odzwierciedlenie w oznaczeniach określonych markerów aktywacji układów krzepnięcia i fibrynolizy, co może pomóc w wykreowaniu zestawu oznaczeń laboratoryjnych, pomocnych w diagnostyce ostrej fazy choroby.
Materiał i metody
Badaniami objęto 177 kobiet, diagnozowanych w pracowni USG ICZMP w Łodzi, prezentujących objawy kliniczne sugerujące rozpoznanie zakrzepicy. Wśród nich populację badaną stanowiły 94 kobiety, u których rozpoznano w badaniu USG żylną chorobę zakrzepowo-zatorową (ŻChZZ). Z badanej grupy wykluczono kobiety z podejrzeniem stanów chorobowych znacząco wpływających na koagulogram, takich jak np. choroba nowotworowa.
Badane podzielono na III grupy, w zależności od fazy klinicznej zakrzepicy; za kryterium podziału przyjęto czas trwania choroby: Z1: kobiety z zakrzepicą ostrą – do 2 tyg. fazy objawowej (n=19); Z2: kobiety z zakrzepicą przewlekłą – powyżej 2 tyg. do 6 mies. fazy objawowej (n=21); Z3: kobiety z zespołem pozakrzepowym powyżej 6 mies. fazy objawowej (n=54). Określano także rozległość procesu zakrzepowego z zachowaniem podziału układu żylnego na segmenty: biodrowy, udowy, podkolanowy i goleni: Jako zakrzepicę ograniczoną określano zmiany obejmujące nie więcej niż 2 segmenty (częściowe zajęcie segmentu traktowano jako wynik dodatni); jako zakrzepicę rozległą – zmiany obejmujące więcej niż 2 segmenty. Grupę odniesienia (GO) stanowiły 83 kobiety w wieku 52,5±5,9 lat, bez ultrasonograficznych cech zakrzepicy (brak zmian potwierdzono w badaniu kontrolnym wykonywanym w okresie 2 tyg. do miesiąca od badania wstępnego).
W grupie odniesienia wiek badanych kobiet zamykał się między 37. a 75. rokiem życia i wynosił średnio 52,5 lat, natomiast w grupie badanej średni wiek to 50,1 lat (36.–71. rok życia). Średnie wieku w grupie odniesienia i badanej nie wykazywały różnic istotnych statystycznie (p>0,05). Dane demograficzne zestawiono w tab. I.
Badania USG-CD wykonywano aparatem firmy GE logiq 500 pro, stosując głowice szerokopasmowe covex 2,5–5,5 MHz w ocenie żyły głównej dolnej i naczyń biodrowych. W ocenie żył kończyn dolnych do poziomu goleni stosowano głowicę liniową 4,5–9 MHz. Rozpoznanie zakrzepicy oparto na dodatnim wyniku próby uciskowej i wyniku próby kompresji dystalnej. Ocenę prowadzono zgodnie ze standardami przyjętymi w piśmiennictwie [14]. Wszystkie kobiety miały więcej niż jedno badanie USG-CD (od 2 do 6 badań).
W ramach diagnostyki laboratoryjnej fazy zakrzepowej i rozległości procesu zakrzepowego oznaczano: fragmenty protrombiny F1+2 (marker trombinogenezy), kompleksy trombina-antytrombina TAT (marker trombinogenezy), D-dimery oraz kompleksy plazmina-alfa2-antyplazmina (PAP). D-Dimery oznaczano metodą turbidymetryczną (produkt degradacji fibrynogenu i fibryny poprzez główny enzym układu fibrynolitycznego – plazminę obecny w próbce osocza; zakres normy: 0–0,2 µg/l). Natomiast metodę immunoenzymatyczną ELISA stosowano w celu oznaczenia:
w fragmentów protrombiny 1+2 (F1+2) – jest to długoterminowy marker generacji trombiny; zakres normy 0,4–1,1 nmol/l;
w kompleksów trombina-antytrombina III (TAT) – zakres normy: 1,0–4,1 µg/l;
w kompleksów plazmina-antyplazmina (PAP) – zakres normy: 120–700 µg/l.
W opracowaniu statystycznym uzyskanych wyników stosowano test t-Studenta dla prób niezależnych (ocena różnic pomiędzy średnimi badanych parametrów po potwierdzeniu normalności rozkładu danych przy użyciu testu Shapiro-Wilka), test U Manna Whitneya (w przypadku odrzucenia hipotezy normalności rozkładu). Porównania między grupami (dla parametrów wyrażonych w skali nominalnej) badano testem χ² lub testem dokładnym Fishera.
Wyniki
Wyniki badań koagulologicznych, charakteryzujących aktywację układów krzepnięcia i fibrynolizy przedstawiały się następująco:
1. Fragment F1+2 protrombiny. W grupie odniesienia średnie stężenie F1+2 protrombiny wyniosło 1,49 ng/ml, w fazach Z1 – 1,79 ng/ml, w fazie Z2 – 2,11 ng/ml, w fazie Z3 – 1,53 ng/ml. Dokonując porównań pomiedzy poszczególnymi fazami nie stwierdzono różnic istotnych statystycznie – tab. II.
2. Kompleksy trombina-antytrombina TAT. Średnie stężenie TAT w grupie odniesienia wynosiło 7,29 µg/l, natomiast w grupie badanej w fazie Z1 10,27 µg/l, najwyższe było w fazie Z2 i wynosiło 13,25 µg/l, a w Z3 – 8,07 µg/l. Istotność statystyczną (p<0,05) wykazano pomiędzy następującymi grupami GO-GB, GO-Z1, GO-Z2. Wykazano ją również oceniając rozległość procesu zakrzepowego: zmiany rozległe w fazie ostrej w stosunku do zmian pozakrzepowych (p<0,05) – tab. III.
3. D-dimery. Jednym z markerów oceniających fibrynolizę są D-dimery – produkty degradacji fibryny przez plazminę. Średnie stężenie D-dimerów w grupie odniesienia wynosiło 253,0 µg/l, natomiast w grupach Z1 – 676,6 µg/l, Z2 – 506,1 µg/l, Z3 – 410,9 µg/l. Najwyższe stężenie D-dimerów występuje w fazie ostrej zakrzepicy, a porównanie z grupą odniesienia wykazuje istotność statystyczną (p<0,01). Oceniając rozległość zakrzepicy w zależności od fazy wykazano istotność statystyczną zakrzepicy rozległej w fazach Z1–Z3 (p<0,001), Z2–Z3 (p<0,01) – tab. IV.
4. Kompleksy plazmina-antyplazmina. Średnie stężenie kompleksów PAP, jednego z markerów fibrynolizy, w grupie odniesienia wyniosło 861,5 µg/ml, najwyższe było w fazie ostrej zakrzepicy Z1 – 1212,7 µg/ml. Istotność statystyczną wykazano pomiędzy grupą odniesienia a wszystkimi fazami procesu zakrzepowego, wykazano ją również dokonując porównań między grupami: Z1–Z2 (p<0,05) i Z1–Z3 (p<0,05). Oceniając zależność rozległości w poszczególnych fazach procesu zakrzepowego wykazano istotność statystyczną dla zmian ograniczonych w fazach Z1–Z3 oraz dla zmian rozległych w fazach Z1–Z2 – tab. V.
Dyskusja
Żylna choroba zakrzepowa stanowi istotny problem epidemiologiczny na całym świecie [16]. Przy zakrzepicy żył głębokich odmienne znaczenie kliniczne przypisuje się zakrzepicy proksymalnej (segment udowo-biodrowy) i obwodowej, a dotyczy to przede wszystkim większego zagrożenia zatorem tętnicy płucnej w przypadku zakrzepicy proksymalnej. Niepokojące jest to, że pomimo rozwoju współczesnej medycyny nie obserwuje się w ciągu ostatnich 20 lat wyraźnego spadku śmiertelności z powodu zatoru tętnicy płucnej. Istnieje wiele przyczyn tej sytuacji, a podstawową jest wzrost zachorowalności na choroby żył, a zwłaszcza na zakrzepicę żył głębokich, uważaną obecnie w krajach rozwiniętych za chorobę społeczną.
Od wielu lat trwają poszukiwania laboratoryjnych testów umożliwiających wykrycie zagrożenia zakrzepowego. Testy takie miałyby duże znaczenie kliniczne, gdyż dzięki nim możliwe byłoby np. wyodrębnienie osób, wymagających intensywnej profilaktyki przeciwzakrzepowej.
Duży postęp w ocenie generacji aktywnych czynników krzepnięcia doprowadzającej do tworzenia się trombiny stanowi oznaczanie tzw. peptydów aktywacyjnych, np. peptydu tworzącego się w czasie konwersji protrombiny w trombinę (fragment F1+2). Zgodnie z definicją wprowadzoną przez Bauera I Rosenberga [17], biochemicznym wykładnikiem stanu przedzakrzepowego jest wzrost aktywności czynnika Xa przy prawidłowej lub nieznacznie tylko podwyższonej aktywności trombiny. Z nowszych badań wynika, że tylko u ok. 25% spośród chorych na trombofilię stwierdzono wzrost stężenia peptydu F1+2. W badaniach przeprowadzonych na grupach kobiet w różnych fazach zakrzepicy nie wykazano różnic istotnych statystycznie. Oceniając rozległość procesu zakrzepowego w poszczególnych fazach choroby nie uzyskano wartości średniego stężenia wyższego niż w grupie odniesienia.
Nie jest możliwe oznaczenie kluczowego enzymu krzepnięcia – trombiny, gdyż tworzy ona natychmiast kompleks ze swoim inhibitorem – antytrombiną III
(-TAT). Intensywność przebiegającej in vivo trombinogenezy odzwierciedla pomiar stężenia kompleksów TAT. Kompleksy TAT powstają w wyniku inaktywacji trombiny przez antytrombinę III, są nieodwracalne i stosunkowo szybko usuwane z krążenia przez układ siateczkowo-śródbłonkowy wątroby. La Capra i wsp. [18] wskazują na kompleks TAT jako najbardziej pewny marker procesu zakrzepowego. Jednak odznacza się on zbyt małą, 40% specyficznością [6], by zająć miejsce skryningowego testu zakrzepicy [19, 20].
W naszym badaniu grupa kobiet z zakrzepicą miała znamiennie wyższe poziomy TAT w porównaniu do grupy odniesienia – nie wykazano natomiast zależności poziomów TAT od fazy zakrzepicy. Znamiennie wyższy poziom oznaczenia uzyskano w grupie zakrzepic ostrych o znacznej rozległości.
Przebiegająca wewnątrznaczyniowo aktywacja krzepnięcia i fibrynolizy powoduje pojawienie się we krwi szeregu markerów aktywacji hemostazy. Odzwierciedlają one stan czynnościowy komórek śródbłonka naczyniowego, wczesną aktywację krzepnięcia zależną od płytek krwi wewnątrznaczyniową generację trombiny i tworzenie fibryny, oraz aktualny stan układu fibrynolitycznego [6]. Oprócz D-dimeru testem tego typu jest pomiar w osoczu stężenia kompleksów PAP. Wysokie stężenie PAP w połączeniu z wysokimi stężeniami PAI-1 świadczą o wyraźnym upośledzeniu procesów fibrynolitycznych.
W wyniku przebiegającego wieloetapowo procesu proteolitycznej degradacji fibrynogenu i fibryny przez plazminę powstają różne molekuły, określone wspólną nazwą produktów degradacji fibrynogenu i fibryny przez plazminę, gdzie końcowym produktem trawienia fibryny stabilizowanej przez czynnik XIII jest fragment D-d
(D-dimer), najmniejszy i bardzo specyficzny produkt rozpadu włóknika, charakteryzujący się opornym na działanie plazminy wiązaniem krzyżowym γ-γ- [21]. Oznaczenie stężenia D-dimerów – markera rozpadu stabilnej fibryny jest elementem wykonywanym po wstępnej ocenie klinicznej. W badaniach ostatnich 10 lat, obejmujących ok. 10 tys. pacjentów potwierdzono jego wiarygodność, jako testu wykluczającego ŻChZZ, jeśli poziom D-dimerów jest niższy niż 500 ng/ml, a we wstępnej ocenie prawdopodobieństwa choroby określa się jako niskie lub średnie –pacjenta można dalej nie diagnozować i odstąpić od leczenia farmakologicznego. U naszych pacjentek średnie stężenie D-dimerów przekraczało zakres wartości referencyjnych we wszystkich fazach choroby, aczkolwiek różnice istotne statystycznie wystąpiły w fazie ostrej.
Proces rozległy w fazie Z1 wykazywał najwyższe stężenie D-dimerów, mniejsze stężenie uzyskano w fazie Z2 w porównaniu z grupą odniesienia, przy czym dla obu faz uzyskano istotność statystyczną. Faza pozakrzepowa jest procesem powolnej stabilizacji uczynnionej fibrynolizy i stężenia D-dimerów.
Powstająca w przebiegu aktywacji fibrynolizy plazmina tworzy kompleks z inhibitorem alfa-2-antyplazminą (kompleks PAP). Z badań własnych wynika, że kobiety z rozpoznaną zakrzepicą mają wyraźnie podwyższone poziomy PAP w fazie ostrej procesu zakrzepowego. Dla ograniczonej postaci zakrzepicy różnice statystyczne wykazuje się pomiędzy fazą ostrą a zespołem pozakrzepowym, dla zakrzepicy rozległej pomiędzy fazami ostrą i przewlekłą.
Wnioski
1. Oznaczenie markerów wewnątrznaczyniowej aktywacji krzepnięcia i fibrynolizy ujawnia zaburzenia równowagii pomiędzy związkami o działaniu prokoagulacyjnym a naturalnymi antykoagulantami, co jest szczególnie widoczne w ostrej fazie ŻChZZ.
2. Spośród badanych markerów oznaczanie kompleksów D-dimerów i PAP wykazuje najsilniejszy związek zarówno z fazą, jak i z rozległością ŻChZZ.
3. Najmniej przydatnym markerem dla oceny fazy i rozległości zakrzepicy okazał się natomiast F1+2.
4. Analizowane testy laboratoryjne nie pozwalają na wiarygodne zróżnicowanie fazy zakrzepicy przewlekłej i zmian pozakrzepowych.
Piśmiennictwo
1. Sawicka B. Zachowanie się inhibitora plazminogenu (PAI-1), stężenie plazminogenu oraz aktywności fibrynolitycznej we frakcji euglobulinowej osocza w niestabilnej chorobie wieńcowej i zawale mięśnia sercowego. Diagn Lab 1999; 35: 465.
2. Sawicka B. Przeciwzakrzepowe i prozakrzepowe działanie układu hemostazy, implikacje kliniczne zaburzeń. Bio-ksel. 5-6.
3. Sawicka B. Rozsiane wykrzepianie wewnątrznaczyniowe, aspekty kliniczne laboratoryjne i diagnostyczne. Post Nauk Med 2000; t. XIII: 3, 40.
4. Rosendaal F. Factor V Leiden increases the risk of myocardial infarction in young women. Blood 1997; 89: 2817.
5. Rosendaal F. Trombosis in the young: epidemiology and risk factors. A focus on venous thrombosis. Thromb Haemost 1997; 78: 1.
6. Rollins DL, Semrow CM, Friedell ML, Lloyd WE, Buchbinder D. Origin of deep vein thrombi in an ambulatory population. Am J Surg 1988; 156: 122-5.
7. Kreisel J. Obraz choroby zakrzepowo-zatorowej żył biodrowych i żyły głównej dolnej w tomografii komputerowej z opcją spiralną. Rozprawa doktorska. Łódź 1998.
8. Łopaciuk S. Trombofilia. Zakrzepy i zatory. PZWL, Warszawa 1996, 55-755.
9. Filipecki i wsp. Epidemiologia żylnej choroby zakrzepowo-zatorowej. Med Dypl 1996; 4: 2-4.
10. Rykowski H. Choroby naczyń. PZWL, Warszawa 1990: 500-32.
11. Thomas ML. Phlebography. Arch Surg 1972; 104: 145-51.
12. de Boer K, Buller HR, ten Cate JW, Levi M. Deep vein thrombosis in obstetric patients: diagnosis and risk factors. Thromb Haemost 1992: 67: 4-7.
13. Rone-Poulenc-Rorer. Podstawy pierwotnej profilaktyki żylnej choroby zakrzepowo-zatorowej. Warszawa 1995.
14. Stefańczyk L. Znaczenie kliniczne kolorowej ultrasonografii dopplerowskiej w diagnostyce I ocenie przebiegu żylnej choroby zakrzepowo-zatorowej. Praca na stopień doktora habilitowanego. Łódź, 1997.
15. Załoga K. Choroby żył kończyn dolnych. PZWL, Warszawa 1986; 42-142.
16. Hoffman M, Manroe III DM. A cell-based model of haemostasis. Thromb Haemost 2001; 86: 958-61.
17. Zawilska K. Markery wewnątrznaczyniowej aktywacji krzepnięcia. Acta Haematol Pol 1994; 2: S27-31.
18. La Capra S, Arkel YS, Ku DH, et al. The use of thrombus precursor protein, D-dimer, prothrombin fragment F1+2, and thrombin-antitrombin in the exclusion of proximal deep veinthrombosis and pulmonary embolism. Blood Coagul Fibrynol 2000; 11: 371.
19. Zekanowska E, Rosc D, Kotschy M, Wiśniewski E. Kompleks trombina-antytrombina III (TAT) jako marker procesu trombinogenezy In vivo w stanach fizjologicznych fizjologicznych wybranych chorobach. Diag Lab 1996; 32: 665-71.
20. Violi F, Ferro D, Basili S, et al. Prognostic value of clotting and fibrinolytic systems In a follow-up 165 liver cirrhotic patiens. Hepatology 1995; 22: 96-100.
21. Jastrzębska M. Znaczenie D-dimerów w diagnostyce zaburzeń hemostazy. Bio-Merieux Polska. Warszawa, 1998.
Adres do korespondencji
prof. dr hab. med. Ludomir Stefańczyk
Zakład Radiologii-Diagnostyki Obrazowej
Uniwersytetu Medycznego w Łodzi
ul. Kopcińskiego 22
91-159 Łódź
Tel. +48 42 678 67 34