KRVÁCENÍ Penka, Penka, Gumulec a kolektiv
KRVÁCENÍ
Miroslav Penka Igor Penka Jaromír Gumulec a kolektiv
KRVÁCENÍ Miroslav Penka Igor Penka Jaromír Gumulec a kolektiv
GRADA Publishing
Upozornění pro čtenáře a uživatele této knihy Všechna práva vyhrazena. Žádná část této tištěné či elektronické knihy nesmí být reprodukována a šířena v papírové, elektronické či jiné podobě bez předchozího písemného souhlasu nakladatele. Neoprávněné užití této knihy bude trestně stíháno.
KRVÁCENÍ Editoři: prof. MUDr. Miroslav Penka, CSc. doc. MUDr. Igor Penka, CSc. MUDr. Jaromír Gumulec Autorský kolektiv: doc. MUDr. Tomáš Binder, CSc.; MUDr. Jan Blatný, Ph.D.; MUDr. Jaroslav Boudný, Ph.D.; MUDr. Martin Brejcha, Ph.D.; doc. MUDr. Oliver Bulik, Ph.D.; MUDr. Alena Buliková, Ph.D.; prof. MUDr. Ivan Čapov, CSc.; prof. MUDr. Vladimír Černý, Ph.D., FCCM; prof. MUDr. Michael Doubek, Ph.D.; MUDr. Jaromír Gumulec; prof. MUDr. Aleš Hep, CSc.; prof. MUDr. Pavel Chalupa, CSc.; MUDr. Vilém Juráň, Ph.D.; prof. MUDr. Zdeněk Kala, CSc.; MUDr. Petr Kessler; MUDr. Igor Kiss, Ph.D.; MUDr. Jarmila Kissová; MUDr. Mgr. Petr Kysela, Ph.D.; prof. MUDr. Rom Kostřica, CSc.; prof. MUDr. Hana Matějovská Kubešová, CSc.; MUDr. Miloslava Matýšková, CSc.; MUDr. Jan Novotný, Ph.D.; doc. MUDr. Igor Penka, CSc.; prof. MUDr. Miroslav Penka, CSc.; prof. MUDr. Jana Skřičková, CSc.; MUDr. Petr Smejkal, Ph.D.; doc. MUDr. Pavel Smilek, Ph.D.; prof. MUDr. Martin Smrčka, Ph.D., MBA; prof. MUDr. Vladimír Smrčka, CSc.; doc. MUDr. Roman Šefr, Ph.D.; doc. MUDr. Kamil Ševela, CSc.; MUDr. Jiří Tomášek, Ph.D.; MUDr. Pavel Turčáni, Ph.D.; prof. MUDr. Vladimír Vašků, CSc.; prof. MUDr. Vlastimil Válek, CSc., MBA; RNDr. Jiřina Zavřelová Recenze: prof. MUDr. Jan Kvasnička, DrSc.; prof. MUDr. Zdeněk Krška, DrSc. Redakce děkuje MUDr. Rudolfu Hoffmannovi za připomínky v průběhu zpracování rukopisu. Vydání odborné knihy schválila Vědecká redakce nakladatelství Grada Publishing, a.s. TIRÁŽ TIŠTĚNÉ POBLIKACE:
© Grada Publishing, a.s., 2014 Obrázky 1.1–1.5, 4.1, 4.2, 5.19, 6.1, 9.1, 10.1–10.3, 13.1, 13.2, 19.3, 19.4, 19.11, 20.1, 21.3–21.5, 21.7–21.10, 21.11, 24.1 podle podkladů dodaných autory překreslila Jana Řeháková, DiS. Ostatní obrázky, není-li uvedeno jinak, z archivu autorů. Cover Design © Grada Publishing, a.s., 2014 Vydala Grada Publishing, a.s. U Průhonu 22, Praha 7 jako svou 5728. publikaci Odpovědný redaktor Mgr. Luděk Neužil Sazba a zlom Jana Řeháková, DiS. Počet stran 336 1. vydání, Praha 2014 Vytiskly Tiskárny Havlíčkův Brod, a. s. Názvy produktů, firem apod. použité v knize mohou být ochrannými známkami nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků, což není zvláštním způsobem vyznačeno. Postupy a příklady v této knize, rovněž tak informace o lécích, jejich formách, dávkování a aplikaci jsou sestaveny s nejlepším vědomím autorů. Z jejich praktického uplatnění ale nevyplývají pro autory ani pro nakladatelství žádné právní důsledky.
ISBN 978-80-247-0689-4 ELEKTRONICKÉ POBLIKACE:
978-80-247-9486-0 (pro formát PDF) 978-80-247-9487-7 (pro formát EPUB)
Obsah
Seznam autorů ............................................................ 10 Seznam zkratek ........................................................... 11 Úvod ............................................................................. 15 I Obecná část .............................................................. 17 1 Patofyziologie krevního srážení ........................... 19 1.1 Enzymatické kaskády ................................. 20 1.2 Třífázový model hemostázy ....................... 22 1.3 Cévní stěna ................................................... 24 1.4 Buněčné populace ........................................ 24 1.5 Inhibitory koagulace ................................... 26 1.6 Patofyziologie fibrinolytického systému .... 27 1.7 Klinický význam poruch fibrinolýzy......... 31 1.7.1 Možnosti detekce hypofibrinolýzy.... 31 1.8 Syndrom diseminované intravaskulární koagulace (disseminated intravascular coagulation – DIC)....................................... 34 1.8.1 Diagnóza syndromu DIC................... 37 1.8.2 Stadia syndromu DIC ........................ 41 1.8.3 Diferenciální diagnóza DIC............... 45 1.8.4 Terapie DIC........................................ 48 2 Patofyziologie krvácení ....................................... 51 2.1 Úvod .............................................................. 51 2.2 Patofyziologie krvácení .............................. 53 2.2.1 Vrozené koagulopatie ........................ 53 2.2.2 Získané trombocytopatie a trombocytopenie ............................. 54 2.2.3 Získané koagulopatie......................... 56 3 Klinická hlediska krvácení .................................. 59
4 Laboratorní diagnostika krvácení....................... 61 4.1 Úvod .............................................................. 61 4.2 Screeningové testy ....................................... 61 4.2.1 Protrombinový test ............................ 61 4.2.2 Aktivovaný parciální tromboplastinový test ........................ 62 4.2.3 Fibrinogen.......................................... 62 4.2.4 Trombinový test................................. 62 4.2.5 Reptilázový test ................................. 63 4.2.6 Počet trombocytů............................... 63 4.3 Speciální testy .............................................. 63 4.3.1 Primární hemostáza .......................... 63 4.3.2 Systém koagulačních faktorů............ 64 4.3.3 Testy fibrinolytického systému.......... 66 4.3.4 Testy k diagnostice von Willebran dovy choroby (vWch)......................... 67 4.4 „Bed-side“ testy ........................................... 68 4.4.1 Trombelastograf................................. 68 4.4.2 Doba srážlivosti plné krve (Lee White)........................................ 69 5 Krvácení a intervenční radiologie ........................ 71 5.1 Historie intervenční radiologie .................. 71 5.2 Embolizace – základní informace.............. 71 5.2.1 Typy embolizačních materiálů .......... 71 5.2.2 Technika endovaskulárního stavění krvácení ............................................. 72 5.2.3 Komplikace........................................ 72 5.2.4 Indikace ............................................. 72 5.3 Krvácení – příklady současných možností endovaskulární terapie ................................ 73 5.3.1 Subarachnoidální krvácení................ 73 5.3.2 Epistaxe.............................................. 76 5.3.3 Aneuryzma abdominální aorty ......... 77 5.4 Krvácení do trávicího ústrojí ..................... 79
6
Krvácení 5.5 5.6 5.7 5.8
Krvácení z aneuryzmat a pseudo aneuryzmat viscerálních tepen .......... 80 Poporodní krvácení ..................................... 80 Krvácení u maligních tumorů .................... 83 Závěr ............................................................. 86
6 Léčiva užívaná ke stavění krvácení...................... 89 7 Léčba a profylaxe krvácení transfuzními přípravky a krevními deriváty ............................ 107 7.1 Úvod ............................................................ 107 7.2 Obecné principy hemoterapie .................. 107 7.3 Indikace transfuzních přípravků u pacientů s krvácením či s rizikem krvácení ...................................................... 107 7.3.1 Erytrocytové transfuzní přípravky .... 107 7.3.2 Čerstvě zmražená plazma ............... 108 7.3.3 Kryoprecipitát (kryoprotein) ...........110 7.3.4 Trombocytové transfuzní přípravky...........................................110 7.4 Indikace plazmatických derivátů u pacientů s krvácením či s rizikem krvácení ...................................................... 111 7.4.1 Koncentrát fibrinogenu..................... 111 7.4.2 Koncentráty protrombinového komplexu........................................... 111 7.4.3 Koncentráty faktorů VIII a IX .........112 7.4.4 Rekombinantní aktivovaný faktor VII .........................................112 II Speciální část ........................................................ 115 8 Hemofilie ............................................................. 117 9 Von Willebrandova choroba ............................... 127 10 Krvácení v hematologické onkologii .................. 137 10.1 Vybrané hematologické syndromy .......... 137 10.1.1 Krvácivá diatéza způsobená hematologickou malignitou ............. 137 10.1.2 Krvácivá diatéza v důsledku terapie hematologických malignit .... 142 10.1.3 Krvácivá diatéza po transplantaci krvetvorných buněk......................... 142 10.1.4 Shrnutí indikací k substituci trombocytů u hematoonkologických pacientů............................................ 143 11 Krvácení v onkologii ........................................... 147 11.1 Krvácivé stavy u nádorových onemocnění................................................. 147 11.1.1 Přímý vliv tumoru ........................... 147
11.1.2 Trombocytopenie............................. 149 11.1.3 Narušení proteosyntézy................... 149 11.2 Nepřímý vliv tumoru................................. 149 11.2.1 Imunitní trombocytopenie .............. 149 11.2.2 Trombotická mikroangiopatie ......... 149 11.2.3 Diseminovaná intravaskulární koagulace ......................................... 150 11.2.4 Získané inhibitory krevního srážení .............................. 150 11.2.5 Heparin like inhibitory krevního srážení.............................................. 151 11.2.6 Získaný von Willebrandův syndrom ........................................... 151 11.2.7 Sekrece aktivátorů plazminogenu.... 152 11.2.8 Komplikace onkologické léčby ....... 152 11.2.9 Nedostatek vitaminu K ................... 152 11.2.10 Antikoagulační léčba ...................... 152 12 Krvácení v gastroenterologii ............................... 155 12.1 Hematemeza ............................................... 155 12.2 Meléna......................................................... 157 13 Krvácení v nefrologii........................................... 161 13.1 Hematurie....................................................161 13.1.1 Definice ........................................... 161 13.1.2 Patogeneze........................................ 161 13.1.3 Diferenciální diagnostika ................ 161 13.1.4 Klinické příznaky............................ 162 13.1.5 Prognóza .......................................... 162 13.1.6 Terapie.............................................. 162 13.2 Nefrotický syndrom................................... 162 13.2.1 Úvod................................................. 162 13.2.2 Poruchy rovnováhy prokoagulačních a antikoagulačních procesů při nefrotickém syndromu ............... 163 13.3 IgA nefropatie a Henochova-Schönleinova purpura ...................................................... 164 13.3.1 Definice............................................ 164 13.3.2 Diferenciální diagnostika ................ 164 13.3.3 Klinické příznaky............................ 164 13.3.4 Prognóza .......................................... 164 13.3.5 Terapie ............................................. 164 13.4 Lupusová nefritida .................................... 164 13.4.1 Definice............................................ 164 13.4.2 Poruchy rovnováhy prokoagulačních a antikoagulačních procesů ............. 164 13.5 Autozomálně dominantní polycystická choroba ledvin............................................ 165 13.5.1 Definice............................................ 165 13.5.2 Klinické příznaky............................ 165 13.5.3 Diferenciální diagnostika ................ 165 13.5.4 Prognóza .......................................... 165
Obsah 13.5.5 Terapie ............................................. 165 13.6 Renální vaskulární trombóza ................... 165 13.6.1 Poruchy rovnováhy prokoagulačních a antikoagulačních procesů ............. 165 13.7 Akutní selhání ledvin ................................ 166 13.7.1 Definice............................................ 166 13.7.2 Poruchy rovnováhy prokoagulačních a antikoagulačních procesů při akutním selhání ledvin .............. 166 13.7.3 Hemodialýza a hemoperfuze u akutního selhání ledvin ................ 167 13.8 Chronické selhání ledvin........................... 167 13.8.1 Úvod................................................. 167 13.8.2 Poruchy rovnováhy prokoagulačních a antikoagulačních procesů při chronickém selhání ledvin ........ 168 13.8.3 Hemodialýza a krvácení jako její komplikace......................... 172 13.8.4 Peritoneální dialýza a krvácení jako její komplikace......................... 172 14 Hemoptýza........................................................... 173 14.1 Definice ....................................................... 173 14.2 Vztah cévního zásobení plic a dýchacích cest k hemoptýze ................... 173 14.3 Vyšetřovací metody u hemoptýzy ............ 173 14.4 Diferenciální diagnostika ......................... 174 14.5 Základní léčebný postup při hemoptýze .... 178 15 Krvácení v infekčním lékařství .......................... 181 15.1 Bakteriální infekce .................................... 181 15.2 Rickettsiózy ................................................ 183 15.3 Otravy z potravin způsobené bakteriálními toxiny.................................. 183 15.4 Virové infekce ............................................ 184 15.5 Protozoární nemoci ................................... 186 15.6 Helmintózy ................................................. 186 16 Krvácení ve stomatologii ..................................... 189 16.1 Zánětlivá etiologie ..................................... 189 16.1.1 Gingivitis chronica .......................... 189 16.1.2 Parodontitis chronica....................... 189 16.1.3 Osteomyelitis chronica .................... 190 16.2 Krvácení v souvislosti se zubním ošetřením.................................. 190 16.2.1 Ošetření kazu, ošetření zubních kanálků a protetické ošetření chrupu .............................................. 190 16.2.2 Aplikace injekční anestezie............. 190 16.2.3 Extrakce zubů .................................. 190 16.3 Úrazová etiologie krvácení ....................... 191 16.3.1 Poranění měkkých tkání.................. 191
7
16.3.2 Poranění zubů .................................. 191 16.3.3 Zlomeniny dolní čelisti.................... 191 16.3.4 Zlomeniny horní čelisti a střední obličejové etáže ................ 191 16.4 Nádorová etiologie krvácení .................... 191 16.4.1 Benigní nádory ................................ 191 16.4.2 Maligní nádory ................................ 192 16.5 Porucha hemostázy.................................... 192 17 Krvácení v dermatologii ...................................... 195 17.1 Purpury vaskulárního-extravaskulárního původu......................................................... 197 17.1.1 Vaskulární purpury.......................... 198 17.1.2 Purpury u vaskulitid........................ 199 17.1.3 Purpury v souvislosti s infekcemi.... 202 17.2 Purpury na podkladě destičkových defektů ................................. 203 18 Hematologické změny ve stáří ........................... 207 18.1 Změny v kostní dřeni ................................ 207 18.2 Změny v periferní krvi ............................. 208 18.3 Změny hemostázy ve stáří ........................ 209 18.4 Zvýšené riziko trombózy .......................... 209 18.5 Přínosy a úskalí profylaxe TEN a její léčby u starších nemocných ............. 210 18.6 Riziko krvácivých komplikací u starších nemocných ................................ 212 19 Krvácení v chirurgii ............................................ 215 19.1 Definice, výskyt a rozdělení ...................... 215 19.1.1 Krvácení zevní a vnitřní ................. 215 19.1.2 Krvácení tepenné, žilní, kapilární, smíšené............................................. 215 19.1.3 Krvácení traumatické a netraumatické................................ 215 19.1.4 Intenzita krvácení, akutní a chronické krvácení ............ 216 19.2 Symptomatologie krvácení ....................... 217 19.2.1 Místní projevy krvácení .................. 217 19.2.2 Celkové projevy krvácení – hemoragický šok.............................. 217 19.3 Diagnóza krvácení ..................................... 218 19.4 Terapie krvácení ........................................ 219 19.4.1 Přednemocniční péče ...................... 219 19.4.2 Operační možnosti zástavy krvácení ........................................... 220 19.4.3 Problém infekce .............................. 224 19.4.4 Pooperační ošetřování ..................... 224 19.5 Krvácení v traumatologii ......................... 225 19.5.1 Krvácení – příčina úmrtí................. 225 19.5.2 Fáze nemocničního ošetření – trauma protokol ............................... 226
8
Krvácení
19.6 19.7
19.8 19.9
19.5.3 Operační ošetření ............................ 227 19.5.4 Nejzávažnější poranění spojená s krevní ztrátou................................ 228 Krvácení v hrudní chirurgii..................... 235 Krvácení v břišní chirurgii ...................... 240 19.7.1 Krvácení do GIT ............................. 240 19.7.2 Krvácení do horních etáží GIT........ 241 19.7.3 Krvácení do dolních etáží GIT........ 246 19.7.4 Méně časté příčiny krvácení do GIT.............................................. 248 19.7.5 Krvácení do volné dutiny břišní ..... 248 19.7.6 Krvácení z jater ............................... 249 19.7.7 Krvácení ze sleziny ......................... 249 19.7.8 Ruptura výdutě břišní aorty ............ 251 19.7.9 Ruptury výdutí viscerálních tepenných kmenů............................. 252 Možnosti laparoskopie v diagnostice a léčbě nitrobřišního krvácení ................. 252 Krvácení v souvislosti s operačním výkonem ............................... 255 19.9.1 Krvácení peroperační ..................... 255 19.9.2 Krvácení pooperační ....................... 258
20 Krvácení v neurochirurgii .................................. 261 20.1 Anatomické poznámky k cévám hlavy a mozku....................................................... 261 20.2 Fyziologické poznámky k průtoku krve mozkem ...................................................... 263 20.3 Technika hemostázy při neurochirurgických operacích .......... 264 20.4 Hemostáza při operacích nádorů mozku ............................................ 265 20.5 Hemostáza v cévní neurochirurgii .......... 266 20.6 Použití oxycelulózy v neurochirurgii ...... 267 20.7 Použití fibrinových lepidel v neurochirurgii......................................... 268 20.7.1 Klinická sestava............................... 268 20.7.2 Výsledky .......................................... 268 20.8 Poruchy koagulace – diseminovaná intravaskulární koagulace (DIK) ............ 268 21 Krvácení v ORL ................................................... 271 21.1 Krvácení z ucha ......................................... 271 21.2 Krvácení z dýchacích a polykacích cest .... 272 21.2.1 Krvácení jako komplikace po tonzilektomii .............................. 272 21.3 Krvácení z pokročilých nádorů................ 273 21.4 Epistaxe....................................................... 273 22 Krvácení z pohledu intenzivní péče ................... 281 22.1 Definice ....................................................... 281
22.2 22.3 22.4 22.5
Etiologie ...................................................... 281 Klinický obraz ........................................... 281 Diagnostika ................................................ 282 Terapie ........................................................ 283 22.5.1 Doporučený postup podpory koagulace a vybrané klinické poznámky ........................................ 283 22.6 Závěr ........................................................... 284 23 Krvácení v dětském věku ................................... 285 23.1 Úvod ............................................................ 285 23.2 Teorie........................................................... 285 23.3 Praktický postup........................................ 286 23.3.1 Krvácení v novorozeneckém věku.... 286 23.3.2 Krvácení intrakraniální................... 286 23.3.3 Diagnostický postup a léčebná opatření při krvácení v novorozeneckém věku .................. 286 23.3.4 Laboratorní diagnostika a léčba DIC u novorozence ............. 287 23.3.5 Trombocytopenie v novorozeneckém věku .................. 287 23.4 Krvácení v kojeneckém a batolecím věku ........................................ 287 23.4.1 Hemofilie.......................................... 288 23.4.2 Hemofilie s inhibitorem................... 289 23.4.3 Ostatní vrozené deficity koagulačních faktorů....................... 290 23.5 Krvácení u větších dětí ............................. 290 23.5.1 Trombocytopenie............................. 291 23.5.2 Imunitní trombocytopenická purpura............................................. 291 23.5.3 Kvalitativní poruchy trombocytů – trombocytopatie............................... 293 23.5.4 Vaskulopatie/cévní purpura............. 293 23.5.5 Von Willebrandova choroba............. 294 23.6 Krvácivé projevy spojené s jinými onemocněními ............................. 295 23.6.1 Leukémie ......................................... 295 23.6.2 Onemocnění ledvin ......................... 295 23.6.3 Onemocnění jater............................. 295 23.6.4 Iatrogenní postižení......................... 296 23.7 Syndrom týraného dítěte .......................... 296 23.8 Krvácivý stav či laboratorní výsledek? .... 296 23.9 Závěr ........................................................... 297 24 Krvácení v souvislosti s antikoagulační léčbou warfarinem ................. 299 24.1 Mechanismus účinku kumarinových antikoagulancií ................ 299 24.2 Monitorace antikoagulační léčby............. 300
Obsah 24.3 Krvácivé komplikace antikoagulační léčby.................................. 300 24.3.1 Faktory, zvyšující riziko krvácivých komplikací .................... 300 24.3.2 Faktory, ovlivňující stabilitu antikoagulační léčby........................ 301 24.3.3 Lékové interakce warfarinu............. 301 24.4 Terapie krvácivých komplikací................ 302 24.4.1 Doporučené postupy při léčbě krvácivých komplikací léčby warfarinem............................. 303 24.5 Závěr............................................................ 303 25 Abnormální a patologické krvácení v gynekologii........................................................ 307 25.1 Nadměrné krvácení v souvislosti s menstruačním cyklem ............................ 307 25.1.1 Hypermenorea ................................. 307 25.1.2 Polymenorea .................................... 307 25.1.3 Menoragie (menometroragie) .......... 307 25.1.4 Anovulační krvácení ....................... 307 25.1.5 Metroragie........................................ 308
9
25.2 Krvácení bez souvislosti s menstruačním cyklem ............................ 308 25.2.1 Krvácení po pohlavním styku......... 308 25.2.2 Trauma ............................................. 308 25.2.3 Postmenopauzální krvácení ............ 309 25.3 Ektopická gravidita................................... 309 25.4 Ruptura korpusluteální cysty................... 309 25.5 Patologické krvácení v porodnictví ........ 310 25.5.1 Potrat (abortus)................................. 310 25.5.2 Abrupce placenty............................. 311 25.5.3 Placenta praevia............................... 312 25.5.4 Placenta adherens ............................ 313 25.5.5 Poranění měkkých porodních cest.... 313 25.5.6 Hypotonie dělohy............................. 315 25.5.7 Peripartální život ohrožující krvácení ............................................ 316 Rejstřík....................................................................... 319 Souhrn........................................................................ 329 Summary.................................................................... 331
Seznam autorů
doc. MUDr. Tomáš Binder, CSc., FN Motol, Praha (kap. 25) MUDr. Jan Blatný, Ph.D., FN Brno (kap. 23) MUDr. Jaroslav Boudný, Ph.D., FN Brno (kap. 5) MUDr. Martin Brejcha, Ph.D., Nemocnice Nový Jičín (kap. 6, 10) doc. MUDr. Oliver Bulik, Ph.D., FN Brno (kap. 16) MUDr. Alena Buliková, Ph.D., FN Brno (kap. 7) prof. MUDr. Ivan Čapov, CSc., FN u svaté Anny, Brno (kap. 19.6) prof. MUDr. Vladimír Černý, Ph.D., FCCM, FN Hradec Králové (kap. 22) prof. MUDr. Michael Doubek, Ph.D., FN Brno (kap. 10) MUDr. Jaromír Gumulec, FN Ostrava (kap. 6) prof. MUDr. Aleš Hep, CSc., FN Brno (kap. 12) prof. MUDr. Pavel Chalupa, CSc., Nemocnice Na Bulovce, Praha (kap. 15) MUDr. Vilém Juráň, Ph.D., FN Brno (kap. 20) prof. MUDr. Zdeněk Kala, CSc., FN Brno (kap. 11) MUDr. Petr Kessler, Nemocnice Pelhřimov (kap. 24) MUDr. Igor Kiss, Ph.D., Masarykův onkologický ústav, Brno (kap. 11) MUDr. Jarmila Kissová, FN Brno (kap. 11) MUDr. Mgr. Petr Kysela, Ph.D., FN Brno (kap. 11) prof. MUDr. Rom Kostřica, CSc., FN u svaté Anny, Brno (kap. 21) prof. MUDr. Hana Matějovská Kubešová, CSc., FN Brno (kap. 18) MUDr. Miloslava Matýšková, CSc., FN Brno (kap. 8) MUDr. Jan Novotný, Ph.D., FN Brno (kap. 1, 2) doc. MUDr. Igor Penka, CSc., FN Brno (kap. 19.1–19.5, 19.7) prof. MUDr. Miroslav Penka, CSc., FN Brno (kap. 1, 2, 3, 4, 6, 8) prof. MUDr. Jana Skřičková, CSc., FN Brno (kap. 14) MUDr. Petr Smejkal, Ph.D., FN Brno (kap. 8, 9) doc. MUDr. Pavel Smilek, Ph.D., FN u svaté Anny, Brno (kap. 21) prof. MUDr. Martin Smrčka, Ph.D., MBA, FN Brno (kap. 20) prof. MUDr. Vladimír Smrčka, CSc., FN Brno (kap. 20) doc. MUDr. Roman Šefr, Ph.D., Masarykův onkologický ústav (kap. 19.8) doc. MUDr. Kamil Ševela, CSc., FN u svaté Anny, Brno (kap. 13) MUDr. Jiří Tomášek, Ph.D., Masarykův onkologický ústav, Brno (kap. 11) MUDr. Pavel Turčáni, Ph.D., FN Brno (kap. 14) prof. MUDr. Vladimír Vašků, CSc., FN Brno (kap. 17) prof. MUDr. Vlastimil Válek, CSc., MBA, FN Brno (kap. 5) RNDr. Jiřina Zavřelová, FN Brno (kap. 4)
Seznam zkratek
AA kyselina arachidonová AAA aneuryzma abdominální aorty ABR acidobazická rovnováha ACA arteria cerebri anterior ACE arteria carotis externa ACI arteria carotis interna ACM arteria cerebri media ACT activated clotting time (aktivovaný srážecí čas) ADL activities of daily living (skóre základních sebeobslužných úkonů) AFC arteria femoralis communis AIDS acquired immune deficiency syndrome (syndrom získané imunodeficience) ALL akutní lymfoblastická leukémie ALT alaninaminotransferáza AMCHA acidum tranexamicum (kyselina tranexamová) AML akutní myeloidní leukémie AMS a. mesenterica superior ANA antinuclear antibodies (antinukleární protilátky) APA antiphospholipid antibodies (antifosfolipidové protilátky) APACHE acute physiology and chronic health evaluation APC aktivovaný protein C APL akutní promyelocytární leukémie APS antifosfolipidový syndrom aPTT activated partial thromboplastin time (aktivovaný parciální tromboplastinový čas) ARDS acute respiratory distress syndrome (akutní syndrom dechové tísně) ASA kyselina acetylsalicylová ASH American Society of Hematology ASL akutní selhání ledvin AST asparátaminotransferáza AT antitrombin ATIII antitrombin III ATRA kyselina all-trans-retinová AV arteria vertebralis AVM arteriovenózní malformace BAE emblizace bronchiální arterie (bronchial artery embolization) BMI body mass index
12 Krvácení cANCA protilátky proti cytoplazmě neutrofilů (antineutrophil cytoplasmic antibody) CBA collagen binding activity (vazebná kapacita pro kolagen) CEP cyklické endoperoxidy CHRI chronická renální insuficience CHRS chronické selhání ledvin CLL chronická lymfatická leukémie CMP cévní mozková příhoda CNS centrální nervový systém COX cyklooxygenáza CP cancer procoagulant (nádorové prokoagulans) CPP cerebrální perfuzní tlak CT výpočetní tomografie (computed tomography) CTA počítačová tomografie angiografie CUSA ultrazvukový aspirátor CŽT centrální žilní tlak ČZP čerstvá zmražená plazma DD D-dimery DDAVP 1-deamino-8-D-argininvazopresin DIC (DIK) diseminovaná intravaskulární koagulace DK dekompresivní kraniektomie DRVVT dilute Russel viper venom time DSA digitální subtrakční angiografie EACA acidum aminocaproicum (kyselina ε-aminokapronová) ECM extracelulární matrix EEG elektroencefalogram EGT etanol-gelifikační test EHEC enterohemoragická Escherichia coli EIA enzyme immunoassay (enzymová imunoanalýza) EID electro-immuno diffusion EIEC enteroinvazivní Escherichia coli ELISA enzyme linked immuno-sorbant assay EPCR endotelový protein C receptor F faktor FBG fibrinogen FDP fibrinogen a fibrin-degradační produkty FFP fresh frozen plazma (čerstvě zmražená plazma) FL fosfolipidy FM fibrinový monomer FPA fibrinopeptid A FPB fibrinopeptid B FR fyziologický roztok FVL faktor V Leiden GAG glykozaminoglykan GCS Glasgow coma scale GF glomerulární filtrace GGT gamagalutamyltransferáza GIT gastrointestinální trakt GOS Glasgow outcome score GP glykoprotein GvHD graft versus host disease (nemoc štěpu proti hostiteli) HELLP hemolysis, elevated liver enzymes and low platelet count HGG high grade gliom
Seznam zkratek 13 HIT heparin induced thrombocytopenia (heparinem indukovaná trombocytopenie) HMWKg high molecular weight kininogene (vysokomolekulární kininogen) HRCT výpočetní tomografie s vysokým rozlišením (high resolution CT) HUS hemolytic uremic syndrome (hemolyticko-uremický syndrom) ICG indocyaninová zeleň ICP intrakraniální tlak IgA imunoglobulin A IgG imunoglobulin G IgM imunoglobulin M ICHS ischemická choroba srdeční IL-1β interleukin 1β IMO invazivní meningokoková onemocnění INR intenational normalized ratio (mezinárodní normalizovaný poměr, INR protrombinového času) IUD nitroděložní tělísko IUGR intrauterine growth restriction (intrauterinní růstová retardace plodu) IVIG intravenózní imunoglobulin JIP jednotka intenzivní péče KCT kaolin clotting time (kaolinový srážecí čas) KO krevní obraz LIA latex immuno assay LMWH low molecular weight heparin (nízkomolekulární heparin) MAHA mikroangiopatická hemolytická anémie MAP střední arteriální tlak MDCT multidetektorová počítačová tomografie MGUS monoclonal gammapathy of undetermined signifikance (monoklonální gamapatie nejasného významu) MMP matrix metaloproteináza MODS multiple organ dysfunction syndrome (syndrom multiorgánové dysfunkce) MOF multiple organ failure (multiorgánové selhání) MR magnetická rezonance MRA magnetická rezonance angiografie NA noradrenalin ORL otorinolaryngologie PA plasminogen activator (aktivátor plazminogenu) PAI plasminogen activator inhibitor (inhibitor aktivátoru plazminogenu) PAI-1 inhibitor aktivátorů plazminogenu 1 PAM střední arteriální tlak PAMBA acidum aminomethylbenzoicum (kyselina paraaminometylbenzoová) PAR protease activated receptors (trombinové receptory) PbtO2 parciální tlak kyslíku v mozkové tkáni PC protein C pCO2 parciální tlak oxidu uhličitého PET pozitron emition tomogram PF platelet factor (destičkový faktor) PFA platelet function analyzer (analyzátor funkce destiček) PGI-2 prostacyklin PIVKA proteins induced by vitamin K absence/or antagonism PKK prekalikrein PLA fosfolipáza A PLG plazminogen PNO pneumotorax PP perfuzní tlak
14 Krvácení PPC koncentrát protrombinových faktorů PS protein S PTCA perkutánní transluminální koronární angioplastika PVA polyvinylalkoholové částice PŽOK peripartální život ohrožující krvácení RCF red cell folate (obsah folátu v erytrocytech) RFA radiofrekvenční ablace RIPA ristocetin-induced platelet aggregation (ristocetinem indukovaná agregace trombocytů) RTG rentgen SAK subarachnoidální krvácení SF solubilní fibrin SIRS systemic inflammatory response syndrome (syndrom systémové zánětlivé odpovědi) SMCs smooth muscle cells (hladké svalové buňky) STŠ syndrom toxického šoku TAE transarteriální embolizace TAFI thrombin activatable fibrinolysis inhibitor (trombinem aktivované inhibitory fibrinolýzy) TBC tuberkulóza TEG tromboelastografie TEN tromboembolická nemoc TF tissue factor (tkáňový faktor) TFPI tissue factor pathway inhibitor TIMPs tissue inhibitors of matrix metalloproteinases TIPS transjugulární intrahepatický portosystémový zkrat TM trombomodulin TMA thrombotic microangiopathy (trombotická mikroangiopatie) TNF-α tumor nekrotizující faktor α t-PA tkáňový aktivátor plazminogenu TS tromboxansyntetáza TTP thrombotic thrombocytopenic purpura (trombotická trombocytopenická purpura) TXA2 tromboxan UFH unfractionated heparin (heparin nefrakcionovaný) u-PA urokináza UPE unilaterální plicní edém VOD venookluzivní nemoc vWF von Willebrandův faktor WFH World Federation of Hemophilia (Světová hemofilická federace) ŽOK život ohrožující krvácení
Úvod Miroslav Penka
Publikace si klade za cíl shromáždit současné poznatky dotýkající se diagnostiky a terapie krvácení z nejširšího pohledu celého problému zasazeného do rámce klinické medicíny. Ve své části teoretické by měla pojednat o základních aspektech krevního srážení a možnostech vzniku krvácení jak z lokálních, tak i systémových příčin, provázejících poruchy koagulace, nebo bez jejich prvotní přítomnosti. Dalším teoretickým oddílem je pojednání o možnostech diagnostiky krvácení z hlediska laboratorního a dále pak z hlediska detekce lokálních zdrojů krvácení spolu s alternativami jejich odhalení. V terapeutickém oddíle obecné části jsou rozebírány možnosti systémové léčby a použití lokálních medicínských přípravků. Samostatná stať je v této kapitole věnována použití transfuzních přípravků a krevních derivátů. Ve speciální části je pozornost soustředěna zejména na lokální aspekty krvácení a jejich specificitu v dané oblasti podle jednotlivých medicínských
oborů. Začátek speciální části je však věnován specifické problematice krvácivých stavů ze systémových příčin, jako hematologické problematice krvácení, a kapitola pak pokračuje rozborem možností péče o nemocné krvácející v důsledku interních, chirurgických a gynekologických chorob a patologických stavů v porodnictví. Pozornost je také soustředěna na vybrané typy krvácení – epistaxi, hematurii, krvácení z GIT, menoragii, menometroragii, nitrolební krvácení apod. Publikace je doplněna obrazovou přílohou, schématy, tabulkami a grafy. V souvislosti s jednotlivými okruhy jsou poskytovány případně i informace o běžících či proběhlých studiích a jejich závěrech a současných doporučeních. Kniha je doplněna rejstříkem, seznamem zkratek a souhrnem. Publikace by měla posloužit širokému okruhu klinických lékařů, kteří se v rámci své profese mohou s krvácením setkat a kteří v ní mohou najít nejen pomocníka, ale i inspiraci pro další náměty ve své práci.
I Obecná část
*
1 Patofyziologie krevního srážení Jan Novotný, Miroslav Penka
Hemostáza je integrální součástí nespecifické obrany organismu, je úzce provázána se systémy, iniciujícími a modulujícími pochody zánětu a imunologické obranné mechanismy. Přitom tyto systémy mohou reagovat v různých situacích jak více či méně nezávisle, tak se i výrazně navzájem ovlivňovat. Endotelové buňky, které představují jeden z nejdůležitějších buněčných systémů v obraně organismu proti vnějším i vnitřním noxám, exprimují na svém povrchu a produkují do krevního proudu řadu molekul, které hrají bazální role jak v oblasti hemostázy (např. trombomodulin, prostacyklin, t-PA, PAI), tak v oblasti imunitních dějů (cytokiny, cytoadhezivní molekuly aj.). Z nespecificity hemostatického systému navíc vyplývá, že mnoho dosti rozdílných podnětů (trauma, operace, infekt, zánět, tumor aj.) může vyvolat do jisté míry nespecifickou uniformní odpověď v podobě aktivace hemostázy a tato odpověď se může v jednotlivých případech lišit pouze v kvantitativních kritériích. Základním úkolem hemostatických mechanismů je zajišťovat v cirkulaci stav tzv. fluidokoagulační rovnováhy. Nejde přitom o statický, nýbrž vysoce dynamický stav, kdy všechny zúčastněné systémy (enzymatické kaskády s inhibitory, cévní stěna, buněčné
populace) jsou vzájemně propojeny složitým, doposud ne zcela prozkoumaným systémem pozitivních i negativních zpětných vazeb, majících zabezpečit jednak účinnou lokální hemostázu v místě traumatu se zabráněním nežádoucí systémové generalizace koagulace, jako následný krok pak zajistit reparační pochody ve smyslu fibrinolýzy koagula a hojení rány. Vrozená nebo získaná porucha jednoho či více faktorů tohoto systému může mít pak za následek nežádoucí vychýlení této složitě vybalancované rovnováhy na stranu hypokoagulace nebo hyperkoagulace, navíc s možností kombinace obou tendencí. Základní aktéry „ve hře hemostázy“ představují enzymatické kaskády a jejich inhibitory, cévní stěna a celulární součásti krve. Z didaktických důvodů probereme jednotlivé systémy odděleně, je nutno si však uvědomit, že hemostáza reaguje vždy jako celek, jen se v jednotlivých případech může lišit podíl jmenovaných faktorů (tab. 1) na celkové hemostatické odpovědi. Kvalitu koagulace navíc mohou ovlivnit i nekoagulační proteiny (např. při hypoalbuminémii se popisuje kvalitativní porucha tvorby fibrinového koagula se zvýšenou rezistencí k lýze plazminem), nebo závažné poruchy metabolismu (u diabetiků glykozylace fibrinogenu i faktorů fibrinolytického potenciálu může vést rovněž k snížené solventnosti fibrinu).
Tab. 1 Hemostatické systémy systém kaskády
koagulační, fibrinolytická, prekalikrein-kininogenová, komplementu
inhibitory kaskád celulární součásti krve
trombocyty, leukocyty, erytrocyty
faktory cévní stěny
endotelie, hladké svalové buňky, fibroblasty, pericyty, mezangiální buňky, mezibuněčná matrix
20 Krvácení Při poranění cévy dochází k vazokonstrikci a k adhezi trombocytů na místa s porušeným endotelem. Tyto reakce probíhají v sekundách, hovoříme zde o tzv. primární hemostáze. V dalším průběhu v řádu minut spolu s generací trombinu vzniká fibrinové koagulum, představující definitivní hemostatickou zátku, která je pak degradována fibrinolytickým systémem.
lace, kdy malé množství trombinu, vzniklé aktivací zevní cestou, pozitivní zpětnou vazbou (aktivace faktorů XI, IX a VIII) generuje vznik většího množství trombinu, nutného pro vytvoření fibrinového koagula. Pacienti s defekty FVIII a FIX a FXI proto trpí různě vyjádřenými krvácivými příznaky, jejichž závažnost je přímo závislá na hloubce defektu (nejzávažnější jsou spontánní a intraartikulární krvácení u těžkých hemofiliků).
1.1 Enzymatické kaskády
Faktor VIII je v plazmě vázán na nosič v podobě von Willebrandova faktoru. Tato vazba je důležitá, jak je zřejmé u pacientů s různými typy von Willebrandovy nemoci, kdy u nejtěžších jednotek vidíme i hemofilický typ krvácení (výrazně zkrácený poločas faktoru VIII u těchto nemocných). Von Willebrandův faktor (vWF) hraje důležitou roli v primární hemostáze a v koagulaci. V primární hemostáze se váže na subendotelové struktury (kolagen) na jedné straně a na destičkový specifický receptor GP Ib v komplexu glykoproteinů I/V/IX na membráně trombocytů a zprostředkovává tak adhezi destiček na místa traumatizace cév. Vazbou na aktivovaný komplex GP IIb/IIIa na povrchu trombocytů rovněž zajišťuje jejich agregaci. Tyto funkce jsou vázány na velké multimery vWF. V koagulaci (funkce vázaná na koagulační faktor VIII) chrání vazbou na FVIII tento faktor před proteolytickou degradací, lokalizuje FVIII do míst poškození cévní stěny, uvolňuje jej do oběhu (podpora vazby mezi lehkým a těžkým řetězcem FVIII) a má efekt kofaktoru při proteolytické aktivaci FVIII trombinem. V těchto funkcích jsou stejně účinné všechny multimery vWF bez ohledu na velikost.
Enzymatické kaskády jsou systémy koagulačních faktorů s kofaktory a inhibitory koagulace, systém fibrinolytický a jeho inhibitory, systém prekalikrein-kininogenový a systém komplementu. Z hlediska hemostázy mají největší klinický význam první dva – systém koagulační a fibrinolytický, systém komplementu hraje závažnější roli při aktivaci koagulace zánětem. Systém koagulační lze schematicky a historicky rozdělit na zevní a vnitřní. Je však známo, že oba systémy se mohou vzájemně aktivovat (např. faktor VIIa je schopen aktivovat faktor IX, faktor XIIa může aktivovat faktor VII), nedají se proto od sebe oddělovat. Jak je zřejmé z obr. 1.1, oba systémy se setkávají při aktivaci faktoru X na faktor Xa. Na rozdíl od starších názorů o větší důležitosti vnitřního systému (pramenily z klinického pozorování nejtěžších vrozených krvácivých poruch u pacientů s hemofilií A a B) je dnes všeobecně přijímaná závažnější úloha zevní cesty aktivace koagulace, význam aktivace koagulace vnitřní cestou je méně jasný. Faktory VIII a IX jsou totiž aktivovány převážně zevní cestou. Je však nepochybné, že faktory vnitřního systému, zvláště pak faktory VIII a IX, hrají nezastupitelnou roli ve fázi amplifikace koaguXII XI
VII IX
VIII
fosfolipidy
X fosfolipidy
V
II
IIa XIII
FBG
F
Obr. 1.1 Simplifikované schéma hemostázy
F
Teorie koagulace na bázi kaskádové reakce, kdy aktivovaný enzym aktivuje svůj substrát (proenzym), který je dalším článkem koagulační kaskády, byla postulována v 60. letech minulého století. Zároveň byl kladen důraz na aktivaci koagulace vnitřní cestou, význam zevní cesty byl podceňován. Oba systémy byly navíc nazírány jako relativně nezávislé. Tyto představy se zdály být potvrzeny i koagulačními reakcemi in vitro, kdy při aktivaci koagulace vnitřní cestou u pacientů s hemofilií A a B je výrazně prodloužen čas srážení aPTT a zevní cesta je intaktní. Na koagulační systém se tedy podle tohoto modelu můžeme dívat jako na kaskádovitě aktivovaný systém serinproteáz (mají serin v aktivním centru enzymu) s výjimkou faktorů VIII a V, které fungují jako kofaktory. Oba kofaktory jsou aktivovány
Patofyziologie krevního srážení 21 na účinnější aktivované faktory Va a VIIIa trombinem, který tak mnohonásobně urychluje svou vlastní generaci – příklad pozitivní zpětné vazby. Poslední výjimku ze schématu serinproteázové kaskády představuje faktor XIII, který po aktivaci trombinem na FXIIIa způsobí zpevnění fibrinové sítě vytvořením příčných vazeb mezi fibrinovými vlákny (transglutamináza). K aktivaci vnitřního systému může dojít na negativně nabitých površích (porucha endotelu, sklo, mimotělní oběh apod.). Normální endotel představuje nesmáčivou plochu, za určitých fyziologických i patologických podmínek se může přeladit na vysoce aktivačně působící činitel. Při aktivaci vnitřního systému jde o složitou, do podrobností ještě ne zcela probádanou interakci mezi faktory XII, vysokomolekulárním (high molecular weight) kininogenem (HMWKg) a prekalikreinem (faktory kontaktu) a faktorem XI. Při této interakci: 1. je aktivována vnitřní i zevní koagulační kaskáda (faktor VII může být aktivován faktorem XIIa); 2. cestou FXIIa – prekalikrein – kalikrein – plazminogen – plazmin je aktivována fibrinolýza. Plazminogen může být aktivován i přímo faktorem XIIa, tato reakce je potencována dextran sulfátem. Kalikrein navíc může aktivovat pro urokinázu (scu-PA – single chain tj. jednořetězcovou formu u-PA) na tcu-PA (two chain u-PA) a dále tak potencovat fibrinolýzu; 3. cestou FXIIa – prekalikrein – kalikrein – HMWKg – kininy je aktivován vazoaktivní kininogenový systém; 4. cestou plazmin – C1 se aktivuje kaskáda komplementu; 5. nově byl postulován i vztah mezi systémem kontaktu a metabolismem prostaglandinů. Bradykinin totiž aktivuje fosfolipázu A2, která z fosfolipidové membrány odštěpuje kyselinu arachidonovou, představující společný prekurzor aktivačních i inhibičních prostaglandinů. Pacientky s homozygotním defektem FXII mohou vykazovat zvýšené poporodní krvácení, jelikož je u nich nedostatečně aktivován kininogenový systém s následnou sníženou tvorbou uterotonických prostanoidů PGE-2 a PGF-2α; 6. kininogenový systém navíc selektivně inhibuje aktivaci trombocytů a endotelií trombinem interferencí s aktivací trombinových receptorů na povrchu těchto buněk. Pacienti s defekty faktorů vnitřního systému, které patří mezi tzv. „faktory kontaktu“ mohou
vykazovat i trombofilní stav, pravděpodobně důsledkem poruchy aktivace fibrinolýzy a/nebo selháváním inhibice některých celulárních aktivit trombinu. HMWKg navíc inhibuje aktivaci destiček leukocytárním katepsinem G. Nositel defektu FXII John Hageman a defektu HMWKg Mayme Williams, u nichž byly tyto poruchy poprvé popsány, zemřeli na plicní embolii a neměli výraznější krvácivé komplikace. V současné době však převažují názory, že defekty faktorů systému kontaktu nepředstavují samy o sobě výrazný rizikový faktor hyperkoagulace. Nověji se zdá, že fyziologický význam aktivace faktorů kontaktu by mohl spočívat i v antagonismu k systému renin – angiotenzin – aldosteron. Podle této hypotézy dochází za fyziologických podmínek k „low grade“ aktivaci faktorů kontaktu a faktoru XI vazbou na multiproteinové receptorové komplexy (cytokeratin 1, C1q-receptor, receptor pro urokinázu) s generací urokinázy a kininů s antitrombotickým a vazodilatačním efektem. Vidíme tedy, že systém koagulačně-fibrinolytický a systémy zánětu v podobě kininů, komplementu a prostanoidů jsou spolu úzce propojeny a představují účinný obranný komplex organismu. V některých situacích to však může být i nevýhodné – příkladem může být systémová aktivace koagulační kaskády při sepsi s následným rozvojem syndromu DIC. I v patofyziologii DIC však hraje hlavní roli aktivace hemostázy zevní cestou. Kaskáda vnitřního systému vyúsťuje v sestavení komplexu tzv. vnitřní tenázy na povrchu negativně nabitých fosfolipidových membrán (povrch aktivovaných trombocytů, leukocytů i endotelií, nebo tzv. microvesicles, které jsou z membrán aktivovaných buněk uvolňovány). Vnitřní tenázu představuje komplex FVIIIa a IXa, navázaných prostřednictvím iontů Ca2+ na fosfolipidovou membránu. Po navázání faktoru X na tento komplex je FX enzymaticky aktivován na FXa. K aktivaci zevního systému dochází interakcí tkáňový faktor – faktor VII – faktor VIIa. Tkáňový faktor (TF) je uvolněn do krve při poranění tkáně, a/nebo je exprimován aktivovanými leukocyty a endoteliemi, důležitou roli hrají i buňky subendotelových struktur (fibrocyty, myocyty aj.). Iniciace a ktivace faktoru VII na FVIIa není zcela jasná. Předpokládá se, že v krvi cirkuluje určité stopové množství FVIIa, které po navázání na TF jednak aktivuje FX a dále pak může autokatalyzovat přeměnu další molekuly FVII na FVIIa. Faktor VIIa v komplexu FVIIa +
1
22 Krvácení fosfolipidy + vápník (Ca2+) aktivuje koagulační faktor X (systém zevní tenázy). Faktor Xa je schopen aktivovat nejen protrombin, ale i zpětně FVII na FVIIa (další příklad pozitivní zpětné vazby). TF představuje jakési „pouzdro“ (sub en dotelové struktury, adventicia, serózní blány, epitel, intracelulárně v monocytech, trombocytech i endoteliích), sloužící fyziologicky k aktivaci hemostázy a s ní spojených pochodů při porušení integrity cév a tkání. Za patologických stavů však může zvýšená expozice a exprese TF vyvolat nežádoucí lokální (např. kardiovaskulární příhody) nebo i systémovou aktivaci hemostatických pochodů (polytrauma, sepse aj.). Zevní i vnitřní tenázový komplex tedy aktivuje faktor X na faktor Xa. Dochází tak k vytvoření komplexu protrombinázy – jde o komplex FXa + FVa navázaný na fosfolipidy. Protrombináza odštěpí z molekuly protrombinu fragmenty F1+2 a aktivuje jej na aktivní trombin, který pak může působit jak vázaný na membránu, tak i po uvolnění do tekuté fáze, což je velmi důležité pro amplifikaci celého procesu. Trombin má centrální postavení v hemostáze, jelikož plní důležité úkoly v koagulaci, antikoagulaci, regulaci fibrinolýzy, aktivaci celulárních složek obrany organismu aj. Nejdůležitější aktivity trombinu lze vyjmenovat takto: 1. Trombin atakuje molekulu fibrinogenu a odštěpí z ní fibrinopeptid A a B (FPA, FPB), čímž z molekuly fibrinogenu vzniká fibrinový monomer (FM), který dále polymerizuje na oligomery až polymery (protofibrily) nestabilního, v roztoku močoviny solubilního fibrinu (SF). Jako solubilní fibrin se rovněž (poněkud nepřesně) označují komplexy FM s fibrinogenem a jeho štěpnými fibrinolytickými produkty X a Y. Zvýšená koncentrace těchto solubilních fibrinových komplexů je dobrým indikátorem hyperkoagulační aktivity. 2. Trombin ve fázi amplifikace hemostázy aktivuje kofaktory FV + FVIII na FVa + FVIIIa a faktor XI na FXIa a pozitivní zpětnou vazbou tak mnohonásobně urychluje svou vlastní generaci. 3. Trombin aktivuje faktor XIII na FXIIIa, který stabilizuje fibrinovou síť vytvořením příčných vazeb (transglutamináza) mezi fibrinovými vlákny (generace insolubilního fibrinu z polymerů SF). 4. Trombin složitě interaguje s krvinkami – nejznámější a nejvýznamnější je aktivace trombocytů, jsou však aktivovány i monocyty, polymorfonukleáry aj. (tato aktivace nabývá na významu zvláště při septickém šoku). Aktivované monocyty a makrofágy exprimují tkáňový faktor, čímž dále amplifikují hemostatický pro-
ces. Aktivované polymorfonukleární leukocyty exprimují na svém povrchu struktury cytoadhezivního systému a mohou se tak zvýšeně vázat na endotelie a navíc uvolňují řadu působků, dále zesilujících pozitivní hemostatickou zpětnou vazbu. Interakce s erytrocyty je méně objasněna. 5. Velmi významná je interakce trombinu s endotelovým systémem – po vazbě na specifické receptory (trombinové receptory, PAR – protease activated receptors), jejichž částečné naštěpení má za následek jejich aktivaci s přenosem signálu do vnitřku buňky. Dochází tak k aktivaci endotelu s přeladěním metabolismu a změnou exprese a uvolněním řady receptorů, mediátorů a cytokinů s výsledným efektem ve smyslu podpory hemostázy (tzv. přeladění do hyperkoagulační fáze). 6. Zároveň trombin po navázání na trombomodulin (TM) mění svou konformaci a stává se jedním z hlavních antikoagulačních proteinů, protože aktivuje protein C. Je též důležité, že existují významné orgánové rozdíly v expresi TM, například endotel v CNS tento receptor exprimuje jen chudě. 7. Po vazbě trombinu na trombomodulin dochází rovněž k inhibici fibrinolýzy aktivací tzv. TAFI (thrombin activatable fibrinolysis inhibitor).
1.2 Třífázový model hemostázy S prohlubováním znalostí o mechanismech hemostázy se postupně ukazovala klasická kaskádová teorie hemostázy stále méně udržitelná. Dá se zhruba říci, že klasický kaskádový model vcelku přesně obráží koagulační pochody in vitro, procesy in vivo jsou však daleko komplexnější a dynamičtější. V současné době je všeobecně přijímán tzv. třífázový model hemostázy, který se velmi pravděpodobně daleko věrněji blíží skutečnému obrazu hemostázy in vivo. Podle této teorie můžeme hemostatické pochody rozdělit do tří dynamicky se rozvíjejících fází – fáze iniciace, fáze amplifikace a fáze propagace: 1. Fáze iniciace je zahájena expresí tkáňového faktoru (TF) v místě poranění, zánětem, neoplazií, rupturou ateromového plátu apod. V krvi velmi pravděpodobně cirkuluje malé množství aktivovaného faktoru VII – FVIIa. Molekuly FVIIa se navážou na exprimované molekuly TF, podle některých prací navíc dochází při expresi TF k jeho konformační změně se zvýšenou afinitou k FVIIa. FVIIa může autoaktivovat další molekulu FVII s následnou amplifikací tohoto iniciačního procesu. Komplex TF/FVIIa potom
Patofyziologie krevního srážení 23 aktivuje FIX na FIXa a FX na FXa. FXa aktivuje další molekuly FVII na FVIIa a působením na protrombin generuje vznik malého množství trombinu, které nestačí k vytvoření fibrinového koagula, ale slouží k zpětnovazebnému prudkému zvýšení autogenerace většího množství trombinu ve fázi amplifikace. 2. Trombin ve fázi amplifikace aktivuje faktor XI na FXIa, FVIII na FVIIIa a FV na FVa. FXIa aktivuje další molekuly FIX na FIXa (jisté množství FIXa bylo již vytvořeno ve fázi iniciace přímo působením komplexu TF/FVIIa). Trombin dále aktivuje trombocyty a leukocyty, čímž jsou na povrchu jejich membrán exprimovány negativně nabité molekuly fosfolipidů, na které se navážou aktivované faktory IXa, VIIIa a Va. Trombin navíc aktivuje i endotelie v nejbližším okolí poranění a způsobí tak jejich přeladění do „prokoagulační fáze“. Konečným výsledkem amplifikační fáze je vznik většího množství trombinu a vytvoření reakčních povrchů s navázanými molekulami aktivovaných faktorů pro kompletaci vícemolekulových komplexů vnitřní tenázy a protrombinázy (obr. 1.2). 3. Ve fázi propagace dochází k vazbě FX na komplex FIXa a FVIIIa (vnitřní tenáza). Aktivovaný faktor Xa pak vytvoří s FVa komplex protrombinázy, který po navázání molekuly protrombinu z ní odštěpí tzv. aktivační fragmenty F1+2 a způsobí tak její aktivaci na trombin. Množství trombinu, vytvořené ve fázi propagace, již dostačuje k přeměně fibrinogenu na fibrin. Nestabilní, solubilní fibrin je stabilizován působením aktivovaného FXIIIa.
XII XI
VII IX
VIII
fosfolipidy
X fosfolipidy
V
IIa XIII
II
FBG
F
F
Obr. 1.2 Pozitivní zpětné vazby – amplifikace Negativně nabité fosfolipidy (FL), které jsou poskytovány aktivovanými trombocyty (PF3 – platelet factor 3), hrají v koagulaci velmi důležitou roli. Na jejich površích dochází ke kompletaci klíčových makromolekulárních prokoagulačních i antikoagulačních komplexů – vnitřní a zevní tenázy, protrombinázy a komplexu protein C/protein S. Na tyto komplexy se pak jako na receptory vážou substráty těchto proteáz – FX, protrombin, FVIIIa a FVa. Negativně nabité FL tak jednak mnohonásobně (řádově) urychlují reakce mezi serinovými proteázami a jejich substráty, dále pak lokalizují hemostatickou reakci do míst, kde je jí třeba. Faktory protrombinového komplexu a protein C s proteinem S jsou na fosfolipidové membrány vázány prostřednictvím iontů Ca2+. Pro tuto vazbu je nutné, aby u těchto faktorů byly glutamátové molekuly karboxylovány v pozici γ jejich řetězce. Tato γ-karboxylace je závislá na intaktním metabolismu vitaminu K. Při jeho nedostatku, a/nebo při léčbě kumariny, vznikají tzv. PIVKA-formy faktorů a inhibitorů koagulace,
Tab. 2 Nejčastější příčiny defektu faktorů, závislých na vitaminu K (při nedostatku vitaminu K se tvoří PIVKA proteiny) defekt
příčina
hemoragický syndrom novorozenců
nedostatek vitaminu K v mateřském mléce
nedostatek vitaminu K v GIT
snížený přívod vitaminu K v dietě + širokospektrá antibiotika (!) dlouhodobá totální parenterální výživa
poruchy vstřebávání vitaminu K
obstrukční ikterus (hepatální i posthepatální) malabsorpční syndromy (celiakie, sprue, zánětlivá střevní onemocnění, syndrom „short bowel“)
poruchy metabolismu vitaminu K
těžká hepatopatie terapie kumarinovými deriváty
poruchy syntézy proteinů
těžká hepatopatie, často i defekt metabolismu vitaminu K
konzumpce
sepse, DIC, polytraumata
1
24 Krvácení které jsou pro poruchu vazby na FL sníženě účinné až neúčinné (tab. 2). Zkratka PIVKA značí proteins induced by vitamin K absence/or antagonism. Je významné, že protein C má ze všech faktorů protrombinového komplexu nejkratší poločas – proto při zahájení perorální antikoagulační léčby vzniká trombofilní stav (pravděpodobný mechanismus vzniku kumarinových nekróz). Zvýšená exprese negativně nabitých FL, hlavně fosfatidylserinu, hraje významnou roli v etiopatogenezi hyperkoagulačních stavů, zvláště syndromu DIC. FL jsou zde exprimovány nejen na površích aktivovaných trombocytů, leukocytů a endotelií, ale můžeme je detekovat i na povrchu mikročástic, uvolňovaných aktivovanými buňkami. Někteří autoři proto označují tyto FL jako „autotoxin“. Negativně nabité FL hrají významnou úlohu i v etiopatogenezi antifosfolipidového syndromu, kdy dochází k tvorbě protilátek proti komplexům těchto FL s nejrůznějšími proteiny. Jedním z mechanismů hyperkoagulace, která patří mezi hlavní projevy APS, by mohla být např. interference s antikoagulační funkcí APC, vázaného na PL.
1.3 Cévní stěna Integrita cévního systému je důležitým faktorem hemostázy. Při poranění dochází během několika málo sekund k reflexnímu spazmu arteriol, venul a menších cév s relativní ischémií postižené oblasti s vytvořením podmínek pro vznik primární hemostatické zátky, tvořené převážně aktivovanými trombocyty. Aktivované destičky uvolňují další vazokonstrikční látky (serotonin, tromboxan, kate-
cholaminy aj.) a disponují na svůj povrch již zmíněné prokoagulační fosfolipidy, označované jako PF3 (destičkový faktor 3). Jde o takzvaný flip-flop mechanismus, kdy koagulačně aktivní fosfolipidy vnitřního listu buněčné membrány, hlavně fosfatidylserin, jsou exprimovány navenek, aby tak nahradily zevní fosfolipidy, které se obrátí dovnitř buňky. Při poruše integrity endotelu dochází k odkrytí pojiva, kde nejvýznamnějšími hemostatickými složkami jsou kolageny a tkáňový faktor (TF). Na negativně nabitých površích kolagenů dochází k již zmíněné aktivaci vnitřní koagulační kaskády a k adhezi destiček vytvořením vazby mezi kolagenem, von Willebrandovým faktorem a receptory destiček, převážně reprezentovanými glykoproteinovými komplexy GP Ib/V/IX a GP IIb/IIIa – přes GP VI může jít navíc o přímou vazbu na kolagenové struktury. Velmi důležitou a metabolicky nesmírně aktivní složku tvoři systém endotelií. Jde o obrovský povrch, kde se krev stýká s cévní stěnou. Endotelie jsou schopny syntetizovat, hromadit a v případě nutnosti exprimovat na povrch nebo sekretovat řadu jak prokoagulačních, proagregačních a vazokonstrikčních, tak i antikoagulačních, antiagregačních a vazodilatačních působků, navíc systém t-PA-PAI je hlavním modulátorem fibrinolýzy. Seznam hlavních prohemostatických a antihemostatických substancí je uveden v tabulce 3. Endotelie hrají navíc důležitou roli v modulaci lokální i celkové zánětlivé aktivity produkcí a/nebo vazbou a modulací účinku řady cytokinů.
1.4 Buněčné populace Z hemostazeologického hlediska jde hlavně o trombocyty, za patologických stavů, zvláště hyperkoagu-
Tab. 3 Endotelové faktory modulující hemostázu protrombotické působení
antitrombotické působení
tkáňový faktor (TF)
TFPI (tissue factor pathway inhibitor)
von Willebrandův faktor (vWF)
vWF proteáza (metabolizuje vWF)
PAI-1
t-PA
tromboxan TXA2
prostacyklin PGI-2
platelet activating factor (PAF)
NO (EDRF) endothelium dependent relaxing factor
trombinový receptor (PAR – protease activated receptor)
trombomodulin (TM)
heparinázy
glykozaminoglykany (heparansulfát, DS)
selektiny, cytoadhezivní molekuly
down-regulation těchto molekul
cytokiny
antagonisté, down-regulace receptorů
Patofyziologie krevního srážení 25 lačních, nabývají na významu i granulocyty, monocyty/makrofágy, lymfocyty i erytrocyty.
■■ Základní funkce destiček 1. Adheze k defektům cévní stěny. 2. Agregace s uvolňovací reakcí, kdy sekretované mediátory (hlavně serotonin, tromboxan, β-tromboglobulin, PF3, PF4, katecholaminy, hydrolázy, permeabilní a chemotaktické působky aj.) pozitivní zpětnou vazbou dále podporují lokální hemostázu. 3. Na jejich površích a na površích z trombocytů uvolňovaných mikropartikulí probíhají interakce faktorů i inhibitorů koagulační kaskády v komplexech s fosfolipidy a Ca2+. Některé aktivované faktory jsou zde relativně chráněny před inaktivací inhibitory koagulace. 4. Důležitým hemostatickým mechanismem je re trakce koagula (destičkový systém aktin + myozin). 5. Významná účast v imunitních pochodech (zánět, vývoj aterosklerózy). 6. Ne zcela jasným mechanismem udržují integritu endotelu. Za patologických stavů hrají trombocyty hlavní roli v hyperkoagulaci v arteriálním řečišti (CMP, infarkty, periferní ischémie), vzácnější i v oblasti venózní a mikrocirkulační (TTP – trombotická trombocytopenická purpura, HUS – hemolyticko-uremický syndrom, HELLP syndrom – hemolysis, elevated liver enzymes, low platelets, HIT – heparinem indukovaná trombocytopenie). Je důležité mít stále na paměti, že trombocyty jsou aktivovány i produkty koagulace, hlavně trombinem. Trombocyty po aktivaci (high shear stress, agonisté, cytokiny aj.) centralizují organely do středu buňky, mění svůj tvar z diskoidního na měňavkovitý (shape change), zároveň dochází k přesunu Ca2+ z nitrobuněčných kompartmentů do cytoplazmy (zvýšení tzv. cytosolického Ca2+), dále podle typu impulzu dochází k aktivizaci složitě propojených systémů tzv. 2. poslů (hlavně metabolismu kyseliny arachidonové, systému fosfoinozitolfosfátu apod.) s řadou mnoha složitých a málo známých interakcí. Výsledkem těchto pochodů je mimo jiné degranulace organel (α-granulí, tzv. dense bodies a lyzozomů) s uvolňováním řady působků, které mají vesměs amplifikační efekt jak na koagulaci, tak i na další trombocyty, leukocyty i endotelie. Na povrchu se exprimují různé struktu-
ry cytoadhezivního systému, umožňující vazbu na další buňky (leukocyty, endotelie), dále dochází ke konformační změně molekuly GP IIb/IIIa, která tak zvyšuje svou afinitu k molekule fibrinogenu (ale i vWF, vitronektinu, fibronektinu aj.). Fibrinogen je v důsledku své symetrické molekuly schopen vázat na oba konce aktivované GP IIb/IIIa a vytvořit tak most („bridge“) mezi destičkami, což vede k jejich agregaci. Aktivace GP IIb/IIIa má podle dnešních poznatků nesmírný význam jak za fyziologických, tak i za patologických podmínek. Například při vzácné vrozené trombocytopatii thrombasthenia Glanzmann-Naegeli (de fekty GP IIb/IIIa) jsou pacienti ohroženi i fatálními krvácivými projevy důsledkem těžce postižené agregační schopnosti trombocytů. Aktivace GP IIb/IIIa tak představuje konečný společný efektorový mechanismus pro všechny aktivační trombocytární podněty. Ne náhodou jsou v centru pozornosti výzkumných týmů, zaměřených na prevenci a léčbu arteriálních trombotických komplikací, mimo jiné léky hlavně blokátory destičkových receptorů GP IIb/IIIa. Hojně diskutovanou, a proto všeobecně dosti známou problematikou, je metabolismus eikosanoidů v souvislosti s arteriálními trombózami. Po aktivaci trombocytu se z buněčné membrány pomocí fosfolipázy A (PLA) odštěpuje kyselina arachidonová (AA), která se může dále metabolizovat lipooxygenázou na leukotrieny, které hrají důležitou úlohu jako modulátory zánětlivých aktivit leukocytů. Po metabolizaci cyklooxygenázou (COX) se tvoří cyklické endoperoxidy (CEP), které se mohou dále metabolizovat buď na prostacyklin (PGI-2) a jiné, méně významné metabolity, nebo tromboxansyntetázou (TS) na tromboxan – TXA2. TXA2 má výrazný proagregační a vazokonstrikční účinek, kdežto PGI-2 má účinek přesně opačný. Endotelové buňky preferují metabolizaci cyklických endoperoxidů převážně na antihemostaticky a protizánětlivě působící PGI-2, kdežto aktivované trombocyty metabolizují CEP na TXA2. Není divu, že modulací těchto pochodů lze poměrně výrazně zasáhnout do hemostázy, čehož se klinicky využívá. Pro organismus je životně důležitá regulace fluidokoagulační rovnováhy s nutností lokalizovat tvorbu koagula do míst poranění tkání se zabráněním rozšíření reakce do oblastí s neporušenou integritou cévního řečiště. Tomuto úkolu slouží jednak vazba aktivovaných faktorů na fosfolipidy trombocytů a mikropartikulí a rovněž systémy inhibitorů hemostázy. Dále je nutné s hojením traumatu obnovit cirkulaci v porušené oblasti. Stěžejním procesem
1
26 Krvácení v tomto smyslu je lýza vytvořeného fibrinu fibrinolytickým enzymem plazminem. Generace plazminu je regulována systémem aktivátorů a inhibitorů fibrinolytického systému. Hemostázu lze též nazírat jako určitý rozhovor „cross-talk“ buněčných systémů (endotelie, hladké svalové buňky, hepatocyty, krvinky), odesílajících si navzájem nejen signály, ale mnohdy i kooperujících metabolicky (např. transcelulární metabolismus eikosanoidů mezi trombocyty a endotelem).
1.5 Inhibitory koagulace ■■ Antitrombin Antitrombin (ATIII) je nejdůležitější inhibitor koagulační kaskády, vrozené i získané defekty ATIII jsou spojeny s nejvyšším rizikem hyperkoagulací. Je to jednořetězcový glykoprotein o 432 aminokyselinách s molekulovou hmotností asi 60 000 daltonů. V organismu se vyskytuje ve dvou formách, lišících se stupněm glykozylace – α (90 %, 4 oligosacharidové řetězce) a β (3 oligosacharidové řetězce). Forma β vykazuje vyšší afinitu k heparinu, avšak klinický význam tohoto faktu je nejasný. Tři disulfidové můstky v molekule ATIII udržují terciární strukturu proteinu. Jde o serpin, vážící se za fyziologických i patologických okolností na GAG (glykozaminoglykanový) film endotelií, kde navíc působí protizánětlivě. Po vazbě na GAG dochází ke konformační změně molekuly ATIII a k akceleraci reakce se serinproteázami (progresivní inhibitor se mění v okamžitý inhibitor). Uvádí se, že inhibice trombinu se urychlí až 100 000krát, inhibice faktoru Xa asi 3500krát. Pro urychlení reakce ATIII s trombinem musí molekula GAG obsahovat nejméně 18 cukerných jednotek. GAG se na molekulu ATIII váží na specifické vazebné místo. Pro tuto vazbu, bez které nedojde ke konformační změně molekuly ATIII a k urychlení jeho reakce s cílovými enzymy, musí molekuly GAG obsahovat specifickou pentasacharidovou sekvenci. Hepariny pak představují směs makromolekul o různé molekulové hmotnosti, které se navíc liší obsahem pentasacharidových sekvencí, a tím i afinitou k ATIII. Samotný pentasacharid urychluje pouze reakci ATIII s faktorem Xa a je pro možnou výraznou redukci krvácivých komplikací předmětem intenzivního klinického výzkumu. Jak již bylo uvedeno, ATIII patří do serpinové (serpin – serin proteases inhibitor) superrodiny, jejíž členy uvádí tab. 4.
Tab. 4 Přehled serpinů serpin
zkratka
antitrombin
ATIII
heparin-kofaktor II
HC II
plazminogen aktivátor inhibitor 1, plazminogen aktivátor inhibitor 2, protein C inhibitor
PAI-1, PAI-2, PCI
α1-antitrypsin
α1AT
α2-antiplazmin
α2Apl
α2-makroglobulin
α2MG
C1-inhibitor
C1- INH
tyroxin binding globulin, angiotenzinogen
Dalším antikoagulačním serpinem je heparin-kofaktor II (HC II), který má mnohem menší klinický význam. Tvoří komplexy pouze s trombinem a je aktivován za fyziologických i patologických podmínek převážně dermatansulfátem, ale i hepariny. Jeho deficit je vzácný, řada autorů pochybuje o výraznějším riziku hyperkoagulace při izolovaném defektu HC II. Mezi serpiny patří i C1-INH (inhibitor C1a složky komplementu), který inhibuje vedle C1a i faktory XIIa, XIa a kalikrein. Jeho vrozený nebo získaný defekt má za následek angioedém, výraznější hemostazeologické změny nebyly dosud popsány.
■■ TFPI Hlavním inhibitorem zevní cesty krevního srážení je TFPI – tissue factor pathway inhibitor, který tvoří komplexy s FVIIa a FXa a inhibuje tak zevní cestu koagulace. Klinický význam defektu TFPI je nejasný, patologický význam má asi hlavně jeho konzumpce při generalizované koagulaci, zvláště při sepsi a septickém šoku. Dosud nebyl popsán jednoznačně trombofilní stav při vrozeném defektu TFPI.
■■ Systém proteinu C Intaktní endotel má na povrchu buněčné membrány dva důležité receptory, které mají zabránit šíření trombů do neporušených částí vaskulárního systému. Jde o trombomodulin (TM) a endotelový protein C receptor (EPCR). Trombin po vazbě na trombomodulin pozbývá všech svých prokoagu-
Patofyziologie krevního srážení 27 lačních aktivit a je mnohonásobně urychlena jeho schopnost aktivovat PC. Reakce je dále urychlována vazbou PC na EPCR (obr. 1.3). U syndromu sepse a diseminované intravaskulární koagulace dochází k snížení exprese TM a EPCR s následným hyperkoagulačním přeladěním endotelu. Aktivovaný PC (APC) štěpí po vazbě na fosfolipidy aktivované kofaktory FVa a FVIIIa na koagulačně neúčinné fragmenty. Kofaktory v těchto reakcích jsou protein S (PS) a intaktní FV. Generace endogenního aktivovaného PC představuje velmi pravděpodobně kompenzační mechanismus u těžké sepse (protizánětlivý a antitrombotický účinek). Zhodnocení léčebného podání rekombinantního humánního PC v sepsi je nejednoznačné, pravděpodobně budou profitovat nemocní s těžkou sepsí (APACHE II skóre > 25, 2 a více selhávajících orgánů). Bodovou mutací R506Q v molekule FV (Leidenská mutace) zaniká jedno z důležitých štěpných míst pro APC s rezultujícím prodlouženým biologickým poločasem FVa. Jde o nejčastější vrozený hyperkoagulační stav (vrozená rezistence na aktivovaný PC). VIII
V
trombin
VIIIa VIIIi
V
Va PS PCa PC
trombin modulovaný TM
EPCR
PS PCa
Vi
PC EPCR
endotel
Obr. 1.3 Systém proteinu C Legenda: EPCR – endotelial PC receptor, FVa, VIII, Vi, VIIIi aktivované a inhibované faktory, PCa – aktivní PC, PS – protein S, V – neaktivní (antikoagulačně působící) FV, TM-trombomodulin
1.6 Patofyziologie fibrinolytického systému Fibrinolytický systém představuje sofistikovanou síť aktivátorů a inhibitorů, propojenou řadou pozitivních i negativních zpětných vazeb, zajišťujících jemnou regulaci rovnováhy v systému. Stěžejním enzymem fibrinolýzy je plazminogen, který je ak-
tivován na plazmin celou řadou aktivátorů, z nichž hlavní roli hraje t-PA (tissue plasminogen activator) v cévním řečišti a u-PA (urokinase-type plasminogen activator) extravaskulárně. Hlavním inhibitorem plazminu je α2-antiplazmin (α2AP), hlavními inhibitory t-PA a u-PA jsou PAI (plasminogen activators inhibitors). Plazminogen může být navíc aktivován tzv. vnitřní cestou přes systém koagulačního faktoru XII, vysokomolekulární kininogen (HMWKg) a prekalikrein (PKK). Tato cesta aktivace je však méně významná. Pozitivní vazby v systému fibrinolýzy představují cesty aktivace prekurzorů aktivátorů plazminogenu – jednořetězcové molekuly PAs (sct-PA a scu-PA – single chain t-PA a u-PA) se působením plazminu mění na potentnější dvojřetězcové tcPAs (tct-PA a tcu-PA – two chain t-PA a u-PA); a samotný plazminogen (glu-plazminogen) se působením plazminu mění na potentnější lys-plazminogen. Důležitým inhibitorem fibrinolýzy, popsaným teprve nedávno, je TAFI (thrombin activatable fibrinolysis inhibitor); synonyma: plazmatická prokarboxypeptidáza B, plazmatická prokarboxypeptidáza U. Jde o proenzym, který po aktivaci trombinem, plazminem nebo trypsinem odštěpuje ze substrátů C-terminální lyzin (proto karboxypeptidáza). Terminální lyzin představuje vazebná místa na fibrinových vláknech, na něž se s vysokou afinitou vážou molekuly t-PA a plazminogenu. Ve vzniklém ternárním komplexu t-PA/PLG/fibrin představuje fibrin velmi potentní kofaktor aktivace plazminogenu (PLG). Inhibiční funkce TAFI proto spočívá v odštěpení C-terminálních molekul lyzinu z fibrinových vláken a v následné blokaci vazby t-PA a plazminogenu na fibrin, čímž se výrazně zpomalí aktivace PLG na plazmin s následným snížením fibrinolytického potenciálu. TAFI navíc blokuje přeměnu glu-plazminogenu na potentnější lys-plazminogen. TAFI (prokarboxypeptidáza B nebo U) cirkuluje v krvi v komplexu s plazminogenem a je aktivován trombinem (po vazbě trombinu na endotelový receptor trombomodulin) a samým plazminem na TAFIa (karboxypeptidázu B nebo U). Inaktivace TAFIa spočívá v pomalé konformační změně TAFIa na TAFIai (TAFIa inhibovaný) a v následném rozštěpení TAFIai trombinem. Vidíme zde ohromující provázanost pochodů v hemostáze – trombin je aktivátorem a zároveň i inhibitorem TAFI. TAFIai cirkuluje v plazmě v komplexu s α 2-makroglobulinem a je schopen potencovat uvolňování PAI-1 z aktivovaných destiček, čímž dále inhibuje fibrinolýzu. Snížená hladina nebo lokální
1
28 Krvácení aktivita TAFI může být spojena s vyšším výskytem krvácivých komplikací – například u hemofilie se za jeden z významných mechanismů krvácení považuje nízká lokální aktivita TAFI v koagulu v důsledku snížené generace trombinu. Naopak zvýšená hladina a/nebo aktivita TAFI je spojena s rizikem rozvoje arteriálních i venózních hyperkoagulací. Fibrinolytický systém plní mimo důležité role v regulaci fluidokoagulační rovnováhy řadu dalších rolí a působí na řadu systémů mimo poměrně úzké pole trombózy a hemostázy. Nejdůležitější úkoly, které fibrinolytický systém spolu s dalšími systémy v organismu zajišťuje, jsou uvedeny v tabulce 5. Tab. 5 Role fibrinolytického systému role
regulace fluidokoagulační rovnováhy remodelace extracelulární matrix, hojení ran modulace proliferace, diferenciace a migrace buněk modulace imunitní odpovědi (cytokiny, matrikiny) modulace angiogeneze
Jednou z nejdůležitějších rolí, které fibrinolytický systém plní, je modulace angiogeneze a remodelace cév, jelikož tyto procesy velmi úzce souvisí s ovlivněním nejdůležitějších civilizačních chorob současnosti – kardiovaskulárních a neoplastických onemocnění. Remodelace cév je komplexní a kontinuální proces, na němž spolupracuje řada buněk, které si předávají signály a vzájemně se ovlivňují, často cestou změn struktury extracelulární matrix. Extracelulární matrix (ECM) není pasivní mrtvou hmotou, ale právě naopak – je schopna např. modulovat efekty cytokinů, prostřednictvím nejrůznějších proteolytických systémů se z ní uvolňují tzv. matrikiny, které mají účinek cytokinů, významným způsobem ovlivňuje migraci buněk apod. Hlavními strukturami extracelulární matrix jsou kolageny, elastin a nejrůznější proteoglykany. Tyto struktury jsou syntetizovány buněčnými systémy – hlavně hladkými svalovými buňkami (smooth muscle cells – SMCs), mezangiálními buňkami, fibroblasty a endoteliemi. Kontinuální syntéza a odbourávání uvedených struktur je základem pro remodelaci cév. V současnosti se pozornost řady výzkumných týmů upírá na složitý systém matrix metaloproteináz (MMP), který představuje hlavní systém, angažovaný v procesu odbourávání a přestavbě extracelulární matrix. Hlubší poznání patofyziologie
systému MMP může v budoucnu umožnit i cílenou farmakologickou manipulaci MMP např. u kardiovaskulárních, zánětlivých a maligních onemocnění. Systém MMP úzce souvisí se systémem fibrinolýzy, jelikož plazmin je jedním z nejdůležitějších enzymů, které systém MMP aktivují a zahajují tak proces odbourávání a remodelace ECM. MMP jsou inhibovány specifickými inhibitory, označovanými jako TIMPs (tissue inhibitors of matrix metalloproteinases). Buňky monocytového/makrofágového systému představují rovněž velmi aktivní hráče v procesu remodelace cév a do procesů odbourávání ECM zasahují mimo jiné prostřednictvím receptorů pro u-PA, označovaných jako u-PAR. u-PA po vazbě na u-PAR jednak aktivuje MMP a rovněž usnadňuje migraci makrofágů rozrušováním ECM. Proces remodelace cév může být iniciován mechanickými, zánětlivými i biochemickými inzulty. V tabulce 6 jsou uvedeny interakce plazminu v procesu remodelace cév a tkání. Tabulka 7 shrnuje jednotlivé faktory a inhibitory fibrinolytického systému, včetně faktorů a inhibitorů jiných systémů, pokud významně zasahují do mechanismů fibrinolýzy. Tab. 6 Plazmin a remodelace cév a tkání působení plazminu
aktivace matrix metaloproteináz (kolagenázy, elastázy, stromelyzin) generace FDPs, matrikinů modulace produkce interleukinů a jiných cytokinů, modulace exprese cytoadhezivních molekul a jejich ligand aktivace některých cytokinů, např. TGF-ß, modulace aktivity cytokinů proliferace, diferenciace a migrace buněk (hladké svalové buňky, fibroblasty, monocyto-/makrofágová linie) modulace interakce leukocytů a trombocytů s endotelem a ECM angiogeneze, neoangiogeneze, proliferace a metastazování neoplazií
Za normálních okolností dochází k intravaskulární aktivaci fibrinolýzy působením t-PA, který je uvolněn z aktivovaných a/nebo poškozených endotelií. Aktivace PLG na plazmin je mnohonásobně urychlena vazbou t-PA a PLG na fibrin – již zmíněná kofaktorová funkce fibrinu. Plazmin štěpí fibrinové koagulum a vznikají tak fragmenty, souhrnně označované jako FDP (fibrinogen a fibrin degradační produkty), jelikož afinita plazminu není zcela specifická pro fibrin, je štěpen i fibrinogen (FBG)
Patofyziologie krevního srážení 29 Tab. 7 Fibrinolytický systém název
zkratka
funkce
plazminogen
PLG
hlavní fibrinolytický proenzym
α2-antiplazmin
α2AP nebo PI (plazmin inhibitor)
hlavní inhibitor plazminu v krvi
tkáňový aktivátor plazminogenu
t-PA
hlavní aktivátor PLG
prourokináza
scu-PA (single chain urokinase-type plasminogen activator)
hlavní aktivátor PLG v extravaskulárním prostoru
plazminogen aktivátor inhibitor 1
PAI-1
hlavní inhibitor t-PA, inhibuje i u-PA
plazminogen aktivátor inhibitor 2
PAI-2
placentární a leukocytární inhibitor t-PA i u-PA
protein C inhibitor = plazminogen aktivátor inhibitor 3
PCI = PAI-3
inhibitor proteinu C, inhibuje i t-PA a u-PA
trombinem aktivovatelný inhibitor TAFI fibrinolýzy (prokarboxypeptidáza B, U)
TAFIa odštěpuje z molekuly fibrinu C-terminální lyzin a blokuje tak vazbu t-PA a PLG na fibrin s následným zpomalením aktivace PLG, zároveň blokuje přeměnu Glu-PLG na potentnější Lys-PLG
histidine-rich glycoprotein
HRG, HRGP
inhibitor plazminu, negativní reaktant akutní fáze (má asi jen omezený význam v regulaci fibrinolýzy)
koagulační faktor XII + vysokomolekulární kininogen + prekalikrein
FXII, HMWKg, PKK
aktivátory PLG vnitřní cestou, mají jen omezený význam v regulaci fibrinolýzy
fibrin antiplasmin cleaving enzyme
významný kofaktor aktivace PLG na plazmin APCE
odštěpuje z α2-antiplazminu 12 aminokyselin a vzniká tak α2AP, který je lépe zabudováván (faktorem XIIIa) do fibrinového koagula, rezultuje vyšší antifibrinolytická účinnost
Další faktory, úzce související s fibrinolytickým systémem trombin
FIIa
po vazbě na trombomodulin přítomný na endotelu aktivuje PC a TAFI
trombomodulin
TM
endotelový receptor, po vazbě FIIa moduluje jeho funkci tak, že vázaný FIIa aktivuje pouze PC a TAFI
protein C
PC
antikoagulační, na vitaminu K závislý faktor, proteáza, štěpící a inaktivující koagulační kofaktory FVa + FVIIIa; má významný profibrinolytický účinek (asi vazbou PAI a/nebo kompeticí s TAFI o na TM vázaný trombin)
receptory pro u-PA
u-PAR
u-PAR ma makrofázích a maligních buňkách
α1-antitrypsin α1-proteázový inhibitor
α1AT α1PI
inhibice plazminu a elastáz
α2-makroglobulin
α2M
inhibice plazminu a elastáz
antitrombin
AT
inhibice serinových proteáz, inhibuje i plazmin
1
30 Krvácení (a navíc i koagulační faktory V a VIII při systémové plazminémii). Existují specifické produkty působení plazminu na FBG a fibrin a dají se využít i diagnosticky. Štěpným produktem působení plazminu na molekulu FBG a fibrinové monomery je fragment Bß1-42, štěpným produktem solubilního fibrinu je fragment Bß15-42 a známým produktem štěpení zpevněné fibrinové sítě faktorem XIIIa jsou fragmenty, obsahující v molekule tzv. D-dimery (DD) (obr. 1.4). Je důležité, že při štěpení fibrinového koagula dochází k uvolňování na fibrin vázaných molekul, včetně molekul trombinu, tzv. „clot-bound thrombin“, což má za následek posun fluidokoagulační rovnováhy směrem k hyperkoagulaci a je jedním z hlavních mechanismů časné retrombózy po trombolytické léčbě. fibrinogen
Bβ 1–42
FM
plazmin solubilní
Cross-linked
fibrin
fibrin
Bβ 15–42
DD
Obr. 1.4 Specifické štěpné produkty fibrinogenu a fi brinu Fibrinovou síť jsou kromě nejdůležitějšího lytického enzymu plazminu schopny štěpit i další proteázy – mezi nejdůležitější patří trypsin, elastázy, katepsin G a MMP – hovoříme zde o alternativní fibrinolýze. Elastázy leukocytů navíc štěpí celou řadu struktur (koagulační faktory, proteiny extracelulární matrix, α2Apl, antitrombin) a z plazminogenu odštěpují 4 „kringle“ domény za vzniku miniplazminogenu. Miniplazminogen (des-kringle1-4plazminogen) je i bez přítomnosti kofaktoru (fibrinu) snadno aktivován svými aktivátory. Přítomnost elastáz tak posouvá rovnováhu ve fibrinolytickém systému ve smyslu hyperfibrinolýzy a navíc z leukocytů uvolněná myeloperoxidáza efektivně oxidací inhibuje α1-antitrypsin (hlavní inhibitor leukocytárních elastáz). Mezi nejvýznamnější inhibitory fibrinolýzy patří PAI-1. PAI (tab. 8) jsou součástí superrodiny tzv. serpinů (serin-proteases inhibitors), tj. inhibitorů serinových proteáz – viz tab. 4.
Tab. 8 PAI a buňky produkující PAI (PCI – protein C inhibitor) typ PAI
produkční buňky
PAI-1
endotel, hepatocyty, adipocyty, buňky hladké svaloviny, trombocyty (90 % plazmatického poolu se rekrutuje z destiček)
PAI-2
leukocyty, placenta
PAI-3
hepatocyty (PAI-3 je identický s PCI)
Serinové proteázy mají v aktivním centru serin a je jich celá řada – patří mezi ně většina koagulačních faktorů (mimo faktory V, VIII, XIII a fibrinogen), enzymy fibrinolytického systému, antikoagulační faktor PC apod. Velký podíl plazmatického PAI-1 pochází z destiček. PAI-1 je unikátním inhibitorem v tom smyslu, že existuje ve třech konformačních izoformách – latentní, aktivní a substrátové. Latentní izoforma není schopna působit jako inhibitor, substrátová izoforma je cílovou serin-proteázou štěpena, a proto rovněž nepůsobí inhibičně. Latentní a aktivní izoformy mohou plynule přecházet jedna v druhou, zatímco substrátová izoforma se jeví jako nevratná. Významným kofaktorem inhibiční aktivity PAI-1 je vitronektin (Vn). Vydatným zdrojem PAI-1 je tuková tkáň, z níž je uvolňován působením cytokinů. Systém renin-angiotenzin-aldosteron je potentním stimulantem syntézy PAI a léky, blokující tuto osu, mohou vykazovat profibrinolytické vlastnosti. V neposlední řadě je nutno si uvědomit, že fibrinolytická degradace fibrinu závisí na mnoha humorálních i celulárních faktorech a je rovněž ovlivňována reologickými poměry, panujícími v místě vzniku trombu. Jde tu o velmi složitou souhru všech výše uvedených faktorů a zcela jistě i mnoha faktorů dalších, zatím nepoznaných. Velmi důležité jsou kvalitativní a kvantitativní vlastnosti trombu – jeho architektura, tloušťka a transglutaminace jednotlivých vláken, přítomnost trombocytů, polymorfonukleárů, monocytů a případně i jiných buněk, přítomnost řady proteinů a případné kovalentní zabudování do trombu některých z těchto proteinů (t-PA, u-PA, PAI, FXIII, TAFI, PLG, α2APl, elastázy, katepsin, trombin, jiné koagulační faktory, PC, albumin, imunoglobuliny aj.). Zvýšená rezistence fibrinu vůči proteolýze důsledkem změny struktury trombu se popisuje například u hypoalbuminémie, monoklonálních gamapatií, antifosfolipidového syn dromu aj.
Patofyziologie krevního srážení 31
1.7 Klinický význam poruch fibrinolýzy Poruchy přesně balancované rovnováhy antifibrinolytických a profibrinolytických pochodů mohou logicky vést ke krvácivým nebo hyperkoagulačním projevům; mnohdy, zvláště u získaných poruch fibrinolytického potenciálu, vídáme oba projevy současně (např. u syndromu DIC). V tabulce 9 jsou uvedeny poruchy fibrinolytického systému zapříčiňující hemoragickou diatézu. V oblasti vrozených poruch t-PA a PAI jde o velmi vzácné defekty většinou jen s mírnou hemoragickou diatézou po chirurgických zákrocích a traumatech. Rovněž vzácné defekty α2-antiplazminu mohou být naproti tomu spojeny se závažnou hemoragickou diatézou. Operace v urogenitální oblasti mohou být vzácně provázeny hyperfibrinolýzou, jelikož tyto tkáně jsou bohaté na u-PA. U akutní promyelocytární leukémie bývá masivní hyperproteolýza způsobená uvolněním enzymatických aktivit z granulí leukemických buněk, bývá zde však i hyperkoagulace (DIC) aktivací hemostázy tkáňovým faktorem a dalšími mechanismy. U krvácení zapříčiněného zvýšenou aktivitou fibrinolytického potenciálu jsou v některých případech indikována antifibrinolytika (EACA, PAMBA, aprotinin), je však nutno je ordinovat velmi uvážlivě a většina autorit nedoporučuje jejich podávání v případech jasné sekundární hyperfibrinolýzy (DIC) pro riziko zhoršení trombotizace v mikrocirkulaci. Antifibrinolytika jsou dále kontraindikována v případech renální a ureterální hematurie pro riziko obstrukce horních močových cest vytvořenými koaguly (blokáda urokinázové aktivity). V oblasti hypofibrinolýzy je situace nejasná – dosti expertů zpochybňuje zásadní význam poruch fibrinolytického potenciálu v etiopatoge-
nezi hyperkoagulačních stavů. Je tomu tak i proto, že laboratorní průkaz hypofibrinolýzy je velmi obtížný. Zdá se však, že diskrétní změny fibrinolýzy často předcházejí a/nebo doprovázejí manifestaci zvláště arteriálních, ale i venózních hyperkoagulací. Metabolický syndrom (obezita, inzulinová rezistence, dyslipidémie) je velmi často asociován s poruchou fibrinolýzy ve smyslu zvýšené hladiny PAI-1 a jednoduchá režimová opatření v podobě redukce hmotnosti, zvýšení pohybové aktivity, antisklerotické diety a zanechání kouření mohou vést k úpravě stavu. Rovněž řada léků, podávaných těmto pacientům z jiné indikace, než je porucha fibrinolýzy, může potencovat aktivitu fibrinolytického potenciálu většinou zvýšením liberace t-PA a/nebo snížením aktivity PAI na úrovni endotelu, mnohdy však mohou i potlačovat zánětlivou aktivitu a/nebo mírně snižovat agregabilitu destiček. Stručný seznam těchto léků uvádíme v tabulce 10. Tab. 10 Léky s možnou potenciací fibrinolýzy léky
inhibitory ACE statiny antidiabetika, glitazony fibráty hormonální substituční léčba (HRT) anabolické steroidy defibrotid glykozaminoglykany retinoidy
1.7.1 Možnosti detekce hypofibrinolýzy Jak již bylo uvedeno, mnozí autoři zpochybňují zásadnější význam poruch fibrinolýzy v etiopato-
Tab. 9 Zvýšená aktivita fibrinolytického potenciálu poruchy vrozené defekty α2-antiplazminu, PAI a/nebo zvýšená aktivita t-PA
vzácné defekty
„primární“ hyperfibrinolýza a hyperproteolýza
akutní promyelocytární leukémie (M3), urologické, gynekologické operace (vzácně)
sekundární aktivace fibrinolýzy
sepse, polytraumata, diseminovaná intravaskulární koagulace
cirhóza jater, transplantace jater
snížená clearance t-PA, snížená aktivita α2APl
iatrogenní hyperfibrinolýza
léčba fibrinolytiky, může být i deplece α2APl
1
32 Krvácení genezi hyperkoagulačních stavů. Práce z poslední doby však přinášejí určitou změnu pohledu na tuto problematiku, pravděpodobně díky novým testům, schopným diagnostikovat depresi fibrinolýzy s vyšší reproducibilitou, než tomu bylo u testů starší generace. Souhrn testů k detekci deprese fibrinolytického potenciálu přinášíme v tabulce 11. Tab. 11 Testy k detekci hypofibrinolýzy testy
euglobulinová fibrinolýza před venookluzí a po ní „fibrin plate lysis“ – lýza preformovaného fibrinu na plotnách euglobulinovou frakcí pacienta Global Fibrinolytic Capacity Stago t-PA/PAI bazálně a po venookluzi TAFI koagulační faktor XII histidin ritch GP (HRG) Lp(a) vyšetření dysfibrinogenémie Clot Lysis Time podle Lisman et al.
Dříve velmi oblíbený test tzv. „euglobulinové fibrinolýzy“ je zatížen velmi nízkou reproducibilitou pro velmi nekonstantní poměr jednotlivých proteinů (fibrinogen, PLG, t-PA, PAI, FXIII, α2APl) v tzv. euglobulinové frakci, získané po acidifikaci, zchlazení a centrifugaci plazmy. Stejnou měrou nestandardnosti je zatížen i test „Fibrin Plate Lysis“, měřící lýzu připraveného fibrinového koagula euglobulinovou frakcí pacienta. Poměrně slibný test „Global Fibrinolytic Capacity“, sledující generaci D-dimerů po přidání zkoumané plazmy ke směsi v kitu přítomného t-PA a standardizovaného fibrinového koagula (byly tak měřeny všechny faktory fibrinolytického systému mimo t-PA a test nezachycoval dysfibrinogenémie s patologickou rezistencí k lýze) byl pro malý zájem stažen z trhu. Vyšetření hladiny FXII a HRG není podle většiny expertů v diagnostice hyperkoagulačních stavů indikováno, neboť nebyl jednoznačně prokázán vztah mezi hladinou a/nebo aktivitou těchto faktorů a hyperkoagulací. Zvýšená hladina Lp(a) je spojena s inhibicí fibrinolytického potenciálu, nejspíše kompeticí Lp(a) s plazminogenem o vazebná místa na fibrinovém koagulu, jelikož molekula Lp(a) vykazuje jistou homologii s molekulou plazminogenu (tzv. kringle
domény). Je zajímavé, že afinita Lp(a) k fibrinu se zvyšuje o 1 až 2 řády v přítomnosti homocysteinu. Vyšetření dysfibrinogenémie patří mezi velmi důležitá vyšetření hyperkoagulačního i krvácivého stavu, i když se na manifestaci vrozených trombofilních a krvácivých stavů podílí zřídka. Soubor vyšetření ke stanovení diagnózy dysfibrinogenémie je uveden v tabulce 12. Fibrinogen představuje i u zdravého člověka heterogenní směs různých molekul, lišících se strukturou Aα i γ-řetězců, jejich glykozylací, fosforylací a molekulovou hmotností v důsledku alternativních sestřihů mRNA pro oba tyto řetězce. Základní vyšetření v diagnostice dysfibrinogenémie představuje srovnání funkčního, „klotabilního“ (clotable) fibrinogenu podle Claussse s jeho koncentrací nejlépe enzymoimunoanalýzou (EIA). Pokud je poměr FBG Clauss/FBG EIA větší než 1, jde o tzv. „hyperfunkční vysokomolekulární fibrinogen“ (HMWFbg), pokles pod 1 svědčí pro přítomnost dysfibrinogenémie, která však nemusí být spojena s rizikem trombózy. Nejčastější v oblasti dysfibrinogenémií, spojených se zvýšeným rizikem hyperkoagulací, jsou poruchy vazby trombinu (antitrombin-I funkce FBG) a poruchy kofaktorové funkce fibrinu v reakci aktivace PLG přes t-PA. Menší procento dysfibrinogenémií je spojeno jak s rizikem krvácení, tak i trombózy. Mnohá vyšetření na dysfibrinogenémii jsou dostupná jen v některých specializovaných centrech. Mimo hladinu a aktivitu faktorů fibrinolytického potenciálu se začíná uplatňovat molekulárně-biologická diagnostika polymorfismů v jednotlivých genech (např. pro PAI, TAFI, FXIII, fibrinogen aj.) a zkoumá se vazba zjištěných odchylek od wild-type sekvencí ke klinické manifestaci ve smyslu trombózy i krvácení. Tab. 12 Vyšetření dysfibrinogenémie vyšetření trombinový čas, reptilázový čas, ancrodový čas FBG Clauss/FBG EIA krystalografie molekuly FBG elektronová mikroskopie fibrinového koagula HPLC stanovení release FPA+B interakce fibrinu a fibrinogenu s trombinem interakce fibrinu s t-PA, PLG, integriny apod. MALDI-TOF vyšetření fragmentů fibrinogenu DNA analýza genů pro fibrinogenové řetězce
Patofyziologie krevního srážení 33 HPLC – high pressure liquid chromatography, MALDI-TOF – matrix-assisted laser desorption/ ionization time of flow; laserový paprsek ionizuje peptidové fragmenty, které po urychlení letí do detektoru. Záměna aminokyseliny může ovlivnit chování fragmentů v tomto systému a lze tak někdy srovnáním se vzorci chování známých mutací předpovědět určitý polymorfismus.
■■ Fibrinogen Fibrinogen (FBG) je symetrická molekula, tvořená třemi páry řetězců (dvakrát Aα, dvakrát Bβ a dvakrát γ), která zastává v hemostáze řadu prohemostatických i antihemostatických funkcí. Trombin odštěpuje z molekuly FBG fibrinopeptidy A a B (FPA, FPB) a vznikají tak fibrinové monomery, které postupně polymerizují a vznikají tak primární fibrinová vlákna. Laterální adicí pak primární vlákna nabývají na tloušťce a po transglutaminační reakci, zajištěné aktivovaným faktorem XIII, kdy jsou kovalentně spojeny glutaminové zbytky sousedních fibrinových vláken, vzniká definitivní fibrinové koagulum. FBG navíc výrazně ovlivňuje reologické vlastnosti krve a díky své symetrii zajišťuje spojením aktivovaných trombocytů přes jejich receptory GP IIb/IIIa agregaci destiček. Mimo vazby na trombocyty se FBG váže i na receptory aktivovaných leukocytů a endotelií. FBG dále slouží jako nosič FXIII. Antihemostatické funkce FBG spočívají jednak v jeho vazbě aktivního trombinu (tzv. antitrombin-I funkce FBG) a dále ve schopnosti fibrinu potencovat aktivaci PLG přes t-PA. Je známou skutečností, je afibrinogenémie je spojena s rizikem krvácení i trombózy a u pacientů i pokusných zvířat s afibrinogenémií byla prokázána zvýšená generace trombinu. Jsou známy dysfibrinogenémie s poruchou vazby trombinu, vedoucí k trombofilii (např. dysfibrinogenémie New York I, Milano II, Naples I). Na druhou stranu zvýšená koncentrace FBG představuje nezávislý rizikový faktor
rozvoje kardiovaskulárních onemocnění. V tabulce 13 je uveden přehled pro- a antihemostatických funkcí FBG. V genech pro jednotlivé řetězce FBG byla detekována celá řada polymorfismů. Například častý polymorfismus Aα Thr312Ala ovlivňuje inkorporaci α2-antiplazminu do fibrinového koagula a jeho přítomnost neguje protektivní efekt známého polymorfismu FXIII Val34Leu proti hyperkoagulacím (viz dále). Polymorfismy v genu Bβ jsou často spojeny s hyperfibrinogenémií (např. Arg448Lys, C248T, -455G/A) a zvyšují tak riziko kardiovaskulárních příhod. Velmi důležitou částí molekuly FBG je C-terminus γ-řetězce. Váže se zde B podjednotka FXIII, trombin a TAFI. K dostatečné aktivaci TAFI je zapotřebí větší množství trombinu, které vzniká v čerstvě se tvořícím trombu amplifikací koagulace vnitřní cestou koagulační kaskády. Jednou z příčin krvácení u hemofiliků je i snížená aktivace TAFI s rezultující zvýšenou rozpustností fibrinového koagula plazminem. TAFI vedle nepřímého ovlivnění fibrinolýzy odštěpením C-terminálních molekul lyzinu fibrinového koagula je schopen inhibovat plazmin i přímo. Snížená aktivita TAFI byla prokázána mimo hemofilii například u syndromu DIC, velkých poporodních krvácení a u akutní promyelocytární leukémie. Genetický defekt TAFI není velmi pravděpodobně spojen s výraznější patologií, TAFI-knock-out myši vykazují jen mírnou poruchu hojení ran.
■■ Faktor XIII Faktor XIII je transglutamináza a cirkuluje v plazmě vázán na C-terminální oblast γ-řetězce FBG jako A2B2 tetramer. Trombin odštěpí z podjednotky A aktivační peptid a působením fibrinu se uvolní podjednotky B2. Aktivní faktor XIIIa představuje
Tab. 13 Funkce fibrinogenu funkce prohemostatické
funkce antihemostatické
tvorba fibrinového koagula
vazba trombinu (AT-I funkce FBG)
viskozita krve
aktivace PLG přes t-PA
agregace trombocytů
vazba kalcia
vazba aktivovaných leukocytů a endotelií nosič FXIII
1
34 Krvácení A2 dimer. Aktivní faktor XIIIa pak kromě „cross-linking“ a tím zpevnění fibrinových vláken trans glutaminací zabudovává do fibrinového koagula řadu dalších molekul – např. α 2-antiplazmin, TAFI, PAI, fibronektin, vitronektin, koagulační FV, von Willebrandův faktor a v neposlední řadě i glykoproteiny (GP) destiček. Takto jsou výrazně ovlivněny vlastnosti fibrinového koagula. Vrozené i získané defekty FXIII jsou spojeny s hemoragickou diatézou a poruchou hojení ran. Poměrně typická jsou pozdní krvácení v důsledku nepevné fibrinové sítě. V genu pro FXIII byl popsán častý polymorfismus Val34Leu, kdy varianta FXIII 34Leu je asi 2krát rychleji aktivována trombinem a tvoří se rychleji fibrinová síť s tenčími fibrinovými vlákny. Ačkoli tenčí fibrinová vlákna zapříčiňují většinou zvýšenou rezistenci koagula vůči plazminu, má polymorfismus 34Leu paradoxně spíše protektivní účinek proti arteriální i venózní trombóze. Někteří autoři popsali zvýšené riziko intracerebrálního krvácení u nositelů polymorfismu 34Leu, jiní toto nepotvrzují. V genu pro FXIII byly popsány i další polymorfismy (např. Tyr504Phe, Pro564Leu), jejich význam je však v současnosti nejasný. Lze shrnout: 1. Poruchy fibrinolytického potenciálu nelze s absolutní jistotou označit za nezávislé rizikové faktory hyperkoagulačních stavů. Zvýšená aktivita fibrinolytického systému je naproti tomu častým jevem, téměř vždy sekundárním po primární aktivaci hemostázy. 2. Diskrétní i hrubší poruchy fibrinolýzy jsou běžné u pacientů s VTE, po invazivních výkonech, u pacientů s neoplaziemi v rámci reakce akutní fáze. Některé parametry (PAI, t-PA aj.) mohou být indikátory přítomnosti obecně přijímaných rizikových faktorů kardiovaskulárních chorob (vysoký BMI, kouření, hyperinzulinémie, sedavý způsob života, dyslipidémie). 3. V současnosti zatím nemáme k dispozici jednoduché testy, které by jednoznačně detekovaly klinicky významnou hypofibrinolýzu, i když je zde zaznamenán velký pohyb vpřed. 4. Jako ve všech oblastech medicíny se i zde výrazně prosazuje molekulárně-biologická diagnostika (např. polymorfismy v genech pro PAI, TAFI, FXIII aj.). 5. Nové objevy z poslední doby mohou iniciovat vývoj nové generace antitrombotických léků. Intenzivní výzkum mechanismů fibrinolýzy a proteolýzy odhaluje neustále nové souvislosti
nejen mezi pochody hemostázy a trombózy, ale mapuje i širší, dosud málo známé oblasti modifikace a modulace pochodů akutního i chronického zánětu, růstu a metastazování neoplazií, angiogeneze a neoangiogeneze aj., což může významně rozšířit naše diagnostické, prognostické i terapeutické možnosti ve všech těchto oblastech.
1.8 Syndrom diseminované intravaskulární koagulace (disseminated intravascular coagulation – DIC) Synonyma: konzumpční koagulopatie, trombohemoragický fenomén, defibrinační syndrom. Jde o aktivaci hemostatického potenciálu převážně v mikrocirkulaci s následnou konzumpcí faktorů enzymatických kaskád, inhibitorů i celulárních složek (hlavně destiček a erytrocytů). Může jít o převážně orgánově lokalizovanou formu konzumpce (cirhóza jater, nefritida, rozsáhlá hemangióza aj.) nebo častěji o generalizovanou konzumpci v podobě DIC, přičemž je možný přechod od převážně lokálně akcentované formy do plně vyjádřeného, generalizovaného syndromu DIC (toto např. vidíme při dekompenzaci jaterní cirhózy). Syndrom DIC lze z klinického a didaktického hlediska rozdělit na akutní, subakutní a chronickou formu. Chronický DIC může akutně exacerbovat. Akutní forma může být v relativně kompenzovaném nebo dekompenzovaném stadiu (tj. s rozvojem „šokových orgánů“ a krvácivých příznaků). Rozdělení syndromu DIC na akutní a chronickou formu je více či méně teoretické a konkrétní pacient se může nacházet kdekoliv mezi těmito dvěma extrémy. Je též důležité si uvědomit, že mimo typické mikrocirkulační změny může dojít i k trombóze ve velkých cévách, včetně následné embolizace. Přesnou diagnostiku i léčbu tohoto velmi závažného syndromu ztěžuje jeho značná klinická i laboratorní mnohotvárnost. Z ní pak vyplývá i nejednotnost diagnostických kritérií a názorů na optimální terapii v literatuře, kde navíc nacházíme velmi málo dobře postavených randomizovaných klinických studií. Akutní DIC lze charakterizovat jako systémový trombohemoragický syndrom, doprovázející řadu klinicky definovaných stavů (základních onemocnění) s laboratorním průkazem aktivace koagulace a fibri-
Patofyziologie krevního srážení 35 nolýzy, konzumpce inhibitorů a poškození nebo selhávání orgánů (end-organ damage or failure). V dalším textu se budeme zabývat převážně akutní formou syndromu DIC, jelikož jsou zde nejmarkantněji vyjádřeny krvácivé komplikace. K aktivaci nitrocévního srážení krve s nežádoucí generalizací procesu může teoreticky dojít vždy, když základní patologický proces (pozor! DIC je vždy sekundárním syndromem a nikdy nejde o nozologickou jednotku) zapříčiní: • zpomalení toku krve v mikrocirkulaci, • zvýšenou srážlivost krve, • porušení cévní stěny a/nebo přeladění endotelu do protrombotického stavu. Pro syndrom DIC tedy plně platí pravidla Virchowovy trias, kterou tento geniální patolog postuloval již v roce 1854 (!). Pro syndrom DIC navíc plně platí i skutečnost, že stačí přítomnost pouze jednoho pravidla této triády k možnému rozvoji generalizované systémové hyperkoagulace. Řada základních onemocnění, která mohou syndrom DIC iniciovat, přitom může většinou „zapříčinit výskyt dvou i všech tří pravidel najednou“. Přehled nejčastějších příčin syndromu DIC je uveden v tabulce 14. Velmi vzácně nebylo u pacientů vyvolávající onemocnění nalezeno.
Z uvedeného (ne zcela úplného!) přehledu je patrné, že syndrom DIC zasahuje prakticky do všech oborů klinické medicíny a klinický a laboratorní obraz u konkrétního pacienta je vždy okamžitým součtem projevů základního onemocnění, které DIC vyvolalo, a sekundárního hyperkoagulačního syndromu. Rozsah a hloubka poruchy mikrocirkulace, která je následně vyvolána rozvojem syndromu DIC, je potom často bez ohledu na vyvolávající příčinu limitujícím faktorem reverzibility závažného klinického stavu pacienta. Je to dáno tím, že organismus disponuje pouze omezeným rejstříkem reakcí hemostatického potenciálu, který může reagovat obdobně při zcela rozdílném základním patologickém procesu. Nejčastější příčinou vzniku DIC jsou septické stavy.
■■ Sepse Sepse vzniká složitou interakcí invadujících mikroorganismů s imunitním systémem hostitele. U sepse proto dochází ke komplexní a neadekvátní aktivaci imunitního systému i hemostázy hostitele s možností rozvoje DIC, což může vyústit v multiorgánové selhání s vysokou mortalitou.
Tab. 14 Základní onemocnění, která mohou vyvolat DIC onemocnění závažné infekce, sepse
grampozitivní i gramnegativní bakteriémie virózy (hepatitida, HIV) generalizované mykózy
traumata
polytrauma, popáleniny, neurotrauma, rozsáhlé operační výkony
malignity
akutní leukémie generalizace solidních tumorů tumor lysis syndrome po chemoterapii
šok a oběhové selhání jakékoliv etiologie porodnické komplikace
embolie plodovou vodou, abrupce placenty, odúmrť plodu, potrat (pre)eklampsie
vaskulopatie
Kassabachův-Merrittův syndrom, Renduova-Oslerova hemoragická teleangiektázie kolagenózy, alergické vaskulitidy, trombotické mikroangiopatie (vzácněji)
cizí povrchy
shunty, katétry, intraaortální kontrapulzace
intravaskulární hemolýza
inkompatibilní transfuze, popáleniny
závažné alergicko-toxické reakce orgánové nekrózy těžké metabolické rozvraty s acidózou
akutní pankreatitida, fulminantní hepatitida, rejekce transplantátů
1
36 Krvácení Existuje vztah mezi dynamikou rozvoje změn koagulace během 1. dne hospitalizace a mortalitou pacientů v sepsi a změny hemostázy mohou předcházet závažným orgánovým dysfunkcím. Těžká sepse je definována v tabulce 15. Vztahy mezi aktivací hemostázy a imunitního systému jsou velmi komplexní a pouze částečně známy – oba systémy jsou vzájemně těsně provázány a mohou se výrazně oboustranně ovlivňovat. Při sepsi jsou aktivovány celulární systémy krve – polymorfonukleární leukocyty, lymfatický systém, monocyty, destičky; navíc je aktivován i endotel a hepatocyty. Aktivace T i B-lymfocyctů a monocytů má za následek produkci celé řady cytokinů, interleukinů a protilátek až k obrazu tzv. „cytokinové“ bouře, vedoucí zpětnou aktivací systému až k stavu SIRS (systemic inflammatory response syndrom). Následkem SIRS je další prokoagulační aktivace endotelu s expresí tkáňového faktoru, depresí endogenní produkce aktivovaného proteinu C, a po počátečním povzbuzení (vzestup t-PA) i následná deprese fibrinolýzy (vzestup PAI). Endotel rovněž produkuje řadu cytoadhezivnívh molekul, usnadňujících „rolling“ a pak i pevnou vazbu polymorfonukleárů na endotelie. Hemokoagulace je aktivována expresí
tkáňového faktoru (TF) na monocytech, endoteliích i v oblasti případného traumatu. Zároveň dochází k „downregulaci“ důležitých antitrombotických molekul TM (trombomodulinu) a EPCR (endotelového protein C receptoru). Vznikající trombin aktivuje trombocyty a pozitivní zpětnou vazbou (aktivace faktorů V, VIII, XI) podporuje svou další generaci. Trombocyty jsou aktivovány i v místech traumatu a dále adherují na aktivovaný endotel se zvýšenou expresí cytoadhezivních molekul (např. P-selektin na endotelu i trombocytech). Aktivované buňky produkují prohemostatické mikrovezikuly, které vydatně přispívají k rozvoji hyperkoagulačního stavu. Značný význam má i aktivace nespecifické imunitní odpovědi v podobě nastartování klasické i alternativní cesty stimulace komplementové kaskády. V pokusech na zvířatech byly blokací komplementu (blokáda C3 konvertázy – compstatin) zmírněny nejen koagulační změny, ale i pochody, vedoucí k SIRS a MODS. Aktivaci cytokinové bouře s následným prokoagulačním přeladěním endotelu následuje další a hlubší aktivace hemostázy s potenciálně fatálním zhoršením mikrocirkulace v orgánovém oběhu (MODS – multiorgan dysfunction syndrome, MOF – multiorgan failure).
Tab. 15 Definice těžké sepse dospělý pacient nad 18 let prokázaná nebo předpokládaná infekce
přítomnost leukocytů v normálně sterilní tělní tekutině perforace střeva RTG pneumonie, purulentní sputum ascendentní cholangoitida, jiný syndrom spojený s vysokým rizikem sepse
alespoň jedno kritérium SIRS
teplota jádra méně než 36 °C, nebo více než 38 °C tachykardie > 90/min (výjimky NE u jiných onemocnění s tachykardií, ANO u nemocných s léčbou blokující tachykardii) dechová frekvence ≥ 20/min, nebo pCO2 ≤ 4,2 kP leukocyty nad 10 000/mm3 nebo pod 4000/mm3, nebo více než 10 % nezralých forem granulocytů
dysfunkce aspoň jednoho z uvedených orgánů/systémů
oběh – nutnost podávání farmakologické podpory k udržení cílové hodnoty krevního tlaku (arteriální systolický tlak nad 90 mm Hg, SAP ≥ 70 mm Hg, pokles systolického TK o více než 40 mm Hg, pokles systolického tlaku o více než 2 SD vzhledem k věku) dýchání – poměr pO2/FIO2 < 250, pokud je přítomen ještě další dysfunkční orgán, nebo < 200, pokud selhávají pouze plíce ledviny – diuréza pod 0,5 ml/kg/h i při adekvátním preloadu hematologický systém – trombocyty pod 80 · 109/l nebo pokles trombocytů o 50 % v průběhu tří dnů metabolismus – nevysvětlitelná metabolická acidóza (pH ≤ 7,3), nebo deficit bází ≥ 5,0 mmol/l ve spojení s hodnotou laktátu 1,5krát vyšší, než je referenční hodnota laboratoře
Patofyziologie krevního srážení 37 Pacienti s DIC na bázi závažné sepse mohou mít jen mírné nebo téměř žádné krvácivé projevy a mohou umírat na selhání oběhu v rámci MODS/MOF. Až u poloviny těchto nemocných lze detekovat normální nebo zvýšenou hladinu fibrinogenu, paralelně s vzestupem PAI.
1.8.1 Diagnóza syndromu DIC Diagnóza syndromu DIC je obtížná a není celosvětově sjednocena – existují různé skórovací systémy DIC. Největší význam má přítomnost základního onemocnění (DIC je syndrom!), dynamické hodnocení změn krevního obrazu, základní koagulace, aktivity antitrombinu a dynamika koncentrace molekulárních markerů koagulace (nejdostupněji D-dimerů, výzkumné laboratoře sledují i vývoj aktivace trombocytů, protrombinu, fibrinolýzy, štěpy, související s působením trombinu na molekuly fibrinogenu apod.). Skórovací systém ISTH z roku 2004 je zobrazen v tabulce 16. Stojí za zmínku, že globální koagulační testy jsou v tomto ohledu nejméně spolehlivé, ač na nich staví většina skórovacích schémat. Nutno si ale uvědomit, že žádný jednotlivý laboratorní test není specifický
pro DIC, vždy je nutné hodnotit komplexně kliniku a sledovat dynamiku vývoje prováděných vyšetření. Zdravý organismus disponuje několika obrannými mechanismy proti rozvoji SIRS, DIC a MODS/ MOF: 1. Aktivovaný protein C (APC) je jedním z hlavních regulačních faktorů hemostázy s prokázaným protizánětlivým a antiapoptotickým účinkem. Trombin po navázání na endotelový receptor trombomodulin (TM) ztrácí většinu svých prohemostatických a prozánětlivých aktivit a mnohonásobně je urychlena jeho schopnost aktivovat protein C (PC). Tato reakce je dále urychlována vazbou PC na EPCR (endothelial PC receptor). APC ve spolupráci se svým kofaktorem proteinem S (PS) enzymaticky štěpí aktivované faktory V a VIII na hemostaticky neúčinné fragmenty. APC navíc potencuje fibrinolýzu nejspíše vazbou PAI-1. Zvýšená aktivita PAI-1 je u závažné sepse běžná. Protizánětlivý a antiapoptotický účinek APC se uplatňuje jak nepřímo přes inhibici generace trombinu, tak i přímo nejpravděpodobněji ovlivněním trombinového receptoru PAR-1 (protease activated receptor 1) na povrchu granulocytů, monocytů
Tab. 16 Skóre DIC (ISTH, 2004) hodnocená veličina
počet bodů
základní onemocnění (sepse, polytrauma, gynekologické komplikace apod.)
neskóruje se (není-li však přítomno, dále se nevyšetřuje)
Počet destiček: • nad 100 g/l • pod 100 g/l • pod 50 g/l
0 bodů 1 bod 2 body
Vzestup FDP, FM nebo DD: • v normě • středně zvýšené • vysoké
0 bodů 2 body 3 body
Protrombinový čas: • delší o < 3 s • delší o < 6 s • delší o > 6 s
0 bodů 1 bod 2 body
Fibrinogen: • nad 1 g/l • pod 1 g/l
0 bodů 1 bod
SKÓRE: • ≥ 5 • < 5
• kompatibilní s dg. DIC „overt DIC“ • DIC nepotvrzen, v případě klinického podezření opakovat denně po 1–2 dny
1
38 Krvácení a endotelií. Pro štěpení PAR-1 aktivovaným proteinem C je nutná vazba APC na EPCR. Pokud je PAR-1 štěpen trombinem, dochází naopak k aktivaci buněk. Trombomodulin obsahuje ve své molekule několik domén, hrajících důležitou roli jak v regulaci hemostázy, tak i zánětu. TM urychluje aktivaci TAFI (thrombin activatable fibrinolysis inhibitor) trombinem, jeho lektinu podobná doména (lectin-like domain) má výrazný protizánětlivý účinek. Aktivovaný TAFI tlumí fibrinolýzu odštěpením lyzinových a glutaminových zbytků z fibrinu (vazebná místa fibrinu pro tkáňový aktivátor plazminogenu a plazminogen) a tlumí i zánět štěpením bradykininu a osteopontinu. TM navíc tlumí aktivaci komplementové kaskády. 2. Antitrombin (AT) tvoří komplexy se serinovými proteázami koagulační kaskády. Tyto inhibiční reakce jsou mnohonásobně urychlovány po vazbě AT na glykozaminoglykany (GAG) – endogenní GAG na povrchu endotelií, léčebně podané hepariny. AT vykazuje i protizánětlivý účinek (nepřímo přes inhibici hemostázy, přímo po navázání na GAG endotelu dochází ke zvýšené generaci prostacyklinu). Podávání heparinů však urychluje destrukci AT elastázami leukocytů a neutralizuje protizánětlivý efekt AT zabráněním jeho vazby na GAG endotelií (heparin steal effect). Logickou součástí komplexní péče o septické nemocné je snaha o modulaci nežádoucí aktivace hemostázy. Multicentrická randomizovaná prospektivní studie PROWESS prokázala statisticky významně nižší „all cause“ mortalitu pacientů, léčených kontinuální infuzí rekombinantního humánního APC (rhAPC, drotrecogin alfa activated). Studie byla předčasně ukončena pro jasný benefit ve skupině léčených rhAPC oproti placebu. Podávání rhAPC ale vyústilo ve vyšší frekvenci závažných krvácení. Pozitivní výsledky studie PROWESS byly následně některými autory zpochybňovány, byly však částečně konfirmovány otevřenou „single-arm“ studií ENHANCE, která vykázala téměř shodnou mortalitu se skupinou nemocných léčených rhAPC ve studii PROWESS. Studie ADRESS podání rhAPC nemocným s těžkou sepsí avšak s nízkým rizikem smrti neprokázala benefit této léčby u takto vybraných pacientů. Sepse je velmi komplexním syndromem u velmi heterogenních skupin pacientů, a proto je velmi obtížné dobře naplánovat intervenční klinické studie
sepse a je rovněž velmi obtížné správně interpretovat jejich výsledky. Zdá se však, že nejvíce by mohli z léčby rhAPC profitovat nemocní s vysokým rizikem smrti a pacienti s nízkou endogenní aktivací PC a/nebo nízkou hladinou PC. Rekombinantní humánní APC byl schválen ve více než 50 rozvinutých zemích jako vhodný lék u pacientů s těžkou sepsí a vysokým rizikem úmrtí na septické komplikace – APACHE II skóre nad 25 (acute physiology and chronic health evaluation), dva a více postižených orgánů – MOF; v této indikaci se zdá i ekonomicky výhodný. V současnosti však byl rhAPC stažen z trhu. U sepse, doprovázené závažnou trombocyto penií (počet destiček pod 30 g/l), koagulopatií a/nebo purpurou, kteří mohou krvácet po rhAPC, lze zvážit podání plazmatického neaktivovaného PC (Ceprotin®) se sníženým rizikem krvácení (PC se aktivuje převážně v cirkulaci s neporušeným endotelem). Multicentrická, dvojitě zaslepená, randomizovaná studie KyberSept, zkoumající efekt vysokodávkovaného AT oproti placebu neprokázala benefit této léčby. Analýza skupiny pacientů nedostávajících po dobu podávání AT heparin však detekovala zřetelný trend ve prospěch léčených jen AT – trend byl statisticky významný po 90 dnech. Heparin navíc významně zvýšil frekvenci závažných krvácení. Post hoc analýza naznačila možnost, že z léčby vysokodávkovaným AT mohou nejvíce profitovat nemocní s predikcí mortality mezi 30 až 60 %. Tyto trendy však bude nutno potvrdit v kvalitních multicentrických studiích. Problematika podávání heparinů (nefrakcionované hepariny, nízkomolekulární hepariny) u syndromu DIC však není jednoznačně dořešena. Multicentrická studie podání rekombinantního inhibitoru cesty tkáňového faktoru (rTFPI) u těžké sepse neprokázala benefit této léčby. Nadějné se naopak zdá podání rekombinantní acetylhydrolázy inhibující PAF (platelet activating factor). Budoucnost léčby těžké sepse přirozenými inhibitory koagulace lze pravděpodobně spatřovat v přesnější definici skupin nemocných s profitem této terapie a v nových lécích (například rekombinantní APC s potlačenou antikoagulační aktivitou a proto s nižším výskytem krvácení, rekombinantní fragmenty TM aj.), eventuálně v zhodnocení významu několika inhibitorů (AT, rhAPC, rhTFPI). Velmi důležitá je i ta skutečnost, že u rozvinutého syndromu DIC se dává do pohybu (nebo lépe řečeno samopohybu) pro organismus potenciálně fatální mechanismus pozitivní „self-perpetuating“
Patofyziologie krevního srážení 39 zpětné vazby (circulus vitiosus). Naše terapeutické snahy potom spočívají, samozřejmě vedle snahy o sanaci základního onemocnění, ve strategii přerušení tohoto patologického bludného kruhu. Navíc je zcela zřejmé obecné pravidlo, že základem je vždy na množnost rozvoje syndromu DIC myslet, cíleně a včas jej diagnostikovat a zvýšit tím šanci na jeho sanaci, která klesá někdy velmi rychle „se čtvercem času“, uplynulého od iniciace DIC. Tento „circulus vitiosus“ (obr. 1.5) můžeme ve zkratce a schematicky naznačit asi takto: vyvolávající moment – aktivace hemostázy a cytokinové sítě – aktivace kompenzačních pochodů včetně fibrinolýzy – selhávání antitrombotických mechanismů – rozvoj trombóz v mikrocirkulaci – hypoxie orgánů, acidóza a poškození endotelu – mikroangiopatická hemolýza, trombocytopenie a konzumpce faktorů i inhibitorů – další aktivace hemostázy i fibrinolýzy – další zhoršení mikrocirkulace s rozvojem šokových orgánů a generalizovaných krvácivých projevů atd.
■■ Kompenzační mechanismy Organismus má jisté (relativně omezené) možnosti výše popsaným změnám zabránit, resp. je postupně utlumit (postupné zeslabování pozitivních zpětných
krvácení
vazeb) a korigovat deficity v jednotlivých zúčastněných systémech aktivací následujících kompenzačních mechanismů: 1. Aktivace fibrinolýzy (udržování průchodnosti mikrocirkulace lýzou mikrotrombů). Podle nejnovějších poznatků se fibrinolýza aktivuje prakticky současně s aktivací hemostázy, a to i zde převážně zevní cestou (přes t-PA). V dalším průběhu zpravidla následuje vzestup PAI s nežádoucím útlumem fibrinolytického potenciálu. 2. Zvýšená syntéza spotřebovávaných inhibitorů (především AT a PC/S, v sepsi zvýšený význam TFPI). 3. Zvýšená syntéza koagulačních faktorů kompen zuje jejich spotřebu. Je zvýšený obrat i v ostatních enzymatických kaskádách. 4. Aktivace RES (zvýšená fagocytóza FDP, komplexů faktorů s inhibitory, boj proti sepsi, aktivace cytokinové sítě aj.). 5. Aktivace hemopoézy se zvýšeným vyplavováním krvinek z hemopoetických tkání (důležité zvláště při kompenzaci trombocytopenie a anémie). 6. Do jisté míry lze dokonce považovat za kompenzační mechanismus i zvýšenou hladinu FDP, protože mají antiagregační a antipolymerizační účinek, a tím mohou částečně zpomalit tvorbu mikrotrombů, mohou však zhoršovat rozvoj
vyvolávající moment (trauma, sepse, šok)
aktivace cytokinové sítě
konzumpce faktorů a destiček
(TNF-α, IL-1, IL-2, IL-6, IL-12) exprese TF
aktivace hemostázy
prokoagulační aktivace endotelu down-regulation trombomodulinu PC aktivní
konzumpce PC, AT, TFPI
deprese fibrinolýzy
mikrovaskulární trombotizace
MODS Obr. 1.5 Circulus vitiosus u DIC
PAI -1
SIRS
1
40 Krvácení k rvácivých projevů. Na druhé straně FDP potencují aktivací monocyto/makrofágového systému hyperhemostázu. 7. Mimo systémy, které jsou převážně nebo částečně angažovány v procesech hemostázy, hemopoézy a v imunitních dějích dochází často i k aktivaci humorálních stresových os (katecholaminy, kortikoidy) a ostatních systémů, participujících na celkových poplachových reakcích organismu. Je však nutno zároveň zdůraznit, že generalizovaná aktivace jmenovaných kompenzačních mechanismů může být, dojde-li (a velmi často i dochází) k přestřelení reakce, pro organismus i škodlivá (např. vystupňovaná sekundární hyperfibrinolýza s proteolýzou fibrinogenu a jiných koagulačních faktorů, navíc s možností další aktivace koagulace i destiček, nebo generalizovaná aktivace RES /SIRS/ s následnou hyperprodukcí pro organismus potenciálně toxických cytokinů a interleukinů – např. hyperprodukce TNF, IL-1, IL-6 aj.).
■■ Klinický a laboratorní obraz DIC Klinický a laboratorní obraz DIC je výsledkem současného působení těchto faktorů: 1. Průběh a působení základního onemocnění 2. Systémová trombinémie a plazminémie, aktivace destiček 3. Aktivace ostatních enzymatických kaskád a celulárních systémů 4. Aktivace cytokinové sítě Zvláště v preklinické (iniciální), resp. kompenzované fázi DIC může symptomatika základního onemocnění v klinickém obraze zcela dominovat. Systémová trombinémie má za následek konzumpci koagulačních faktorů s následnými krvácivými projevy a depozici fibrinu a destiček v mikrocirkulaci. Následkem je mikroangiopatická hemolýza s výskytem fragmentů erytrocytů v periferii (schistocyty), retikulocytózou (někdy až erytroblasty v periferii!), zvýšením nekonjugovaného bilirubinu a erytrocytární LDH v séru. Trombin navíc zpětnou vazbou (aktivace faktoru XI, VIII a V) mnohonásobně urychluje generaci dalšího trombinu, aktivuje destičky, přelaďuje endotel do prokoagulační fáze, stabilizuje fibrin přes FXIII, aktivuje další celulární systémy aj. Trombocytopenie a téměř vždy přítomná „de granulační“ nebo „exhaustivní“ trombocytopatie
(vyprázdnění zásob trombocytárních mediátorů z organel aktivací destiček v cirkulaci) nadále zhoršuje krvácivé projevy. Okluze drobných cév může vést k orgánovým ischémiím až s obrazem rozvoje šokových orgánů (nejčastěji selhávání ledvin s rozvojem oligurie až anurie s urémií, plíce s obrazem ARDS, střevo s možností dalšího zhoršení celkového stavu prolomením enterální bariéry s invazí bakterií a toxinů; může však být postižen kterýkoliv orgán včetně kostní dřeně s následnou nekrózou hemopoetické tkáně). Rozvoj šokových orgánů může být vystupňován až do obrazu MODS (multiple organ dysfunction syndrome), s další progresí do MOF (multiple organ failure). Z výše uvedeného je patrné, že hloubka a rozsah poruch mikrocirkulace, v níž hraje jednu z hlavních rolí dysbalance fluidokoagulační rovnováhy, je limitujícím faktorem reverzibility či ireverzibility stavu. Na tomto místě je vhodné pohovořit i o dalších systémech, které se podílí na rozvoji poruch mikrocirkulace – mimo již probraný prekalikrein-kininogenový systém, který generací kininů způsobí vazodilataci a zvýšenou permeabilitu cév s následným zpomalením toku krve v mikrocirkulaci a extravazací – jde především o leukocyty (granulocyty, monocyty i lymfocyty). Leukocytární složka hraje důležitou roli u všech forem DIC, do popředí však vystupuje zvláště u DIC při septických stavech, neboť aktivace leukocytů mikroby a jejich toxiny je v těchto případech několikanásobně vyšší a stává se tak jedním z hlavních faktorů nežádoucí generalizace přestřelené zánětlivé reakce (hovoří se o tzv. SIRS syndromu – systemic inflammatory response syndrome). Jak již bylo zmíněno, aktivizují se více méně současně čtyři základní enzymatické kaskády i trombocyty. Destičky produkují a uvolňují řadu působků s chemotaktickým a permeabilním efektem, aktivace komplementu má za následek generaci štěpů C3a a C5a, které působí chemotakticky na leukocyty (granulocyty a makrofágy) a zároveň je aktivují. Fragmenty C3a a C5a zároveň podporují vazodilataci a zvýšení permeability cév, což nadále optimalizuje podmínky ke shlukování leukocytů v místech poruchy mikrocirkulace. Aktivované granulocyty produkují rovněž řadu mediátorů a látek (elastázy, hydrolázy, volné kyslíkové radikály, leukotrieny, PAF – platelet activating factor aj.), které mohou dále lokálně poškozovat endotelie drobných cév, navíc jsou schopny při vyšší systémově koncentraci v krvi nadále aktivizovat ostatní mechanismy zánětu.
Patofyziologie krevního srážení 41 Elastázy, produkované aktivovanými leukocyty, navíc nespecificky štěpí řadu proteinů, včetně koagulačních faktorů i jejich inhibitorů – mnozí hovoří o tzv. „alternativní fibrinolýze“, nebo lépe „alternativní proteolýze“. Dále se zdá, že heparin může dokonce urychlovat štěpení antitrombinu elastázami leukocytů (prokázáno alespoň in vitro)(!). Aktivované leukocyty makrofágového/monocytárního původu představují metabolicky vysoce aktivní jednotky, které při aktivaci zánětem produkují řadu enzymů i mediátorů a navíc exprimují na svém povrchu ve vysoké koncentraci tkáňový faktor (TF). Velmi důležitá v rozvoji syndromu SIRS je dále syntéza a sekrece řady vysoce účinných interleukinů a cytokinů (TNF-α i β, IL-1, IL-2, IL-6 aj.), které již ve velmi malých koncentracích způsobují další aktivaci granulocytů, dále autoaktivaci monocytů/makrofágů a stimulaci specifické imunitní odpovědi aktivací lymfocytárních populací. Na druhé straně se utlumuje produkce protizánětlivých a „antikoagulačních“ cytokinů a jiných antagonistů (např. IL-10). V současné době bylo již popsáno přes 150 (!) nejrůznějších mediátorů a inhibitorů, podílejících se na etiopatogenezi SIRS. Produkované cytokiny a mediátory dále „přelaďují“ endotel do hyperkoagulační fáze – jde o zvýšenou expresi receptorů pro leukocyty, „down-regulation“ molekul trombomodulinu s následným zpomalením aktivace systému proteinu C, dále po počáteční stimulaci endotelií k nadprodukci t-PA dochází k přesmyku se sníženou syntézou a uvolňováním t-PA a postupným nárůstem produkce PAI-1. Klesá proto poměr t-PA/PAI s následným útlumem aktivace plazminogenu a dlouhodobějším poklesem fibrinolytické aktivity, neboť reaktivní nadprodukce PAI-1 mnohonásobně převyšuje koncentraci t-PA a trvá delší dobu. Mimo to jsou endotelie stimulovány k expresi TF, což vede spolu se zvýšenou expresí TF na povrchu monocytů a makrofágů k aktivaci koagulační kaskády zevní cestou přes komplex TF/FVII. Někteří autoři však zpochybňují význam exprese TF endoteliemi in vivo (exprese byla prokazována převážně in vitro). Aktivace lymfocytárních populací (hlavně I L-1) vede vedle stimulace specifické imunitní odpovědi k nadprodukci již jen velmi málo přehledného kvanta interleukinů, cytokinů, interferonů aj. s možností složitých a málo probádaných interakcí, včetně ovlivnění fluidokoagulační rovnováhy. Jak již bylo zmíněno, aktivace generalizované zánětlivé reakce ve smyslu SIRS je nejmohutnější u sepse a septického šoku, je však různou měrou vyjádřena u DIC jakékoliv etiologie.
Velmi důležitá je skutečnost, že APC vedle svého antikoagulačního (degradace FVa a FVIIIa) a profibrinolytického (vazba PAIs) účinku vykazuje i výrazný protizánětlivý efekt inhibicí produkce prozánětlivých cytokinů monocyto/makrofágovým systémem (viz vsuvka o sepsi). Systémová plazminémie (volný plazmin v cirkulaci) má za následek štěpení všech fibrinogen-fibrinových molekul (fibrinogenu, fibrinových monomerů, solubilního fibrinu, cross-linked fibrinu) na řadu fragmentů, které jsou souhrnně označovány jako FDP. FDP mají antiagregační a antipolymerizační efekt. Navíc je prokázáno, že FDP mohou stimulovat buňky monocyto/makrofágového systému k produkci prozánětlivých cytokinů a interleukinů a tím mohou zvyšovat tendenci k hyperkoagulaci. Volný plazmin navíc štěpí i řadu dalších faktorů (FV, FVIII aj.) a jiných proteinů (např. destičkové GP) s potenciací krvácení, aktivací FXII by mohl na druhé straně potencovat hyperkoagulaci. Klinicky však většinou při plazminémii převažuje sklon ke krvácení. Na rozdíl od systémové plazminémie je naopak velmi žádoucí lokální lýza okludovaných cév v mikrocirkulaci, která působí proti vývoji MODS/MOF. V experimentech na zvířatech a v pilotních klinických studiích byla již dokonce úspěšně vyzkoušena aplikace urokinázy nebo t-PA u DIC při septických stavech.
1.8.2 Stadia syndromu DIC Z klinického i didaktického hlediska je vhodné a užitečné rozlišovat několik stadií syndromu DIC. Je třeba zdůraznit, že někteří autoři rozlišují i více stadií, navíc se kritéria pro určitá stadia DIC mohou lišit. 1. Fáze aktivace, kompenzovaný DIC, „pre-DIC“. Nejsou známky krvácení, jsou normální až zvýšené hladiny koagulačních aktivit, citlivými testy můžeme prokázat hyperkoagulaci. V klinickém obraze dominují symptomy základního onemocnění. 2. Fáze klinické manifestace (subkompenzovaný až dekompenzovaný DIC), ve kterou předchozí fáze plynule přechází (není ostrá hranice mezi fází 1 a 2). V klinickém obraze jsou právě v tomto stadiu různou měrou vyjádřeny někdy dosti pestré a někdy i kuriózní krvácivé projevy. Dochází většinou ke krvácení ze tří na sobě nezávislých lokalit (to bývá považováno za kli-
1
42 Krvácení nické kritérium) a krvácení má kombinovaný charakter povrchového i hlubokého krvácení, časného i pozdního tedy jak z destičkových, tak i plazmatických příčin. Zároveň vystupují do popředí projevy poruch mikrocirkulace dané mirkotrombózou s fokálními nekrózami, ale i jejich prokrvácením, a s obrazem postupně se prohlubujících orgánových dysfunkcí s možností progrese až do obrazu plně vyjádřeného syndromu multiorgánového selhání (MODS/MOF). Etio patogeneticky jde o postupné selhávání již výše v textu uvedených obranných a kompenzačních mechanismů proti rozvoji DIC. 3. Ireverzibilní fáze DIC je dána vystupňováním poruch mikrocirkulace s akcentací syndromu MOF. 4. Chronický „kompenzovaný“ DIC – může být vyústěním akutního DIC, zaléčeného, s pokračující chronickou trombotizací v mikrocirkulaci (např. neoplazie). Nutno si uvědomit, že výše uvedené schéma stadií DIC je jen schématem a pacient může vykazovat klinické a/nebo laboratorní známky, typické pro různá uvedená stadia. Navíc je někdy v klinice neostrá hranice mezi DIC akutním, subakutním a chronickým „low-grade DIC“. Krvácivé projevy u syndromu DIC jsou pestré, neboť jde o kombinovanou poruchu hemostázy. Uvádí se, že pacient s akutním, dekompenzovaným hemoragickým DIC krvácí často nejméně na dvou a více nezávislých místech současně. V klinice můžeme vidět kombinace petechií, hemoragických bul, krvácení z chirurgických a traumatických lézí, mohutné hematomy kdekoliv, vnitřní krvácení, krvácení z punkcí cév aj. Je však nutno si uvědomit, že krvácivé projevy u DIC jsou téměř vždy následkem aktivace hemostázy s poruchami mikrocirkulace a že mohou být relativně mírné (například jen zvýšené krvácení při punkci cév, petechiální krvácení) i při těžkém rozvinutém sydromu DIC a mohou dominovat projevy MOF. Tento obraz je například dosti typický pro rozvoj DIC u septického šoku, který je zároveň jedním z nejčastějších vyvolávajících momentů syndromu DIC. Krvácivé projevy u syndromu DIC mohou být způsobeny: • konzumpcí koagulačních aktivit hyperkoagu lací, • trombocytopenií a „degranulační“ trombocytopatií,
• cirkulujícími FDP, které mají antipolymerizační (zpomalují polymerizaci fibrinových monomerů) a antiagregační účinek, • poškozením endotelu, vazodilatací a zvýšením permeability cév, • krvácením do nekrotických ložisek, • zvýšenou aktivitou plazminu (sekundární hyperfibrinolýza) a uvolněním proteáz z granulocytů a makrofágů („alternativní hyperfibrinolýza“). V obou případech jsou atakovány fibrin, fibrinogen, některé koagulační faktory i inhibitory. Hyperfibrinolýza hraje významnou roli u DIC, který doprovází akutní leukémie, zvláště promyelocytární leukémii, někdy nádory urogenitálního traktu a gynekologicko-porodnické komplikace. Můžeme tedy shrnout, že klinicky vidíme v dekompenzovaném druhém (a/nebo třetím stadiu) DIC kombinaci pestrých krvácivých projevů s mikroangiopatickou hemolýzou, acidózou a se syndromem MODS/MOF, s více či méně vyjádřenými symptomy základního onemocnění. Při další progresi stavu pacient umírá na nezvládnutelné krvácivé projevy, šokové orgány, základní onemocnění nebo kombinaci výše uvedených patologií. Diferenciální diagnóza DIC může být obtížná, zvláště v kombinaci se závažných základním onemocněním, nebo v prvním, ještě kompenzovaném aktivačním stadiu. V poslední době lze využít k diagnostice incipientní hyperkoagulace již v subklinickém stadiu vyšetření tzv. molekulárních markerů aktivace hemostázy s možností včasné preventivní léčby tohoto závažného syndromu. Při stanovování diagnózy a diferenciální diagnózy DIC se opíráme o: • klinický obraz, • laboratorní vyšetření.
■■ Aktivační, kompenzované (preklinické nebo
subklinické) stadium DIC
V tomto stadiu můžeme najít zkrácení globálních koagulačních testů (aPTT, PT) důsledkem hyperkoagulace, může být reaktivně zvýšen fibrinogen a reaktivní trombocytóza, můžeme najít zvýšenou aktivitu FV a FVIII. Nejdůležitější diagnostické testy v tomto stadiu představují stanovení koncentrace již zmíněných molekulárních markerů aktivace hemostázy. Jde o řadu vyšetření, ve kterých stano-
Patofyziologie krevního srážení 43 vujeme buď fragmenty, které odštěpují z molekul svých substrátů serinové proteázy enzymatických kaskád (hlavně koagulační a fibrinolytické), nebo jde o komplexy aktivních proteáz s inhibitory, popřípadě o působky, uvolňující se z aktivovaných celulárních systémů, hlavně trombocytů (tab. 17). Může tedy jít o: • aktivační fragmenty – např. protrombinové fragmenty 1+2 (F1+2), odštěpované z molekuly protrombinu při její aktivaci protrombinázou, fibrinopeptidy A+B (FPA, FPB), odštěpené z molekuly fibrinogenu aktivním trombinem. Aktivační fragmenty jiných proteinů nebyly zavedeny do běžné laboratorní praxe; • komplexy antitrombinu s aktivními serinovými proteázami koagulační kaskády. Do praxe byly zavedeny testy na trombin-antitrombin komplex (TAT), stanovení komplexů AT s jinými serinproteázami (např. FXIIa, XIa, IXa, Xa aj.) zatím nedoznalo širšího uplatnění v praxi; • průkaz cirkulujích fibrinových monomerů (FM) a/nebo solubilního fibrinu (SF). FM jsou u hyperkoagulačních stavů přítomny v plazmě v důsledku antipolymerizačního účinku FDP. Můžeme je prokázat tzv. „parakoagulačními testy“ (např. etanol-gelifikačním testem EGT, nebo protamin-sulfátovým testem PST), kdy „vypadnou“ z komplexů s FDP působením etanolu nebo protaminu, nebo spolehlivěji testem na FM fy
Boehringer (erytrocyty potažené FM aglutinují v přítomnosti FM v plazmě). Nověji byly zavedeny nejrůznější modifikace kvantitativních testů na FM, buď na bázi imunologické (ELISA), nebo na bázi chromogenní. Chromogenní testy využívají katalytického působení molekul SF a FM při aktivaci plazminogenu na plazmin prostřednictvím t-PA. Nevýhodou je zde značná diskordance mezi jednotlivými firemními testy, znemožňující srovnání v různých klinických studiích; • aktivace fibrinolytického potenciálu – pokles poměru plazminogen:plazmin, zvýšená koncentrace PAP komplexů (plazmin/antiplazmin komlexy), průkaz zvýšené hladiny FDP. Specifické fragmenty, odštěpované při atace plazminu na fibrinogen a/nebo fibrin, tj. fragmenty Bβ1-42, Bβ15-42, D-dimery, fragmenty X, Y, D, E. Je třeba zdůraznit, že zvýšená koncentrace FDP může v plazmě přetrvávat i řadu hodin po zvládnutí DIC v důsledku protrahované fagocytózy přetíženým RES; • známky aktivace destiček prokážeme jednak vy šetřením koncentrace specifických trombocytárních proteinů v plazmě (β-tromboglobulin a destičkový faktor 4), poměru metabolitů TXA2 a PGI-2 v séru a moči – TXB2 a 6ketoPGF-1α, dále je možné na cytoflowmetru prokázat pomocí monoklonálních protilátek „aktivační makery“ na povrchu trombocytů (CD62 a CD63). Průkaz cirkulujících agregátů metodou podle Wua a Hoaka;
Tab. 17 Molekulární markery hyperkoagulace marker F1+2
protrombinový fragment 1+2, uvolněný při přeměně protrombinu na trombin
TAT
komplex trombin-antitrombin
FPA, FPB
fibrinopeptidy A a B – uvolňují se působením trombinu na molekulu fibrinogenu, kdy vzniká fibrinový monomer
fibrinové monomery, solubilní fibrin
etanol-gelifikační test, protaminsulfátový test, FM Behringer, kvantitativní testy (např. Enzymun-test FM Roche, Berichrom FM Dade aj.)
PAP, t-PA/PAI
plazmin-antiplazmin komplex, komplex t-PA/PAI
fibrinogen/fibrin degradační produkty
FDP, DD, Bβ1-42, Bβ15-42
aktivace trombocytů
β-tromboglobulin (βTG), PF4, metabolity eikosanoidů, cytoflowmetrie (CD62, 63)
aktivace endotelu
von Willebrandův faktor (vWF)
poškození endotelu
cirkulující trombomodulin (TM), endotelin
aktivace RES, sepse
TNF-α, endotoxin, interleukiny
1
44 Krvácení • aktivaci a/anebo poškození endotelií lze detekovat stanovením koncentrace cirkulujícího trombomodulinu, endotelinu a hladiny von Wil le brandova faktoru, případně stanovením multimerů von Willebrandova faktoru elektroforézou, což může někdy napomoci v diferen ciální diagnóze DIC proti TTP/HUS. Zdá se též, že zvýšená koncentrace vWF svědčí pro a ktivaci a posléze zvýšená hladina trombomodulinu a endotelinu pro poškození endotelu; • aktivaci RES lze prokázat stanovením koncentrace řady cytokinů a interleukinů – v praxi se nejčastěji stanovuje hladina TNF-α při monitorování průběhu septického šoku. Při interpretaci testů na molekulární markery hyperkoagulace je nutno si uvědomit několik skutečností. Ani jeden z uvedených testů není specifický pro DIC, je nutno stanovovat vždy baterii testů a sledovat spíše dynamiku procesu, než izolovanou hladinu některého z markerů. Tyto testy jsou navíc dosti drahé a stanovení je spojeno s řadou organi-
A
100
B
100
90
90
80
80
70
70
transmisivita (%)
transmisivita (%)
začních a technických potíží, takže většina markerů je vyhrazena velkým laboratořím a výzkumu. V praxi nejčastěji používáme různé modifikace pro stanovení DD, FDP, případně FM. I zde je nutno vycházet nejen z izolovaných stanovení, ale spíš sledovat dynamiku procesu. Nelze rovněž přímo srovnávat hodnoty, stanovené jednotlivými firemními kvantitativními testy mezi sebou, jelikož se mohou značně lišit – například koncentrace DD může být různými testy stanovena až s řádovou odchylkou (!). Je to dáno tím, že monoklonální protilátky, užité v kvantifikaci, jsou zaměřeny proti různým antigenním determinantám degradačních produktů fibrinu, souhrnně označovaných jako D-dimery. Při sledování hladiny TAT je nutno zohlednit i čas podání koncentrátu AT, protože vede k vzestupu TAT i v případech utlumení aktivity koagulace. Nadějné v diagnostice aktivačního stadia DIC (pre-DIC) se zdají nově zaváděné testy aPTT a PT na bázi změn transmisivity světla – tzv. „vaweform analysis“, s indikací bifázické vlny při DIC. Tyto tes-
60 50 40
60 50 40
30
30
20
20
10
10
0
0 12
18
24
30 čas (s)
36
42
48
12
18
24
30 čas (s)
36
42
48
Obr.MDA 1.6 Zachycení tzv. bifázické 180 Organon T. vlny u nemocného s DIC (TOH, CH., GILES, AR Vaweform analysis. Clin. Lab. Hem.,2002, 24, p. 321-327)
Patofyziologie krevního srážení 45 ty splňují požadavek na jednoduchost, rychlost a reprodukovatelnost, jejich senzitivita a specificita pro aktivaci koagulace se zdá být vysoká – až 90 % (obr. 1.6). Jde o koagulometr MDA 180 Organon Teknica. Stadium klinicky a laboratorně rozvinutého DIC U 50–75 % pacientů ve fázi manifestního syndromu DIC prokazujeme prodloužení globálních koagulačních testů (aPTT, PT), často s poklesem hladiny fibrinogenu a poklesem počtu destiček. Zároveň bývá prodloužen TT a RT. Globální koagulační testy mnohou však vykazovat normální koagulační časy, jde nejspíše o tzv. „by passing“, kdy FM při provádění testů polymerují a zkracují tak časy srážení. U DIC lze navíc v plazmě prokázat aktivované koagulační faktory, které mohou rovněž výrazně zkracovat srážení in vitro. aPTT a PT se proto považují za testy s malou výpovědní hodnotou pro diagnostiku DIC. Nutno zdůraznit, že i v rozvinutém stadiu syndromu DIC nemusíme prokázat hypofibrinogenémii. U DIC při sepsi může být dokonce častým nálezem i reaktivní hyperfibrinogenémie, která je spojena s horší prognózou (!). Stejně jako v iniciální fázi jsou různou měrou pozitivní molekulární markery hyperkoagulace. Lze prokázat hyperfibrinolýzu a hyperproteolýzu (zkrácení lýzy koagula). Manifestní TMA (trombotická mikroangiopatie) u DIC se obrazí detekcí fragmentů erytrocytů v nátěrech periferní krve spolu s poklesem počtu trombocytů. Negativní test na schistocyty však dg. DIC nevylučuje! Dále vidíme zvýšení hladiny nekonjugovaného bilirubinu spolu se zvýšením aktivity LD a retikulocytózou, někdy až s posunem k vyplavování normoblastů. Rozvoj syndromu MOF signalizuje prohlubující se acidóza, hypoxie, urémie, respirační selhání aj. Jedním z nejspolehlivějších testů, navíc s výrazným prognostickým významem představuje stanovení aktivity AT, které slouží i k poměrně spolehlivé monitoraci procesu. Pacienti s velkým iniciálním poklesem aktivity AT mají horší prognózu a vyžadují pravděpodobně megadávky koncentrátů AT. Samozřejmě se však nelze spoléhat pouze na sledování aktivity AT bez přihlédnutí k dynamice ostatních laboratorních a klinických parametrů. Stanovení aktivity ostatních inhibitorů koagulace (PC/S systém, TFPI) a fibrinolýzy (α2-antiplazmin, PAI aj.) se tč. v běžné klinické praxi nepoužívá. Zavedeným a relativně spolehlivým vyšetřením u DIC je stanovení hladiny FDP. Negativní test na FDP činí diagnózu DIC nepravděpodobnou, ovšem
v žádném případě DIC nevylučuje! Je-li dobrá až zvýšená fagocytární a metabolická aktivita RES, může být hladina FDP nízká i u probíhajícího DIC. Další příčinou možné negativity testů na FDP je technické uspořádání některých komerčních kitů – obsahují totiž trombin, který má vysrážet fibrinogen vzorku (protilátky na latexových částicích totiž mohou nespecificky reagovat i s fibrinogenem, nejen s FDP). Jelikož „časné fragmenty“ štěpení fibrinogenu (fragmenty X a Y) jsou klotabilní, mohou být vysráženy a koncentrace zbylých pozdních fragmentů D a E může být pod detekční schopností testu. Další možností je hyperproteolýza, kdy vysoká aktivita plazminu a zvláště elastáz leukocytů rozštěpí FDP na již neměřitelné menší fragmenty. Spolehlivější jsou proto kvantitativní stanovení DD. Pacienti s výrazným MOF/MODS mohou mít depresi fibrinolýzy, zvláště vysoká hladina fibrinogenu má u těchto nemocných negativní prognostický význam (!). V tabulce 18 jsou uvedeny diskutované laboratorní testy, které jsou seřazeny podle klesající míry spolehlivosti. Žádný z těchto testů však není pro DIC specifický. Tab. 18 Spolehlivost laboratorních testů v diagnóze DIC (modifikováno podle Bicka, 2002) testy
protrombinový fragment 1+2 D-dimer ATIII solubilní fibrin, FM fibrinopeptidy A, B PF4 FDP počet trombocytů protaminový test, etanol-gelifikační test trombinový čas fibrinogen protrombinový čas PT aPTT reptilázový čas
1.8.3 Diferenciální diagnóza DIC Diferenciální diagnóza DIC může být obtížná, zvláště musíme vyloučit skupinu příbuzných trombotických mikroangiopatií (TTP/HUS a HELLP syndrom) – souhrnně TMA (tab. 19).
1
46 Krvácení • Trombotická trombocytopenická purpura (TTP, morbus Moschcowitz) – obvykle je přítomna diagnostická pentáda příznaků (mikroangiopatická hemolýza, trombocytopenie, teplota, měnlivé neurologické příznaky a selhávání ledvin), někdy však může být pentáda nekompletní. V typickém případě nenacházíme změny v rutinních koagulačních testech, poměrně specifické ale málo dostupné je vyšetření dynamiky změn multimerů von Willebrandova faktoru, zvláště vysokomolekulární frakce. Dále se zdá, že ve většině případů TTP jde o vrozený nebo získaný defekt faktoru, který štěpí vysokomolekulární frakce multimerů von Willebrandova faktoru (vWF-cleaving protease, ADAMTS13). Stanovení této aktivity však rovněž není obecněji dostupné, navíc tento defekt není zcela spe-
cifický pro TTP, jelikož masivní konzumpce u DIC může sekundárně hladinu vWF-CP snížit. Snížená aktivita vWF-CP byla prokázána i u dalších onemocnění, např. u akutní leukémie, idiopatické trombocytopenické purpury, systémového lupus erythematodes ad. Histologicky dominuje obraz hyalinních trombů v arteriolách kůže a sliznic. Diferenciální diagnóza TTP oproti DIC je velmi důležitá, neboť léčbou volby je zde masivní výměnná plazmaferéza. • U hemolyticko-uremického syndromu (HUS), s TTP úzce spřízněného, jde o mikroangiopatické změny převážně v mikrocirkulaci ledvin. Syndrom navíc postihuje více děti a zpravidla zde předchází střevní infekce. U dospělých pacientů je prognóza horší, na rozdíl od TTP zde má výměnná plazmaferéza menší úspěšnost. Asi u 20 %
Tab. 19 Diferenciální diagnóza TMA, primární hyperfibrinolýzy a syndromu DIC (FPA, FPB – fibrinopeptidy A, B, F1+2 – protrombinový fragment 1+2, βTG – β-tromboglobulin, PF4 – platelet factor 4, DD – D-dimer, TXB2 – tromboxan B2, Bβ1-42 – fragment fibrinogenu a fibrinových monomerů, Bβ15-42 – fragmenty solubilního fibrinu, FM – fibrinové monomery) FPA, FPB
DIC
primární lýza
TMA
zvýšeno
normální
normální
F1+2
zvýšeno
normální
normální
βTG, PF4
zvýšeno
normální
zvýšeno
antitrombin
snížen
normální
normální
DD
zvýšen
normální
normální/zvýšen
TXB2
zvýšen
normální
zvýšen
Bβ1-42
zvýšen
zvýšen
normální
Bβ15-42
zvýšen
normální
normální
FM
zvýšeno
normální
normální
Tab. 20 Aokiho skórovací schéma DIC Etiologie (závažný stav)
ano 1
ne 0
krvácení
ano 1
ne 0
orgánové postižení
ano 1
ne 0
Klinické příznaky
Laboratorní testy protrombinový čas
nad 20 s: 2
16–20 s: 1
do 16 s: 0
fibrinogen (g/l)
pod 1,0: 2
1,0–1,4: 1
nad 1,4: 0
FDP (mg/l)
nad 40: 2
20–40: 1
pod 10: 0
pod 80: 2
pod 120: 1
n: 0
trombocyty (10 /l) 9
pod 50: 3
Diagnóza DIC (bez leukémie): 7 bodů = jistá 6 bodů = suspektní 5 bodů = nutné konfirmační testy
Patofyziologie krevního srážení 47 pacientů lze prokázat podíl určitých polymorfismů v genu pro faktor H, který je důležitým regulačním elementem alternativní cesty aktivace komplementu. Postižení jedinci vykazují kvantitativní a/nebo kvalitativní poruchu faktoru H. • V porodnictví je DIC nutno odlišit od HELLP syndromu (hemolysis, elevated liver enzymes, low platelets), který je zpravidla přítomen u žen s EPH gestózou. Převaha mikrocirkulačních změn je zde v játrech (popsány až jaterní ruptu-
ry), v klinickém obraze vedle obecných změn při TMA dominuje bolest v pravém podžebří s obrazem jaterního selhávání. Lékem volby je zde porodnická intervence, dobré výsledky někdy přináší léčba dexametazonem, lze eventuálně vyzkoušet plazmaferézu. Je však nutno zdůraznit, že všechny trombotické mikroangiopatie mohou v dalším průběhu přejít v DIC (alterace koagulačních testů, konzumpce inhibitorů koagulace atd.).
Tab. 21 Skórovací systém DIC (upraveno podle Bicka) zohlednění vysokých hodnot
zohlednění nízkých hodnot
+4
+3
+2
+1
0
+1
+2
+3
+4
FPA
> 70
41–70
11–40
3–10
3
–
–
–
–
F1+2
10
7,5–10
6–7,4
2,7–5,9
0,2–2,7
–
–
–
–
DD (g/l)
30
20–29,9
10–19,9
0,5–9,9
0,5
–
–
–
–
AT
–
–
–
–
85–125
75–85
65–74
54–64
do 54 %
α2AP
–
–
–
–
75–120
65–74
55–64
45–54
do 45 %
FBG (g/l)
–
–
–
–
1,5–3,5
1–1,5
0,75–0,9
0,5–0,74
0,5
Tr (·109/l)
––
–
–
–
150–450
100–149
75–99
50–74
pod 50
t ˚C
> 41
39,0–40,9 –
–
36,0–38,4 34,0–35,9
32,0–33,9
30,0–31,9
< 29,9
PAM (mm Hg)
> 160
130–159
–
–
70–109
–
50–69
–
< 49
pulz
180
140–179
110–139
–
70–109
–
55–69
40–54
39
dech
50
35–49
–
25–34
12–24
10–11
6–9
–
5
pO2
–
–
–
–
80–100
70–79
60–69
55–60
55
pH
7,7
7,6–7,69
–
7,5–7,59
7,33–7,49
–
7,25–7,32
–
–
kreatinin
3,5
2–3,4
1,5–1,9
–
0,6–1,4
–
0,6
–
–
LD
275
251–275
226–250
194–225
193
–
–
–
–
Alb
–
–
–
–
3,5–5,5
3–3,4
2,9–2,6
2,5–2,1
2,0
Na
180
160–179
155–159
150–154
130–139
–
120–129
111–119
110
K
7
6–6,9
–
5,5–5,9
3,5–5,4
3–3,4
2,5–2,9
–
2,5
Htk
60
–
50–59,9
46–49,9
30–45,9
–
20–29,9
–
20
WBC
40
–
20–39,9
15–19,9
3–14,9
–
1–2,9
–
1
Celkový součet bodů 100 Skórovací systém tíže DIC počet bodů DIC nepravděpodobná
nad 90
DIC lehkého stupně
75–89
DIC středního stupně
50–74
DIC těžkého stupně
pod 49
1
48 Krvácení V současné době je pro diagnostiky účinnou pomocí tzv. skórování (tab. 20 a 21), které vyjadřuje pravděpodobnost diagnózy DIC. Jedním z prvních skórovacích systémů je Aokiho schéma z roku 1988.
Hyperfibrinolýza – kyselina tranexamová – Exacyl® inj. v dávce 1 amp. (500 mg) za 8 či 6 hodin intravenózně; rFVIIa – v případě neztišitelného krvácení 9–140 μg/kg tělesné hmotnosti na 1 dávku, kterou lze opakovat za 2–3 h (viz tab. 22).
1.8.4 Terapie DIC
Z výše uvedeného nástinu hemostázy vyplývá, že krvácení může být vyvoláno nebo potencováno vychýlením fluidokoagulační rovnováhy na stranu hypokoagulace a/nebo hyperkoagulací s následnou konzumpcí koagulačních faktorů i inhibitorů, jak to lze vidět u rozvinutého syndromu DIC. Hemoragické poruchy mohou být vrozené nebo získané, nebo může jít o kombinaci obou stavů – například tvorba inhibitoru imunoglobulinové povahy u těžkých hemofiliků, navíc s přidruženou hepatitidou C apod. Schematicky dělíme poruchy hemostázy na vaskulopatie, koagulopatie a poruchy trombocytární složky. Vrozené poruchy hemostázy jsou relativně vzácné, s výjimkou von Willebrandovy nemoci, u níž se uvádí až 2% frekvence v obecné populaci. Získané poruchy hemostázy s tendencí ke krvácení jsou naproti tomu velmi časté, navíc se zde často kombinují jednotlivé poruchy navzájem – například u syndromu DIC jde o kombinovanou poruchu všech tří hlavních složek hemostázy (získaná koagulopatie, vaskulopatie i trombocytopatie/penie).
Léčba DIC je zaměřena na (1) základní onemocnění, (2) život ohrožující okolnosti a (3) samotnou DIC. Liší se podle specifického charakteru DIC v závislosti na vyvolávající příčině a podle fáze, v níž se rozvoj DIC v daném okamžiku nachází a podle příznaků z dalších vyvstávajících klinických komplikací.
■■ Návrh léčebného postupu podle fází DIC Počáteční fáze – heparin nefrakcionovaný 10 000 až 20 000 j./24 hodin či nízkomolekulární (LMWH) < 100 IU/kg za 24 hodin; antitrombin při průkazu jeho defektu. V případě meningokokových sepsí s přesně definovanými okolnostmi oběhového selhání je indikováno podání proteinu C (podle dosavadních studií – viz výše – rekombinantní aktivovaný protein C (drotekogin α) v dávce 24 μg/kg tělesné hmotnosti za 24 h po dobu 96 hodin). Časná fáze konzumpce – čerstvá zmražená plazma – ČZP (FFP), popřípadě kryoprotein; antitrombin s cílem dosažení jeho normálních hodnot, heparin (0–600 j./h nefrakcionovaného heparinu či < 100 IU/kg tělesné hmotnosti za 24 h LMWH). Pozdní fáze konzumpce – FFP (10–40 ml/kg tělesné hmotnosti za 24 h), dále lze podat antitrombin (podle výpočtu: % hodnoty požadovaného vzestupu - % výchozí hodnoty · kg tělesné hmotnosti · 0,6 = počet j., fibrinogen (2 a více g za 24 h), trombokoncentrát 1–2 transfuzní jednotky (T.U.) za 24 h, případně podle potřeby v kratších časových intervalech (tab. 22).
■■ Literatura 1. Abraham, E., Reinhart, K., Opal, S., et al. Efficacy and safety of tifacogin (recombinant tissue factor pathway inhibitor) in severe sepsis: a randomized controlled trial. JAMA, 2003, 290, p. 238–247. 2. Ariens, RA., Lai, TS., Weisel, JW., et al. Role of factor XIII in fibrin formation and effects of genetic polymorphisms. Blood, 2002, 100, p. 743–754.
Tab. 22 Doporučené dávky transfuzních přípravků a krevních derivátů krevní derivát
doporučená dávka
krevní destičky
1 T.U. za 12–24 h
ČZP
20–40 ml/kg těl. hm. za 24 h
fibrinogen
2 g a více podle hladiny
kryoprotein
1 T.U. za 8 h
antitrombin
500–1000 j. za 4–24 h
rFVIIa
90–140 μg/kg těl. hm. za 2 h jednorázově či dále podle závažnosti krvácení
Patofyziologie krevního srážení 49 3. Aznar, J., Estellés, A., Vila, V., et al. Inherited fibrinolytic disorder due to an enhanced plasminogen activator level. Thromb. Haemost., 1984, 52, p. 196–200. 4. Bernard, GR., Vincent, JL., Laterre, PF., et al. Efficacy and safety of recombinant activated PC for severe sepsis. N. Engl. J. Med., 2001, 344, p. 699–710. 5. Bick, RL. Disseminated intravascular coagulation: a review of etiology, pathophysiology, diagnosis, and management: guidelines for care. Clin. Appl. Thromb. Hemost., 2002, 8, p. 1–31. 6. Bouma, BN., Meijers, JCM. New insights into factors affecting clot stability: A role for thrombin activatable fibrinolysis inhibitor. Semin. Hematol., 2004, Suppl. 1, p. 13–19. 7. Collet, JP., Mishal, Z., Lesty, C., et al. Abnormal fibrin clot architecture in nephrotic patients is related to hypofibrinolysis: influence of plasma biochemical modifications – A possible mechanism for the high thrombotic tendency. Thromb. Haemost., 1999, 82, p. 1482–1489. 8. De Moerloose, P., Bounameaux, HR., Mannucci, PM. Screening tests for thrombophilic patients: which tests, for which patient, by whom, when, and why? Semin. Thrombos. Hemost., 1998, 24, p. 321–327. 9. Diéval, J., Nguyen, G., Gross, S.. et al. A lifelong bleeding disorder associated with a deficiency of plasminogen activator inhibitor type 1. Blood, 1991, 77, p. 528–532. 10. Fang, H., Wang, L., Wang, H. The protein structure and effect of factor VIII. Thrombos. Res., 2007, 119, p. 1–13. 11. Fay, WP., Parker, AC., Condrey, LR., Shapiro, AD. Human PAI-1 deficiency: characterization of a large kindred with a null mutation in the PAI-1 gene. Blood, 1997, 90, p. 204–208. 12. Garlund, B. Activated protein C (Xigris) treatment in sepsis: a drug in trouble. Acta Anaesthesiol. Scand., 2006, 50, p. 907–910. 13. Hecksher, CA., Lacerda, HR., Maciel, MA. Characteristics and outcomes of patients treated with drotrecogin alfa activated and other interventions of the „Surviving Sepsis“ campaign in clinical practice. Revista Brasieila de Terapia Intensive, 2008, 20, p. 135–143. 14. Kerlin, B., Cooley, BC., Isermann, BH., et al. Cause-effect relation between hyperfibrinogenemia and vascular disease. Blood, 2004, 103, p. 1728–1734.
15. Kluft, C., Nieuwenhuis, HK., Rijken, DC., et al. Alpha2-antiplasmin Enschede: dysfunctional alpha2-antiplasmin molecule associated with autosomal recessive hemorrhagic disorder. Clin. Invest., 1987, 80, p. 1391–1400. 16. Knaus, WA., Draper, EA., Wagner, DP., Zimmermann, JE. APACHE II: a severity of disease classification system. Crit. Care Med., 1985, 10, p. 818–829. 17. Kolev, K., Machovich, R. Molecular and cellular modulation of fibrinolysis. Thromb. Haemost., 2003, 89, p. 610–621. 18. Kwaan, HC., Wang, J., Svoboda, K., Declerck, PJ. Plasminogen activator inhibitor 1 may promote tumour growth through inhibition of apoptosis. Brit. J. Cancer, 2000, 82, p. 1702–1708. 19. Lamelu, J., Wiesner, R. Modern management of severe platelet function disorders. Brit. J. Hematol., 2010, 149, p. 813–823. 20. Lee, MH., Vosburgh, E., Anderson, K., McDonagh, J. Deficiency of plasma plasminogen activator inhibitor 1 results in hyperfibrinolytic bleeding. Blood, 1993, 81, p. 2357–2362. 21. Levi, M. Disseminated intravascular coagulation. Crit. Care Med., 2007, 35, p. 2191–2195. 22. Levi, M., Toh, CH., Thachil, J., Watson, HG. Guidelines for the diagnosis and management of DIC. Brit. J. Haematol., 2009, 145, p. 24–33. 23. Levi, M. Recombinant anticoagulant factors for adjutant treatment of sepsis. Semin. Tromb. Hemost., 2010, 36, p. 550–557. 24. Macias, WL., Nelson, DR. Severe protein C deficienty predicts early death in severe sepsis. Crit. Care Med., 2004, 32, Suppl. 5, p. S223–S228. 25. Liaw, PCY., Esmon, CT., Kahnamoui, K., et al. Patiens with severe sepsis vary markedly in their ability to generace activated protein C. Blood, 2004, 104, p. 3958–3964. 26. Lisman, T., de Groot, P., Meijers, JCM., Rosendaal, FR. Reduced plasma fibrinolytic potential is a risk factor for venous thrombosis. Blood, 2005, 105, p. 1102–1105. 27. Loscalzo, J., Schafer, AI. Thrombosis and Hemorrhage. Blackwell Scientific Publications, 1994. 28. Mingers, AM., Philapitsch, A., Zeitler, P., et al. Human homozygous type I plasminogen deficiency and ligneous conjunctivitis. APMIS, 1999, 107, p. 62–72.
1
50 Krvácení 29. Moake, J. TTP and other thrombotic microangiopathies. Bailliere’s Best Pract. Clin. Haematol., 2009, 22, p. 567–576. 30. Mosnier, LO., Gale, AJ., Yegneswaran, S., Griffin, JH. Activated protein C variants with normal cytoprotective but reduced anticoagulant aktivity. Blood, 2004, 104, p. 1740–1744. 31. Penka, M., Buliková, A., et al. Neonkologická hematologie. Praha : Grada Publishing, 2009, 248 s. 32. Rice, TW., Wheeler, AP. Coagulopathy in critically ill patients: part 1: platelet disorders. Chest, 2009, 136, p. 1622–1630. 33. Riou Franca, L., Launois, R., Le Lay, K., et al. Cost-effectiveness of drotrecogin alfa (activated) in the treatment of severe sepsis with multiple organ failure. Int. J. Technol. Assess. Health. Care, 2006, 22, p. 101–111. 34. Schuster, DP., Metzler, M., Opal, S., et al. Recombinant platelet-activating factor acetylhydrolase to prevent acute respiratory distress syndrome and mortality in severe sepsis: phase IIb, multicenter, randomized, placebo-controlled, clinical trial. Crit. Care Med., 2003, 31, p. 1612–1619.
35. Silami-Mansat, R., Zhu, H., Popescu, NI., et al. Complement inhibition decreases the procoagulant response and confers organ p rotection in a baboon model of Escherichia coli sepsis. Blood, 2010, 116, p. 1002–1010. 36. Streif, W., Knofler, R., Bert, W. Inherited disorders of platelet function in pediatric clinical praktice: a diagnostic challenge. Klin. Pädiatrie, 2010, 222, p. 203–208. 37. Toh, CH., Dowbey, C., Dwyre, L. Thromboplastin sensitivity in waveform analysis. Thromb. Haemost., 2000, 84, p. 517–518. 38. Wada, H., Gabazza, EC., Asakura, H., et al. Comparison of diagnostic kriteria for DIC: diagnostic kriteria of the International Society of Thrombosis and Hemostasis and of the Japanese Ministry of Health and Welfare. Am. J. Hematol., 2003, 74, p. 17–22. 39. Warren, BL., Eid, A., Winter, P., et al. Caring for the critically ill patient. High-dose antithrombin in severe sepsis: a randomized controlled trial. JAMA, 2001, 286, p. 1869–1878. 40. Weiler, H. Regulation of inflammation by the protein C system. Crit. Care Med., 2010, 38(Suppl.), p. S18–S25.
2 Patofyziologie krvácení Miroslav Penka, Jan Novotný
2.1 Úvod Krvácení, podobně jako bolest, je jedním z největších problémů medicíny. Jde o problém, který postihuje lidi bez rozdílu věku a rasy, nemocné nebo do té doby zdravé osoby. Jedině snad pohlaví je dělítkem zásadního rozdílu, protože pro ženy fertilního věku je krvácení pravidelnou součástí života, přirozenou epizodou. Provází také v určité míře samotné zrození člověka. Na jednu stranu je tedy možno považovat krvácení za běžnou součást všedního života, na druhou stranu může být fenoménem bezprostředního ohrožení života, fenoménem dramatické situace, která může znamenat fatální životní zvrat. Krvácení se věnují medicínské obory rozdílně, podle naléhavosti, kterou krvácení vzbuzuje. Je pochopitelné, že bude hrát významnější roli v traumatologii, chirurgii, gynekologii a porodnictví než v jiných oborech. Ani v těch však není zanedbatelné a má svůj význam ve všech medicínských disciplínách. Podobně jako jakákoliv změna homeostázy i jakákoliv porucha krevního srážení. Věnovat se krvácení je nezbytné i proto, že je součástí takřka všech odborných publikací, ale nebyla mu dosud v naší literatuře věnována dostatečná systematická pozornost. Pokusili jsme se zahrnout do zpracování všechny významné oblasti, které z hlediska krvácení je třeba řešit. Požadavek na zpracování jednotlivých částí přijali renomovaní odborníci v dané specializaci působící, a tudíž i se značnými zkušenostmi. Většinou se jednalo o odborníky pocházející z pracoviště sestavovatele, aby zvyklosti na pracovišti zavedené a blízká filozofie byly pojítkem v náhledu, hodnocení a zpracování.
Dispozice ke krvácení mohou být dány poruchou krevního srážení nebo k němu dochází i bez ní – většinou v souvislosti s úrazem, poraněním, operací, porodem. V některých případech je krvácení způsobeno kombinací poruchy krevního srážení a příhody s krvácivými projevy jako její součásti (např. úraz u hemofilika). Z vrozených poruch krevního srážení se jeví jako nejvýznamnější von Willebrandova choroba a hemofilie (A či B), ze získaných poruch především diseminovaná intravaskulární koagulace a různé formy trombocytopenií. Některé poruchy mají setrvalý, jiné přechodný (dlouhodobý či krátkodobý) ráz. U kombinovaných poruch některé z příčin krvácení pominou, jiné zůstávají. Predispozice ke krvácení může být spojena s všeobecně přijímanými zátěžovými faktory danými většinou koagulační poruchou. Na druhou stranu mohou být zároveň i lokální predispozice, jako jsou např. anomálie placenty u rodičky, prorůstající tumor u nemocného s nádorem apod. Krvácení je obávaný klinický fenomén, především v chirurgii a onkologii, svůj význam má samozřejmě i v jiných oborech. Všeobecně je nezbytné podchycení krvácení co nejdříve s co nejvčasnějším zahájením terapie. K tomu, aby terapeutická opatření byla účinná, je výhodné jejich řízení podle laboratorního nálezu. Koagulační testy jsou v tomto směru v naprosté většině koncipovány k průkazu hypokoagulace, a tudíž k detekci nebezpečí krvácení. V rámci vyšetření poměrů krevního srážení provádíme stanovení základních testů koagulace, dále lze využít globálních testů hodnotících krevní srážení v celém průběhu a z kvalitativního hlediska a dokonce při vyšetření vzorku plné krve.
52 Krvácení V případě potřeby podrobnějšího vyšetření jsou k dispozici testy na stanovení hladiny jednotlivých faktorů ale i inhibitorů krevního srážení. K vyšetření krvácivé diatézy patří několik okruhů, které se zaměřují na globální posouzení koagulace, na odhalení poruchy primární hemostázy, von Wilebrandovy choroby, hemofilie či jiných vrozených krvácivých chorob či získaných poruch krev ního srážení. Panely vyšetření jsou cílevědomě doporučeny po podrobném prošetření anamnézy a objektivního nálezu podle problémových okruhů. Základní laboratorní vyšetření obsahuje vyšetření krevního obrazu včetně vyšetření počtu krevních destiček, dále protrombinový čas, aktivovaný parciální tromboplastinový čas a stanovení hladiny fibrinogenu. Jako doplnění základního souboru může být prováděno stanovení inhibiční aktivity antitrombinu a stanovení
D-dimerů. Speciální vyšetření pak obsahuje vyšetření koagulační aktivity faktorů plazmatického systému krevního srážení, cílené vyšetření na von Willebrandovu chorobu a vyšetření nespecifických a specifických inhibitorů koagulace. Významnou oblastí laboratorní diagnostiky je vyšetření poměrů primární hemostázy od stanovení počtu až po detailní rozbory funkční stránky krevních destiček. Rovněž stanovení parametrů fibrinolytické aktivity může velmi významně přispět k objasnění příčiny krvácivé diatézy (tkáňový aktivátor plazminogenu, inhibitoru aktivátoru plazminogenu, α 2-antiplazminu, TFPI, EF, TEG). K diagnostice krvácivých projevů patří i průkaz defektu inhibitorů krevního srážení, protože zejména u získaných poruch koagulace může docházet ke kombinované poruše se vznikem pestré symptomatologie.
Tab. 23 Základní laboratorní testy vyšetření
výsledek
KO diff TRC krevní obraz, diferenciál, trombocyty
vzestup – myeloproliferace [polycythaemia vera, esenciální trombocytémie, myeloproliferační fáze myelofibrózy – zvláště při vzestupu trombocytů mohou být krvácivé příznaky závažné (konzumpce velkých multimer von Willebrandova faktoru)] pokles – akutní krvácení (cave! zpočátku nemusí být pokles hemoglobinu nápadný), DIC, trombotické mikroangiopatie (TTP/HUS/HELLP syndrom), akutní i chronické hemoblastózy
aPTT aktivovaný parciální tromboplastinový čas – poruchy vnitřního systému a společné cesty (od faktoru X)
zkrácený – při hyperkoagulaci prodloužený – při defektu všech faktorů, mimo faktor VII (záleží na stupni poklesu, citlivý zvláště na vnitřní systém – FXII, FXI, hemofilii A a B, specifické inhibitory, heparin, lupus anticoagulans, DIC)
PT protrombinový čas („Quick“) citlivý na defekt FVII a společnou cestu (od faktoru X)
zkrácený – při hyperkoagulaci prodloužený – při defektech FVII, FX, FV, protrombin, FBG, nedostatek vitaminu K, kumariny, hepatopatie, mohou prodloužit inhibitory (heparin, lupus anticoagulans, jiné), záleží na citlivosti setu
fibrinogen – nejlépe klotabilní FBG (Clauss)
vrozené (vzácné) a získané hypofibrinogenémie, konzumpce, hyperfibrinolýza (běžně po FL léčbě) zvýšený – jako reaktant akutní fáze, při kouření, trombózách, obezitě, nedostatku pohybu, stresu (je nezávislým rizikovým faktorem kardiovaskulárních onemocnění)
TT trombinový čas
zvýšeně citlivý na hepariny, inhibitory trombinu, FDP, hypo- a dysfibrinogenémie
RT reptilázový čas
viz TT, není ovlivněn hepariny (dobrý test na přítomnost heparinů – viz výše)
EF euglobulinová fibrinolýza
zkrácená – primární hyperfibrinolýza (vzácně), fibrinolytická léčba, fibrinolýza při DIC, cirhóza jater
D-dimery
lýza stabilního fibrinu, je negativní při primární hyperfibrinolýze
AT antitrombin
vrozené defekty (vzácně), konzumpce (DIC), cirhóza, protrahovaná léčba hepariny, nefrotický syndrom
Patofyziologie krvácení 53
2.2 Patofyziologie krvácení Krvácení může být „chirurgického“ typu (trauma, polytrauma, vředová nemoc, morbus Crohn, myo matóza uteru apod.) anebo z „hematologických“ příčin – obě etiologie se mohou kombinovat (např. krvácení z jícnových varixů u cirhózy, úrazy hemofiliků, rozvoj DIC u polytraumat apod.). „Chirurgickou“ etiologií krvácení se zabývají příslušné kapitoly (gynekologie, ORL atd.), my se zde budeme zabývat hematologickou etiologií krvácení. Nutno zdůraznit, že již sama posthemoragická těžká anémie zavdává další příčinu ke krvácení (mechanismus není zcela jasný, jde nejspíše o poruchu primární hemostázy, kdy destičky nejsou „tlačeny“ na periferii cév, navíc často vidíme posthemoragickou diluci koagulačních faktorů a destiček). Základní laboratorní testy uvádíme v následující tabulce (tab. 23) – normální hodnoty jsou nastavovány v každé laboratoři podle konkrétních podmínek – přístroje, zdroj normální plazmy, labochemikálie apod. Vyšetření primární hemostázy (povětšinou na indikaci hematologa) ilustruje tabulka 24. Obecně může být „hematologické“ krvácení vaskulární etiologie (vaskulopatie), z poruch krevních destiček (trombocytopatie a/nebo trombocytope-
nie) a koagulopatie, v praxi jsou časté kombinované defekty (DIC, komplexní porucha hemostázy u cirhózy apod.). Poruchy hemostázy přitom mohou být vrozené a/nebo získané; vrozené příčiny krvácení jsou oproti získaným poruchám relativně vzácné. Krvácením u hematologických malignit se zabývá příslušná kapitola.
2.2.1 Vrozené koagulopatie Nejčastější vrozenou krvácivou poruchu představuje von Willebrandova nemoc. Pokud jde o získanou poruchu, hovoříme o von Willebrandově syndromu. Jedná se o velmi polymorfní poruchu jak po stránce laboratorní, tak i po stránce klinické – krvácivé projevy mohou být velmi mírné, nebo až život ohrožující. Nacházíme zde různě vyjádřené kvantitativní a/nebo kvalitativní poruchy von Willebrandova faktoru, který tvoří transportní a ochranou molekulu pro faktor VIII a navíc slouží jako cytoadhezivní protein při adhezi trombocytů na subendotolelové struktury (odtud obsoletní název von Willebrandovy choroby „vaskulární hemofilie“). V typickém případě tedy klinicky rezultuje koagulopatie (sekundární defekt FVIII s možností až těžkých spontánních kloubních a svalových krvácení) a porucha primární hemostázy (zvýšená
Tab. 24 Vyšetření primární hemostázy (vWD – von Willebrand disease, vWS – von Willebrand syndrom) vyšetření
výsledek
PFA 100 (platelet function analyzer 100)
„ex vivo bleeding time“, měří se čas uzávěru kapiláry v kanálech kolagen/ADP a kolagen/adrenalin prodloužený – při poruchách funkce destiček, trombocytopeniích, vWD, vWS
KT konzumpční test
obsoletní test, měří se konzumpce protrombinu v séru po koagulaci prodloužený – při defektech vnitřního systému a poruchách destiček („prokoagulační funkce“)
retrakce koagula podle Benthause
poruchy počtu i funkce trombocytů
agregace destiček po ADP, kolagenu, adrenalinu, kyselině arachidonové, ristocetinu a trombinu (analog)
vrozené i získané poruchy funkce destiček, antiagregační léčba, von Willebrand (ristocetin ve dvou koncentracích – při vzácné formě vWD IIB je hyperagregace i po nízké hladině ristocetinu), destičková forma vWD (zvýšená aktivita destičkového receptoru GP I/V/IX)
RiCo – ristocetin kofaktor
vWD, vWS
čas krvácení
nepřesný test, nejlépe Simplate obecný test – vaskulopatie i poruchy destiček, vWD,vWS
multimery von Willebrandova faktoru vWD, vWS, trombotické mikroangiopatie (TTP, HUS) vWF antigen
vrozené i získané poruchy vWF
Rumpelův-Leedův test
turniketový test, nespolehlivý, avšak jednoduché provedení
2
54 Krvácení krvácivost po poranění kůže, slizniční krvácení). Již však bylo uvedeno, že tato nemoc, resp. tento syndrom, je velmi polymorfní a projevy krvácení mohou být různě vyjádřeny u různých pacientů. Blíže viz příslušnou kapitolu. Hemofilie A je autozomálně recesivní porucha syntézy faktoru VIII vázaná na X chromozom, postihující prakticky pouze muže, ženy jsou přenašečkami choroby. Krvácivé poruchy závisí na tíži defektu faktoru VIII, mohou být navíc potencovány tvorbou inhibitorů imunoglobulinové povahy, nejčastěji u velmi těžkých hemofiliků (aktivita FVIII pod 1 %). U hemofilie B jde o poruchu tvorby koagulačního faktoru IX. Je stejně jako hemofilie A vázaná na X chromozom, klinické projevy jsou obdobné. Byly popsány vrozené defekty všech známých koagulačních faktorů, vzácně i v kombinaci (např. defekt více faktorů protrombinového komplexu). Lze zde většinou odlišit tzv. typ I a typ II, kdy u typu I je snížen jak antigen, tak i aktivita, zatímco u typu II jde o dysfunkční molekulu (poměr antigen:aktivita je větší než 1). Tyto jednotky přicházejí vesměs vzácněji než hemofilie A a B, klinické projevy mohou kolísat od lehkých až po závažné, život ohrožující krvácení. Podrobněji se vrozeným poruchám hemostázy věnují autoři v příslušných kapitolách, na které čtenáře dále odkazujeme (tab. 25). U těchto poruch mohou být krvácení lehká (petechie, tvorba hema-
tomů) až po život ohrožující (například závažná krvácení u thrombasthenia Glanzmann-Naegeli). Léčebně se nevyhneme podání trombocytů (riziko imunizace) a/nebo NovoSeven®.
2.2.2 Získané trombocytopatie a trombocytopenie Získané poruchy hemostázy (tab. 26), které mohou vést ke krvácení, jsou na rozdíl od vrozených defektů velmi časté. Je pro ně typické, že se u nich mohou různě kombinovat rozličné mechanismy (poruchy trombocytární, cévní i koagulační složky). U idiopatické trombocytopenické purpury jde o tvorbu protilátek proti vlastním destičkám s jejich následnou zvýšenou destrukcí v RES, ponejvíce ve slezině. Nejpravděpodobnějším mechanismem je vazba navázané protilátky Fc fragmentem na Fc receptor na povrchu makrofágů ve slezině. Protilátky jsou nejčastěji zaměřeny na struktury GP IIb/IIIa, což s sebou může přinášet i poruchu funkce – trombocytopatii (blokáda hlavní konečné efektorové molekuly trombocytů, viz výše). Vedle GP IIb/IIIa mohou být protilátky zaměřeny i proti strukturám komplexu GP I/V/IX, vzácněji i proti jiným molekulám. Různý stupeň přidružené trombocytopatie pak může částečně vysvětlit skutečnost, že někteří pacienti krvácejí při vyšších hladinách počtu trombocytů než ostatní. Závažná krvácení vídáváme zpravidla při poklesu počtu trombocytů pod 20 g/l,
Tab. 25 Nejčastější vrozené trombocytopatie a vaskulopatie vaskulopatie
trombocytopatie
onemocnění
projevy
Ehlersův-Danlosův syndrom
porucha kolagenu
Renduova-Oslerova nemoc
hereditární hemoragická teleangiektázie
Kasabachův-Merrittové syndrom
vrozená angiektázie s konzumpční koagulopatií
syndrom Heřmanského-Pudláka
dense bodies
Chédiakův-Highashiho syndrom
albinismus, pyogenní infekty, abnormální granulace v leukocytech
Wiskottův-Aldrichův syndrom
trombocytopenie s malými destičkami, ekzémy, těžký defekt celulární imunity
syndrom absent radii
hypomegakaryocytární trombocytopenie
gray platelets syndrome
absence α-granulí
Glanzmannova-Naegeliho trombastenie
porucha exprese a/nebo struktury GP IIb/IIIa
Bernardův-Souliérův syndrom
defekt komplexu GP I/V/IX
Patofyziologie krvácení 55 záleží však na průběhu (akutní versus chronický) a jak již bylo uvedeno, na stupni přidružené trombocytopatie. Trombocytopatie při urémii je součástí komplexní poruchy, zapříčiněné selháváním ledvin. Při urémii se v krvi zmnožují tzv. uremické toxiny, které ovlivňují zvláště primární hemostázu, což vysvětluje klinický účinek liberátorů vWF z endotelií u některých případů. Dále bylo prokázáno, že anemický syndrom, který je častým jevem u těžších nefropatií, může dále posunovat fluidokoagulační rovnováhu ve směru ke krvácení. Léčba rhEPO těchto pacientů má vedle korekce anémie i hemostatický efekt, dokonce i s rizikem hyperkoagulací při předávkování. U některých forem, zvláště u akutního renálního selhávání, lze detekovat různou měrou vyjádřené rysy syndromu DIC. Nefrotický syndrom s vysokými ztrátami bílkovin do moči může zapříčinit hyperkoagulační stav na bázi poklesu hladiny AT v plazmě. Na poruchách hemostázy při urémii se zamozřejmě podstatně podílí i pravidelné hemo-
dialýzy (heparinizace, aktivace koagulace cizími povrchy, trombotizace shuntů aj.). Poruchy hemostázy u jaterních onemocnění jsou velmi komplexní, protože játra představují, vedle kostní dřeně a endotelu, jeden z hlavních orgánů, podílejících se na regulaci hemostázy. Vedle poruchy syntézy faktorů a inhibitorů enzymatických kaskád zde hraje roli i porucha detoxikační a degradační funkce jater (například snížená metabolizace FDP, snížená „clearance“ t-PA aj.). U plně rozvinuté jaterní choroby je navíc fluidokoagulační rovnováha daleko labilnější s možností snadných výchylek oběma směry, mnohdy i s kombinací obou tendencí. Vedoucími rysy poruch hemostázy u hepatopatií jsou zejména: (1) snížená aktivita faktorů protrombinového komplexu (nejen protrombinu, FVII, FIX a FX, ale i PC, PS a PZ), může se zde kombinovat jak porucha syntézy faktorů, tak i jejich snížená gama-karboxylace při různých formách obstrukčního ikteru s rezultujícím deficitem vitaminu K, (2) hypofibrinogenémie a dysfibrinogenémie, (3) snížená
Tab. 26 Získané poruchy destiček porucha
mechanismus
poznámka
ITP – idiopatická (autoimunitní) trombocytopenická purpura
tvorba autoprotilátek proti destičkám diagnóza per exclusionem, průkaz jak primárně, tak při jiném základním protilátek není k stanovení diagnózy onemocnění ITP nezbytný (autoagresivní nemoci, lymfomy aj.)
trombocytopatie při urémii
součást komplexní poruchy při selhávání ledvin
porucha primární hemostázy může reagovat na dezmopresin
trombocytopatie/-penie při jaterních chorobách
součást extrémně komplexní poruchy fluidokoagulační rovnováhy
fluidokoagulační rovnováha je velmi labilní v obou směrech
polékové trombocytopenie
útlum dřeně nebo tvorba protilátek proti komplexu destičkový protein/ lék (haptenová funkce léku)
antibiotika, antimykotika, cytostatika, antirevmatika, antiarytmika, tyreostatika – výčet nemůže být úplný
poruchy kostní dřeně
aplastická anémie, hemoblastózy, myelofibróza, polékové útlumy
často i porucha funkce při trombocytopenii
aspirin a jiné antitrombocytární léky aspirin, antagonisté GP IIb/IIIa, tiklopidin a klopidogrel, hepariny
aspirin účinkuje 5–7 dní po vysazení
PTP – potransfuzní purpura
tvorba aloprotilátek proti cizímu antigenu na transfundovaných destičkách vyvolá ne zcela jasným mechanismem i destrukci vlastních trombocytů, které nenesou cílový antigen
nejčastěji po trombocytárních koncentrátech, byly však popsány PTP i po erytrocytárních transfuzních přípravcích (obsahují jako kontaminant jisté množství trombocytů)
syndrom DIC
trombocytopenie a často i exhaustivní trombocytopatie
etiopatogeneticky, laboratorně i klinicky extrémně polymorfní syndrom
TMA – trombotické mikroangiopatické anémie
TTP, HUS, HELLP syndrom
zvýšená agregace destiček v mikrocirkulaci, nutno odlišit od syndromu DIC, ve který se však TMA mohou vyvinout
2
56 Krvácení syntéza AT, (4) hyperfibrinolýza, (5) trombocytopatie a (6) hypoalbuminémie. Hyperfibrinolýza nastává v důsledku snížené clearance t-PA a je zvýšená koncentrace fibrinogen-fibrin degradačních produktů s antipolymerizačním a antiagregačním efektem. Trombocytopatie, často s trombocytopenií, se objevují při hypersplenismu. Těžší hypoalbuminémie mají duální efekt – větší tendenci ke krvácení, vytvořený fibrin má však vyšší odolnost k lýze plazminem. Z klinického hlediska je důležité si tuto komplexnost uvědomit a být si vědom rizika kompenzace pouze jedné složky fluidokoagulační rovnováhy (např. některé koncentráty faktorů protrombinového komplexu obsahují pouze nízké aktivity antikoagulačních proteinů C a S a mohou vyvolat, pokud bychom např. nekorigovali deficit AT, hyperkoagulační stav). Izolovaný deficit vitaminu K (obstrukční ikterus, léčba širokospektrými antibiotiky s eradikací fyziologické střevní mikroflóry, léčba kumarinovými deriváty) má za následek poruchu γ-karboxylace zbytků kyseliny glutaminové v molekulách faktorů protrombinového komplexu (II, VII, IX, X) a antikoagulačních proteinů (PC, S, Z) s rezultující poruchou vazby těchto faktorů na fosfolipidové membrány s následnou poruchou jejich funkce v koagulaci i antikoagulaci. Většinou však rezultuje krvácivá porucha, může však dojít i k hyperkoagulaci (viz kumarinové nekrózy).
Získaný inhibitor heparinového typu (heparine-like) je popsán v kapitole Krvácení v hematologii. Získané poruchy cévní složky jsou uvedeny v tabulce 27. Typické pro tyto poruchy jsou pete chiální krvácení.
2.2.3 Získané koagulopatie Koagulopatie při urémii a jaterních onemocněních byly již probrány. U hyperviskozního syndromu, který může provázet plazmocelulární dyskrazie, zvyšuje paraprotein viskozitu krve nad kritickou hranici, za níž nastávají poruchy mikrocirkulace. Zároveň svým antipolymerizačním a antiagregačním působením může zapříčinit i krvácení, rovněž i snížením aktivity von Willebrandova faktoru. Lékem volby je snížení koncentrace paraproteinu (plazmaferéza, chemoterapie). Hypotermie je mnohdy podceňovaným fakto rem např. při polytraumatech (teplota jádra pod 35 °C). Při těchto teplotách lze zaznamenat komplexní prohemoragické poruchy hemostázy. Stejně je důležité zabraňovat získané hypokalcémii při mnohočetných krevních transfuzích. V klinické praxi je často opomíjena dostatečná substituce kalcia jako prevence hypokalcémie způsobené vyvázáním kalcia citrátem obsaženým v krevních přípravcích typu erytrocytových kon-
Tab. 27 Vaskulární purpura (vaskulopatie a vaskulitidy), reologické poruchy porucha
mechanismus
poznámka
purpura senilis
zvýšená fragilita kapilár ve vyšším věku
klinický význam minimální, nutno odlišit od jiných pupur
purpura simplex
lehká porucha primární hemostázy i mladších jedinců
klinika viz výše
Henochova-Schönleinova purpura, peliosis revmatika
mladí jedinci při infektech, může vedle kůže postihnout klouby, GIT, ledviny
typický nález „palpable purpura“ na končetinách
vaskulitidy
široká skupina onemocnění, může a nemusí být spojena s purpurou
velmi obtížná diferenciální diagnostika
hyperviskózní syndrom
hyperparaproteinémie je spojena více s poruchami cirkulace (např. v CNS), mohou však být i krvácivé projevy
mnohočetný myelom a morbus von Waldenström
kryoglobuliny
může být spojeno s petechiemi až sugilacemi
vyvoláno pobytem v chladu
psychogenní purpura
psychiatričtí pacienti, někdy v podobě stigmat na místech poranění Krista
mechanismus zcela nejasný, někdy spojeno s tendencí k autotraumatizaci
Patofyziologie krvácení 57 centrátů nebo plazmy. Výrazná hypokalcémie negativně ovlivňuje jak výkonnost koagulačního systému, tak může být příčinou snížené kontraktility myokardu. Obvyklé doporučené dávkování je přibližně 1 g kalcia na 400 ml koncentrátu erytrocytů nebo plazmy. Pravidelné kontroly kalcémie jsou doporučeny. Závažná acidóza rovněž predisponuje ke krvácení. Korekce poruchy je v gesci intenzivistů.
■■ Literatura 1. Chiu, PW. Bleeding peptic ulcers: the current management. Digest. Endoscop., 2010, 22, Suppl. 1, p. 19–21. 2. Fereiro, JL., Angiolillo, D. Platelet function testing risk of bleeding complication. Tromb. Hemost., 2010, 103, p. 1128–1135. 3. Jalal, DI., Chonchol, M., Targher, G. Disorders of hemostasis associated with chronic kidney disease. Semin. Tromb. Hemost., 2010, 36, p. 34–40. 4. Keeling, D., Tait, C., Maskri, M. Guideline on the selection and use o therapeutic products to treat haemophilia and other hereditary bleeding disorders. Haemophilia, 2008, 14, p. 671–684.
■■ Poruchy hemostázy po lécích V současné době je na trhu široká paleta léků, zasahujících přímo či nepřímo do regulace hemostázy. Jde o nepřímé inhibitory trombinu (hepariny), přímé inhibitory trombinu (hirudiny a jeho analoga, inhibiční peptidy), řadu „antiagregačních“ léků, fibrinolytik a dalších. Vždy je nutné zvážit rizika a přínos této moderní léčby. Podrobně se touto problematikou zabývají ve svých příspěvcích Miroslav Penka, Petr Kessler a Jaromír Gumulec. Syndrom DIC je popsán v kapitole Patofyziologie hemostázy a DIC. Defekty fibrinolýzy, vedoucí ke krvácení, jsou popsány v kapitole Patofyziologie hemostázy.
5. Loscalzo, J., Schafer, AI. Thrombosis and Hemorrhage. Blackwell Scientific Publications, 1994. 6. Mannucci, PM., Franchini, M. Mechanism of hemostasis defects and management of bleeding in patients with acute coronary syndromes. Eur. J. Int. Med., 2010, 21, p. 254–259. 7. Pluta, A., Gutkowski, K., Hartleg, M. Coagulopathy in liver diseases. Adv. Med. Sci., 2010, 55, p. 16–21. 8. Penka, M., Buliková, A., et al. Neonkologická hematologie. 2. doplněné a zcela přepracované vyd., Praha : Grada Publishing, 2009, s. 19–240. 9. Roberts, LN., Patel, RK., Arya, R. Haemostasis and thrombosis in liver disease. Brit. J. Haematol., 2010, 148, p. 507–521. 10. Turk, EE. Hypothermia. Forens. Sci. Med. Pathol., 2010, 6, p. 106–115.
2
3 Klinická hlediska krvácení Miroslav Penka
Krvácení je únik krve z nitrocévního prostoru. Dochází k němu při porušení celistvosti cévní stěny z nejrůznějších důvodů – při poranění, úrazech, popáleninách, při poškození cévy nejrozličnějšími patologickými procesy či při nedostatečné reparaci fyziologických změn provázejících prostou obměnu výstelky cévní stěny. Zásadní je, zda jde o krvácení tepenné či žilní. Zatímco u tepenného krvácení dochází k prudké krevní ztrátě, u žilního krvácení dochází k pozvolnějšímu úbytku. Krvácení se mění podle typu cévy i svým charakterem. Tepenné krvácení má pulzní charakter, žilní je kontinuální. Krev vytékající z tepny má světlejší odstín než krev vytékající ze žíly. Krvácení se liší pochopitelně podle rychlosti, s níž k němu dochází, a rychlost navíc určuje i jeho velikost. Významná z hlediska především prognózy je pochopitelně lokalita, v níž ke krvácení dochází. Podle ní lze krvácení označit za zjevné (kožní, slizniční) či skryté (nitrobřišní, gastrointestinální), podle ní dochází k časným nebo pozdním komplikacím, komplikacím klinicky méně (např. epistaxe) či více závažným (nitrolební krvácení). Jako krvácení život ohrožující lze označovat taková krvácení, která svým objemem a časem, v němž k nim dochází, ohrožují nemocného na životě. Definice se různí právě podle základních parametrů – např.: • ztráta jednoho celého krevního objemu během 24 hodin, • ztráta 50 % krevního objemu během 3 hodin, • krevní ztráta narůstající rychlostí 150 ml/min.
Krvácení má svůj charakter také podle příčinné poruchy. U nemocných s poruchou primární hemostázy dochází ke krvácení povrchovým – kožním či slizničním, tzv. petechiálního typu, kdy se tvoři drobné extravazace s event. jejich splýváním do sugilací, ekchymóz, které mají plošný charakter. Krvácení přitom bývají časná – následující ihned po poranění či úrazech, kdy vázne základní proces zástavy krvácení – tedy výstavba primární cévní zátky sestávající z agregátu krevních destiček. Na rozdíl od povrchového a časného krvácení při destičkových poruchách, dochází v souvislosti s krvácením z plazmatických příčin, resp. poruch faktorů plazmatického systému krevního srážení, ke krvácením hlubokým (do svalů, dutin, kloubů apod.) a pozdním. Opoždění od úrazového děje, je způsobeno pomalejší tvorbou fibrinového koagula, které za normálních okolností zpevňuje primární cévní zátku. Pokud k tomuto zpevnění nedojde, dochází ve fázi refrakce primární zátky k jejímu odloučení a znovuotevření původní rány. Ke krvácení může přispět také fibrinolýza, která reguluje proces plazmatické koagulace odstraňováním přebytečného fibrinogenu a fibrinu, ale také faktorů krevního srážení. Vystupňování její aktivity, podobně jako vznik různě biologicky aktivních štěpných fragmentů, jež mohou mít antikoagulační aktivitu, může ke krvácení významně přispívat. Výstavba primární cévní zátky probíhá v řádu minut, krevní srážení v rozmezí hodin a fibrinolýza v řádu dnů a týdnů. Podle toho se odvíjejí také časové intervaly, v nichž dochází ke krvácení.
60 Krvácení
■■ Literatura 1. Bick, RL., Murano, G. Physiology of Hemostasis. Clinics in Lab. Med., 1994, 14(4), p. 677–707. 2. Fremes, SE., Wong, BI., Lee, E., et al. Metaanalysis of prophylactic drug treatment in the prevention of postoperative bleeding. Ann. Thorac. Surg., 1994, 58(6), p. 1580–1588.
3. Mannucci, PM. Desmopressinn (DDAVP) in the Treatment of Bleeding Disorders: The First 20 Years. Blood, 1997, 90(7), p. 2515–2521. 4. Penka, M., Buliková, A., et al. Neonkologická hematologie. 2. doplněné a zcela přepracované vyd., Praha : Grada Publishing, 2009, s. 19–240. 5. Penka, M., et al. Hematologie. In: Souček, M., Špinar, J., Vorlíček, J. et al. (eds) Vnitřní lékařství. 1. vyd., Praha, Brno : Grada Publishing; Facta Medica; MuniPress, 2011.
4 Laboratorní diagnostika krvácení Jiřina Zavřelová, Miroslav Penka
4.1 Úvod
4.2 Screeningové testy
Laboratorní diagnostika krvácení vychází z: • anamnestických údajů, • klinického stavu, • laboratorních nálezů.
4.2.1 Protrombinový test
Vzhledem k tomu, že faktorů podílejících se na hemostáze je celá řada, v prvním kroku se provádí screeningové testy: protrombinový test, aktivovaný parciální tromboplastinový test, stanovení fibrinogenu, trombinový test (event. reptilázový test) a počtu trombocytů. Podle výsledků screeningových testů se pak provádí testy speciální se zaměřením na defekty v systému koagulačních faktorů včetně patologických inhibitorů působících v tomto systému, dále na poruchy primární hemostázy a fibrinolytického systému a cílené vyšetření na von Willebrandovu chorobu. Vzhledem k limitacím prováděných vyšetření – provádění většiny testů v plazmě chudé na destičky (in vivo probíhá srážení na povrchu buněk – endotel, subendotel, trombocyty, podílí se i erytrocyty a leukocyty), časová náročnost vyšetření (jen příprava plazmy centrifugací trvá minimálně 15 minut) – se zejména na operačních sálech a akutních lůžkách používají tzv. „bed-side“ testy, které se provádí z plné krve a výsledky jsou dostupné v krátkém časovém intervalu. Renesanci zažívá v posledních letech zejména trombelastografie.
Protrombinový test (PT) je základní koagulační test monitorující zevní koagulační systém (tj. faktory VII, X, II ale i FV a fibrinogen, obr. 4.1). Princip testu: Po přidání tkáňového tromboplastinu s Ca2+ k testované citrátové plazmě je startována přeměna protrombinu na trombin, štěpící fibrinogen na fibrin. Rychlost tvorby fibrinu, závislá na aktivitě faktorů zevního koagulačního systému, je měřena v sekundách. Vyjadřování výsledků: • v sekundách s udáním času normálu, • jako poměr časů R = čas testované plazmy/čas normálu, • v INR (mezinárodní normalizovaný poměr) = R ISI (ISI je mezinárodní index citlivosti) používá se pouze u osob léčených antagonisty vitaminu K (kumariny), • v % normální koagulační aktivity (event. jako početní zlomek normální hodnoty) – odečtením z kalibrační křivky. Klinický význam: Prodloužení časů PT u vrozeného a získaného nedostatku faktorů VII, X, II, V; hypofibrinogenémie (minimálně pokles pod 0,6–1,0 g/l), při nedostatku vitaminu K (porucha vstřebávání, dysmikrobie), po léčbě antagonisty vitaminu K; po léčbě heparinem (vyšší dávky), v přítomnosti FDP a inhibitorů (specifických a nespecifických), fyziologicky u novorozence. PT je hlavní test k monitorování léčby kumariny.
62 Krvácení Normální hodnoty: V sekundách se liší podle typu reagencie; R = 0,8–1,2; 70–120 % (0,7–1,2); INR = 0,8–1,2.
4.2.2 Aktivovaný parciální tromboplastinový test Aktivovaný parciální tromboplastinový test (APTT) je základní koagulační test, kterým monitorujeme vnitřní koagulační systém (faktory XII, XI, IX, VIII, PK, HMWK), při současně prodlouženém PT rovněž i faktory X, V, II a fibrinogen. Princip testu: Inkubace parciálního tromboplastinu – cefalinu a povrchového aktivátoru (kaolin, křemičitany, kyselina elagová) s testovanou citrátovou plazmou při 37 °C vyvolá aktivaci kontaktem faktorů XII a XI. Po přídavku Ca2+ k testované směsi je rychlost tvorby fibrinu, měřená v sekundách, závislá na aktivitě faktorů vnitřního systému. Vyjadřování výsledků: • v sekundách s udáním času normálu, • jako poměr časů R = čas testované plazmy/čas normálu. Klinický význam: Prodloužení časů APTT u vrozeného a získaného nedostatku faktorů XII, XI, IX, VIII, PK, HMWK, při současném prodloužení PT i faktorů X, II, V; u hypofibrinogenémií pod 0,6 g/l, při léčbě heparinem, v přítomnosti FDP a inhibitorů (specifických a nespecifických), fyziologicky u novorozence a arteficiálně při chybné preanalýze (odběr, zpracování vzorku). APTT je nejčastěji používaný test k monitorování léčby nefrakcionovaným heparinem (UFH). Normální hodnoty: V sekundách se výrazně liší podle typu reagencie; R = 0,8–1,2.
4.2.3 Fibrinogen Pro stanovení hladiny fibrinogenu existuje celá řada metodik. V hematologických laboratořích se nejčastěji používá funkční stanovení – koagulační metoda podle Clause a jeho modifikace a event. odvozený fibrinogen. Pro potvrzení hypofibrinogenémie a odlišení dysfibrinogenémie se používá imunochemické stanovení metodou elektroimunodifuze podle Laurela (EID) nebo imunoturbidimetrickou metodou (LIA). Principy testů: • metoda podle Clause – ředěná vyšetřovaná plazma je inkubována s nadbytkem trombinu. Čas potřebný k tvorbě fibrinu je v tomto uspořá-
dání závislý pouze na koncentraci fibrinogenu. Omezení: naměřená hladina fibrinogenu může být i přes ředění vzorku zkreslená vysokou koncentrací FDP (inhibice polymerizace fibrinových monomerů). Vzhledem ke korelaci koagulačních časů a koncentrace fibrinogenu v rozsahu 0,1–0,5 g/l je nutné nízké nebo naopak vysoké hladiny vyšetřovat opakovaně s menším nebo větším ředěním; • odvozený fibrinogen – měření turbidity (zakalení), která provází tvorbu fibrinového vlákna při stanovení PT na optických koagulometrech. Vztah mezi absorpcí a koncentrací fibrinogenu je lineární v rozsahu 0,5–16,0 g/l. Omezení: Hladina fibrinogenu je v přítomnosti FDP vyšší než u metody podle Clause. Stanovení může ovlivňovat heparin v závislosti na citlivosti PT reagencie k heparinu. Metoda je spolehlivá pouze pro PT > 25 %; • imunochemické stanovení – stanovení koncentrace antigenu za použití specifických protilátek namířených proti fibrinogenu (metody EID, LIA, ELISA). Omezení: přítomnost FDP zvyšuje hladinu z důvodu zkřížené antigenicity. Vyjadřování výsledků: V g/l odečtením z kalibrační křivky. Klinický význam: Snížení fibrinogenu u vrozené hypofibrinogenémie, afibrinogenémie, těžkých poruch jaterního parenchymu (snížená syntéza), trombolytické léčby, zvýšených ztrát (velká poranění, silné krvácení, hemodiluce), zvýšené spotřeby (DIC) a dysfibrinogenémie. Normální hodnoty: 1,8–4,20 g/l.
4.2.4 Trombinový test Trombinový test (TT) je test postihující tzv. třetí fázi koagulace, tj. štěpení fibrinogenu trombinem. Princip testu: Stanovení koagulačního času po přídavku definovaného množství trombinu (FIIa) k testované citrátové plazmě. Dochází k přeměně fibrinogenu na fibrin bez účasti předchozích faktorů koagulační kaskády a bez Ca2+. Vyjadřování výsledků: V sekundách. Klinický význam: Prodloužení časů TT u dysfibrinogenémie, hypofibrinogenémie, afibrinogenémie, při léčbě heparinem, v přítomnosti FDP a jiných patologických inhibitorů, u hypoalbuminémie a fyziologicky u novorozence.
Laboratorní diagnostika krvácení 63 Normální hodnoty: < 18–23 s (liší se podle typu reagencie).
4.2.5 Reptilázový test Reptiláza, jed hada Bothrops atrox, vykazuje aktivitu podobnou trombinu, její působení však není na rozdíl od TT ovlivněno přítomností heparinu a jiných inhibitorů trombinu. Normální hodnoty: < 18–21 s (liší se podle typu reagencie).
4.2.6 Počet trombocytů Stanovení počtu trombocytů se v dnešní době provádí většinou na automatických analyzátorech krevních elementů současně s krevním obrazem. Pro ověření trombocytopenie se doporučuje ověření počtu z panopticky obarveného nátěru periferní krve, kde současně hodnotíme i velikost krevních destiček, shluky, anizocytózu atd. FXIIa
FIX
TF/FVIIa
APTT
FXIa
FIXa FVIIIa
FVIII
FXa
FX
FII
■■ Rezistence kapilár (Rumpelův-Leedův test) Globální test primární hemostázy. Princip: Zjišťuje se počet petechií, které se vytvoří na určité ploše předloktí po stlačení známou silou nebo podtlakem. Vyhodnocení: Výsledek se považuje za negativní, když počet petechií není větší než 5. Pozitivita se vyjadřuje buď počtem petechií na dané ploše, nebo stupněm od + do +++. Test je zatížený subjektivní chybou. Klinický význam je malý, pozitivita testu indikuje poruchu v primární hemostáze (jak cévní stěny, tak trombocytů).
APTT FVa
PT
Metody: podle Dukeho, Souliera, Ivyho, Mielkeho (Simplate, Surgicutt). Nejčastěji používaná je metoda podle Dukeho, kdy se provádí standardní řez do ušního lalůčku. Metoda je nepřesná a obtížně standardizovatelná. Citlivější metodou je metoda podle Ivyho event. její modifikace podle Mielkeho – řez na předloktí pomocí standardních komerčně vyráběných nožíků (Simplate, Surgicutt) při zatažení paže tonometrem na 40 mm rtuťového sloupce. Klinický význam: Prodloužená doba krvácení u trombocytopenie, trombocytopatie, von Willebrandovy choroby, poruch cévní stěny, afibrinogenémie (ostatní koagulační poruchy v normě) a také z důvodu ovlivnění léky (salicyláty…).
■■ Test konzumpce protrombinu
FV
FIIa
fibrinogen
FIBRIN
TČ
Obr. 4.1 Základní koagulační testy
4.3 Speciální testy 4.3.1 Primární hemostáza
■■ Doba krvácení Málo citlivý globální test primární hemostázy. Princip: U všech metod se měří doba, za kterou dojde v místě standardního řezu nebo vpichu ke spontánní zástavě krvácení.
Test vyšetřuje jak destičkovou, tak plazmatickou funkci krve, informuje o vzniku vnitřního aktivátoru protrombinu a o jím podmíněné přeměně protrombinu na trombin. Při defektu těchto funkcí zůstane v séru značné množství protrombinu nezkonzumovaného. Princip: Stanovení zbytkového protrombinu v séru po vysrážení krve za standardních podmínek. Normální hodnoty: časy > 30 s. Klinický význam je v poslední době relativně malý, test je zatížen velkou chybou. Při zkrácení časů pátráme po defektu primární hemostázy (trombocytopenie a trombocytopatie), nebo po defektu ve vnitřním koagulačním systému (faktory XII, XI, IX, VIII, PK, HMWK, ale i X a V) – citlivější test je APTT.
4
64 Krvácení
■■ Test PFA-100 Analýza funkcí trombocytů na přístroji PFA-100. Kvantitativní měření primární hemostázy zahrnující adhezi, degranulaci a tvorbu hemostatické zátky měřené v citrátové plné krvi. Princip: Sledování tvorby destičkového trombu, který postupně vyplňuje otvor v membráně potažené kolagenem (Col) a epinefrinem (Epi) nebo kolagenem a ADP. Výsledkem testu je čas potřebný k dosažení kompletního uzávěru otvoru membrány – closure time (CT). Klinický význam: Prodloužení CT u trombocytopenie (< 100), trombocytopatie, von Willebrandovy choroby, při sníženém hematokritu (< 30 %) a afibrinogenémii. Test se používá jako předoperační screening, k diagnostice vrozených a získaných trombocytopatií, von Willebrandovy choroby (typ 1) a ke sledování účinnosti léčby. Normální hodnoty: Col/Epi = 84–160 s, Col/ ADP = 68–121 s.
■■ Agregace trombocytů Agregace je vzájemné shlukování krevních destiček, které následuje po adhezi, nebo může být vyvoláno přímo působením řady induktorů (ADP, kolagen, adrenalin, kyselina arachidonová, trombin, ristocetin…). K vyšetření této funkce trombocytů se v praxi nejvíce používá klasická Bornova turbidimetrická metoda. Princip: Vyšetřovaná plazma bohatá na trombocyty (PRP) je umístěna v kyvetě do přístroje agregometru, míchána a temperována na 37 °C. Po nastavení rozdílu propustnosti světla (transmise) mezi PRP a plazmou chudou na destičky (PPP) = 100 % se přidá induktor agregace do PRP a registruje se změna průchodnosti světla, která nastává v důsledku tvorby agregátů krevních destiček. Vyhodnocuje se maximální amplituda, strmost křivky (slope) a doba latence (kolagen). Při použití induktorů vyvolávajících dvojvlnnou agregační křivku se hodnotí přítomnost druhé agregační vlny, případně desagregace, která upozorňuje na poruchu uvolňovací reakce. Jiné metody: • impedanční – sledování změn impedance v důsledku tvorby agregátů trombocytů v agregační kyvetě s plnou krví. Klinický význam: Snížení agregační odpovědi po induktorech svědčí pro hypofunkci trombocytů
u vzácně se vyskytujících vrozených nebo získaných trombocytopatií (vždy je nutno vyloučit vliv léků). Při interpretaci výsledků agregace je nutno brát ohled na počet trombocytů.
■■ Retrakce trombocytů Poskytuje informaci o retrakční schopnosti krevních destiček. Existuje více metodik, nejčastěji se provádí metoda retrakce koagula podle Bethause – stanovení retrakční schopnosti plazmy bohaté na trombocyty. Princip: Plazmatické koagulum, vytvořené v graduované zkumavce po naředění PRP a přidání Ca2+ a tromboplastinu, se retrahuje a oddělí se sérum. Čím větší je retrakční schopnost trombocytů, tím více séra se oddělí z plazmatického koagula. Po 3 hodinách stání se odečte délka koagula (a), vypočítá objem vytlačeného séra podle vzorce Vs = 10 - (a3 · 10-5) a vyjádří v %. Klinický význam: Snížení retrakční schopnosti u trombocytopenií, trombocytopatií, hypofibrinogenémií, dysfibrinogenémií, DIC a paraproteinémie. Normální hodnoty: 88–100 %.
4.3.2 Systém koagulačních faktorů Ke stanovení funkční aktivity koagulačních faktorů se většinou používají následující metody:
■■ Jednofázová koagulační metoda na principu APTT nebo PT Princip testu: Ředěná vyšetřovaná plazma se smíchá s příslušnou neředěnou faktor-deficitní plazmou, která obsahuje ostatní koagulační faktory v nadbytku. Čas koagulace po inkubaci této směsi s APTT reagencií a přidání Ca2+ (faktory vnitřního systému VIII, IX, XI, XII, PK a HMWK) nebo po přidání Ca2+-tromboplastinu (faktory vnějšího systému II, V, VII, X) závisí pouze na funkční aktivitě stanovovaného faktoru.
■■ Dvoufázová fotometrická metoda Metoda je založená na sledování rychlosti tvorby enzymu (např. faktor Xa), který štěpí specifický chromogenní substrát. Tato metoda stanovení funkční
Laboratorní diagnostika krvácení 65 aktivity faktorů se používá méně často, k dispozici jsou sety pouze pro některé koagulační faktory (např. FVIII, FIX). Význam těchto metod spočívá v tom, že nejsou ovlivněny faktory, které ovlivňují koagulační stanovení (např. přítomnost lupus antikoagulans). Vyjadřování výsledků: V % odečtením z kalibrační křivky. K vyšetření antigenu koagulačních faktorů se používají metody imunochemické (EID, ELISA). Klinický význam: Snížení funkční aktivity u vrozeného defektu faktorů, u poruch syntézy (poruchy jater), zvýšené spotřeby (DIC), či zvýšených ztrát (nefrotický syndrom, velké krvácení).
■■ Vyšetření faktoru XIII Funkční nedostatečnost faktoru XIII se neprojeví v žádném screeningovém testu a vyžaduje proto provedení speciálních testů. Metody stanovení funkční aktivity jsou založeny buď na sledování rozpustnosti koagula, kdy se využívá schopnosti aktivovaného faktoru XIII (FXIIIa) stabilizovat fibrin tvorbou kovalentních vazeb mezi podjednotkami za vzniku nerozpustného fibrinu, nebo na principu fotometrickém, kdy se využívá enzymatické schopnosti FXIIIa jako transglutaminázy. Principy testů: • orientační stanovení rozpustnosti koagula v močovině a jeho modifikace – sledování rozpustnosti koagula v močovině, vytvořeného po přídavku Ca2+ k vyšetřované plazmě. Stabilizovaný fibrin (tj. vytvořený při dostatku FXIII) je v močovině nerozpustný na rozdíl od fibrinu nestabilizovaného, který se v močovině rozpouští v čase kratším než 24 hodin. Metoda je schopna odhalit pouze významné snížení FXIII. Modifikace metody: Sledování rozpustnosti koa gula, tvořícího se po přídavku Ca2+ v přítomnos ti různých koncentrací monojodacetátu sodného (MIA) (tlumí aktivitu FXIII) v močovině. Velikost koagula vytvořeného při různých koncentracích MIA je bodově hodnocena v časových intervalech a výsledek aktivity FXIII je odečítán z kalibrační křivky (závislost body/% funkční aktivity). • kvantitativní stanovení s použitím komerčních setů – sledování rozpustnosti koagula v kyselině monochloroctové. K různým ředěním vyšetřované plazmy jsou přidávány tzv. fibrinekvivalenty, které zaručují ovlivnění kvality koagula
pouze hladinou FXIII a sleduje se poslední titr, při kterém se koagulum už v kyselině nerozpouští. Výsledek je vyjadřován v % na základě udané citlivosti v setu. • fotometrické stanovení – FXIII je aktivován trombinem na FXIIIa, který konjuguje speci fický peptidický substrát s glycinetylesterem za sou časného uvolňování amoniaku stanovovaného pomocí paralelně probíhající enzymatické reakce, která je sledována měřením absorbance při 340 nm. Vyšetření koncentrace antigenu (podjednotek) FXIII se provádí imunochemickými metodami (EID, ELISA). Klinický význam: Snížení FXIII u vzácně se vyskytujícího vrozeného nedostatku, u jaterních onemocnění, leukémií, metastazujících zhoubných nádorů, zejména s postižením jater, ulcerózní kolitidy, DIC, po operacích, infekčních onemocnění (malárie) a sepse.
■■ Trombin-generační test (TGT, TGA) Trombin-generační test je globální funkční test pro analýzu a monitorování hemostatického systému. Měření probíhá ve speciálním přístroji – fluorometru. Pro vyšetření se používá citrátová plazma (chudá nebo bohatá na trombocyty). Princip: Test je založen na monitorování tvorby trombinu v čase pomocí fluorogenního substrátu po aktivaci koagulačního systému prostřednictvím tkáňového faktoru, fosfolipidů a Ca2+. Trombin vznikající v průběhu srážení přeměňuje fluorogenní substrát na fluorofor a signál vznikající touto přeměnou je kontinuálně zaznamenáván fluorometrem. Signál je automaticky převáděn na aktuální koncentraci trombinu (nM) pomocí kalibrační křivky, aktualizované vždy při změně šarže substrátu s použitím trombinového kalibrátoru (směs se známou hodnotou enzymové aktivity). Vyhodnocení: Křivku lze popsat několika parametry: • lag time (min) – čas od aktivace do první detekovatelné generace trombinu • peak thrombin (nM) – nejvyšší vytvořená koncentrace trombinu • AUC (plocha pod křivkou) (nM·min) – celkové množství vytvořeného trombinu • slope/velocity (nM/min) – strmost křivky • time to peak (min) – čas do vytvoření největší koncentrace trombinu
4
66 Krvácení Klinický význam: Získání úplného obrazu krvácivé tendence u pacientů s vysokým rizikem krvácení, monitorování substituční léčby.
■■ Vyšetření získaného inhibitoru – cirkulující antikoagulans Jde o orientační stanovení přítomnosti specifického inhibitoru, využívající jeho základní charakteristiky – časové závislosti. Testem prokazujeme pouze přítomnost nebo nepřítomnost inhibitoru. Princip: Jde o sledování korekce prodloužení testů PT nebo APTT po přídavku normální plazmy k vyšetřované plazmě. Testují se vzorky plazmy pacienta, normálu a směsi plazem pacienta a normálu v poměru 1:4, 1:1 a 4:1 před a po 1–2hodinové inkubaci při 37 °C. Vyhodnocení testu se provádí porovnáním koagulačních časů jednotlivých směsí, vyšetřované a normální plazmy před a po inkubaci. Za průkaz inhibitoru se považuje, když po inkubaci přídavek 1/5 plazmy pacienta výrazně prodlouží čas normálu, nebo když přídavek 1/5 normální plazmy k plazmě pacienta nezpůsobí korekci.
■■ Kvantitativní stanovení specifického inhibitoru Jde o vyšetření aktivity specifického inhibitoru namířeného proti konkrétnímu koagulačnímu faktoru. Ke kvantitativnímu stanovení inhibitoru se nejčastěji používá Bethesda metoda. Princip: Stanovení zbytkové aktivity daného faktoru po 2hodinové inkubaci různých ředění vyšetřované plazmy pacienta s normální plazmou při 37 °C. Vyjadřování výsledků: Aktivita inhibitoru se vyjadřuje v Bethesda jednotkách. Jedna Bethesda jednotka (B.U.) je aktivita inhibitoru, která během 2hodinové inkubace inaktivuje 50 % nabídnutého faktoru. Jiné metody: Oxford, New Oxford, Nijgemen.
4.3.3 Testy fibrinolytického systému
resp. trombinu, neobsahující inhibitory fibrinolýzy) se získá precipitací vyšetřované plazmy v izoelektrickém bodě (po přídavku kyseliny octové pH = 5,2). Vysrážená bílkovinná frakce se rozpustí v zásaditém borátovém pufru a po přídavku Ca2+ se vytvoří koagulum. Měří se čas potřebný k rozpuštění koagula euglobulinové frakce plazmy. Klinický význam: Zkrácení času značí podezření na urychlenou fibrinolýzu u trombolytické léčby, DIC, primární hyperfibrinolýzy, cirhózy a zvýšené duševní a tělesné zátěže, fyziologicky u novorozence. Normální hodnoty: > 180 minut.
■■ Vyšetření D-dimerů D-dimery (DD) jsou specifické štěpné produkty fibrinu a jejich přítomnost ve vyšetřované plazmě svědčí o aktivaci krevního srážení a také fibrinolýzy. Princip: Vyšetření DD se provádí imunochemickými metodami, využívajícími různé typy monoklonálních protilátek proti DD. Ke stanovení se používají nejčastěji metody LIA (kvantitativní metoda), metoda latexaglutinační (semikvantitativní metoda), nebo ELISA (kvantitativní referenční metoda). Vyjadřování výsledků: Výsledky vydáváme buď jako tzv. fibrinový ekvivalent (F.E.U. – fibrinogen equivalent unit) nebo D-dimerové jednotky (1 F.E.U. = 2 DD jednotky). Normální hodnoty se liší v závislosti na použitém setu. Klinický význam: Testy na přítomnost DD jsou vysoce senzitivní, ale velmi málo specifické. Zvýšenou hladinu nalézáme nejen u tromboembolické nemoci, DIC, ale také při poranění, po operaci a zánětlivých onemocněních. Bývají zvýšeny nejen při aktivaci fibrinolýzy, trombolytické léčbě, ale také při hepatopatiích či odvržení transplantovaných štěpů. Fyziologicky bývá zvýšená koncentrace v těhotenství, po porodu, v době menstruace a po namáhavé dlouhotrvající práci.
■■ Euglobulinová fibrinolýza
■■ α2-antiplazmin
Globální test fibrinolytického systému, který poskytuje orientační informaci o lytické aktivitě euglobulinové frakce plazmy. Princip: Euglobulinová frakce (složená z fibrinogenu, fibrinolytických enzymů a protrombinu
Stanovení funkční aktivity a2-antiplazminu se provádí fotometrickou metodou. Princip: Stanovení plazmin-inhibičního potenciálu a2-antiplazminu. Inkubace ředěného vzorku s nadbytkem plazminu (za podmínek minimalizace
Laboratorní diagnostika krvácení 67 vlivu jiných inhibitorů) a následná detekce zbytkového plazminu po přídavku specifického chromogenního substrátu monitorováním vzniklého zbarvení při 405 nm, odpovídajícího uvolňování paranitroanilinu. Koncentraci antigenu a2-antiplazminu je možné vyšetřit imunochemickými metodami (EID, ELISA). Klinický význam: Snížení funkční aktivity u velmi vzácně se vyskytujícího vrozeného deficitu, u jaterních chorob, trombolytické léčby a DIC. Normální hodnoty: 80–120 %.
4.3.4 Testy k diagnostice von Willebrandovy choroby (vWch) Volba testů vyplývá ze dvou základních funkcí von Willebrandova faktoru (vWF) v hemostáze – kofaktor adheze trombocytů na subendotel, ochrana faktoru VIII před proteolýzou. Kromě základních testů APTT, počtu trombocytů a eventuálně doby krvácení, je v současné době doporučováno vyšetření na analyzátoru PFA-100. Ke speciálním testům patří vyšetření aktivity FVIII, aktivity vWF a koncentrace antigenu vWF. Jako tzv. diskriminační testy jsou označovány testy používané k určení typu vWch (RIPA, multimery).
■■ Vyšetření koncentrace vWF (vWF:Ag) Vyšetření koncentrace antigenu vWF imunochemickými metodami (EID, LIA, ELISA). Vyjadřování výsledků: v % normálu odečtením z kalibrační křivky. Normální hodnoty: 50–150 %.
■■ Vyšetření funkční aktivity vWF Aktivita ristocetinového kofaktoru (vWF:RCo) Vyšetření slouží k posouzení na trombocyty vázaných funkcí vWF v primární hemostáze. Princip: Vyšetření využívá schopnosti vWF shlukovat trombocyty v přítomnosti antibiotika ristocetinu s detekcí různými metodami (agregační, aglutinační, optickou na koagulometrech). Reakční směs obsahuje lyofilizované normální promyté trombocyty a ristocetin (komerční sety) a vyšetřovanou plazmu chudou na destičky (zdroj vWF).
Nejčastěji používaná je agregační metoda, založená na sledování změn transmise světla (T) v agregační kyvetě, registrované v podobě agregační křivky. Vyhodnocuje se maximální změna T/min. U optických metod na koagulometrech se registrují změny turbidity vyvolané shlukováním trombocytů a vyhodnocuje se maximální změna absorbance/min. U v současné době nejméně používané aglutinační metody se sleduje aglutinace v suspenzi trombocytů a ristocetinu po přídavku titrované vyšetřované plazmy na skleněné desce. Vyhodnocení se provádí makroskopickým odečtením posledního titru, při kterém ještě nastává aglutinace, a přepočtem podle udané citlivosti reagencie. Výsledky této metody mohou být vydávány pouze semikvantitativně. Vyjadřování výsledků: v % normálu odečtením z kalibrační křivky. Normální hodnoty: 50–150 %. Kolagen-vazebná kapacita (vWF:CBA) Tato funkce vWF se stanovuje pomocí vazby vWF na koňský kolagen navázaný na stěnách mikrotitračních desek. Následně se detekuje vázaný vWF enzymatickou imunochemickou reakcí (EIA). Vyjadřování výsledků: v % normálu odečtením z kalibrační křivky. Vazebná kapacita pro F VIII Testování schopnosti vWF vázat FVIII probíhá v několika krocích: vazba vWF pacienta na stěny mikro titračních desek potažených monoklonální protilátkou, eluce FVIII pacienta, inkubace s definovaným množstvím rekombinantního faktoru VIII a detekce vázaného FVIII vázaného na vWF fotometrickou metodou. Vyjadřování výsledků: v % normálu odečtením z kalibrační křivky.
■■ Diskriminační test Vyšetření agregace po ristocetinu (RIPA) Destičkový agregační test v plazmě bohaté na trombocyty (PRP) pacienta v přítomnosti induktoru antibiotika ristocetinu. Ristocetin je přidáván v různých koncentracích z důvodu detekce zvýšené citlivosti vWF pacienta na nízkou koncentraci ristocetinu u typu 2B von Willebrandovy choroby.
4
68 Krvácení Vazebná kapacita pro F VIII Multimerní analýza Detekce multimerní struktury vWF elektroforézou v SDS-agarózovém gelu a následná specifická detekce (autoradiografie nebo Western blot). Vyšetření slouží k odlišení mezi různými typy a podtypy von Willebrandovy choroby.
■■ Molekulární diagnostika Detekce specifických genetických defektů vWF řetězovou polymerázovou reakcí a mutační analýzou.
4.4 „Bed-side“ testy 4.4.1 Trombelastograf Trombeastografické vyšetření patří mezi globální testy, zachycující pouze závažnější defekty v systémech hemostázy. Princip: Trombelastografická analýza je kontinuální monitorování procesu krevního srážení a následné lýzy v podobě grafického záznamu (trombelastogramu). Trombelastografie (TEG) je založena na sledování oscilace kyvety s krví, ve které je zavěšen trn připojený k indikátoru světla (klasická trombelastografie). Monitoruje se schopnost krevního koagula tvořit mechanické spojení mezi kyvetou a pinem. Rotační trombelastografie (RoTEG) je založena na sledování oscilace trnu v pevné kyvetě s krví. Rotační pohyb trnu, brzděný tvořícím
se krevním koagulem je převáděn na amplitudu, která je mírou pevnosti koagula. Záznam amplitud v čase vede ke grafickému znázornění – trombelastografu, kde je amplituda znázorňována v podobě symetrické křivky nad a pod základní linií. Vyhodnocení: Na trombelastografické křivce můžeme sledovat a vyhodnocovat řadu parametrů (obr. 4.2). Mezi základní patří: • CT (čas srážení), tj. čas od zahájení testu po začátek tvorby koagula, • CFT (čas tvorby sraženiny), tj. čas od začátku tvorby koagula do doby, kdy amplituda dosáhne definované hodnoty = dynamika formace koagula, • MCF (maximální pevnost sraženiny), tj. maximální amplituda – odráží pevnost koagula, která je závislá na počtu a funkčnosti trombocytů a jejich interakci s fibrinem, • jiné: úhel, který svírá středová čára a tečna k tvořící se křivce – představuje kinetiku tvorby fibrinu; maximální amplituda v určitém čase (např. 60 min) odráží stabilitu koagula. Klinický význam: Trombelastograf umožňuje sledování kinetiky tvorby koagula a jeho růstu, pevnosti a stability, tj. poskytuje informaci o trombinem indukované aktivaci vnějšího nebo vnitřního koagulačního systému, obsahu fibrinogenu a trombocytů, odpovídající polymerizaci a tvorbě koagula, retrakci koagula i jeho lýzy a jejich ovlivnění buněčnými složkami krve. Přesto má své limity – není např. schopen detekovat von Willebrandovu chorobu (nezachycuje vazbu trombocytů na subendotel) a účinek kyseliny acetylsalicylové (ASA) (aktivace trombocytů trombinem není ovlivněna ASA).
lýza
maximální pevnost sraženiny (MCF) [mm]
20 mm
60 mm
90 mm
pevnost sraženiny
10 mm
čas srážení (CT) [s] čas tvorby sraženiny (CFT) [s]
čas
Obr. 4.2 Trombelastografická křivka: parametry
Laboratorní diagnostika krvácení 69 Předností trombelastografické analýzy je jednoduchost provedení vyšetření z plné citrátové krve a dostupnost výsledku v krátkém časovém intervalu. Jde o globální screeningový test, který lze použít k hrubé informaci o stavu hemostázy, zejména k akutní analýze na operačních sálech (včetně kardiochirurgie) a jednotkách intenzivní péče. Při správné interpretaci je test významným pomocníkem při řešení aktuálního rizika krvácení u nemocných v akutním stavu.
4.4.2 Doba srážlivosti plné krve (Lee White) Princip: Určení času srážení nativní plné žilní krve od okamžiku odběru. Vyšetření lze provádět pouze v přítomnosti vyšetřovaného. V dnešní době se ještě používá ke sledování léčby heparinem v průběhu operace. Referenční meze: 6–15 minut (podle šíře použité zkumavky). Modifikace metody: • aktivovaná doba srážení – používá se především na kardiochirurgických sálech ke sledování heparinizace. K plné krvi se přidává aktivátor koagulace a čas se měří ihned na sále na speciál ním přístroji.
■■ Literatura 1. Baglin, T. The measurement and application of thrombin generation. Br. J. Haematol., 2005, 130, p. 653–661. 2. Bartels, M. Gerinnungsdiagnostik. Hämostaseologie, 2004, 24, p. 123–134. 3. Böck, M., de Haan, J., Beck, KH., et al. Standardization of the PFA-100® platelet function test in 105 mmol/l buffered citrate: effect of gender, smoking, and oral contraceptives. Br. J. Haematol., 1999, 106, p. 898–904. 4. Brown, BA. Hematology: Principles and Procedures. 1993., 1–453 p. 5. Brown, JA. Thrombin test identifies patients at low risk for recurrent clots. JAMA, 2006, 296, p. 397–402. 6. Brummel-Ziedins, K., Vossen, CY., Rosendaal, FR., et al. The plasma hemostatic proteome: thrombin generation in healthy individuals. J. Thromb. Haemost., 2005, 3(7), p. 1472–1481.
7. Budde, U., Drewke, E., Mainusch, K., Schneppenheim, R. Laboratory diagnosis of congenital von Willebrand disease. Semin. Thromb. Hemost., 2002, 28(2), p. 173–190. 8. Carr, ME. jr, Martin, EJ., Kuhn, JG., Spiess, BD. Onset of force development as a marker of thrombin generation in whole blood: the thrombin generation time (TGT). J. Thromb. Haemost., 2003, 1, p. 1977–1983. 9. Colman, RW., Hirsch, J., Marder, VJ., Salzman, EW. Hemostasis and Thrombosis. 1994, 3–1713 p. 10. Fereiro, JL., Angiolillo, D. Platelet function testing risk of bleeding complication. Tromb. Hemost., 2010, 103, p. 1128–1135. 11. Kundu, S., Sio, R., Mitu, A., Ostgaard, R. Evaluation of platelet function by PFA-100. Clin. Chem., 1994, 40, p. 1827–1828. 12. Lee, GR., Foerster, J., Lukens, J., Paraskevas, F., Greer, JP., Rodgers, GM. Wintrobe´s Clinical Hematology. 10th ed., 1999, 3–2763 p. 13. Lind, SE. The bleeding time does not predict surgical bleeding. Blood, 1991, 77(12), p. 2547–2552. 14. Lothar, T. Clinical laboratory diagnostics: Use and assesment of clinical laboratory results. 1998, p. 582–638. 15. Mann, KG., Butenas, S., Brummel, KE. The dynamics of thrombin formation. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 2003, 23, p. 17–25. 16. Marsh, NA. Diagnostic Uses of snake venom. Haemostasis, 2001, 31, p. 211–217. 17. Poller, L., Ludlam, CA. Recent Advance in Blood. Coagulation, 1997, p. 69–96. 18. Riddell, AF., Jenkins, PV., Nitu-Whal ley, IC., McCraw, AH. Use of the collagen-binding assay for von Willebrand factor in the analysis of type 2M von Willebrand disease: a comparison with the ristocetin cofactor assay. Br. J. Haematol., 2002, 116, p. 187–192. 19. Saito, H. The multiple faces of the partial thromboplastin time APTT. J. Thromb. Haemost., 2004, 2(12), p. 2253–2254. 20. Samama, CM., Ozier, Y. Near-patient testing of haemostasis in the operating theatre: an approach to appropriate use of blood in surgery. Vox Sanguinis, 2003, 84, p. 251–255. 21. Sorensen, B., Johansen, P., Christiansen, K., Woelke, M., Ingerslev, J. Whole blood coagulation thromboelastographic profiles employing minimal tissue factor activation. J. Thromb. Haemost., 2003, 1, p. 551–558.
4
70 Krvácení 22. Spannagl, M., Moessmer, G. Hämostaseologische Globalteste. Hämostaseologie, 2006, 26, p. 27–37. 23. Thomas, L. Clinical Laboratory Diagnostics. 1998, 7–1527 p. 24. Vanhoorelbeke, K., Cauwenberghs, N., Vauterin, S., et al. A reliable and repro-
ducible ELISA Metod to measure ristocetin cofactor aktivity of von Willebrand factor. Thromb. Haemost., 2000, 83, p. 107–113. 25. White, II GC. The partial thromboplastin time: defining an era in coagulation J. Thromb. Haemost., 2003, 1(11), p. 2267–2270.