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Hämostase­system

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16.1 Regulation und Dysregulation der Hämostase

Gert Müller-Berghaus, Lothar Thomas

16.1.1 Einführung und Übersicht

Der Vorgang der Hämostase umfasst das funktionelle Zusammenspiel zwischen Gerinnung und Fibrinolyse unter Einbeziehung der vaskulären und zellulären Komponenten des Blutes. Diese umfassen:

  • Das System der Blutgefäße mit Endothel und subendothelialer Matrix der Gefäßwand, Vasokonstriktion der Gefäße und die daraus folgende Reduzierung der Blutzirkulation.
  • Die Blutzellen, insbesondere die Thrombozyten.
  • Das plasmatische Gerinnungssystem mit einem Zusammenspiel von Thrombozyten, Gerinnungsfaktoren und Inhibitoren der Blutgerinnung.
  • Das fibrinolytische System mit seinen Aktivatoren und Inhibitoren.

Normalerweise ist das Zusammenspiel dieser Komponenten gut und kontinuierlich organisiert und umfasst auf niedriger Basis den kontinuierlichen Verbrauch und den Ersatz der Komponenten.

Der Hämostasevorgang wird auf verschiedene Art in Gang gesetzt durch:

  • Eine Gefäßverletzung. Aktivierte Komponenten des Bluts wie Thrombozyten und plasmatische Gerinnungsfaktoren kommen mit der subendothelialen Matrix in Kontakt und es folgt die Thrombozytenadhäsion an die Gefäßwand. Der initiale Schritt der Blutstillung wird durch den von Willebrand Faktor vermittelt durch Aktivierung der Thrombozyten. Es erfolgt deren Aggregation unter Bildung eines Plättchenthrombus (primäre Hämostase). Parallel wird Gewebsthromboplastin (Tissue factor, TF) aus TF tragenden Zellen freigesetzt und vom F VIIa/TF-Komplex die plasmatische Gerinnung aktiviert.
  • Fehlregulationen des Hämostasesystems, das z.B. bei systemischen Erkrankungen mit reagiert. Dadurch kann es in den Blutgefäßen zur Entstehung von Zellaggregaten und Fibrin reichen Gerinnseln kommen, die zur Verminderung der Fluidität des Blutes führen und eine Ischämie des zu versorgenden Gewebes bewirken.

Das Hämostasesystem wird durch humorale und zelluläre Mechanismen, Aktivatoren und Inhibitoren, positive und negative Mechanismen der Rückkopplung reguliert. Störungen oder Fehlregulationen durch Aktivierung oder Hemmung der Regulationssysteme können zur Dysbalance im Hämostasesystem und einer Blutung oder Thrombose führen.

Die Regulation des Hämostasesystems läuft nicht im Blutplasma, sondern auf der Oberfläche von TF tragenden Zellen (Thrombozyten, Endothelzellen) oder bei Verletzung subendothelial ab. Physiologisch erfolgt im geringen Ausmaß eine Aktivierung hämostatischer Komponenten und es entsteht Thrombin, das minimale Mengen von Fibrinogen in Fibrin umwandelt. Letzteres unterliegt wieder der Auflösung durch die Fibrinolyse. Somit läuft also latent eine Gerinnung und Fibrinolyse ab, die aber durch Globaltests nicht messbar ist.

Zusammenspiel der Mechanismen

Gefäßendothel, Thrombozyten, plasmatische Gerinnung und Fibrinolyse sind keine getrennten Systeme. Ihr komplexes Zusammenspiel bei der Blutstillung nach Gefäßwandverletzung besteht aus folgenden Abläufen /1/:

  • Bei einer Gefäßwandverletzung werden subendotheliale Strukturen freigelegt und es kommt neben einer Vasokonstriktion zur Adhäsion von Thrombozyten an subendotheliale Strukturen und zur Aktivierung der Thrombozyten.
  • Die aktivierten Thrombozyten verstärken die Reaktion und bewirken durch Aggregation die Ausbildung eines Thrombozytenpfropfes.
  • Die Aktivierung der plasmatischen Gerinnung wird durch subendotheliale Kontaktfaktoren und Tissue factor eingeleitet.
  • Subendotheliales Kollagen aktiviert Thrombozyten zur Expression von Membranglykoproteinen wie dem Glykoprotein GP Ib/IX/V-Rezeptor, der mit dem von Willebrand Faktor (vWF) reagiert, wodurch die Thrombozyten gebunden und aktiviert werden.
  • Die Thrombozytenmembran exprimiert Phosphatidylserin und generiert somit eine Oberfläche für die Anlagerung von Komplexen aus Enzymen, Kofaktoren und Substraten, die den ersten Schritt der Aktivierung von Gerinnungsfaktoren einleiten.
  • Die Aktivierung plasmatischer Gerinnungsfaktoren auf der Thrombozytenoberfläche führt zur Bildung von Thrombin.
  • Über eine positive Rückkopplung aktiviert Thrombin FV und FVIII und induziert eine starke Aktivierung der Gerinnung.
  • Zunehmende Thrombinmengen aktivieren zusätzlich die Thrombozytenaggregation und die Sekretion von deren Inhaltsstoffen.
  • Ein Gerinnsel aus Thrombozyten und Fibrin an einer intakten Gefäßwand wird in kurzer Zeit lysiert, denn die Endothelzellen setzen verstärkt den tissue Plasminogen activator (t-PA) frei, der eine Aktivierung der Fibrinolyse bewirkt.
  • An der geschädigten Gefäßwand bleibt das Gerinnsel aus Thrombozyten und Fibrin zunächst erhalten, da die geschädigten Endothelzellen nicht in der Lage sind, Fibrinolyseaktivatoren in ausreichender Menge freizusetzen. Die somit fehlende fibrinolytische Aktivität im Bezirk einer Gefäßwandverletzung bedeutet den Erhalt des Gerinnsel aus Thrombozyten und Fibrin.

Siehe Abb. 16.1-1 – Zusammenwirken von Thrombozyten, plasmatischem Gerinnungssystem und Fibrinolysesystem bei der Entstehung eines Gerinnsels nach Gefäßwandverletzung.

16.1.2 Gefäßwand und Endothelzelle

Endothelzellen bilden Substanzen mit proaggregatorischen und antiaggregatorischen Effekten, Adhäsionsproteine und Sunbstanzen mit einer Wirkung auf den Gefäßtonus.

Modulation des Gefäßtonus durch die Endothelzelle

Endothelzellen bilden Substanzen, die den Gefäßtonus beeinflussen /23/. Da die Arterien und Arteriolen eine stärkere Muskelschicht als die Venen haben, ist die vaskuläre Komponente auf der arteriellen Seite größer als auf der venösen.

Endothelzellen synthetisieren:

  • Stickstoffmonoxid (NO), auch als Endothelium-derived relaxing factor (EDRF) bezeichnet. NO hat einen vasodilatierenden und die Thrombozytenaggregation hemmenden Effekt. NO wird durch Stimulation von Bradykinin, Histamin, Acetylcholin, Thrombin, Vasopressin und ADP aus Endothelzellen freigesetzt.
  • Prostacyclin (PGI2), das ebenfalls ein Vasodilatator und Hemmer der Thrombozytenaggregation ist.
  • Hochmolekulares Kininogen, aus dem das vasodilatatorisch wirkende Bradykinin gebildet wird.
  • Endothelin-1, Thromboxan A2 und Angiotensin-converting enzyme (ACE). Erstere beiden wirken direkt vasokonstriktorisch. ACE wirkt indirekt vasokonstriktorisch, denn es überführt Angiotensin I in den Vasokonstriktor Angiotensin II.

Siehe Abb. 16.1-2 – Modulation des Gefäßtonus durch das Gefäßendothel.

16.1.2.1 Interaktion von Endothelzellen und Thrombozyten

Adhäsionsproteine sind für die Anheftung der Endothelzellen an die subendotheliale Matrix der Gefäßwand verantwortlich und tragen zum Anhaften von Thrombozyten nach Verletzung der Gefäßwand bei.

Endothelzellen beeinflussen die Thrombozytenfunktion durch die Synthese folgender Aktivatoren und Inhibitoren der Thrombozytenaggregation /5/:

  • Von Plättchen aktivierenden Faktor (PAF), den Endothelzellen nach Stimulierung freisetzen. Auch induziert PAF die Adhäsion und Aggregation von Thrombozyten und stimuliert die Freisetzung von NO.
  • Von Willebrand Faktor (vWF), dessen wesentliche Syntheseorte Endothelzellen und Megakaryozyten sind. Der vWF vermittelt die Adhäsion von Thrombozyten an die subendotheliale Matrix.
  • Prostacyclin und NO. Beide Substanzen sind starke Inhibitoren der Thrombozytenaggregation und wirken vasodilatierend.

16.1.2.2 Antiaggregatorische Wirkung des Endothels

Endothellzellen haben eine antiaggregatorische Wirkung auf Thrombozyten. Sie beruht auf der Freisetzung von Enzymen wie z.B. Nukleotidasen, die von Thrombozyten und Endothelzellen abgegebenes ATP zu ADP und nachfolgend zu AMP und Adenosin katabolisieren. Letzteres wird von Endothelzellen aufgenommen und eliminiert. Das von den Endothelzellen gebildete ADP ist ein starker Aktivator der Thrombozytenaggregation, Adenosin hemmt demgegenüber die Thrombozytenaktivierung, indem es die Konzentration von cAMP erhöht. Außerdem wirkt Adenosin vasodilatierend. Die Endothelzellen tragen über den Metabolismus von ATP zur lokalen Regulation der Aggregation und Desaggregation von Thrombozyten bei /6/.

Endothelzellen und Thrombozyten unterliegen einem wechselseitigem Einfluss. So wird die Endothelzellfunktion auch von den Thrombozyten beeinflusst. Serotonin und Noradrenalin, die aus stimulierten Thrombozyten freigesetzt werden, führen zu einer isometrische Kontraktion der Endothelzelle. Auch sezernieren Thrombozyten Vasopressin, ATP/ADP, PAF und Serotonin. Diese Substanzen aktivieren die Stoffwechselleistung der Endothelzellen, z.B. zur Produktion von Prostacyclin und NO (Abb. 16.1-2 – Modulation des Gefäßtonus durch das Gefäßendothel).

16.1.2.3 Interaktion von Endothel und plasmatischem Gerinnungssystem

Endothelzellen wirken pro- und antikoagulatorisch und synthetisieren entsprechende Substanzen. Über einen negativen Mechanismus der Rückkopplung wird die Abgabe dieser Substanzen reguliert.

Prokoagulatorische Aktivität

Prokoagulatorisch wirken folgende Komponenten:

  • Die Oberflächen der Endothelzellen. Vergleichbar den Thrombozyten exprimieren Endothelzellen eine Oberflächenstruktur, an die Gerinnungsfaktoren binden, sich Enzym-Substrat-Komplexe bilden und an der die Reaktionspartner konzentriert werden. So wird die Prothrombokinase, bestehend aus F Xa, F Va und Ca2+, mit Prothrombin auf der Oberfläche der Endothelzelle zusammengefügt /7/.
  • Der Rezeptor des F IXa auf der Membran der Endothelzelle.Der Rezeptor-F IXa-Komplex aktiviert den F X in Anwesenheit von F VIII /8/.
  • Der von der Endothelzelle gebildete F XII-Aktivator. Er transformiert den F XII in F XIIa, der seinerseits Präkallikrein und F XI aktiviert, wodurch insgesamt die Aktivierung des intrinsischen Wegs des Gerinnungssystems ermöglicht wird /9/.
  • Die Bildung von TF und dessen Exprimierung auf der Membran der Endothelzellen. Somit wird der Gerinnungsvorgang gefördert /10/.
  • Die Bildung von Vitronectin durch die Endothelzelle. Vitronectin ist ein Adhäsionsprotein, das Heparin und ähnliche Substanzen neutralisiert und somit die Inhibierung von F Xa und Thrombin durch Antithrombin vermindert /11/.

Antikoagulatorische Aktivität

Über Mechanismen der Rückkopplung sind Endothelzellen in die Modulation antikoagulatorischer Aktivitäten eingebunden. Die Endothelzelle bildet Thrombomodulin, Heparansulfat, Tissue factor pathway inhibitor (TFPI) und Dermatansulfat, die unterschiedliche Wirkung entfalten.

Der Membranrezeptor Thrombomodulin ist der wichtigste Hemmer des Gerinnungssystems, er bindet Thrombin mit hoher Affinität und übt antikoagulatorische Wirkungen aus:

Antikoagulatorische Komponenten sind:

  • Thrombin kann kein Fibrinogen mehr spalten und auch nicht F V, F VIII und F XIII aktivieren.
  • Eine Thrombin vermittelte Thrombozytenaggregation findet nicht mehr statt.
  • Die Bindung von Thrombin an Thrombomodulin setzt einen negativen Feedback Mechanismus in Gang, der zur Hemmung von F Va und F VIIIa führt. Thrombin ändert nach Bindung an Thrombomodulin, seine Spezifität und ist in der Lage, Protein C zu aktivieren. Protein C, zusammen mit seinem Kofaktor Protein S, baut proteolytisch F Va und F VIIIa ab. Dieser negative Mechanismus der Rückkopplung stellt ein effektives Regulationssystem dar, um lokal einen Gerinnungsprozess zu modulieren. Thrombomodulin ist der wichtigste Inhibitor, den die Endothelzelle zur Inhibierung der plasmatischen Gerinnung bildet.
  • Thrombin, das an Thrombomodulin gebunden ist, kann durch Antithrombin inhibiert werden.

Siehe auch Abb. 16.1-3 – Antikoagulatorische Aktivitäten der Endothelzelle.

Heparansulfat an der Thrombozytenoberfläche von Endothelzellen bindet Thrombin und Antithrombin und somit auch Heparin und beschleunigt die Inaktivierung von Thrombin. Die durch Heparansulfat aktivierte Bindung von Antithrombin an die Zellmembran des Endothels kann durch den von Thrombozyten freigesetzten Plättchenfaktor 4 (PF4) gehemmt werden, denn PF4 kompetiert mit Heparansulfat um die Bindung von Antithrombin.

Der Tissue factor inhibitor (TFPI) wird von Endothelzellen kontinuierlich in das Plasma freigesetzt. Gemeinsam mit FXa und FVIIa/TF formt er einen quaternären Komplex und hemmt die Aktivierung des extrinsischen Weges. Die Injektion von Heparin führt zu einer deutlichen Freisetzung von TFPI /12/.

Dermatansulfat der Endothelzellmembran bewirkt die beschleunigte Inhibierung von Thrombin durch Heparin-Kofaktor II.

Tissue factor (TF)

Der TF ist ein transmembraner zellulärer Rezeptor mit MG von 47 kD und der Aktivator der extrinsischen Gerinnung. Bei Gefäßverletzung wird Phosphatidylserin exponiert, aktiviert den TF und dieser bindet an den aktivierten F VII (F VIIa). Der TF/FVIIa-Komplex aktiviert die Blutgerinnung durch Proteolyse von F X und F IX. Thrombozyten, Endothelzellen und Monozyten/Makrophagen exprimieren nur dann TF in relevanter Menge, wenn sie aktiviert werden.

16.1.3 Thrombozyten

Thrombozyten sind für die intakte Hämostase sehr wichtig, denn ohne sie kann ein Defekt in der Gefäßwand nicht geschlossen werden. Sie haben folgende Funktionen /13/:

  • Eine hämostatische, die darin besteht, an Stellen vaskulärer Schädigung sich anzuheften, zu aggregieren und somit die Blutung zu stoppen.
  • Eine prokoagulatorische zur Bildung eines Propfes aus Thrombozyten und Fibrin zum Verschluss der Verletzungsstelle eines Blutgefäßes.

16.1.3.1 Thrombozyten-Rezeptoren

GP Ib/IX/V: Er ist der Rezeptor des vWF. Eine Verminderung der Anzahl an Rezeptoren, die z.B. bei Urämie gegeben ist, bedingt eine verminderte Adhärenz der Thrombozyten an die subendotheliale Matrix.

GP IIb/IIIa: Es handelt sich um den Fibrinogenrezeptor. Ist z.B. bei Urämie die Konformation des Rezeptors verändert, resultiert ein Aggregationsdefekt der Thrombozyten.

GP VI und α2β1-Integrin sind wesentliche Kollagenrezeptoren.

16.1.3.2 Hämostatische Thrombozytenfunktion

Die hämostatische Funktion der Thrombozyten besteht darin den Blutverlust nach einer Gewebeschädigung zu unterbinden und die Exposition subendothelialer Matrix zu beenden. Der Grad zwischen diesen physiologischen Funktionen und der pathologischen Thrombose ist schmal. So kommt es, dass die Thrombozyten für die Entwicklung von Atherothrombosen, die einen wesentlichen Teil der Todesfälle ausmachen, mitverantwortlich sind.

Der Beitrag, den die Thrombozyten durch Bildung von Thromben zu fatalen Ereignissen beitragen, ist von deren Lokalisation in der Zirkulation abhängig:

  • Venöse Thrombosen beruhen vorwiegend auf der Aktivierung plasmatischer Komponenten, so dass ein prokoagulatorischer Status vorliegt.
  • Bei den arteriellen Thrombosen spielen die Thrombozyten eine wichtige Rolle in dem Prozess des Gefäßverschlusses beim Vorliegen atheromatöser Plaques.

Die Thrombusbildung ist ein dynamischer Prozess und beinhaltet den Aufbau, die Stabilisierung und die Verhinderung der Lyse des Thrombus, Vorgänge, die durch positive Signalgebung reguliert werden. Zum anderen sind negative Signale erforderlich um eine unkontrollierte Thrombusbildung zu verhindern. Eine Balance von positiver und negativer Signalgebung reguliert das Gleichgewicht von Aktivierung und Hemmung der Thrombozyten, was wichtig ist, damit ein Thrombus nur an der Stelle gebildet wird an der das Gewebe akut geschädigt ist. Das wird gewährleistet in koordinierten Abläufen zwischen Membranrezeptoren der Thrombozyten, bidirektionaler intrathrombozytärer Signalgebung und der Freisetzung von Proteinen und inflammatorischen Substanzen aus den Thrombozyten. Die Abfolgen der Thrombozytenfunktionen in der Hämostase werden in Initiationsphase, Extensionsphase und Stabilisierungsphase differenziert.

16.1.3.3 Initiationsphase

Nach Verletzung eines Gefäßes verlassen Thrombozyten und F VIII, gebunden an den multimeren von Willebrand Faktor (vWF) den vaskulären Raum. Thrombozyten agieren direkt oder via vWF mit subendothelialen Matrixkomponenten. Der initiale Kontakt der Thrombozyten und die nachfolgende feste Bindung an Kollagenfibrillen des Subendothels werden auf der vaskulären Seite vermittelt durch Kollagenfibrillen, die vWF Moleküle aus dem Blut binden und aktivieren. Die Interaktion des Thrombozytenrezeptors GP Ib/IX/V mit dem an subendotheliales Kollagen gebundenen vWF bewirkt eine Anheftung und Aktivierung der Thrombozyten. Bei hoher lokaler vWF Konzentration bindet dieser auch an den Thrombozytenrezeptor GP IIb/IIIa, die physiologische Bindungsstelle für Fibrinogen. Insgesamt kommt es zur Anhäufung von Thrombozyten an der Verletzungsstelle und zur Ausbildung eines Pfropfes. Unterstützt durch eine Vasokonstriktion führt die Pfropfbildung zur initialen Hämostase, ein Vorgang, der auch als primäre Hämostase bezeichnet wird.

Der GP Ib/IX/V-Komplex, GP IIb/IIIa und der TF sind wesentliche Rezeptoren der Thrombozyten zur Initiierung und Extension der plasmatischen Gerinnung. Der Rezeptor GP VI ist ein spezifischer niedrig affiner Rezeptor, mit hoher Potenz in der Signalgebung.

Das zentrale Ereignis der Thrombozytenaggregation ist die Bindung von Fibrinogen an GPIIb/IIa. Dieser Schritt ist der Mechanismus durch den die Interaktion von Thrombozyt zu Thrombozyt abläuft.

16.1.3.4 Extensionsphase (Propagationsphase)

Im Unterschied zur Adhäsion in der Initiationsphase findet die Aggregation der Thrombozyten nur statt, wenn die Thrombozyten aktiviert wurden und eine Membranschädigung stattfand, also die Organisation des GPIIb/IIIa Komplexes stattgefunden hat. Aufgrund der speziellen Struktur dieses Komplexes in Form eine Doppelmoleküls ist Fibrinogen prädestiniert eine Brücke zwischen beiden GPIIb/IIa-Molekülen zu bilden.

Nach Ausbildung einer Thrombozytenschicht an der Verletzungsstelle, vermittelt über Kollagen und den exponierten vWF, besteht der nachfolgende Schritt der Thrombusbildung in der Rekrutierung weiterer Thrombozyten aus dem Blutstrom. Die Bildung kleiner Mengen Thrombin an der Verletzungsstelle führt zur weiteren Aktivierung der Thrombozyten und versetzt diese in einen hoch prokoagulatorischen Zustand. Diese hoch aktivierten Thrombozyten, auch als Coat-Plts (Collagen and thrombin activated platelets) bezeichnet, sind mit Gerinnungsfaktoren beladen und haben einen hohen Granulainhalt. Sie haben das Vermögen aneinander zu haften, ein Prozess der als Thrombozytenaggregation bezeichnet wird. Das ist möglich, da die Coat-Plts lösliche Agonisten freisetzen wie ADP, Thromboxan A2 und Adrenalin oder auch binden wie Thrombin. Die Thrombozytenadhäsion wird somit amplifiziert.

16.1.3.5 Stabilisierungsphase

In der letzten Phase der Thrombusbildung wird der Thrombus stabilisiert. In dieser Phase werden Signale von Integrinen, insbesondere αIIbβ3-Integrin (GP IIb/IIIa) nach Bindung von Fibrinogen abgegeben. Sie triggern Ereignisse zum Wachstum und der Festigung des Thrombus wie Reorganisation des Zytoskeletts, Bildung und Stabilisierung großer Plättchenaggregate, Entwicklung einer prokoagulatorischen Oberfläche und die Retraktion des Clots. Somit wird der Raum zwischen den Thrombozyten verdichtet und die lokale Konzentration der Thrombozytenaktivatoren erhöht.

16.1.3.6 Thrombozyten basierte Bildung von Thrombin

Die prokoagulatorische Funktion der Thrombozyten besteht in der Fähigkeit die primäre Oberfläche zur Bildung von Thrombin bereit zu stellen. So ist die Generation von Fibrin und eine effektive Hämostase möglich. Auch aktiviert Thrombin die Thrombozyten /13/.

16.1.3.7 Thrombozyten induzierte Bildung von Thrombin

Kleine Mengen Thrombin werden in der Initiationsphase rasch an Gefäßlokalisationen, die subendotheliale Strukturen darbieten, gebildet (Abb. 16.1-4). Bei der Initiation der Gerinnung bindet Tissue factor (TF) des Thrombozyten F VII, der rasch zu F VIIa aktiviert wird. Der F VIIa/TF-Komplex katalysiert die Aktivierung von F X zu F Xa und F IX zu F IXa. Die Aktivität des F Xa ist auf TF-tragende Zellen begrenzt, da F Xa, der von der Thrombozytenoberfläche dissoziiert, rasch in der flüssigen Phase durch den TF pathway inhibitor und Antithrombin inhibiert wird. Im Unterschied zu F Xa ist das bei F IXa nicht der Fall.

F Xa und F IXa haben unterschiedliche Funktionen:

  • F Xa bleibt an den thrombozytären TF gebunden, reagiert mit seinem Kofator Va unter Bildung des Prothrobokinase Komplexes (F Xa/F Va), der kleine Mengen Prothrombin an Thrombozyten generiert.
  • F IXa bleibt nicht an TF gebunden, sondern diffundiert zur Oberfläche weiterer aktivierter Thrombozyten. Dort bindet er an einen spezifischen Thrombozytenrezeptor, interagiert mit seinem Kofaktor VIIIa unter Bildung des Tenase Komplexes (F IXa/F VIIIa) der F X an der Thrombozytenoberfläche aktiviert.

Durch kleine Mengen von Thrombin wird auch an Thrombozyten gebundener F XI zu F XIa aktiviert und verstärkt die Thrombinbildung durch Aktivierung von F IX zu F IXa. Dieser diffundiert dann zu weiteren Thrombozyten und trägt an deren Oberfläche zur Bildung von Tenase Komplexen bei.

Große Mengen Thrombin zur effektive Hämostase werden generiert, in dem F Xa, der von Thrombozyten gebundenen Tenase Komplex (FVIIa, FIXa, Ca2+, Phospholipide) gebildet wird, mit F Va zum Prothrombokinase Komplex assoziiert.

Die Generation von Thrombin findet nicht nur an Thrombozyten, sondern auch an anderen Zellen, z.B. aktivierten Zellen der Gefäßwand statt.

16.1.3.8 Aktivierung der Thrombozyten durch Thrombin

Thrombin ist ein effektiver Aktivator der Thrombozyten und kann ein volles Arsenal der Thrombozytenfunktionen induzieren wie Änderung der Gestalt, TxA2 -Synthese, Ca2+-Mobilisation, Phosphorylierung von Proteinen und Thrombozytenaggregation.

Die Konversion von aktivierten Thrombozyten in einen prokoagulatorischen Zustand ist mit spezifischen biochemischen und morphologischen Veränderungen assoziiert. Sie sind vergleichbar mit denen apoptotischer Zellen und umfassen die Aktivierung von Caspase, die Proteolyse des Zytoskeletts, die Exposition von Phosphatidylserin auf der Membranoberfläche, die Kontraktion der Plasmamembran, Blasenbildung und Mikrovesikulation. Anzunehmen ist, dass die Exposition von Phosphatidylserin, das aus dem Thrombozyten auf die Zellmembran translociert wird, eine prokoagulatorische Oberfläche bereitet. Das geschieht durch /14/:

  • Ca2+-abhängige Caspase unabhängige Wege, induziert von Agonisten der Thrombozytenfunktion.
  • Bak/Bax-Caspase vermittelte Wege, unabhängig von der Thrombozytenaktivierung. Bak und Bax sind zentrale Mediatoren des intrinsischen Weges der Apoptose von Zellen. Caspasen sind Cysteinyl-aspartate specific proteases und wichtige Enzyme der Apoptose. Unterschieden werden Initiator-Caspasen (Caspase 8, 9), die den Zelltod mit auslösen und Effektor-Caspasen (Caspase 3, 7, 6) die zelleigene Proteine spalten.

16.1.3.9 Negative Regulation der Aktivierung von Thrombozyten

Ein Thrombus baut sich graduell auf und kann jederzeit einen Status erreichen, bei dem das Wachstum aufhört und eine Stabilisierung erreicht wird. In dieser negativen Regulation der Thrombozyten spielen NO und Prostacyclin eine wichtige Rolle. Die Aktivierung der Thrombozyten kann aber auch gehemmt werden durch das Adhäsionsmolekül PECAM-1 (CD 31), das eine Rolle spielt in der Hemmung der Thrombusbildung. Denn PECAM hemmt die Wirkung von:

  • GP VI und GP Ib/IX/V, beides Proteine der Thrombin-vermittelten Thrombozytenaktivierung.
  • Integrin αIIbβ3 (GP IIb/IIIa) das Signale aus dem Thrombozyten nach außerhalb der Zelle vermittelt.

16.1.3.10 Sekretorische Funktion

Nach Thrombozytenaktivierung kommt es innerhalb von 10–120 sec zur Sekretion der Inhalte der Speichergranula in die Umgebung. Thrombozyten enthalten morphologisch folgende Granula:

  • Elektronenoptisch dichte Granula. Diese geben ADP, ATP und Serotonin ab.
  • α-Granula. Sie sezernieren den vWF, Thromboglobulin, Plättchenfaktor 4, Fibrinogen, hochmolekulares Kininogen, F V, Thrombospondin und zelluläre Wachstumsfaktoren wie PDGF, EGF, TGF-β.
  • Lysomen; sie geben saure Hydrolasen ab.

Siehe auch Abb. 16.1-6 – Speichergranula der Thrombozyten.

16.1.3.11 Wirkung von Aspirin auf Thrombozyten

Thrombozyten und Endothelzellen synthetisieren Eicosanoide. Stimulierend für die Synthese von Eicosanoiden sind das Adhärieren von Thrombozyten an Kollagen und die Einwirkung von Agonisten wie Thrombin auf Thrombozyten oder Endothelzellen. Eicosanoide sind die oxygenierten Derivate der Arachidonsäure, die 20 C-Atome enthalten. Die Bildung von Eicosanoiden wird durch die Freisetzung der Arachidonsäure in Gang gesetzt. Aus Arachidonsäure entstehen unter Einwirkung der Cyclooxygenase die Endoperoxide der Prostaglandine, aus denen in nachfolgenden Reaktionen entweder Prostaglandine, Thromboxane oder Leukotriene gebildet werden. Thromboxan und Prostacyclin sind wichtige Gegenspieler in der Interaktion zwischen Endothelzellen und Thrombozyten. Die Unterschiede beider Arachidonsäurederivate werden pharmakologisch genutzt. Aspirin alkyliert ein reaktives Serin in der Cyclooxygenase und inaktiviert auf diese Weise das Enzym irreversibel. Da Thrombozyten keinen Zellkern besitzen, sind sie nicht in der Lage, Cyclooxygenase neu zu synthetisieren; deshalb unterbleibt nach Aspirinbehandlung die Synthese von Thromboxan und PGI2. Endothelzellen jedoch, die vorzugsweise Prostacyclin synthetisieren, sind wenige Stunden nach Einnahme von Aspirin wieder in der Lage Cyclooxygenase neu zu synthetisieren. Deshalb ist die Gabe niedriger Dosen von Aspirin sinnvoll, weil hierdurch die Synthese von Thromboxan in den Thrombozyten blockiert und die Neusynthese von Prostacyclin in den Endothelzellen relativ schnell wieder in Gang gesetzt werden kann.

16.1.4 Plasmatische Gerinnung

Das Blut enthält eine Anzahl von Faktoren der Gerinnung und deren Hemmung. Sie sind in eine kontrollierte Sequenz von Interaktionen eingebunden, die in der Bildung von Thrombin und letztendlich Fibrin endet (Tab. 16.1-1 – Faktoren des plasmatischen Gerinnungssystems).

16.1.4.1 Gerinnungsfaktoren

Gerinnungsfaktoren sind Glykoproteine unterschiedlicher Konzentration und Halbwertszeit:

  • Die aktivierten Formen der Faktoren II (Prothrombin), VII, IX, X, XI und XII sind Serinproteasen, liegen im Blut als Proenzyme vor und werden im Verlauf eines Gerinnungsvorgangs in aktive Enzyme überführt.
  • Die aktivierten Faktoren V und VIII haben keine enzymatische Aktivität, sind jedoch als Kofaktoren entscheidend an der Aktivierung des plasmatischen Gerinnungssystems beteiligt.
  • Die Faktoren des Prothrombinkomplexes (Faktoren II, VII, IX und X) werden Vitamin K abhängig von den Hepatozyten synthetisiert. In Anwesenheit von Vitamin K erfolgt eine postribosomale Carboxylierung von Glutaminsäure (Glu)- zu γ-Carboxyglutaminsäure (Gla)-Resten. Bei Vitamin K Mangel oder in Gegenwart von Cumarin Derivaten unterbleibt die Umwandlung in carboxylierte Proteine /18/.
  • Der vWF, ein prokoagulatorisch wirkender Plasmafaktor, ist entscheidend an der Thrombozytenadhäsion beteiligt und liegt im zirkulierenden Blut als Komplex mit F VIII vor. Der vWF wird in Endothelzellen und Megakaryozyten, F VIII in den sinosoidalen Zellen der Leber synthetisiert /19/.
  • F XIII ist ein prokoagulatorisch wirkender Gerinnungsfaktor. Er ist eine Transglutaminase, wird primär in der Leber synthetisiert und ist für die Quervernetzung von polymerisiertem Fibrin durch Ausbildung von kovalenten Bindungen verantwortlich. Etwa 50 % der gesamten F XIII Konzentration im Blut liegt im Zytosol der Thrombozyten vor /20/.

16.1.4.2 Aktivierung der plasmatischen Gerinnung

Die Gerinnungsfaktoren werden in Form einer Kaskade nacheinander bis hin zur Überführung des löslichen Plasmaproteins Fibrinogen in ein sichtbares Fibringerinnsel aktiviert /16/. Die plasmatische Gerinnung wird durch das extrinsische System in Gang gesetzt. Das dient der Amplifizierung der in Gang gesetzten Gerinnung. Die aus didaktischen Gründen vorgenommene Unterteilung der Gerinnungskaskade in ein intrinsisches und ein extrinsisches Aktivierungssystem existiert in vivo nicht.

Siehe auch Abb. 16.1-7 – Kaskade der plasmatischen Gerinnungsaktivierung mit positiven und negativen Rückkopplungsmechanismen.

16.1.4.3 Extrinsische Aktivierung

Die prokoagulatorische Aktivität des TF auf der Zelloberfläche ruht in der Regel. Erst bei einer Schädigung eines Gefäßes oder bei Apoptose von Zellen erfolgt eine TF-Aktivierung durch Phospholipide. Phosphatidylserin der inneren Zellmembran wird nach außen exponiert, daran konfiguriert sich TF-F VIIa als erster Gerinnungkomplex, der die Gerinnungskaskade in Gang setzt /17/. Der Komplex aktiviert durch Proteolyse F X zu F Xa unter Einbeziehung von F IX. Durch diesen Vorgang werden kleine Mengen Prothrombin in Thrombin umgewandelt. Diese beziehen F Va, F VIIIa und F IXa im Sinne von Verstärkerschleifen in den Gerinnungsvorgang mit ein und amplifizieren die Thrombinbildung erheblich (Abb. 16.1-7).

Der F Xa bildet mit dem F Va die Prothrombokinasekomplex, der Prothrombin in Thrombin überführt /18/.

Eine erhebliche Potenzierung eines initialen Stimulus bei Gefäßwandverletzungen oder bei Aktivierung von Zellsystemen wird erzielt durch:

  • Die sequentielle Aktivierung von Profaktoren und die Beteiligung der Verstärkerschleifen.
  • Eine Komplexbildung von Gerinnungsfaktoren an Endothelzellen und Thrombozyten, wodurch eine Konzentrierung erreicht wird, so dass die lokale Konzentration der einzelnen Faktoren die des Plasmas weit überschreitet. Die Wirkung des F Xa wird durch Komplexbildung mit Prothrombin, F Va, Phospholipiden und Ca2+ um das 300.000 fache gesteigert.

16.1.4.4 Intrinsische Aktivierung

Die Oberflächen sensiblen F XII und F XI werden bei Gefäßverletzung durch die subendotheliale Matrix aktiviert, ein Vorgang, der als Kontaktaktivierung bezeichnet wird. Die Kontaktaktivierung wird als eine Verstärkerschleife verstanden. Wichtig ist jedoch die klinische Beobachtung, dass nur ein F XI-Mangel, jedoch nicht ein F XII-Mangel oder ein Mangel an Präkallikrein oder hochmolekularem Kininogen, zu einer hämorrhagischen Diathese führt. Im intrinsischen System werden nacheinander die Faktoren XI, IX und X aktiviert. F VIIIa beschleunigt gemeinsam mit Phospholipiden und Ca2+ die Aktivierung des F X zu F Xa, wobei F IXa das Enzym ist und F VIIIa als Kofaktor wirkt. Der F VIII entfaltet seine Kofaktoraktivität erst, wenn er durch Thrombin in F VIIIa umgewandelt wird.

16.1.4.5 Regulation der plasmatischen Gerinnung

Die plasmatische Gerinnung wird durch folgende Faktoren und Mechanismen reguliert:

  • Plasmatische Inhibitoren. Es handelt sich um zirkulierenden Serpine und weitere Inhibitoren, die eine Inaktivierung aktivierter Gerinnungsfaktoren bewirken.
  • Negative Mechanismen der Rückkopplung. Parallel zur Bildung aktivierter Faktoren der Gerinnungskaskade werden Proteasen aktiviert, die Kofaktoren spalten und damit die Gerinnungsaktivierung über eine negative Rückkopplung herunter regulieren. Beispiel hierfür ist der Protein C Mechanismus.
  • Die Modulation durch Oberflächen. Die Aktivierung der plasmatischen Gerinnung erfolgt vorzugsweise auf der Oberfläche von Thrombozyten und Endothelzellen, wodurch eine Lokalisierung der Gerinnungsaktivierung erfolgt.
  • Die Hemmung durch Endprodukte der Gerinnung. Die zirkulierenden Abbauprodukte des Fibrins bzw. Fibrinogens hemmen die Polymerisation neu entstehenden Fibrins sowie die Thrombozytenaggregation und führen zur verstärkten Freisetzung von Plasminogenaktivatoren aus der Gefäßwand.
  • Die Klärung lokal erhöhter oder aktivierter Faktoren der Gerinnung erfolgt durch das mononukleär phagozytäre System in Leber und Milz.

16.1.4.6 Plasmatische Inhibitoren

Inhibitoren des Gerinnungssystems zirkulieren im Plasma oder sind in den Thrombozyten enthalten (Tab. 16.1-2 – Inhibitoren des plasmatischen Gerinnungssystems). Es handelt sich um Proteinase Inhibitoren, die eine Aktivierung des plasmatischen Gerinnungssystems begrenzen, in dem sie die Schlüsselenzyme der Verstärkerschleifen durch Komplexbildung limitieren. Sie blockieren die Gerinnungsaktivierung nicht völlig, sondern begrenzen die systemische Aktivierung auf Bezirke, wo eine Blutgerinnung zur Blutstillung, benötigt wird. Alle Inhibitoren des plasmatischen Gerinnungssystems sind Inhibitoren von Serinproteinasen (Serpine).

Inhibitoren sind:

  • Antithrombin (AT), das relativ langsam alle Serinproteasen, vorzugsweise F IXa, F Xa und Thrombin inhibiert (Abb. 16.1-8 – Kaskade der plasmatischen Gerinnungsaktivierung mit den zugehörigen wichtigsten Inhibitoren). In Anwesenheit von Heparin wird die Geschwindigkeit der Inhibierung erheblich gesteigert, weshalb AT auch als Heparin-Kofaktor I bezeichnet wird. Wenn Thrombin an Fibrin gebunden ist, kann es weder durch AT noch durch den AT-Heparin-Komplex inhibiert werden /19/. AT ist der wichtigste Inhibitor der plasmatischen Gerinnung.
  • Heparin-Kofaktor II (HC-II). Heparin beschleunigt auch die Hemmung der Serinproteasen durch diesen Inhibitor. Im Gegensatz zu AT hemmt HC-II den F Xa nicht. Dermatansulfat vermag jedoch die Hemmwirkung von HC-II, nicht aber von AT, zu steigern.
  • Tissue factor pathway inhibitor (TFPI), er reguliert den extrinsischen Weg der plasmatischen Gerinnung herunter (Abb. 16.1-8). TFPI wird von Endothelzellen synthetisiert, hemmt F Xa direkt und bildet mit dem F VIIa/TF einen quarternären Komplex. Die Hemmwirkung des TFPI kann durch Injektion von Heparin um das 5 fache gesteigert werden, da Heparin die Freisetzung von TFPI aus Endothelzellen fördert. Etwa 10 % des im Blut zirkulierenden TFPI sind in den Thrombozyten gespeichert und werden aus diesen nach Stimulierung mit Thrombin freigesetzt.
  • Weitere Inhibitoren des plasmatischen Gerinnungssystems sind der α1-Proteinaseinhibitor (α1PI), der C1-Esteraseinhibitor (C1-Inh) und α2-Makroglobulin (α2M). α1PI und C1-Inh sind an der Hemmung der intrinsischen Gerinnungsaktivierung beteiligt. α2M ist ein sekundärer Inhibitor oder Reserveinhibitor, der Kallikrein, Thrombin und Plasmin hemmt.

16.1.4.7 Negative Rückkopplungsmechanismen des Gerinnungssystems

Zwei wichtige negative Mechanismen der Rückkopplung der plasmatischen Gerinnung sind:

  • Das Protein C-System, an dem Protein C, Protein S und Thrombomodulin beteiligt sind. Protein C und Protein S werden Vitamin K abhängig in der Leber synthetisiert. Beide binden gemeinsam an das Thrombomodulin der Endothelzelle und werden zum aktivierten Protein C (APC) (Abb. 16.1-9 – Störungen im Protein C-System). APC ist ein Enzym, das unter der Beteiligung von Protein S den F Va und F VIII spaltet und somit eine hochregulierte Gerinnungsaktivierung wieder herunterreguliert, da Protein C nur über Thrombin aktiviert wird und dementsprechend seine Aktivität entfalten kann. Das Protein C-System ist der wichtigste negative Mechanismus zur Rückkopplung des plasmatischen Gerinnungssystems.
  • Thrombin. Es wirkt different regulierend: In einer positiven Rückkopplung aktiviert es die Faktoren V, VIII und XI und in einer negativen Rückkopplung inaktiviert es über den Protein C-Mechanismus die zuvor aktivierten Kofaktoren V und VIII.

16.1.4.8 Modulation der Gerinnungsaktivierung auf Oberflächen

Thrombozyten und Endothelzellen sind ideale Oberflächen zur Aktivierung des plasmatischen Gerinnungssystems.

  • Beide haben Rezeptoren für Gerinnungsfaktoren und exprimieren anionische Phospholipide, die Bindungsstellen für die Faktoren IXa und Xa sind.
  • Thrombozyten exprimieren während ihrer Aktivierung Rezeptoren für F Va und F VIIIa.
  • Aktivierte Thrombozyten setzen den Plättchenfaktor 4 frei, der Heparin neutralisiert, womit Thrombozyten einen zusätzlichen prothrombotischen Effekt entfalten.
  • Endothelzellen weisen in nicht aktiviertem Zustand vorwiegend anti- und weniger prokoagulatorische Eigenschaften auf und haben den Membranrezeptor Thrombomodulin exprimiert. Dieser aktiviert Protein C und hemmt gleichzeitig Thrombin. Auch AT, das an Heparansulfat der Endothelzelle gebunden hat, inhibiert Thrombin. Das Gleichgewicht zwischen pro- und antikoagulatorisch wirkenden Komponenten wird jedoch verschoben, wenn die Endothelzelle gleichzeitig durch Agonisten aktiviert und in ihrer antikoagulatorischen Funktion beeinträchtigt wird. Das ist der Fall, wenn der stärkste Aktivator der plasmatischen Gerinnung, das Gewebsthromboplastin, nach Zellaktivierung auf der Oberfläche exprimiert wird. Auch bietet die aktivierte Endothelzelle Phospholipide und Bindungsstellen für F IXa und F Xa auf ihrer Oberfläche an, so dass es vergleichbar den Thrombozyten zur Bildung aktivierter Komplexe von Gerinnungsfaktor kommt.

16.1.4.9 Dysregulationen der plasmatischen Gerinnung

Hämorrhagischen Diathesen und Thrombophilien sind die wesentlichen Dysregulationen des plasmatischen Gerinnungssystems.

Hämorrhagische Diathese

Eine Verminderung der Aktivitäten von Fibrinogen, Prothrombin, der Faktoren VII, IX, X, XI und XIII sowie der Kofaktoren V und VIII kann Ursache einer hämorrhagischen Diathese sein. Ein Mangel an F XII, von Präkallikrein und hochmolekularem Kininogen ruft jedoch keine hämorrhagische Diathese hervor.

Thrombophilie

Eine erhöhte Aktivität von F VIIa sowie die Erhöhung von Fibrinogen und F VIII stellen ein thrombophiles Risiko dar. Die Expression von Gewebefaktor ist als Ursache einer Thrombophilie bei vielen Erkrankungen bekannt. Der negative Mechanismus der Rückkopplung über das Protein C-System ist für die Modulation der Hämostase von größter Bedeutung (Abb. 16.1-9 – Störungen im Protein C-System). Patienten mit Protein C-, Protein S- oder Thrombomodulin-Mangel weisen eine Thrombophilie auf. Als APC-Resistenz bezeichnet man das Unvermögen von aktivierten Protein C (APC), seine Substrate F Va und F VIIIa zu spalten. Es liegt entweder eine Mutation der Substrate vor /20/, oder APC kann das Substrat wegen Hemmung durch Antikörper, z.B. ein Lupusantikoagulans, nicht erreichen /21/.

16.1.5 Fibrinbildung und Fibrinvernetzung

Fibrinogen ist das Protein mit der höchsten Konzentration im Plasma und spielt eine wichtige Rolle in der Gerinnung. Bei der Thrombin katalysierten Abspaltung der Fibrinopeptide A und B vom Fibrinogen entsteht Fibrin, das spontan polymerisiert und doppellstängige Protofibrillen bildet. Diese formen sich zu verzweigten Fibrinfasen und es entsteht ein Fibringerinnsel. Niedrige Fibrinkonzentrationen können eine Blutung bewirken und hohe eine Thrombose /22/. Die stufenweise Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin zeigt Abb. 16.1-10 – Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin und fibrinolytische Spaltprodukte durch sequentielle Wirkung von Thrombin, F XIIIa und Plasmin.

Fibrinopeptid Abspaltung

Thrombin spaltet in zwei parallel ablaufenden Reaktionen die Fibrinopeptide A vom Fibrinogen ab. Es resultiert das Fibrinmonomer, das nach einer Konformationsänderung in der Lage ist, mit anderen Fibrinmonomeren und in gleicher Weise auch mit Fibrinogen zu polymerisieren. Die Fibrinopeptide werden nur abgespalten, wenn das desAA-Fibrin polymerisiert ist

Fibrinpolymerisation

Nach Abspaltung der Fibrinopeptide A polymerisieren die entstandenen Fibrinmonomere zu einem sichtbaren Fibringerinnsel. Die Abspaltung der Fibrinopeptide B ist für die Entstehung eines Fibringerinnsels nicht essentiell. Die Fibrinopeptide werden erst abgespalten, wenn desAA-Fibrin polymerisiert ist. Die Abspaltung von Fibrinopeptid B is nicht essentiell für die Bildung eines Fibringerinnsels.

Lösliches Fibrin

Die Fibrinpolymerisation wird in Anwesenheit hoher Konzentrationen von Fibrinogen bzw. fibrinolytischen Spaltprodukten verzögert, so dass die Polymerisation von Fibrin zu im Plasma unlöslichem Fibrin unterbleibt. Im Plasma in Lösung befindliches Fibrin wird als lösliches Fibrin bezeichnet (Abb. 16.1-11 – Lösliches Fibrin). Lösliches Fibrin besteht aus Fibrinoligomeren, die nicht zu einem Fibringerinnsel polymerisieren, da Fibrinogen bzw. fibrinolytische Spaltprodukte die Polymerisationsstellen blockieren /23/. Lösliches Fibrin im Plasma stellt bei limitierter Proteolyse ein Intermediärprodukt der Bildung von Fibringerinnseln dar /24/.

Fibrinquervernetzung

F XIIIa quervernetzt Fibringerinnsel und auch lösliches Fibrin. Die Quervernetzung ist eine Transpeptidierung, also eine kovalente Bindung, zwischen zwei γ-Ketten bzw. zwischen zwei α-Ketten benachbarter Fibrinogen- bzw. Fibrinmoleküle. Die kovalente Bindung ist eine ε-(γ-Glutamyl)-Lysyl-Bindung.

Weitere Funktionen des Fibrinogens

Fibrinogen ist nicht nur eine Komponente des Fibringerinnsels, sondern als Adhäsionsmolekül an weiteren biologischen Reaktionen beteiligt. Fibrinogen interagiert mit Thrombozyten, Endothelzellen, Makrophagen und Fibroblasten. Bei der Thrombozytenaggregation werden die Thrombozyten untereinander primär durch Fibrinogen verknüpft, indem dies an Glykoproteine zweier benachbarter Thrombozyten bindet. Auch Endothelzellen besitzen einen Fibrinogenrezeptor, der auf der kontraluminalen Seite der Endothelzellen diese an die extrazelluläre Matrix fixiert. Fibrinogen beeinflusst die Agglutination von Erythrozyten und ist an der Adhäsion von Bakterien und malignen Zellen an die Oberfläche von Zellen und an die extrazelluläre Matrix beteiligt.

Siehe auch Abb. 16.1-5 – Thrombozytenadhäsion und Thrombozytenaggregation an einer verletzten Gefäßwand.

16.1.5.1 Umwandlung von Fibrin in fibrinolytische Degradationsprodukte

Wurde im Rahmen einer Blutstillung, bei intravasaler Gerinnung oder bei Entzündungen Fibrin intra- oder extravasal gebildet, so wird es nach Erfüllung seiner Funktion wieder proteolytisch abgebaut. Unter physiologischen Bedingungen wird dies als Fibrinolyse, unter pathologischen Bedingungen beim Auflösen eines Thrombus als Thrombolyse bezeichnet. Fibrin kann auch durch zellulären Abbau und Phagozytose eliminiert werden.

Fibrin wird durch Plasmin zu Fibrin-Degradationsprodukten (FDP) abgebaut. Auch Fibrinogen wird durch hohe Plasminaktivität in fibrinolytische Degradationsprodukte überführt. In Abhängigkeit, ob Plasmin durch F XIIIa quervernetztes oder nicht quervernetztes Fibrin, Fibrinogen oder lösliches Fibrin abbaut, entstehen verschiedene FDP (Abb. 16.1-12 – Nicht quervernetztes lösliches Fibrin bzw. Fibrinpolymer wird durch Plasmin in nicht quervernetzte fibrinolytische Degradationsprodukte umgewandelt).

Die FDP wirken antikoagulatorisch und hemmen:

  • Die Fibrinpolymerisation durch Blockade der Polymerisationsstellen am Fibrinmolekül und wirken somit als Lösungsvermittler für lösliches Fibrin.
  • Die Thrombozytenaggregation, da sie mit der Bindung des Fibrinogens an Thrombozyten interferieren.

Bei der Fibrinolyse werden gebildet:

  • Aus einem Fibrinogenmolekül jeweils zwei D-Fragmente und ein E-Fragment, da das symmetrische Fibrinogenmolekül sich aus zwei terminalen D-Domänen und einer zentralen E-Domäne zusammensetzt. Diese Fragmente werden auch als D-Dimere bezeichnet.
  • Aus quer vernetztem Fibrin Fragmente unterschiedlicher Zusammensetzung. Bei Patienten lassen sich in der Zirkulation keine D-Dimere, sondern nur Degradationsprodukte nachweisen, die sich aus quervernetzten Y-Fragmenten und D-Domänen zusammensetzen, so dass die kleinste, im Plasma nachweisbare quervernetzte Einheit das Y-D ist (Abb. 16.1-10 – Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin und fibrinolytische Spaltprodukte).

16.1.6 Fibrinolyse

Die Fibrinolyse ist ein lebensnotwendiger physiologischer Mechanismus. Sie hat gewisse Gemeinsamkeiten mit dem Gerinnungssystem und benötigt wie die Koagulation Aktivierungsschritte für Koenzyme und Kofaktorfunktionen Das zentrale Enzym ist Plasminogen, ein Vorläufer der Serinprotease Plasmin. Es gibt zwei wichtige Wege auf denen die Fibrinolyse aktiviert werden kann:

  • Die Bildung von Fibringerinnseln, ein Fibrin abhängiger Schritt.
  • Die Freisetzung des Plasminogen Aktivator Inhibitors 1 (PAI-1) durch aktivierte Thrombozyten

Fibrinogen hat zwei wichtige Funktionen in der Hämostase:

  • Die Degradation eines Fibringerinnsels nach dem dieses seine physiologische Funktion erfüllt hat.
  • Die Begrenzung der Bildung eines Fibringerinnsels.

Hieraus folgt, dass die Fibrinolyse bei der Wundheilung und der Rekanalisation eines durch einen Thrombus verschlossenen Gefäßes beteiligt ist.

Bei der Aktivierung des Fibrinolysesystems werden ein intrinsischer Weg über die Kontaktaktivierung und ein extrinsischer über Plasminogenaktivatoren unterschieden (Abb. 16.1-13 – Kaskade der Fibrinolyseaktivierung).

16.1.6.1 Faktoren der Kontaktaktivierung

An der intrinsischen Aktivierung des Fibrinolysesystems sind die Faktoren der Kontaktaktivierung F XIIa, Präkallikrein und hochmolekulares Kininogen (HK), beteiligt. Die Fibrinolysefaktoren sind aufgeführt in Tab. 16.1-3 – Komponenten des Fibrinolysesystems.

16.1.6.1.1 Plasminogen

Dieser Fibrinolysefaktor wird von den Hepatozyten synthetisiert, weist in seiner nativen Form am N-terminalen Ende Glutaminsäure auf und wird deshalb als Glu-Plasminogen bezeichnet. Nach Aktivierung des Glu-Plasminogens durch Plasmin entsteht zunächst Lys-Plasminogen mit einem N-terminalen Lysin /22/. Die Spaltung von Glu-Plasminogen in Lys-Plasminogen führt zu einer Konformationsänderung, die Lys-Plasminogen einfacher durch Plasminogenaktivatoren aktivierbar macht. Der Abbau von Fibrin durch Plasmin verstärkt die Bindung von Glu-Plasminogen an Fibrin, wodurch der thrombolytische Prozess beschleunigt wird (positiver Rückkopplungsmechanismus). Gleichzeitig wird durch diesen Mechanismus die Thrombolyse auf den Ort der Fibrinbildung lokalisiert. Mit einer als Kringle Struktur bezeichneten Region bindet Plasminogen an Fibrin, α2-Antiplasmin, Histidin-reiches Glykoprotein, Thrombospondin, Tetranectin und die extrazelluläre Matrix.

16.1.6.1.2 Gewebsplasminogen Aktivator

Der Syntheseort dieses auch als tissue-type Plasminogen Activator (t-PA) bezeichneten Proteins sind die Endothelzellen. t-PA wird auch von Mesothelzellen, Megakaryozyten und Monozyten synthetisiert.

Im Plasma liegt t-PA als Komplex mit dem Plasminogenaktivator-Inhibitor Typ 1 (PAI-1) vor, so dass die Konzentration an freiem t-PA im Plasma nur etwa 20 % der totalen beträgt. Die Halbwertszeit des t-PA beträgt, wie die von PAI-1, ca. 4 min.

t-PA bindet mit hoher Affinität an Fibrin. Ist Fibrin durch F XIIIa quervernetzt, so kann t-PA schlechter an Fibrin binden. Dies wird damit erklärt, dass die Bindungsstelle am Fibrin für t-PA unter diesen Bedingungen nicht zugängig ist bzw. die Bindungsstellen für t-PA durch die Quervernetzung von α2-Antiplasmin an Fibrin sterisch blockiert sind.

16.1.6.1.3 Urokinase

Dieses Protein spaltet an der gleichen Stelle wie t-PA das Plasminogenmolekül. Die Urokinase, auch als urinary-type Plasminogen Activator (u-PA) bezeichnet, wird in epithelialen Zellen des Nierentubulus synthetisiert und mit dem Urin ausgeschieden. Urokinase wird auch von Monozyten gebildet. Endothelzellen synthetisieren die Vorstufe der Urokinase, die Pro-Urokinase. Werden Endothelzellen stimuliert, so wird u-PA vorzugsweise kontraluminal und t-PA luminal sezerniert.

Urokinase entsteht aus der Pro-Urokinase, die auch als single-chain u-PA (scu-PA) bezeichnet wird. Bereits geringe Konzentrationen von Plasmin überführen das einkettige Molekül in ein zweikettiges (tcu-PA), die eigentliche Urokinase. Die Halbwertszeit von u-PA beträgt 5–10 min.

16.1.6.2 Aktivierung der Fibrinolyse

Unter physiologischen Bedingungen erfolgt eine kontinuierliche Aktivierung des Fibrinolysesystems, da fibrinolytische Spaltprodukte auch unter Ruhebedingungen nachweisbar sind. Ein intrinsischer und ein extrinsischer Aktivierungsweg der Fibrinolyse wird unterschieden (Abb. 16.1-13 – Kaskade der Fibrinolyseaktivierung).

Intrinsische Aktivierung: Kommt es zur Ablagerung von Fibrin auf Endothelzellen, so weichen diese auseinander, so dass freigelegtes subendotheliales Bindegewebe den Vorgang der Kontaktaktivierung in Gang setzen kann /25/.

Extrinsische Aktivierung

Im extrinsischen Aktivierungsweg wird kontinuierlich eine Basiskonzentration von t-PA sezerniert. Bei Hypoxie bzw. nach neurohumoraler Stimulierung wird t-PA vermehrt aus Endothelzellen freigesetzt. Bereits körperliche Belastung oder venöse Stauung führen zur Freisetzung von t-PA aus Endothelzellen. Glu-Plasminogen, das native Plasminogen, wird autokatalytisch oder durch geringe Spuren von Plasmin in Lys-Plasminogen überführt, das eine erhöhte Affinität zu Fibrin hat und durch t-PA in Anwesenheit von Fibrin mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit umgewandelt wird.

Ein zweiter wichtiger Aktivator des extrinsischen Fibrinolysesystems ist die Urokinase. Da im Plasma nur scu-PA nachgewiesen wird, ist anzunehmen, dass t-PA und Pro-Urokinase sich in der Fibrinolyseaktivierung ergänzen. Obwohl Urokinase nicht an Fibrin bindet, kommt es in Anwesenheit von Fibrin zu einer schnelleren Aktivierung von Pro-Urokinase zu Urokinase. Möglicherweise werden bei der basalen Fibrinolyse geringe Mengen Plasmin über t-PA gebildet; Plasmin überführt Pro-Urokinase in Urokinase. Die Aktivierung des Kontaktsystems führt zur Bildung von Kallikrein, ein sehr potenter Aktivator von Pro-Urokinase. Die katalytische Aktivität von Urokinase wird deutlich erhöht, wenn sie an den u-PA-Rezeptor bindet, der z.B. auf Endothelzellen und Monozyten, nachgewiesen wird. Urokinase ist bei der Fibrinolyse eines Gerinnsels beteiligt, da Monozyten in Fibringerinnsel eindringen und zur Thrombolyse beitragen.

16.1.6.3 Regulation der Fibrinolyse

Die Regulation weist drei Besonderheiten auf:

  • Das Fibrinolysesystem wird kontinuierlich aktiviert, so dass eine Basisfibrinolyse vorliegt.
  • Das Fibrinolysesystem ist über die Basisfibrinolyse hinaus nur langsam aktivierbar.
  • Sind die Inhibitoren des Fibrinolysesystems neutralisiert, so kommt es zu einer sehr schnellen und starken Fibrinolyseaktivierung.

Ähnlich wie andere biologische Systeme ist das Fibrinolysesystem reguliert und befindet sich unter physiologischen Bedingungen in einem dynamischen Gleichgewicht. Die kontinuierliche Aktivierung der Fibrinolyse beruht auf der Bildung von Plasmin. Für eine Regulation der Fibrinolyse spricht auch, dass:

  • Patienten mit angeborenem α2-Antiplasmin-Mangel eine hämorrhagische Diathese aufweisen.
  • Eine gestörte Fibrinolyse. So hat die Dysfibrinogenämie Typ Thrombophilie eine erhöhte Thromboserate zur Folge.

Plasmatische Gerinnung und Fibrinolyse zeigen keinen systemischen Ablauf, sondern werden beide disseminiert und lokal aktiviert.

Mechanismen und Systeme mit Beteiligung an der Regulation der Fibrinolyse sind:

  • Die regulierte Synthese von t-PA.
  • Die im Plasma zirkulierenden Inhibitoren, die eine Hemmung der Fibrinolyse induzieren und so zu deren Regulierung beitragen.
  • Die Lokalisierung der Fibrinolyse, wodurch eine systemische Aktivierung verhindert wird.
  • Die Verknüpfung des Fibrinolysesystems mit der Aktivierung der plasmatischen Gerinnung und der Thrombozytenaggregation, somit wird die Fibrinolyse moduliert.

Lokal erhöhte Konzentrationen von Fibrinolyseaktivatoren können nur wenig wirksam werden, da sie vom Blutstrom ausgewaschen und durch das mononukleäre-phagozytäre System in Leber und Milz aus der Zirkulation geklärt werden.

Regulation der t-PA-Synthese

Die Synthese von t-PA unterliegt einem zirkadianen Rhythmus und mehrere Steroidhormone sind an der Regulation beteiligt. Viele Stimuli und Agenzien modulieren die Synthese und Aktivität von t-PA:

  • Acetylcholin, intravenös injiziert, führt zu einer deutlichen Erhöhung der fibrinolytischen Aktivität.
  • Adrenalin setzt auf gleicher Weise t-PA aus Endothelzellen frei.
  • Bradykinin, das bei der Spaltung von hochmolekularem Kininogen während der Aktivierung der Kontaktphase entsteht und einen starken Vasodilatator darstellt, setzt t-PA aus Endothelzellen frei.

cAMP reguliert im Gegensatz zu den erwähnten Stimulatoren die t-PA-Synthese in den Endothelzellen herunter.

Modulation der Fibrinolyseaktivierung

Unter physiologischen Bedingungen ist t-PA ein schwacher Aktivator des Plasminogens, solange beide Komponenten nicht an Fibrin gebunden sind. Selbst eine Erhöhung der t-PA Konzentration um das 20–100 fache, so z.B. nach starker körperlicher Anstrengung, führt zu keiner systemischen Aktivierung der Fibrinolyse. Erst nach exzessiver Erhöhung der t-PA Konzentration um das 1.000–5.000 fache, so z.B. unter therapeutischen Bedingungen, kommt es zur Bildung von freiem Plasmin und nachfolgender Fibrinogenolyse. Da der Organismus eine intravasale Fibrinbildung zu verhindern trachtet, werden bei der Fibrinbildung t-PA und Plasminogen schnell gebunden, um Plasmin lokal zur Degradation des Fibrins entstehen zu lassen. Die als Folge einer Fibrindegradation entstehenden Fibrinspaltprodukte limitieren eine weitere Fibrinbildung, indem sie die Fibrinpolymerisation und Thrombozytenaggregation hemmen (Abb. 16.1-14 – Hemmung der Fibrinpolymerisation sowie Thrombozytenaggregation durch FDP).

Eine weitere Modulation der Fibrinolyseaktivierung erfolgt durch PAI-1. Es verhindert die Aktivierung von Plasminogen im Blut wegen seines molaren Überschusses gegenüber den Plasminogenaktivatoren. Die Konzentration von PAI-1 und damit die Hemmung der Fibrinolyse kann am Thrombozyten-Fibringerinnsel erhöht werden, da etwa 80 % des im Blut vorhandenen PAI-1 in den Thrombozyten gespeichert sind und bei Aktivierung der Thrombozyten freigesetzt werden. Somit wird die Degradation des für den Wundverschluss notwendigen Blutpfropfs verhindert.

16.1.6.4 Hemmung der Fibrinolyse

Mehrere Inhibitoren sind an der Hemmung des Fibrinolysesystems beteiligt (Tab. 16.1-4 – Inhibitoren des Fibrinolysesystems). Die meisten dieser Inhibitoren gehören zur Familie der Serpine.

Regulation der Fibrinolyse durch Inhibitoren

Die Regulation der Fibrinolyse durch Inhibitoren findet auf mehreren Ebenen statt. Das im Plasma zirkulierende Plasminogen steht akut nur zu etwa 50 % für die Bildung von Plasmin zur Verfügung; der übrige Teil ist an Histidin-reiches Glykoprotein gebunden und kann erst langsam zur Aktivierung freigesetzt werden.

Erfolgt eine Fibrinolyseaktivierung in der fluiden Phase, so wird Plasmin durch das α2-Antiplasmin (α2-AP) schnell inhibiert, da die Bindung des Plasmins und des t-PA an Fibrinogen nur gering ist. Liegt jedoch Fibrin vor, so ändern sich die Affinitäten der Komponenten des Fibrinolysesystems zueinander. Plasminogen und t-PA binden an Fibrin, so dass Plasmin in geringer Konzentration entstehen kann. Im nächsten Schritt aktiviert Plasmin Pro-Urokinase zu Urokinase und initiiert eine weitere Aktivierung der Fibrinolyse.

α2-AP wird durch F XIIIa an Fibrin gebunden, somit konzentriert und hemmt Plasmin. Dadurch trägt α2-AP zum Erhalt des Fibringerinnsels bei.

Lokalisierung der Fibrinolyse

An Fibrin gebundenes Plasmin, kann nur noch teilweise durch α2-Antiplasmin gehemmt werden, womit eine Fibrinolyse am Gerinnsel erhalten bleibt. Andererseits kann freies Plasmin noch durch α2-Antiplasmin gehemmt werden, wenn der Inhibitor durch F XIIIa an das Fibrin kovalent gebunden ist.

Freies Plasmin, das während der Degradation des Fibringerinnsels freigesetzt wird, kann effektiv in der Zirkulation durch α2-Antiplasmin gehemmt werden, wodurch die Fibrinolyse auf den lokalen Bezirk des Fibringerinnsels konzentriert bleibt. Eine weitere Lokalisierung der Fibrinolyse auf das Fibringerinnsel wird über Thrombozyten vermittelt, die während des Gerinnungsprozesses PAI-1 freisetzen.

Die Reglersysteme garantieren eine Lokalisierung der Fibrinolyse auf das Fibringerinnsel und ein stabilisiertes Gerinnsel durch Hemmung der Fibrinolyse. Durch diesen Mechanismus wird die Fibrinolyse lokal und nur verzögert in Gang gesetzt, so dass Fibrin seinen Funktionen als Gefäß verschließendes Agens und als Komponente einer Entzündung entsprechend, langsam wieder abgebaut werden kann.

Freisetzung von t-PA und Gerinnungsaktivierung

Thrombin steigert die Freisetzung von t-PA aus Endothelzellen. Deutlicher als durch Thrombin kann die Konzentration von t-PA in der Zirkulation durch Injektion von F Xa erhöht werden. Die Potenzierung der Plasminbildung nach Bindung von t-PA an Fibrin hat zur Folge, dass Plasmin am Ort seines Substrats entsteht und somit spezifisch und lokal die Lyse von Fibrin bewerkstelligt. Plasmin baut Fibrin zu Fibrinspaltprodukten (FSP) ab, in hoher Konzentration wird auch Fibrinogen in FSP überführt.

Bei der klassischen Thrombolysetherapie mit Urokinase oder Streptokinase entstehen bevorzugt FSP.

Klärung durch das retikulo-endotheliale System

Aktivierte Komponenten des Fibrinolysesystems und Faktoren-Inhibitor-Komplexe werden mit unterschiedlicher Halbwertszeit durch das retikulo-endotheliale System aus der Zirkulation geklärt. Bei Beeinträchtigung der Zirkulation bzw. Funktionsstörung von Leber und Milz bleibt eine erhöhte fibrinolytische Aktivität bestehen, wie sie typischerweise bei schweren Lebererkrankungen beobachtet wird.

16.1.6.5 Dysregulation des Fibrinolysesystems

Ist das Gleichgewicht zwischen Aktivatoren und Inhibitoren im Fibrinolysesystem gestört, kommt es zu einer hämorrhagischen Diathese oder Thrombophilie.

Hämorrhagische Diathese

Bei schwerer Lebererkrankung sind die Inhibitoren α2AP und Histidin-reiches Glykoprotein erniedrigt, Inhibitor PAI-1 reicht nicht aus, die profibrinolytische Komponente t-PA ausreichend zu kompensieren. Bei der orthoptischen Lebertransplantation kommt es während der anhepatischen Phase zu einer massiven Hyperfibrinolyse. Dieser Befund kann am ehesten mit dem Fehlen der Fibrinolyseinhibitoren nach Entfernen der Leber erklärt werden. Auch wird bei Operationen an Lunge und Leber, die reich an profibrinolytischen Komponenten sind, eine systemische Aktivierung der Fibrinolyse beobachtet.

Thrombophilie

Eine verminderte Kontaktaktivierung des Fibrinolysesystems ruft ein erhöhtes Thromboserisiko hervor. So stellt der homozygote F XII Mangel ein thrombophiles Risiko dar /29/.

In Abwesenheit von Fibrin vermag t-PA das Plasminogen nur langsam zu aktivieren. In Anwesenheit von Fibrin steigt die katalytische Aktivität um etwa das 1.000 fache unter Bildung eines ternären Komplexes zwischen t-PA, Plasminogen und Fibrin an. Wenn die Bindungsstellen für Plasminogen bzw. t-PA wegen einer Mutation, wie bei der Dysfibrinogenämie Typ Thrombophilie, fehlen oder funktionsuntüchtig sind, wird das Fibrinolysesystem nicht effektiv aktiviert. Bei den Patienten besteht ein erhöhtes Thromboserisiko.

Die posttraumatische und postoperative Reduktion der fibrinolytischen Aktivität wird wahrscheinlich durch eine erhöhte Synthese von PAI-1 vermittelt, die als Ergebnis einer erhöhten Zytokinfreisetzung aufgrund der Gewebeschädigung auftritt. Die Verminderung der fibrinolytischen Aktivität stellt möglicherweise einen Schutz dar gegen eine Gewebeauflösung bei einem frischen Gewebeverschluss. Jedoch erklärt dies auch das vermehrte postoperative Auftreten von Thrombosen.

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16.2 Hämorrhagische Diathesen

Hans D. Bruhn, Lothar Thomas

Störungen der Hämostase führen zu einer abnormen Blutungsbereitschaft und können betreffen /1/:

  • Die plasmatische Gerinnung, es resultieren Koagulopathien.
  • Das Fibrinolysesystem, so dass eine Hyperfibrinolyse eine hämorrhagische Diathese induziert.
  • Die Thrombozytenzahl (Thrombozytopenie) und seltener die Thrombozytenfunktion (Thrombozytopathie). In beiden Fällen kann die Hämostase gestört sein mit einer Blutungsneigung.
  • Die Gefäßwand; ist ihre Funktion gestört, entsteht eine Vasopathie mit Blutungsneigung.

Zur Diagnostik der hämorrhagischen Diathesen sind die verschiedenen Blutungsursachen im Gerinnungslaboratorium zu erfassen. Unter klinischen Gesichtspunkten verursachen:

  • Koagulopathien flächenhafte Blutungen unter die Haut, tiefe Hämatome und Gelenkblutungen.
  • Thrombozytopenien und Thrombozytopathien eher Petechien (Purpura) an Haut und Schleimhäuten.
  • Gelenkblutungen sind bei Hämophilie A und Hämo-philie B häufig, sie sind dagegen eher selten bei Thrombozytopenien.

Der klinische Eindruck gibt oft schon wichtige Informationen bezugnehmend der Ursache einer Blutungsneigung und weiterführend ermöglichen Laboruntersuchungen differentialdiagnostische Aussagen und eine endgültige Diagnose.

Aussagen zu den hämorrhagischen Diathesen auf Grund des klinischen Bildes zeigt Tab. 16.2-1 – Differentialdiagnose der hämorrhagischer Diathesen auf Grund des klinischen Bildes.

Wichtig ist im Zusammenhang mit einer klinisch manifesten Blutungsneigung die Durchführung einer gezielten Anamnese. Eine Blutungsanamnese mit detaillierten Fragen sollte beantworten, ob eine familiäre Blutungsneigung, wie bei den meisten Hämophilien vorliegt oder ob der Patient allein erkrankt ist. Dabei ist auch von Bedeutung, ob er erst kurzfristig eine Blutungsneigung entwickelt hat, beispielsweise unter dem Einfluss der Einnahme von Medikamenten, während in den vorangegangenen Jahren keinerlei Blutungsneigung auffällig war /2/.

16.2.1 Plasmatisch bedingte hämorrhagische Diathesen (Koagulopathien)

Plasmatisch bedingte hämorrhagische Diathesen beruhen auf angeborenen oder erworbenen Bildungsstörungen von Gerinnungsfaktoren. Sie führen zu Hämatomen, Suffusionen, Gelenkblutungen, tiefen Hämatomen, Hämaturie und Blutungen in Körperhöhlen.

16.2.1.1 Angeborene Koagulopathien

Bei den Defektkoagulopathien werden unterschieden:

  • Typ I: Der Gerinnungsfaktor wird nicht oder vermindert gebildet in Folge vollständiger oder weitgehender Deletion des Gens. Funktionelle Gerinnungstests und immunologische Nachweismethoden zeigen denselben Grad der Verminderung an.
  • Typ II: Eine Variante des betroffenen Gerinnungsfaktors mit fehlender oder veränderter Funktion in Folge einer Veränderung des Gens wird gebildet. Mit dem immunologischen diagnostischen Test erhält man einen höheren, evtl. auch normalen Wert im Vergleich zum funktionellen Test.

Typ I und Typ II unterscheiden sich nicht in der klinischen Symptomatologie. Den Vererbungsmodus der hämorrhagischen Diathesen zeigt Tab. 16.2-2 – Vererbung der hämorrhagischen Diathesen.

Prävalenz: 1 auf 8.000 Einwohner, davon entfallen 94 % auf die Hämophilie A, Hämophilie B und das von Willebrand-Syndrom.

16.2.1.1.1 Hämophilie A und B

Unterschieden werden Patienten mit /3/:

  • Fehlendem oder vermindertem Protein.
  • Qualitativen Störungen. Bei diesen ist das F VIII-Protein höher als die Aktivität oder sogar normal.

Die Hämophilie A und B treten rezessiv Geschlechts gebunden oder spontan auf. Durch Fehlen oder Inaktivität von F VIII:C (Hämophilie A) oder F IX (Hämophilie B) kommt es zu hämorrhagischen Diathesen, die durch eine Verlängerung der aktivierten partiellen Thromboplastinzeit (aPTT) bei normaler Thromboplastinzeit (TPZ) und Blutungszeit charakterisiert sind. Die Halbwertszeit von FVIII im Plasma beträgt 10-12 Std., diejenige von FIX 16-18 Std. /4/.

Nomenklatur und Funktion des F VIII sind aufgeführt in Tab. 16.2-3 – Nomenklatur und Funktion des F VIII.

Die Inzidenz der X-chromosomal-gebundenen Hämophilie A beträgt 1 auf 5.000 Männer. Die Inzidenz der Hämophilie B ist fünfmal geringer.

Hämophilie A

Die Zahl der genetischen Defekte, die zum Bild einer Hämophilie A führen können, ist groß. Es liegen Defekte im Gen F8C vor. Die häufigsten Mutationen sind Intron 22- und Intron 1-Inversionen, die bei jeweils 50 % und 30 % der Betroffenen vorliegen /5/. Der X-chromosomale Vererbungsmodus der Hämophilie A bedingt, dass nur Männer erkranken, aber Frauen als Konduktorinnen das kranke Gen vererben. Differentialdiagnostisch abzugrenzen ist das von Willebrand Syndrom, das zusätzlich zu einer gestörten Thrombozytenadhäsion und -aggregation führt.

Durch eine Einzelfaktorenanalyse (F VIII-Mangelplasma) kann die F VIII-Aktivität (F VIII:C) erfasst werden.

Je nach Restaktivität des F VIII wird die Hämophilie A in verschiedene Schweregrade eingeteilt (Tab. 16.2-4 – Einteilung der Hämophilie A und B nach dem Schweregrad).

Die anzustrebenden Werte des F VIII:C bei unterschiedlichen Blutungen sind zu ersehen aus Tab. 16.2-5 – Therapeutische Minimalwerte bei Hämophilie in Abhängigkeit von der Art der Blutung.

Die spezifische Therapie besteht in der Substitution des fehlenden Gerinnungsfaktors. Die anzustrebende F VIII-Konzentration und die Dauer der Therapie müssen der jeweiligen Situation angepasst werden. Zur Berechnung der Dosis gilt als Faustregel, dass 1 Einheit F VIII Konzentrat/kg KG die Konzentration von F VIII um 2 % erhöht. Die maximale F VIII Konzentration wird unmittelbar nach der Injektion erreicht.

Der Abfall der F VIII Aktivität erfolgt biexponentiell mit einer kurzen ersten Halbwertszeit von 4–6 h und einer zweiten Phase mit 14 h. Die mittlere Halbwertszeit beträgt 12 h. Die Dosisintervalle bei der F VIII Therapie sollten 8–12 h betragen. Entsprechend den Konsensusempfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Hämophilie soll bei schwerer Hämophilie A bei Gelenk- und Muskelblutungen eine mittlere Initialdosis von 20–40 Einheiten/kg KG und bei gravierenden bis lebensbedrohlichen Blutungen eine mittlere Initialdosis von 50–70 Einheiten/kg KG verabreicht werden. Je nach der Art der Blutung und dem Ansprechen auf die Therapie muss diese mit der halben Initialdosis nach 8–12 h fortgesetzt werden, bis die Blutung zum Stillstand gekommen ist. Nach anderen Autoren ist die erforderliche Initialdosis aus der Formel A × G × F abzuleiten, wobei A den gewünschten Anstieg in Einheiten, G das Körpergewicht in kg und F einen Faktor bedeutet, der bei Hämophilie A 0,6, bei Hämophilie B 1,0 beträgt. Kontrollen der F VIII Aktivität und der aPTT sind während der Therapie erforderlich.

Erkennung von Konduktorinnen: Töchter von Blutern (Hämophilie A) und Mütter mit mehr als einem hämophilen Sohn sind obligate Konduktorinnen. Zur Erfassung der Konduktorinnen wird das Verhältnis zwischen funktioneller und immunologischer Faktorenbestimmung herangezogen. Der Quotient F VIII:C/F VIII R:Ag kann bei Konduktorinnen bis auf 0,5 absinken. Eine weitere Sicherung der Diagnose ist molekulargenetisch möglich.

Hämophilie B

Die Hämophilie B ist ein X-chromosomal rezessiv vererbtes Leiden. Die Diagnose ergibt sich aus einer verlängerten aPTT und der anschließenden Einzelfaktorenanalyse mit F IX-Mangelplasma im Korrekturversuch.

Bei Blutungen ist die F IX-Substitution in gleicher Dosierung vorzunehmen wie bei Hämophilie A, wobei die unterschiedlichen Halbwertszeiten zu differenten Dosierungsintervallen führen. Die prophylaktische F IX-Applikation erfolgt einmal wöchentlich in der Dosis von 18 Einheiten F IX/kg KG. Zur Berechnung der Dosis bei Hämophilie B kann als Faustregel gelten, dass 1 Einheit F IX-Konzentrat/kg KG die F IX Konzentration um 1 % erhöht. Auch hier wird die maximale F IX Konzentration unmittelbar nach der Injektion erreicht. Im Gegensatz zum F VIII ist die Halbwertszeit von F IX länger (17 h), die Dosisintervalle sind daher 12–24 h.

16.2.1.1.2 Hemmkörper gegen F VIII und F IX

Spezifische Inhibitoren von Gerinnungsfaktoren sind ein seltenes mit hohem Blutungsrisiko verbundenes Phänomen.

F VIII-Antikörper

F VIII-Alloantikörper treten als Allo- und Autoantikörper auf. Sie führen bei Patienten mit schwerer Hämophilie zu einer kompletten Hemmung der F VIII Aktivität, es besteht eine lineare Beziehung zwischen Antikörperkonzentration und dem Logarithmus der F VIII Restaktivität. Autoantikörper führen auch bei hoher Konzentration nicht zu einer kompletten Hemmung der F VIII Aktivität /5/.

Bei Patienten mit Hämophilie A handelt es sich um Alloantikörper gegen F VIII, sehr selten um Autoantikörper. Das Risiko einer Inhibitorbildung beträgt 20–30 %, wobei diese Komplikation schon im Durchschnitt nach 10–15 Behandlungstagen vorkommt /6/. Inhibitoren treten selten auch erst bei langjährig behandelten Patienten auf. Die Entwicklung eines Hemmkörpers bedeutet, dass F VIII nach Infusion des entsprechenden Konzentrats im Blut nicht ansteigt und daher auch die blutstillende Wirkung ausbleibt.

Die Inzidenz klinisch relevanter F VIII Autoantikörper beträgt 1 : 1 Mio. Die Patienten haben ein Blutungsrisiko von über 80 %. F VIII Autoantikörper werden gehäuft Schwangerschafts bedingt, bei rheumatoider Arthritis, Malignomen, Medikamenten bedingt, beim systemischen Lupus erythematodes und anderen Autoimmunerkrankungen diagnostiziert.

Bei Behandlung mit dem bispezifischen monoklonalen humanisierten Antikörper Emicizumab führt bei Patienten mit Hämophilie A unabhängig vom Hemmkörper-Status zu einer deutlich Verringerung der Blutungsrate. Emicizumab übernimmt die Funktion von F VIII. Er bindet mit einem Arm an den F IXa und mit dem anderen an dessen Substrat F X, wodurch die F IXa vermittelte Aktivierung von F X mit Formierung des Tenase Komplexes (F VIIIa, F IXa, Phospholipide, Ca2+) initiiert wird. So kann die Blutgerinnungskaskade auch ohne F VIII ablaufen /5/.

F IX-Antikörper

Sie treten als Allo- und Autoantikörper auf. F IX-Alloantikörper werden mit einer Inzidenz von 1–4 % bei Hämophilie B-Patienten nachgewiesen. Die Inhibitoren sind oligo- oder polyklonale IgG-Antikörper. Die F IX-Autoantikörper sind seltener als Autoantikörper gegen F VIII und kommen assoziiert mit Schwangerschaft, Operationen und autoimmunen Erkrankungen vor.

Labordiagnostik

Isolierte Verlängerung der aPTT. Die Abgrenzung zum echten Faktorenmangel erfolgt durch den Plasmatauschversuch. Zum Nachweis von Hemmkörpern gegen F VIII bzw. F IX wird die Patientenprobe verdünnt und unverdünnt mit F VIII- bzw. F IX-Normalplasma gemischt und untersucht, ob eine Inaktivierung von F VIII bzw. F IX durch das Patientenplasma auftritt. Patientenproben, die eine F VIII-Aktivität des Normalplasmas auf eine Restaktivität von 50 % absenken, enthalten per definitionem 1 Bethesda-Einheit F VIII-Inhibitor/ml. Siehe Beitrag 16.15 – Gerinnungsfaktoren-Einzelanalysen.

16.2.1.1.3 von Willebrand Syndrom (vWS)

Das vWS wird durch genetische Veränderungen im Gen vWF hervorgerufen, die zu einer Verminderung oder qualitativen Störung des vWF Proteins führen. Die Blutungsneigung resultiert aus dem Ausfall zweier wichtiger Funktionen des vWF Proteins:

  • Bindung und Stabilisierung von F VIII.
  • Bindung von Thrombozyten an die subendotheliale Matrix.

Zur Abgrenzung des vWS von der Hämophilie siehe auch Beitrag 16.18 – Von Willebrand Faktor.

16.2.1.1.4 Seltene angeborene Defekte von Gerinnungsfaktoren

Grundsätzlich können sämtliche Gerinnungsfaktoren des endogenen und exogenen Systems von Geburt an vermindert sein und zu einer Blutungsneigung führen /7/. Anzuführen sind der Mangel von F XI, F XII (Hageman-Faktor), Präkallikrein (Fletcher-Faktor), hochmolekularem Kininogen (Fitzgerald-Trait), F VII, F II, F X, F V, Fibrinogen, Fibrinogenvarianten (Dysfibrinogenämie), F XIII, α2-Antiplasmin.

Hereditärer F XI-Mangel

Es handelt sich um eine seltene Erkrankung, Prävalenz 1 : 1.000.000. Die Erkrankung wird autosomal rezessiv vererbt. Die Blutungsneigung tritt posttraumatisch bzw. postoperativ auf. Bei der Verabreichung von Fresh-frozen-Plasma ist zu berücksichtigen, dass die Halbwertszeit von F XI 60–80 h beträgt.

Kongenitale Afibrinogenämie

Es handelt sich um eine seltene Erkrankung, 1–2 auf 1.000.000. In den ersten Lebenstagen kann es bei Merkmalsträgern zu Nabelschnurblutungen kommen und zu Nachblutungen nach Venenpunktionen. Therapeutisch können Fibrinogenkonzentrate eingesetzt werden, um die Konzentration auf 500–1.000 mg/l anzuheben.

Hereditärer F XIII-Mangel

Prävalenz 1 : 5.000.000. Klinisch imponieren Störungen der Wundheilung und zerebrale Blutungen. Therapeutisch sind F XIII Konzentrate einzusetzen.

16.2.1.1.5 Hämophilie artige Erkrankungen

Homozygote Mangelzustände von F II, V, VII und X können hämorrhagische Diathesen wie bei einer Hämophilie hervorrufen. Prothrombin Konzentrate sind therapeutisch einzusetzen, bei F V-Mangel auch Fresh-frozen-Plasma.

16.2.1.1.6 Faktor XII-Mangel

Diagnostisch wegweisend ist nicht selten eine erhebliche Verlängerung der aPTT. Bei der Einzelfaktorenanalyse wird dann ein F XII Mangel festgestellt. Nicht selten beruhen erworbene F XII Mangelzustände auf hepatischer Schädigungen, auch durch Medikamente.

Der angeborene F XII Mangel beinhaltet nicht wie andere Faktorenmängel eine Blutungsneigung, sondern eher eine Disposition zu Thrombosen. Der erstmals bei dem Patienten Hageman beschriebene F XII Mangel induzierte im späteren Lebensalter eine Lungenarterienembolie. Ursächlich für die Thrombophilieneigung bei F XII Mangel wird eine verminderte Aktivierung des Fibrinolysesystems diskutiert.

16.2.1.1.7 Präkallikrein- und HMWK-Mangel

Klinisch besteht keine Blutungsneigung trotz erheblicher Verlängerung der aPTT.

Plasma-Präkallikrein

Zur Analyse eignet sich Präkallikrein Mangelplasma, aber auch ein amidolytischer Test. In diesem Test wandelt Präkallikrein Aktivator das Präkallikrein in Kallikrein um, welches ein chromogenes Tripeptidsubstrat spaltet und p-Nitroanilin freisetzt, dessen Bildung bei 405 nm gemessen wird /8/.

High molecular weight kininogen (HMWK)

HMWK Mangelplasma ist schwierig zu präparieren. Einfacher und reproduzierbar arbeitet ein HMWK-Assay unter Verwendung eines chromogenen Substrats, wobei das untersuchte Plasma mit einem Überschuss an F XI und F XIIa inkubiert wird in Gegenwart von Kaolin, um aktivierten F XIa zu bilden. Unter den gewählten Voraussetzungen wird der gebildete F XIa gemessen, indem das chromogene Substrat Glu-Pro-Arg-p-Nitroanilid zum Einsatz gelangt /9/.

16.2.1.1.8 Inhibitoren-Mangel

Der α2-Antiplasmin Mangel ist eine autosomal-rezessiv vererbte Erkrankung, die eine schwere hämorrhagische Diathese vom Hämophilie-Typ induzieren kann.

16.2.1.1.9 Weitere Hemmkörper Mangelzustände

Die autosomal dominant vererbten Defekte von Antithrombin, Heparin-Kofaktor II, Protein C und Protein S verursachen eine Thromboseneigung, da ein Defizit an Inhibitoren besteht, so dass Gerinnungsaktivierungen nicht ausreichend neutralisiert werden können. Der homozygote Protein C-Mangel manifestiert sich gleich nach der Geburt als Purpura fulminans. Therapeutisch gelangen Faktorenkonzentrate und Frischplasma zum Einsatz. Siehe auch:

16.2.1.2 Erworbene Koagulopathien

Störungen der Hämostase bei Organerkrankungen siehe

16.2.1.2.1 Vitamin K-Mangel und Hämostase

Bei Mangel an Vitamin K durch Maldigestion/Malabsorption oder in Gegenwart von Vitamin K Antagonisten (Cumarine) erfolgt die Bildung der Faktoren II, VII, IX, X, Protein C und Protein S unvollständig. Bei Vitamin K Mangel werden nicht-carboxylierte inaktive Vorstufen dieser Gerinnungsfaktoren gebildet, die im Blut nachgewiesen werden. Der Gerinnungsstatus bei Vitamin K Mangel zeigt eine Verminderung der Faktoren II, VII, IX und X bei normaler Aktivität von F V. Vermindert sind auch die Aktivitäten von Protein C und Protein S.

Ein -Mangel an Vitamin K tritt bei kompletter parenteraler Ernährung, bei Absorptionsstörung, z.B. Malabsorption, Gallengangsverschluss, Gallenfisteln und Änderung der Darmflora durch Antibiotika auf. Therapeutisch werden 10–20 mg Vitamin K oral, bei Absorptionsstörungen parenteral zugeführt. Die intravenöse Gabe von Vitamin K kann in seltenen Fällen zu schweren allergischen Reaktionen führen, die entsprechende Anamnese ist zu erheben.

Der Wirkungseintritt des oral oder parenteral zugeführten Vitamin K ist erst nach 36 h und später als klinisch relevante Verbesserung der Hämostase registrierbar, so dass bei akuten hämorrhagischen Zwischenfällen mit verlängerter durch Vitamin K Mangel bedingter Thromboplastinzeit besser die parenterale Applikation eines Faktorenkonzentrats ist.

16.2.1.2.2 Cumarine und Hämostase

Cumarine blockieren die Vitamin K abhängige Carboxylierung der Faktoren II, VII, IX und X sowie Protein C und Protein S. Entsprechend der Halbwertszeit sinken F VII und Protein C zuerst und dann die Faktoren X, IX und II ab. Der F V bleibt normal.

Antibiotika können ähnlich wie Cumarine wirken, indem sie die Vitamin K bildende Darmflora zerstören, z.B. β-Laktamantibiotika und/oder die Vitamin K Epoxidhydrolase hemmen (Cephalosporine) und auf diese Weise mit der Synthese der Vitamin K abhängigen Gerinnungsfaktoren interferieren. Die Hemmung der hepatischen Vitamin K Epoxidreduktase bewirkt eine Cumarin artige Hemmung der Synthese Vitamin K abhängiger Gerinnungsfaktoren.

Kontrolle der Cumarintherapie

Durchgeführt wir die Bestimmung der Thromboplastinzeit (TPZ) und Berechnung des INR Werts. Therapeutischer Bereich der TPZ 15–30 %. Bei speziellen Indikationen (niedrig dosierte orale Antikoagulation) wird beim nicht rheumatischen Vorhofflimmern und langjähriger Prophylaxe venöser Thrombosen der Bereich 35–45 % empfohlen.

INR-Wert: Kontrolle der Cumarin Therapie mit Hilfe des INR siehe Beitrag 16.28 – Monitoring der antithrombotischen Therapie.

Blutungsrisiko unter Cumarintherapie

Das Gesamtrisiko beträgt 2–3 % pro Jahr, das Risiko cerebraler Blutungen 0,2–0,4 %. Da bei hämorrhagischer Diathese, bedingt durch Cumarine, die orale Gabe von Vitamin K lediglich eine langsame Normalisierung der Gerinnungswerte bewirkt, wird die Gabe von Fresh-frozen-Plasma zusammen mit Prothrombinkomplex-Konzentrat empfohlen.

16.2.1.2.3 Heparin und Hämostase

Die Heparintherapie wird durch Bestimmung der aPTT überwacht. Bei der Behandlung von Thrombosen wird als therapeutischer Bereich eine Verlängerung der aPTT auf das 1,5–2,5 fache angegeben. Heparin kann durch Protaminchlorid neutralisiert werden.

Durch Heparintherapie sind eine Überdosierung mit Blutungsneigung möglich, z.B. bei Thrombosebehandlung, extrakorporaler Zirkulation, Herz-Lungen-Maschine, Dialyse. Auch werden bei Urtikaria pigmentosa aPTT verlängernde Heparinwerte gemessen. Blutungs- und Thromboseneigung bei Heparin-induzierter Thrombozytopenie (siehe Beitrag 17.5 – Heparin-induzierte Thrombozytopenie).

16.2.1.2.4 Immunkoagulopathien

Immunkoagulopathien werden durch Antikörper (IgG oder IgM) verursacht, die entweder einen Gerinnungsfaktor oder Rezeptor an der Thrombozytenmembran in einer Zeit abhängigen Reaktion inaktivieren (neutralisierende Inhibitoren) oder mit dem Ablauf einer Phase der Gerinnung interferieren (interferierende Inhibitoren). Es kann das Bild einer schweren Hämophilie entstehen. Siehe Beitrag 16.15 – Gerinnungsfaktoren Einzelanalysen.

Neutralisierende Inhibitoren

Sie werden bei Hämophilie A, rheumatoider Arthritis, Lupus erythematodes, Colitis ulcerosa, Polymyositis, Asthma bronchiale, monoklonalen Gammopathien, Mycosis fungoides, Pemphigus, bullöser Dermatitis, Hypersensitivitäts-Angiitis nach Penicillin und Lymphomen nachgewiesen.

Interferierende Inhibitoren

Lupus Antikoagulanz: Es handelt sich um Immunglobuline, die gegen Phospholipide von Membranen gerichtet sind, z.B. nach Schädigung durch Viren oder Medikamente. Diese interferierenden Immunglobuline verursachen keine Blutungen, induzieren aber häufig arterielle oder venöse Thrombosen und können bei Frauen zu Fehlgeburten führen.

Lupus Antikoagulanz wird bei Autoimmunerkrankungen wie dem Lupus erythematodes, lympho-proliferativen Erkrankungen und Infektionen gefunden. Siehe Beitrag 16.22 – Antiphospholipid Syndrom.

16.2.1.2.5 Disseminierte intravasale Gerinnung

Die disseminierte intravasale Gerinnung (DIC) ist eine erworbene Störung der Gerinnung und beruht auf der systemischen intravasalen Aktivierung des Gerinnungssystems mit Thrombenbildung in der Mikrozirkulation und sekundärer Hyperfibrinolyse. Dieser Prozess führt zum Verbrauch von Gerinnungsfaktoren und Thrombozyten und in Kombination mit der Hyperfibrinolyse resultiert eine hämorrhagische Diathese. Die Ausbildung von Mikrothromben in lebenswichtigen Organen und die hämorrhagische Diathese führen zu Organschäden mit der Störung vitaler Funktionen durch z.B. respiratorische Insuffizienz (Schocklunge) und Niereninsuffizienz.

Charakteristische Veränderungen von Hämostaseparametern zeigt Abb. 16.2-1 – Charakteristische Veränderungen von Hämostaseparametern bei schwerer Verbrauchskoagulopathie. Siehe weiterführend auch Beitrag 16.5.3 – Diagnostik bei disseminierter intravasaler Gerinnung.

16.2.1.2.6 Kasabach-Merritt-Syndrom

Es handelt sich um eine Verbrauchskoagulopathie, chronisch verlaufend und bei Kleinkindern mit der Trias Riesenhämangiom, thrombozytopenische Purpura und Afibrinogenämie als Folge der Stase.

16.2.1.2.7 Waterhouse-Friderichsen Syndrom

Das Syndrom verläuft besonders dramatisch, ist zu 90 % auf eine Sepsis durch Meningokokken zurückzuführen und führt unbehandelt in wenigen Stunden zum Tod. Therapeutisch werden Heparin, Fibrinolytika oder Antibiotika, bei schwerster Nebennierenrinden Insuffizienz, falls erforderlich, auch Kortikosteroide eingesetzt.

16.2.1.2.8 Purpura fulminans

Stellt eine disseminierte intravasale Gerinnung mit symmetrischen Nekrosen an den Extremitäten und am Rumpf dar im Anschluss an Infektionskrankheiten mit gleichzeitig hohem Fieber, Leukozytose, Kreislaufkollaps und Schock.

16.2.2 Thrombozytopathie bedingte hämorrhagische Diathesen

Thrombozytopathien sind Funktionsstörungen, die mit milden hämorrhagischen Diathesen einhergehen können. Je nach Plättchenfunktionsstörung und additiv vorliegender weiterer Hämostasestörung kann die Hämostase auch schwer gestört sein. Unterschieden werden angeborene und erworbene Thrombozytopathien.

Angeborene Thrombozytopathien sind zwar selten aber häufig mit einer schweren Blutungsneigung assoziiert (Tab. 16.2-7 – Angeborene Thrombozytopathien).

Zu den hereditären thrombozytären Blutungsneigungen siehe auch Beitrag 17.7 – Hereditäre thrombozytäre Blutungsneigung.

Die erworbenen Thrombozytopathien sind zwar häufiger als die angeborenen, die Blutungsneigung ist aber in der Regel milde (Tab. 16.2-8 – Erworbene Thrombozytopathien).

16.2.3 Vaskuläre hämorrhagische Diathesen

Vasopathien können hämorrhagische Diathesen auslösen, wobei angeborene vaskuläre hämorrhagische Diathesen von erworbenen Formen abgegrenzt werden müssen. Eine Blutungsneigung bei Vasopathie kann auf umschriebenen morphologischen Wandveränderungen der Blutgefäße, auf Veränderungen der Gefäßpermeabilität oder der Gefäßfragilität beruhen. Diagnostisch weisen auf eine Vasopathie hin:

  • Verlängerte Blutungszeit bei normalem Gerinnungsstatus (TPZ, aPTT).
  • Thrombozytenzahl im Referenzbereich und normale Thrombozyten Funktionstests.
  • Normaler von Willebrand Faktor.

Zur Differenzierung der Vasopathien von thrombozytär bedingten hämorrhagischen Diathesen können die nachfolgenden Tests eingesetzt werden.

Blutungszeit

Eine orientierende Methode ist die subaquale Blutungszeit nach Marx. Dieser Test analysiert die Blutungszeit, indem mit einer sterilen Impflanzette in eine Fingerbeere gestochen wird und der Finger dann in ein Becherglas mit sterilisiertem Wasser (37 °C) eintaucht. Dabei fließt das Blut fadenförmig aus der Wunde in das umgebende Wasser. Das plötzliche Abreißen des Blutfadens stellt das Ende der Blutungszeit dar.

Oberer Referenzwert: Bis zu 4 min.

Bewertung: Die Blutungszeit erfasst die Reaktion der Gefäßwand, die Zahl und Funktion der Thrombozyten und die Funktion des von Willebrand Faktors /5/.

Rumpel-Leede Test

Dem Patienten wird eine Blutdruckmanschette um den Oberarm gelegt und für 5 min ein Druck induziert, der 10 mm Hg über dem diastolischen Blutdruckwert liegt. Nach Entfernen der Manschette wird die Ellenbeuge inspiziert und das Auftreten zahlreicher, deutlich erkennbarer Petechien wird als positiver Test angesehen /10/.

Bewertung: Eine Vasopathie kann dann diskutiert werden, wenn Zahl und Funktion der Thrombozyten normal sind und Untersuchungen auf keine Störung des vWF hinweisen.

16.2.4 Untersuchungen auf Störungen der Hämostase

Bei Verdacht auf eine Blutungsneigung muss in Abhängigkeit von der erhobenen Blutungsanamnese untersucht werden auf Störungen /11/:

  • Der primären Hämostase. Sie umfasst die Aktivierung, Adhäsion und Aggregation von Thrombozyten.
  • Der sekundären Hämostase. Sie umfasst die plasmatischen Vorgänge der Blutgerinnung. Wichtig sind:
  • Familienanamnese (Hinweis auf angeborene Störungen).
  • Medikamentenanamnese, da erworbene Blutungsneigung meist durch Medikamente induziert ist.

Begonnen wird mit einer Basisdiagnostik, die dem Screening dient, wenn also keine positive Blutungsanamnese besteht. Das ist z.B. der Fall vor operativen Eingriffen. Ist die Blutungsanamnese positiv, muss eine weiterführende Diagnostik erfolgen. Das sollte auch immer der Fall sein, wenn die Basisuntersuchungen Resultate zeigen, die innerhalb des Referenzbereichs liegen.

Wichtige Untersuchungen der Basisdiagnostik und erweiterten Diagnostik sind aufgeführt in Tab. 16.2-9 – Untersuchungen zur Abklärung einer Blutungsneigung.

16.2.5 Befunde bei Störungen der plasmatischen Gerinnung

Befunde bei einigen Störungen der plasmatischen Gerinnung sind in Tab. 16.2-10 – Untersuchungen und Befunde bei Verdacht auf Gerinnungsstörung aufgeführt /15/.

16.2.6 Kontrolle der Fibrinolysetherapie

Die therapeutische Aktivierung des Proenzyms Plasminogen zu Plasmin mit dem Ziel der thrombolytischen Beseitigung arterieller oder venöser Thromben erfolgt durch Aktivatoren wie Urokinase, Streptokinase oder Tissue plasminogen activator /16/.

Die Charakteristika der Thrombolytika sind aufgeführt in Tab. 16.2-11 – Charakteristika der Thrombolytika.

Die Indikation für eine Fibrinolysetherapie zeigt Tab. 16.2-12 – Indikation der Fibrinolysetherapie.

Kontraindikation der Fibrinolysetherapie sind aufgeführt in Tab. 16.2-13 – Kontraindikationen einer Fibrinolysetherapie.

Tissue plasminogen activator (t-PA)

Der t-PA aktiviert bevorzugt das an Fibrin fixierte Plasminogen und entfaltet daher in bestimmten Bereichen der Dosierung eine vorwiegend lokalisierte fibrinolytische Aktivität am Gerinnsel, dessen therapeutische Beseitigung angestrebt wird. Bei höherer Dosierung von t-PA wird auch eine systemische fibrinolytische Aktivität induziert.

Urokinase und Streptokinase

Als therapeutische Fibrinolyseaktivatoren bewirken sie eine systemische Plasminogenaktivierung mit resultierender Plasminwirkung auf Gerinnungsfaktoren. Gespalten werden Fibrinogen, F V und VIII, in geringerem Ausmaß auch die Faktoren II, VII, IX, X und Kininogen.

Unter systemischer Verabreichung von Urokinase wird Plasminogen in Plasmin umgewandelt. Bei der Gabe von Streptokinase bilden sich Streptokinase-Plasminogen-Komplexe, dabei entsteht Plasmin durch eine Änderung der Konformation im Plasminogen auf Grund einer autokatalytischen proteolytischen Aktivierung. Die resultierende Plasminwirkung führt zum Fibrinogenabfall bei gleichzeitigem Anstieg der Spaltprodukte von Fibrinogen. Sie wirken gerinnungshemmend, da sie die Reaktion zwischen Thrombin und Fibrinogen beeinträchtigen. So wird schon durch die Wirkung der Spaltprodukte von Fibrinogen die Thrombinzeit verlängert, aber auch die aPTT kann in gleicher Weise verlängert werden, nur gering gradig dagegen die TPZ /17/.

Die Thrombinzeit besitzt die höchste Sensitivität in Bezug auf die therapeutisch induzierte fibrinolytische bzw. thrombolytische Aktivität, so dass diese als Kontrollmethode bei Durchführung einer Fibrinolysetherapie (Thrombolysetherapie) den Vorrang vor den anderen Methoden haben sollte, wobei die aPTT und die TPZ auch wichtige Informationen über die begleitenden Veränderungen des Hämostasesystems bei Durchführung der Fibrinolysetherapie geben.

Untersuchungen vor und unter Fibrinolysetherapie

  • Blutbild mit Thrombozytenzahl, TPZ, aPTT, Fibrinogen, Blutgruppenbestimmung und Urinstatus.
  • 4 h nach Therapiebeginn und dann jeweils zweimal täglich sollten analysiert werden: Thrombinzeit, aPTT, eventuell Fibrinogen und Urinstatus.
  • Häufig läuft parallel zu einer Fibrinolysetherapie eine Heparininfusion, so dass es aus therapeutischen Gründen von Interesse sein kann, die fibrinolytische Aktivität von der Heparinwirkung zu differenzieren. Bestimmt wird die Reptilasezeit (Batroxobin). Diese eignet sich zur Differenzierung von fibrinolytisch vermehrt auftretenden Spaltprodukten von Fibrin(ogen) gegenüber Auswirkungen von Heparin und Hirudin. Beide verlängern nicht die Reptilasezeit. Außer den Fibrin(ogen) Spaltprodukten bei einer fibrinolytischen Therapie kann auch niedriges Fibrinogen und eine Dysfibrinogenämie die Reptilasezeit verlängern.

Keine der verfügbaren Laboruntersuchungen, d.h. weder die Thrombinzeit noch die aPTT, können den Erfolg oder Misserfolg einer Fibrinolysetherapie vorhersagen oder eine drohende Blutung signalisieren. Allerdings spricht eine fehlende Verlängerung der Thrombinzeit für eine unzureichende Aktivierung des fibrinolytischen Systems, während eine erhebliche Verlängerung der aPTT auf über 2 min bzw. der Thrombinzeit auf über 60 sec zumindest eine Disposition des Hämostasesystems im Hinblick auf die Möglichkeit einer Blutung signalisiert /14/.

Bei fehlender Verlängerung der Thrombinzeit, also bei Verdacht auf unzureichende Aktivierung des Fibrinolysesystems, müssen weitere Bestimmungen durchgeführt werden, z.B.:

  • Analyse der Konzentration von Plasminogen; angeborener oder erworbener Plasminogenmangel, evtl. auch Dysplasminogenämie.
  • Antistreptokinase Titer bei niedrig dosierter Streptokinasetherapie; bei hochdosierter Streptokinasetherapie wird gewöhnlich der Antistreptokinase Titer mühelos überspielt.

Lokale Blutungsursachen

Blutungen, wie sie z.B. durch atherosklerotische Veränderungen an Blutgefäßen auftreten, werden durch keine Laboruntersuchung erfasst. Sie können jedoch unter einer Fibrinolysetherapie, besonders bei Patienten über 60 J., zu einer gefürchteten Komplikation, beispielsweise einer cerebralen Blutung führen, ein Ereignis das besonders im Rahmen der Akutlyse des frischen Myokardinfarktes gefürchtet wird. Dies speziell bei gleichzeitiger Gabe von Fibrinolytikum und Antikoagulanz, z.B. Heparin.

Generell werden lokale Blutungsursachen, die eine Fibrinolysetherapie komplizieren können, wie Magengeschwür, Nierensteine, Malignom, diabetische Retinopathie, durch keinen Labortest erkannt. Um so mehr ist eine sorgfältige Erhebung der Vorgeschichte und klinische Analyse vor Therapiebeginn erforderlich.

Vor einer Fibrinolysetherapie ist zu achten auf:

  • Eine etwa bestehende Behandlung mit Hemmern der Thrombozytenfunktion, z.B. Aspirin, Clopidogrel. Eine solche Behandlung kann die Blutungsgefahr erheblich verstärken.
  • Eine dem Patienten bekannte Blutungsbereitschaft.

Eine mögliche Blutungsneigung während der Fibrinolysetherapie wird signalisiert durch:

  • Ein stark erniedrigtes Fibrinogen (unter 0,5 g/l).
  • Die deutliche Verlängerung der TPZ.
  • Eine gravierende Verlängerung der aPTT und der Thrombinzeit.

16.2.7 Kontrolle der Cumarintherapie

Cumarine hemmen als Vitamin K Antagonisten die γ-Carboxylierung der Faktoren II, VII, IX und X bei deren Synthese in den Hepatozyten. Das führt zu einem Verlust der Ca2+-Bindungsfähigkeit dieser Faktoren und damit zur Ausbildung von funktionell inaktiven Faktoren (PIVKA; Protein induced by vitamin K absence).

In Abhängigkeit von der Halbwertszeit der aktiven Vitamin K abhängigen Gerinnungsfaktoren, sie beträgt zwischen 6 h bei F VII und 70 h bei F II, sinkt die Gerinnungsfähigkeit des Plasmas im Sinne eines antikoagulatorischen Effekts ab. Eine ausreichende und stabile Antikoagulation wird erst nach 3–4 Tagen erreicht.

Der Gerinnungsinhibitor Protein C, ebenfalls ein Vitamin K abhängiges Protein, fällt, wie auch der F VII, auf Grund seiner Halbwertszeit von 7 h rasch ab, während Prothrombin 70 h und F X 50 h benötigen. So kann in den ersten Tagen der oralen Therapie mit Antikoagulantien ein Zustand erhöhter Gerinnbarkeit des Blutes, insbesondere bei vorbestehendem Protein C-Mangel, auftreten mit der Möglichkeit der Bildung einer Cumarinnekrose.

Die klinischen Indikationen für eine orale Therapie mit Cumarinen sind der Tab. 16.2-14 – Indikationen für eine orale Antikoagulantientherapie mit Cumarinderivaten zu entnehmen, die entsprechenden Kontraindikationen der Tab. 16.2-15 – Kontraindikationen einer oralen Antikoagulantientherapie.

Die Therapiekontrolle erfolgt mit der TPZ Bestimmung. Ein therapeutischer Bereich von 15–30 % wurde festgelegt. Die Standardisierung der TPZ Bestimmung und damit eine Vergleichbarkeit der verfügbaren Thromboplastine erfolgt durch eine Umrechnung auf die International Normalized Ratio (INR).

Die therapeutische Bereiche sind angegeben in Tab. 16.2-16 – Indikationsabhängige therapeutische Bereiche, definiert anhand verschiedener INR-Bereiche.

Zur Erfassung der Wirkung einer niedrig dosierten oralen Antikoagulation ist die TPZ wenig sensitiv. Vorteil einer oralen Antikoagulation niedrigerer Intensität kann im Vergleich zur höheren Dosierung die geringere Blutungsneigung sein. Indikationen, bei denen eine orale Antikoagulation niedrigerer Intensität empfohlen wird, sind:

  • Sekundärprophylaxe der tiefen Venenthrombose.
  • Perioperative Thromboseneigung.
  • Perioperative Thromboseprophylaxe in der operativen Medizin.
  • Zentraler Venenverweilkatheter.
  • Nicht rheumatisches Vorhofflimmern, besonders bei älteren Patienten, eventuell auch bestimmte Herzklappenprothesen.

Oral wirksame Thrombininhibitoren

Im Gegensatz zur Vitamin K Antagonisierung durch die oral wirksamen Cumarine bieten die oral wirksamen direkten Thrombinantagonisten einen wesentlich spezifischeren Angriffspunkt im Hinblick auf eine Hemmung einer Thrombin vermittelten Thrombusbildung und einer Thromboembolie Verursachung. Siehe weiterführend Beitrag 16.28 – Monitoring der antithrombotischen Therapie.

16.2.8 Kontrolle der Heparintherapie

Unfraktioniertes Heparin ist ein Gemisch aus Mukopolysacchariden unterschiedlicher Kettenlänge und wird aus Schweinedarmmukosa oder aus Rinderlunge gewonnen. Das Molekulargewicht des unfraktionierten Heparins rangiert von 3–30 kD. Das niedrigmolekulare Heparin liegt in einem Bereich von 1,5–12 kD. Unfraktioniertes Heparin und niedermolekulares Heparin unterscheiden sich bezüglich der Halbwertszeit, der Bioverfügbarkeit und der Wirkung auf Thrombozyten und Lipolyse (Tab. 16.2-17 – Charakteristika der Heparine).

Vorteile des niedermolekularen Heparins sind:

  • Höhere Freisetzung von t-PAaus dem Gefäßendothel.
  • Keine Steigerung der Thrombozytenaggregation.
  • Keine Freisetzung von Plättchenfaktor 4.
  • Geringe Wahrscheinlichkeit einer Osteoporose bei Langzeitanwendung.
  • Selteneres Auftreten von einer Heparin induzierten Thrombozytopenie.

Unfraktionierten Heparin bewirkt eine erhebliche Beschleunigung der Inaktivierung aktivierter Gerinnungsfaktoren, insbesondere von F Xa und Thrombin, durch den natürlichen Gerinnungsinhibitor Antithrombin. Zur Inhibierung von F Xa sind geringere Heparindosen ausreichend als zur Hemmung von Thrombin. Hierauf wird die Wirkung des niedrig dosierten Heparins bei der Thromboseprophylaxe zurückgeführt.

Unterschieden wird die hochdosierte Heparintherapie (30.000–50.000 IU/24 h) von einer niedrig dosierten Heparinprophylaxe mit ca. 15.000 (bis 20.000 oder 25.000) IU/24 h.

Die Indikation für eine hochdosierte Heparintherapie ist aufgeführt in Tab. 16.2-18 – Indikation zur Therapie mit hochdosiertem Heparin.

Für die Thromboseprophylaxe mit niedrig dosiertem Heparin siehe Tab. 16.2-19 – Indikation zur Thromboseprophylaxe mit niedrig dosiertem Heparin.

Kontrolle einer höher dosierten Heparintherapie

Kontrolliert wird mittels der aPTT. Bei der Behandlung von Thrombosen wird als therapeutischer Bereich eine Verlängerung der aPTT auf das 1,5–2,5 fache angegeben. Alternativ kann der Heparineffekt durch die Thrombinzeit überprüft werden, wobei in manchen Laboratorien parallel zwei Thrombinzeiten ermittelt werden, nämlich mit niedriger und mit hoher Thrombinkonzentration, so dass niedrigere und höhere Heparinaktivitäten erfassbar werden.

Kontrolle einer niedrig dosierte Heparinprophylaxe mit fraktioniertem Heparin

Sie bedarf im Allgemeinen keiner Kontrolle, sofern vorangehend hämorrhagische Diathesen beim Patienten ausgeschlossen worden sind. Ist eine Kontrolle erforderlich, z.B. bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz, erfolgt die Bestimmung mit einem Anti-F Xa-Test. Siehe Beitrag 16. 28 – Monitoring der antithrombotische Therapie.

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16.3 Hämostase bei Kindern

Lothar Thomas

16.3.1 Plasmatische Gerinnungsfaktoren

Die mütterlichen Gerinnungsfaktoren passieren nicht die Plazenta. In der Embryonalwoche 5–6 setzt die eigenständige Synthese von Fibrinogen ein und das Blut wird ab der 11. SSW gerinnbar. Fetale Plasmawerte, die ab der 19. SSW zur Verfügung stehen, sind erheblich niedriger als die des reifen Neugeborenen. Beim reifen Neugeborenen haben folgende plasmatische Gerinnungsfaktoren nur etwa 50 % der Konzentration Erwachsener /1/:

  • Vitamin K-abhängige Faktoren II, VII, IX und X.
  • Kontaktfaktoren XI, XII und Präkallikrein.

Während der ersten 6 Lebensmonate nimmt die Konzentration der Vitamin K abhängigen Faktoren und der Kontaktfaktoren auf 80 % zu, bleibt aber während der gesamten Kindheit in etwa auf dieser Höhe.

Die Konzentrationen von Fibrinogen, FV, F VIII, F XIII und des von Willebrand Faktors (vWF) sind beim Neugeborenen nicht vermindert und haben auch Erwachsenenwerte in der Kindheit.

Der vWF und seine hochmolekularen Multimere sind in der ersten beiden Lebensmonaten erhöht und fallen dann graduell auf Erwachsenenwerte ab.

Fibrinogen liegt beim Neugeborenen in der neonatalen Form vor, die sich in einer höheren Sialisierung von der des Erwachsenen unterscheidet. Die bei Geburt dem Erwachsenen vergleichbare Konzentration an Fibrinogen steigt in den ersten Lebenswochen an, um dann wieder auf Erwachsenenwerte abzufallen.

Die Folgen der physiologisch verminderten plasmatischen Gerinnungsfaktoren sind in den ersten 6 Lebensmonaten /2/:

  • Eine leichte Verlängerung der Thromboplastinzeit (TPZ) auf Grund der Verminderung der Vitamin K abhängigen Faktoren.
  • Eine Verlängerung der aktivierten partiellen Thromboplastinzeit (aPTT) durch die erniedrigte Konzentration an Kontaktfaktoren.

16.3.2 Plasmatische Inhibitoren

Antithrombin, Protein C, Protein S und Heparinkofaktor II sind in den ersten Lebenswochen vermindert auf Werte, die beim Erwachsenen denjenigen eines heterozygoten Mangels entsprechen. Die Konzentration von Protein C ist während der Kindheit und im Adoleszentenalter niedriger als beim Erwachsenen.

C1-Esteraseinhibitor und α2-Makroglobulin liegen bei Geburt im Erwachsenenbereich und steigen im Alter von 6 Monaten auf 150 % bzw. 200 % an. α2-Makroglobulin ist bei Neugeborenen und Kindern ein stärkerer Inhibitor von Thrombin als beim Erwachsenen und kompensiert den Mangel an Antithrombin /2/.

16.3.3 Thrombinbildung

Vergleichbar den verminderten Konzentrationen von Gerinnungsfaktoren und -inhibitoren ist auch Thrombin erniedrigt.

Die Konzentration von Thrombin beträgt, wenn die Werte des Erwachsenen auf 100 % gesetzt werden /1/:

  • Bei Kindern 80 %.
  • Beim reifen Neugeborenen 35 %.
  • Beim Frühgeborenen 25 %.

16.3.4 Fibrinolytisches System

Plasminogen kommt beim Neugeborenen in einer fetalen Form mit einer verstärkten Sialisierung und einer Erwachsenenform vor.

  • Die Werte des Neugeborenen betragen 50 % derjenigen Erwachsener /1/.
  • Plasminogen-Aktivator-Inhibitor ist erhöht.
  • α2-Antiplasmin entspricht bei Geburt etwa 80 % der Konzentration des Erwachsenen.

16.3.5 Referenzbereich

Die Referenzbereiche des Gerinnungssystems sind dargestellt:

16.3.6 Diagnostische Abklärung

Die Anamnese ist zur Abklärung einer Blutungsneigung bei Kindern besonders wichtig, da ihr Hämostasesystem noch keinen großen Anforderungen ausgesetzt ist. Differentialdiagnostische Bedeutung hat der Blutungstyp /1/:

  • Schleimhautblutungen (Gingiva, Menorrhagie), Petechien und Nasenbluten sind auf eine Thrombozytopenie oder ein von Willebrand Syndrom hinweisend.
  • Spontane tiefe Muskel- und Gelenkblutungen, flächenhafte Hautblutungen und Hämatome weisen eher auf einen Faktorenmangel, z.B. eine Hämophilie, hin.

Von weiterer Bedeutung ist der Beginn der Symptome /1/:

  • Der akute Beginn über Tage oder wenige Wochen lässt eher eine erworbene Störung vermuten. Das ist z.B. der Fall bei einer Immunthrombozytopenie oder wenn Organerkrankungen vorliegen. So kommt es bei chronischer Lebererkrankung mit portaler Hypertension zu einer verminderten Synthese von Gerinnungsfaktoren. Nierenerkrankungen sind oft mit einer gestörten Funktion der Thrombozyten assoziiert und ein Malabsorptions-Syndrom kann eine Blutung auf Grund eines Mangels an Vitamin K verursachen.
  • Symptome, die schon länger dauern, beruhen meist auf einer angeborenen Störung, z.B. einer Hämophilie oder dem von Willebrand Syndrom. Angeborene Störungen der Hämostase werden bei der Geburt, in den ersten Lebensmonaten oder wenn die Kinder mobil werden auffällig. Störungen milder Natur offenbaren sich erst, wenn das hämostatische System gefordert ist, wie bei Operation, Zahnextraktion, Trauma oder Menstruation. Kinder mit angeborenen Hämostasestörungen haben in der Regel keine organischen Leiden.

16.3.7 Labordiagnostische Untersuchungen

Die nachfolgend aufgeführten Untersuchungen sollten bei Kindern mit Blutungsdiathese in Abhängigkeit von dem jeweiligen Ergebnis zur Abklärung durchgeführt werden /3/.

Blutbild

Seine Bedeutung liegt in der Feststellung einer Thrombozytopenie und Anämie. Eine Anämie in Kombination mit einer Blutung, z.B. mit häufigem Nasenbluten, weist auf eine Störung der primären Hämostase hin, eine mikrozytäre Anämie auf einen schon länger bestehenden Blutverlust. Die Kombination von Anämie und Thrombozytopenie kann das Zeichen einer Störung der Megakaryopoese bei Leukämie, Lymphom oder toxischer Knochenmarkschädigung sein.

Blutausstrich

Bei Verdacht auf eine Thrombozytopenie oder Thrombopathie ist eine Abschätzung der Plättchenzahl und Plättchenqualität möglich. Bei einem 100er Objektiv weist ein Thrombozyt/Gesichtsfeld auf eine Thrombozytenzahl von etwa 15 × 109/l hin. Verklumpte Thrombozyten, die nicht vom Blutzellanalysator gezählt werden, sind erkennbar. Riesenplättchen werden beim Bernard-Soulier Syndrom, dem May-HegglinSyndrom und nach starken Blutungen gesehen.

TPZ und aPTT

Die Gerinnungszeit einer der beiden Tests ist verlängert, wenn die Aktivität eines der für den jeweiligen Test maßgebenden Gerinnungsfaktors unter 40 % erniedrigt ist.

Plasmatauschversuch

Ist die Gerinnungszeit von TPZ oder aPTT verlängert, sollte ein Plasmatauschversuch durch Mischung eines Teils Patientenplasma mit dem gleichen Volumen eines Poolplasmas Gesunder durchgeführt werden. Jeder Faktorenmangel wird somit ausgeglichen. Eine Normalisierung der Gerinnungszeit in der aPTT oder TPZ zeigt einen Faktorenmangel an. Kommt es zu keiner Normalisierung der Gerinnungszeit, ist ein Inhibitor gegen einen Gerinnungsfaktor anzunehmen. Bei den meisten Kindern verursachen Inhibitoren gegen einen Gerinnungsfaktor keine hämorrhagische Diathese.

Faktorennanalyse

Diese ist erforderlich, wenn die Familienanamnese oder der Plasmatauschversuch darauf hinweisen. Die Faktorenanalyse wird im modifizierten TPZ- oder aPTT-Test durchgeführt. Weist der aPTT-Plasmatauschversuch auf einen Faktorenmangel hin, ist es wichtig:

  • Zuerst auf einen Mangel der Faktoren VIII, IX und XI zu untersuchen, da deren Mangel mit einer Blutung einhergehen kann.
  • Die Bestimmung der Faktoren XII, Präkallikrein und High molecular weight kininogen. Deren Mangel kann zwar auch eine verlängerte aPTT verursachen, geht aber nicht mit einer Blutung einher.

Fibrinogen

Bestimmung der funktionellen Aktivität durch Messung der Gerinnselbildung. Bei den seltenen Dysfibrinogenämien ist diese vermindert, aber das immunologisch bestimmte Fibrinogen normal.

Untersuchung der primären Hämostase

Es sind Tests erforderlich, die Störungen der Funktion der Plättchen und das von Willebrand Syndrom erfassen:

  • Blutungszeit: Wird als Screeningtest eingesetzt, die diagnostische Zuverlässigkeit ist jedoch unzureichend.
  • Thrombozytenaggregations-Test: Primär sollte auf die von Willebrand Erkrankung untersucht werden, ist das Ergebnis negativ, muss weiterführend die Thrombozytenfunktion untersucht werden.

16.3.8 Bewertung

Blutungen

Schwere angeborene Störungen der Hämostase können schon in der peri-/postpartalen Periode auffällig werden. So treten typischerweise Nabel-, Haut, gastrointestinale und seltener intrazerebrale Blutungen bei Mangel an Faktoren II, V, VII, X, XIII und der Afibrinogenämie auf /4/. FVIII- oder FIX- Mangel werden spätestens im Kleinkindalter nach Verletzungen auffällig. Angeborene Störungen der Thrombozytenfunktion wie das Benard-Soulier Syndrom (VWF-Rezeptor Defekt) und der Morbus Glanzmann-Naegeli (Mangel an GPIIb/IIIa) können schon nach der Geburt durch petechiale Blutungen erkennbar sein.

Nicht kongenitale, meist koagulatorisch bedingte Blutungen, sind die Folge einer Organerkrankung des Kindes im Rahmen einer Erkrankung der Leber, der Hämatopoese, des lymphatischen Systems, einer schweren Infektion oder bedingt durch eine Medikation mit Valpoinsäure oder Asparaginase.

Kombinationen von pathologischen Resultaten und ihre differentialdiagnostische Wertigkeit sind aufgezeigt in Tab. 16.3-3 – Differentialdiagnostik bei Kindern mit Blutungsanamnese.

Gelegentlich wird bei asymptomatischen Kindern eine verlängerte TPZ und/oder aPTT gemessen. Die Ursachen können sein:

  • Vorliegen eines Inhibitors, der aber nicht mit einer Blutung assoziiert ist.
  • Mangel an den Kontaktfaktoren wie High molecular weight kininogen, Präkallikrein oder F XII. Verlängert ist die aPTT.
  • Der Vitamin K Mangel. Nach den Empfehlungen des National Institute for Health and Excellence sollen in dieser Situation postnatal 1 mg Konakion postnatal intramuskulär verabreicht werden. Nach einer Studie /6/ in Großbritannien hatten von 3,15 Mio. Neugeborenen 11 eine Vitamin K Mangelblutung. Sechs Neugeborene mit früh auftretender Blutung erhielten keine Prophylaxe, zwei mit einer spät auftretenden eine unzureichende orale Prophylaxe und drei mit später Blutung hatten eine Lebererkrankung.

Etwa 5–15 % der Frühgeburten, die auf eine Intensiveinheit verlegt werden, haben eine Blutung und Thrombozytenzahlen unter 50 × 109/l. Ein Vorhersagemodell zum Blutungsrisiko wurde entwickelt,in das folgende Variablen enthielt: Thrombozytenzah, Alter, Postnatales Alter, intrauterine Wachstumsretardierung, nekrotisierende Enterokolitis, Sepsis und mechanische Beatmung. Der mediane Kreuz-validierte C-Index war 0,74. Ein c-Index von 1.0 zeigt eine perfekte Unterscheidung zwischen Neugeborenen mit und ohne stärkere Blutung an /7/.

Thrombosen

Gegenüber den Erwachsenen ist die Inzidenz der Thrombose bei Kindern niedriger /4/. Sie beträgt bei Neugeborenen 5,1 auf 100.000, aber 5 % der kranken Neugeborenen entwickeln eine Thrombose /5/. Die angeborenen Risikofaktoren sind bei Kindern die gleichen wie bei Erwachsenen.

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16.4 Hämostase bei Schwangeren

Lothar Thomas

Während der normalen Schwangerschaft führen hormonelle und physiologische Faktoren zu Veränderungen der Thrombozytenzahl, der Gerinnung und der Fibrinolyse. Insgesamt resultiert ein prokoagulatorischer Zustand (Tab. 16.4-1 – Prokoagulatoren, Inhibitoren und Fibrinolyseaktivatoren/1/. Der Vorteil ist eine geringere Blutungsbereitschaft während des Geburtsvorgangs, der Nachteil ist das Risiko einer venösen Thromboembolie /1/.

16.4.1 Thrombozytenzahl

Am Ende der Schwangerschaft wird eine Thrombozytopenie bei 6–15 % der Schwangeren gesehen und definiert als eine Zahl unter 150 × 109/l. Milde Thrombozytopenien liegen im Bereich bis 75 × 109/l. Kriterien der Thrombozytopenie in der Schwangerschafts sind /3/:

  • Asymptomatische Thrombozytopenie > (75–150) × 109/l.
  • Keine Anamnese für Thrombozytopenie in der Vergangenheit, es sei denn bei einer vorangegangenen Schwangerschaft.
  • Auftreten im Verlaufe des letzten Trimesters.
  • Keine fetale oder neonatale Thrombozythämie.
  • Spontane Normalisierung nach der Entbindung.

Thrombozytopenien auf Grund pathogener Ereignisse werden gemessen bei /3/:

  • Präeklampsie und HELLP-Syndrom (etwa 20 % der Thrombozytopenien).
  • Idiopathischer thrombozytopenischer Purpura (ITP) (5 % der Thrombozytopenien). 5–40 % der Neugeborenen von Müttern mit ITP haben eine Thrombozytenzahl unter 150 × 109/l.

16.4.2 Bestimmung der koagulatorischen Aktivität

Serielle Messungen der koagulatorischen Aktivität werden bei schwerwiegenden Komplikationen in der Schwangerschaft durchgeführt wie der post- oder intrapartalen Blutung, der disseminierten intravaskulären Koagulation, Fruchtwasserembolie und der Präeklampsie.

Thromboplastinzeit (TPZ): Gerinnungszeit normal mit der Tendenz zur Verkürzung am Ende der Schwangerschaft /4/.

International Normalized Ratio (INR): Sie ist gewöhnlich normal mit der Tendenz zur Verminderung im letzten Trimester /4/.

Aktivierte Thromboplastinzeit (aPTT): Gerinnungszeit normal, mit der Tendenz zur Verkürzung am Ende der Schwangerschaft /4/.

Fibrinogen: Die Konzentration nimmt um den Faktor 1,5 zu, z.B. von 3,1 g/l in den Schwangerschaftswochen 5–9 auf 4,5 g/L in den Wochen 37–40. Die Ausgangswerte werden 6 Wochen post partum wieder erreicht /4/.

Indikatoren der Fibrinolyseaktivierung: Tissue Plasminogen Aktivator (t-PA) und urinary Plasminogen Aktivator (u-PA) sind erhöht. D-Dimere steigen kontinuierlich an und zeigen nochmals einen deutlichen Anstieg in der frühen postpartalen Periode /5/.

Bei der Präeklampsie wird vermehrt F VIII verbraucht, und die Marker, die eine verstärkte Thrombinaktivität anzeigen wie Thrombin-Antithrombin Komplex und Prothrombinfragment F1+2 sind erhöht /6/.

16.4.3 Tests bei Verdacht auf eine hereditär-bedingte Blutung

Faktor VIII und der von Willebrand Faktor (vWF) werden bestimmt, falls der Verdacht auf eine hereditäre Blutung oder ein Trägerstatus besteht.

Faktor VIII:C: Die Konzentration steigt in etwa um den Faktor 2,3 an, von 138 % in der Gestationswochen 5–9 auf 320 % in des Gestationswochen 37–40 /4/. Der Ausgangswert wird postpartal bis zur 6. Woche wieder erreicht. Die Hämophilie A ist eine X-chromosomale rezessive Erkrankungen und das normale Allel kompensiert das dysfunktionale Gen F VIII. Berichtete symptomatische Fälle von Hämophilie A und B bei Schwangeren beruhen nicht auf homozygoten mutierten Allelen, sondern auf einer extensiven Lyonisierung.

Von Willebrand Faktor Antigen (vW:Ag): Die Konzentration steigt in etwa um den Faktor 2,6 an, von 98 % in der Gestationswochen 5–9 auf 257 % in des Gestationswochen 37–40 /4/. Der Ausgangswert wird postpartal bis zur 6. Woche wieder erreicht. Die klinische Präsentation der von Willebrand Syndroms ist bei Schwangeren sehr variabel. Die meisten Fälle sind asymptomatisch, ausgenommen in Situationen wie Operationen. Auftretende Blutungen sind vom Plättchentyp, also Schleimhautblutungen, leicht blaue Flecken, verstärkte Blutung nach der Entbindung. Siehe auch Beitrag 16.18 – Von Willebrand-Faktor.

Mangel an Gerinnungsfaktoren: Es gehen der hereditäre F XIII Mangel (Prävalenz 1 auf 2 Millionen) und der Fibrinogenmangel (Afibrinogenämie, Hypofibrinogenämie, Dysfibrinogenämie) mit einem Schwangerschaftsverlust einher /7/.

16.4.4 Thromboembolische Erkrankungen

Venöse Thrombosen und thromboembolische Komplikationen in der Schwangerschaft und postpartalen Phase sind wesentliche Ursachen von Morbidität und Mortalität. Gegenüber nicht graviden Frauen besteht in der Schwangerschaft ein etwa 5 fach höheres Risiko für thromboembolische Ereignisse. Die Inzidenz der Schwangerschafts assoziierten Thromboembolien beträgt 1 : 1000 bis 1 : 2000. Die absoluten Zahlen pro 1.000 Schwangerschaften betragen /8/:

  • Präpartal 0,57 (venöse Thrombose 0,50, Lungenembolie 0,07).
  • Postpartal 0,29 (venöse Thrombose 0,21, Lungenembolie 0,08).

Die mütterliche tiefe Venenthrombose ist häufiger im linken Bein. Eine Lungenembolie tritt bei etwa 16 % der Schwangeren mit unbehandelter tiefer Venenthrombose auf.

Auf Grund der kürzeren Postpartalzeit ist das Risiko pro Zeit eine Thrombose zu erleiden etwa 3 fach und eine Lungenembolie zu erleiden etwa 8 fach höher als während der Schwangerschaft /8/. Risikodeterminanten sind:

  • Lebensalter über 35 Jahre.
  • Schnittentbindung.
  • Adipositas (über 80 kg).
  • Multiparität (über 4 Schwangerschaften).
  • Anamnestische Angabe tiefer Venenthrombosen.

Bei Frauen mit einer vorangegangenen idiopathischen Thromboembolie mit einem zusätzlich hereditären thrombophilen Risikofaktor und einer positiven Familienanamnese für thromboembolische Ereignisse besteht ein hohes Risiko für eine tiefe Venenthrombose in der Schwangerschaft (10 %). Etwa 70 % der Frauen mit einer tiefen Venenthrombose in der Schwangerschaft haben eine solche Anamnese. Insbesondere eine vorausgegangene Thromboembolie ist ein erhöhtes Risiko für eine erneute Venenthrombose in der Schwangerschaft.

Angeborene und erworbene Risikofaktoren sind angegeben in Tab. 16.4-2 – Erworbene und angeborene Risikofaktoren der Thromboembolie bei Schwangeren. Die Mehrzahl Schwangerer, die heterozygote Merkmalsträger eines Risikofaktors, z.B. der Faktor-V-Leiden Mutation sind, erleiden aber kein thromboembolisches Ereignis. Dies wird erst begünstigt, wenn mehrere genetische oder erworbene Risikofaktoren vorliegen /89/.

Ursachen für die Blutungs- und Thrombophilieneigung bei Frauen mit häufigen Fehlgeburten sind angegeben in Tab. 16.4-3 – Blutungs- und Thrombophilie-Neigung bei Frauen mit häufigen Fehlgeburten.

Das Risiko der venösen Thromboembolie in Abhängigkeit von der hereditären Störung und dem Antiphospholipid-Syndrom ist aufgezeigt in Tab. 16.4-4 – Risiko der venösen Thromboembolie Schwangerer in Abhängigkeit von der Störung.

Siehe auch Tab. 16.4-5 – Odds-Ratios für Schwangerschafts-Komplikationen bei Vorliegen von hereditären Merkmalen der Thrombophilie.

16.4.5 Pathophysiologie

Für den erfolgreichen Ausgang der Schwangerschaft ist eine adäquate plazentare Blutzirkulation erforderlich. Können das Gefäßsystem, Uterusmuskulatur und Hämostase nicht leisten, kommt es zur Fehlgeburt im ersten und zweiten Trimester und im dritten Trimester zur Wachstumsretardierung, intrauterinem Fruchttod, vorzeitiger Plazentalösung oder Präeklampsie.

Die Ursache wiederholter Fehlgeburten sind zu 7 % Chromosomenaberrationen, zu 15 % hormonelle Störungen (Progesteron, Östrogene, Diabetes mellitus, Schild­drüsen­erkrankung), etwa 6 % können nicht erklärt werden und 55–62 % beruhen auf Störungen der Blutgerinnung oder der Thrombozyten /10/.

Die hämostatische Balance ist während der Schwangerschaft in Richtung Hyperkoagulabilität verschoben, wahrscheinlich um Blutungskomplikationen während der Entbindung vorzubeugen. Deshalb hat die Schwangere ein höheres Potential an prokoagulatorischen Gerinnungsfaktoren und eine erhöhtes Fibrinogen /11/. Bis zum Geburtstermin nimmt die Gerinnungsaktivierung stetig zu, während die fibrinolytische Aktivität vermindert ist.

Unter der Entbindung stoppt initial die Kontraktion des Myometriums den Blutfluss und die Mechanismen der Gerinnung verschließen nachfolgend die Gefäße durch einen Blutpfropf.

Während der Entbindung besteht ein erheblicher Verbrauch an Thrombozyten, Gerinnungsfaktoren und Fibrinogen.

Nach Geburt des Kindes und Ausstoßung der Plazenta nimmt die Fibrinolyse wieder zu und alle hämostatischen Veränderungen unter der Schwangerschaft normalisieren 4–6 Wochen nach der Entbindung.

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16.5 Hämostase: Trauma, Inflammation, perioperativ

Lothar Thomas

Die Koagulopathie ist ein Zustand, bei dem die Fähigkeit des Blutes zu gerinnen vermindert ist. Koagulopathien, die aus Verletzungen resultieren und zu starken Blutungen führen, werden oft verstärkt durch massive Transfusionen nach Operation, schwerem Trauma, gastrointestinaler oder gynäkologischer Blutung. Vier wesentliche Risikofaktoren der Auslösung einer Koagulopathie und ihr relatives Risiko sind:

  • Ein pH unter 7,10 (relatives Risiko; RR 12,3)
  • Eine Kernkörpertemperatur unter 34 °C (RR 7,8)
  • Ein Verletzungsscore über 25 (RR 7,7)
  • Ein systolischer Blutdruck unter 70 mmHg (RR 5,8).

Die traumatische Koagulopathie ist ein Syndrom der nicht-chirurgischen Blutung, wenn Schleimhautläsionen, seröse Oberflächen, Wunden und betroffene Gefäße längerzeitig bluten und Hämatome sich an nicht geschädigten Stellen bilden, obwohl die vaskuläre Blutung unter Kontrolle war /1/. Die traumatische Koagulopathie resultiert meist aus einem Mangel an Gerinnungsfaktoren oder an Thrombozyten.

Differentialdiagnostisch ist es bei schweren Blutungen primär nicht geschädigter Gewebe wichtig zu unterscheiden, ob es sich handelt um /1/:

  • Eine kongenitale oder erworbene Blutungsursache.
  • Eine Blutung, bedingt durch Antikoagulantien oder Hemmer der Thrombozytenaggregation.
  • Eine durch schweres Trauma verursachte Blutung, assoziiert mit Hypothermie, Azidose, Hämodilution.
  • Eine disseminierte intravasale Gerinnung (DIC), beruhend auf der initialen Gewebeschädigung oder ihrer Behandlung. Die DIC wird in eine Früh- und eine Spätform unterschieden. Erstere ist mit der initialen Gewebeschädigung assoziiert, letztere die Folge eines Organversagens.

Das Ergebnis des Zusammenwirkens von zellulären Komponenten und Gerinnungsfaktoren der Hämostase bei massiver Gewebeschädigung bestimmen, ob eine adäquate Hämostase, eine Blutung oder eine Thrombose das Ergebnis sind. Die massive Blutung ist die zweithäufigste Todesursache nach schweren Traumen. Die Patienten versterben im Verlaufe eines bösartigen Zyklus von Blutung, Notfalltherapie, Hämodilution, Gerinnungsstörung und kontinuierlicher Blutung.

Wesentliche Faktoren, die eine Gerinnungsstörung bei schweren Traumen auslösen, sind:

  • pH-Wert ≤ 7,2. Bei solchen Werten nimmt die Aktivität der Komplexe F VIIa/TF, des F Xa/Va und des F VIIa um bis zu 90 % ab, und die Interaktion mit Phospholipiden wird gestört.
  • Hypothermie ≤ 34 °C. Die Aktivität der Gerinnungsfaktoren nimmt ab, insbesondere die Interaktion des von Willebrand Faktors mit dem Glykoprotein Ib/IX der Thrombozyten.
  • Systolischer Blutdruck < 70 mmHg.
  • Massive Transfusion. Bei Herstellung der Erythrozytenkonzentrate (EK) ist die Hälfte der Thrombozyten durch die Leukozytenreduktion und die Kältelagerung verloren gegangen. Bei massiver Transfusion geht viel Gerinnungsaktivität verloren und zusätzlich durch eine Substitution von EK, Thrombozytenkonzentrat und Fresh frozen Plasma im inadäquaten Verhältnis.

16.5.1 Präoperative Diagnostik

Der beste Weg vor einer planbaren Operation den Gerinnungsstatus zu ermitteln und Patienten mit erhöhtem Risiko einer perioperativer Blutungsstörungen zu ermitteln, sind die Anamnese und die ärztliche Untersuchung /2/. Laboruntersuchungen sind aufgeführt in Tab. 16.5-1 – Präoperative Anwendung von Gerinnungsuntersuchungen.

16.5.2 Diagnostik bei Trauma und perioperativ

Bei Trauma oder perioperativ kann die Blutung durch Dilution auf Grund einer Verminderung der Gerinnungsfaktoren beruhen oder auf einem Verbrauch, bedingt durch die Freisetzung von Tissue factor (TF) aus ischämischem Gewebe durch Schock. Ein wesentlicher Faktor ist auch die Hyperfibrinolyse, möglicherweise durch eine Aktivierung von Protein C bewirkt.

16.5.2.1 Koagulopathie bei Trauma

Die Koagulopathie beim schweren Trauma ist das Syndrom einer nicht-chirurgischen Blutung aus Schleimhäuten, serösen Oberflächen, Wunden und Gefäßen. Es besteht eine Assoziation zur Hypothermie, Azidose, Hämodilution und gelegentlich einer DIC /17/. Die Blutung bei massiv Verletzten nimmt zu, wenn zusätzlich eine Gerinnungsstörung vorliegt. Die akute Koagulopathie beim schweren Trauma korreliert unabhängig mit einer 8 fach erhöhten Mortalität innerhalb der ersten 24 h /7/. Die Gewebeschädigungen verursachen eine Hypoperfusion und Hyperfibrinolyse, die wiederum mit der Schwere des Traumas korreliert. Etwa 30 % der schwer Traumatisierten hat Gerinnungsstörungen bei Ankunft in der Notaufnahme. Beim schweren Trauma sind Störungen der Gerinnung multifaktoriell bedingt und können auf der Kombination von Verlust- und Dilutionskoagulopathie, Hypothermie, Azidose und Hyperfibrinolyse beruhen /7/. Wesentliche Effekte auf die Hämostase wie Hypothermie ≤ 34 °C, pH ≤ 7,2, ionisiertes Calcium ≤ 0,9 mmol/l und Anämie ≤ 100 g/l werden durch die Labortests der Gerinnung nicht erfasst.

Ein systemischer Endothelschaden der Gefäße, ausgelöst durch Blutungsschock und systemische Inflammation werden als Mechanismen der akuten Trauma induzierten Störung der Koagulation angesehen /8/. Die Endotheliopathie bewirkt über eine Freisetzung von TF eine Gerinnungsaktivierung. Da zur Aufrechterhaltung der Balance der Hämostase gleichzeitig auch das fibrinolytische System aktiviert wird, insbesondere die Aktivierung von Plasminogen durch den Tissue plasminogen activator (t-PA), kommt es bei schwer Verletzten rasch zum Verlust von Gerinnungsfaktoren und Thrombozyten.

16.5.2.2 Dilutionskoagulopathie

Intraoperativ sich ausbildende Störungen der Gerinnung, ohne dass eine Erkrankung besteht die das Gerinnungssystem beeinträchtigt, werden unter dem Begriff Dilutionskoagulopathie zusammengefasst. Sie beruhen auf der Verdünnung durch Substitution nach dem Verlust oder dem Verbrauch von Gerinnungsfaktoren. Das Ausmaß, die Schwere und die Veränderungen bei Blutverlust und Hämodilution sind durch intravaskulären Volumenersatz bedingt und verhalten sich proportional zum Blutverlust. Mit dem Verlust von ≤ 750 ml Blut (bis 15 % des Blutvolumens) ergeben sich wenig Änderungen. Die Stimulation des sympathischen Nervensystems mit Tachykardie und milder Hypotonie erfolgt bei einem Blutverlust von 15–30 % und ein hämorrhagischer Schock mit Störungen der Gerinnung bei Verlusten von > 40 % des Blutvolumens.

Labordiagnostik

Hämostaseologische Untersuchungen und Befunde bei perioperativen Patienten sind aufgeführt in Tab. 16.5-2 – Diagnostische wichtige Untersuchungen und Befunde bei perioperativen Patienten.

16.5.2.3 Diagnostik bei disseminierter intravasaler Gerinnung (DIC)

Nach Definition der International Society on Thrombosis and Hemostasis (ISTH) ist die DIC ein erworbenes Syndrom vielfältiger Ursachen, das durch eine intravaskuläre Aktivierung der Gerinnung bei Verlust der Lokalisation charakterisiert ist. Die DIC präsentiert sich in der Regel als Blutung und nur in 5–10 % der Fälle allein in Form von Mikrothromben /1/. Die häufigste Ursache ist die Sepsis. Die Hochregulierung des Tissue factor aktiviert die Gerinnung und führt zu einer Ablagerung von Fibrin an vielen Orten und zu mikrovaskulären Thrombosen, die zur multiplen Organdysfunktion beitragen. Der Verbrauch von Gerinnungsfaktoren induziert eine Blutungstendenz mit Thrombozytopenie, einer verlängerten TPZ und aPTT, einer Hypofibrinogenämie und der Enstehung von Fibrindegradationsprodukten wie den D-Dimeren. Auf Grund des Verlusts von Antithrombin geht die Fähigkeit verloren, die Koagulation zu lokalisieren.

Die klassische DIC läuft in folgenden Schritten ab /11/:

  • Aktivierung des Gerinnungssystems und Hyperkoagulabilität.
  • Sekundäre Antwort des fibrinolytischen Systems, so dass Marker der Koagulation und Fibrinolyse zeitweilig erhöht sind.
  • Danach resultiert ein Abfall der Fibrinolyse, bedingt durch eine hohe Konzentration des Fibrinolyseinhibitors Plasminogen Aktivator Inhibitor.

Die Folgen sind:

  • Thrombotische Komplikationen durch die überschüssige Bildung von Fibrin.
  • Verbrauch von Gerinnungsfaktoren und Thrombozyten (Verbrauchskoagulopathie). Blutungen treten zuerst an Wunden und Gefäßzugängen auf, aber auch profuse Hämorrhagien sind möglich.

Die Bewertung von Labortests ist aufgezeigt in Tab. 16.5-3 – Hämostaseologische Untersuchungen bei Patienten mit DIC und bei Sepsis.

Das Score-System der ISTH/SSC erleichtert die Beurteilung der labordiagnostischen Resultate (Tab. 16.5-4 – Score zur Diagnose der disseminierten intravasalen Gerinnung).

Bei der Bestimmung der D-Dimere als Marker der fibrinolytischen Aktivität erhält ein Wert oberhalb des Referenzbereichs den Punktwert 1 und eine Konzentration 5 fach höher als der obere Referenzbereichswert den Wert 2 /11/.

Therapeutisch wichtig ist die Thrombozytenzahl auf einem Wert > 5 × 109/l zu halten und durch Gabe von Fresh frozen Plasma eine Verlängerung der TPZ und der aPTT auf über 1,5-fach normal und der Fibrinogenkonzentration auf unter 1,5 g/l zu verhindern.

16.5.3 Diagnostik bei Sepsis

Systemische Infektionen durch Bakterien und Pilze beeinflussen die Hämostase. Das Bild kann vielfältig sein /12/ und reichen

  • von der subklinischen Aktivierung mit dem Anstieg von Markern der aktivierten Gerinnung,
  • bis zur fulminanten DIC mit der Bildung mikrovaskulärer Thromben in den Organen, zum multiplen Organversagen (MOF), zum hämolytisch urämischen Syndrom (HUS), zur thrombotisch thrombozytopenischen Purpura (TTP) und zur Vaskulitis.

Die Ursache der Gerinnungsaktivierung durch eine generalisierte Entzündung kann beruhen auf /13/:

  • Einem Systemic inflammatory response syndrome (SIRS) durch Trauma, Pankreatitis, Schlangenbiss. Die Aktivierung der Gerinnung erfolgt indirekt durch proinflammatorische Zytokine wie TNF-α, IL-6 und durch das Komplementsystem.
  • Einer Sepsis durch Komponenten der Mikroorganismen (Lipopolysaccharide, Endotoxin) oder durch bakterielle Exotoxine wie das α-Hämolysin der Staphylokokken.

Das klinische Bild kann durch eine Blutung, eine Thrombose oder die Kombination beider dominiert sein. Keines der Syndrome (DIC, MOF, HUS, TTP, Vaskulitis) ist für eine bestimmte Ursache oder einen bestimmten mikrobiellen Erreger spezifisch. Die Ausprägung ist von der Kondition des Patienten, bei Traumen vom Ort und Ausmaß und bei der Sepsis von Faktoren wie Virulenz, Menge und Eintrittspforte der Erreger sowie der antibiotischen Therapie abhängig.

Die bei Sepsis induzierte prokoagulatorische Aktivität ist generell schwerer als beim schweren Trauma, denn die prothrombotische Diathese ist systemisch. Thrombin wird nicht nur vom Gefäßendothel, sondern auch von aktivierten Makrophagen gebildet. Dadurch steht nahezu unbegrenzt TF zur Verfügung und die generelle Aktivierung der Gerinnung bewirkt einen starken Verbrauch von Gerinnungsfaktoren.

Die Hauptmerkmale der DIC bei der Sepsis sind /13/:

  • Die während der systemischen Inflammation gebildeten proinflammatorischen Zytokine TNF-α, ΙL-1 und IL-6 organisieren die Aktivierung der Gerinnung, regeln aber gleichzeitig die Fibrinolyse herunter. Es resultiert eine Imbalance zwischen intravaskulärer Bildung und der Entfernung von Fibrin.
  • Aus der Verminderung der anti-koagulatorischen Kapazität resultiert eine übermäßige Fibrinbildung und ein Verbrauch von Gerinnungsfaktoren und Antikoagulatoren. Die Folgen sind mikrovaskuläre Thrombosen mit multipler ischämischer Organschädigung (MODS) und Bildung von Hautnekrosen.

16.5.3.1 Gerinnungsaktivierung bei Sepsis

Der exogene Weg der Gerinnung wird durch den TF aktiviert. Der TF wird von aktivierten Monozyten/Makrophagen und Endothelzellen gebildet. Diese binden F VII, dieser wird aktiviert (F VIIa) und der TF/F VIIa-Komplex aktiviert F X zu F Xa, der dann Prothrombin in Thrombin umwandelt. Siehe auch Beitrag 16.1.3.2 – Thrombozyten basierte Bildung von Thrombin.

16.5.3.2 Antikoagulation bei Sepsis 

Bei Sepsis sind die anti-koagulatorischen Mechanismen gestört durch /13/:

  • Inaktivierung von Antithrombin (AT) durch Elastase, die von Granulozyten freigesetzt wird sowie die rasche Clearance von Thrombin-AT-Komplexen.
  • Verminderte Synthese von Thrombomodulin durch proinflammatorische Zytokine. Als Folge wird PC unzureichend aktiviert.
  • Relativen Mangel an Tissue factor plasminogen inhibitor (TFPI) zur Hemmung von TF.

Die Abschwächung der physiologischen anti-koagulatorischen Wirkung amplifiziert die Synthese von Thrombin und somit die Fibrinbildung.

16.5.3.3 Fibrinolyse bei Sepsis

Die Basisreaktion der Fibrinolyse ist die Spaltung von Fibrin durch Plasmin. Die Aktivierung der Fibrinolyse und die Bildung von Plasminogen, der Vorstufe von Plasmin, erfolgt durch den von Endothelzellen gebildeten Tissue-type plasminogen activator (t-PA) und den Urokinase-like plasminogen activator (u-PA). Die initial gesteigerte fibrinolytische Aktivität bei Sepsis wird stark reduziert durch folgende Vorgänge /13/:

  • Ansteigende Werte von PAI-1. Dieser bildet stabile Komplexe mit t-PA und u-PA und inaktiviert sie.
  • Die vermehrte Synthese von α2-Antiplasmin, das Plasminogen unter Bildung eines Plasminogen-α2-Antiplasmin-Komplexes inaktiviert.

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16.6 Hämostase bei Lebererkrankungen

Lothar Thomas

Die Physiologie der Hämostase ist eng mit der Leberfunktion verknüpft /12/. In der Leber werden:

  • Die meisten Gerinnungsfaktoren vollständig oder teilweise synthetisiert.
  • Die Inhibitoren der Gerinnung, die über eine Gegenregulation den Gerinnungsprozess ausbalancieren, gebildet. Inhibitoren sind Antithrombin, Protein C, Protein S, Plasminogen-Aktivator-Inhibitor (PAI-1) und α2-Antiplasmin.
  • Die Aktivatoren der Fibrinolyse, wie der Plasminogenaktivator, geklärt. Bei Leberschädigung ist dessen Halbwertszeit verlängert und es resultiert eine gesteigerte Fibrinolyse mit Blutungsbereitschaft. Auch die Clearance aktivierter Gerinnungs- und Aktivierungskomplexe sowie von Endprodukten der Fibrinogen/Fibrin-Umwandlung erfolgt durch das retikulo-endotheliale System der Leber.

Nicht in der Leber synthetisiert werden der von Willebrand-Faktor, der tissue Plasminogen Activator (t-PA) und der urinary Plasminogen Aktivator (u-PA).

Posttranslational modifiziert werden müssen die Vitamin K abhängigen Gerinnungsfaktoren II, VII, IX und X sowie die Inhibitoren Protein C und Protein S, um ihre physiologische Funktion zu erlangen. Alle diese Proteine haben in ihrer amino-terminalen Region mehrere Glutaminsäurereste, die durch eine Vitamin K abhängige Carboxylase in γ-Glutaminsäuren umgewandelt werden. Nur in dieser Form können die Proteine über Ca2+-Brücken an Phospholipidoberflächen binden und zur Bildung von Aktivierungskomplexen wie dem Prothrombinkomplex beitragen. Wird durch Mangel an Vitamin K die Bindungsstelle für Ca2+ nicht gebildet, ist das Gerinnungspotential vermindert.

Generell können Lebererkrankungen mit folgenden Hämostasestörungen assoziiert sein:

  • Verminderter Bildung von Gerinnungsfaktoren.
  • Erhöhtem Verbrauch von Gerinnungsfaktoren.
  • Bildung abnormer Gerinnungsfaktoren.
  • Gestörter Clearance von aktivierten Komponenten des Hämostasesystems.

Auch der Mangel an Vitamin K kann zu erheblichen Störungen der Hämostase führen. Das Verhalten von Hämostaseproteinen bei Lebererkrankungen und Vitamin K Mangel ist aufgeführt in Tab. 16.6-1 – Hämostasestörungen bei Lebererkrankungen und Vitamin K-Mangel.

Meist liegen unterschiedlich ausgeprägte Schweregrade der plasmatischen Hämostasestörung und der Thrombozytopenie vor und es resultiert eine ausgewogene Erniedrigung von pro- und anti-thrombogenen Faktoren /5/.

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16.7 Hämostase bei Nierenerkrankungen

Lothar Thomas

Patienten mit einer eingeschränkten Nierenfunktion haben nicht nur Störungen der plasmatischen Gerinnung und Blutungen, sondern auch thromboembolische Komplikationen.

Störungen der Thrombozytenfunktion und eine verlängerte Blutungszeit weisen auf eine primäre Hämostasestörung hin. Es kann aber auch das Gerinnungssystem gestört sein was an einer Verlängerung der TPZ (extrinsische Aktivierung) und der aPTT (intrinsische Aktivierung) erkannt werden kann. Vermindert sein können die Gerinnungsfaktoren FII, FVII und FX. Die Faktoren V und VIII sind normal, Fibrinogen ist oft erhöht. Die hämostatischen Störungen bei Einschränkung der Nierenfunktion sind aufgeführt in Tab. 16.7-1 – Hämostasestörungen bei renalen Erkrankungen.

16.7.1 Nephrotisches Syndrom

Hyperkoagulabilität, intraglomeruläre Koagulation und thromboembolische Komplikationen sind eine wesentliche Bedrohung des nephrotischen Patienten. Die Inzidenz dieser Ereignisse liegt bei 35 %, Patienten mit membranöser Glomerulopathie und schwerer Proteinurie haben das größte Risiko /1/. Häufige Ereignisse sind tiefe Venenthrombosen, Lungenembolie, Nierenvenenthrombose, aber auch Thrombosen peripherer Arterien und der Koronararterien.

Die häufig auftretende Nierenvenenthrombose verläuft häufig asymptomatisch, kann aber mit Flankenschmerz, Makrohämaturie und unerklärbar rascher Störung der Nierenfunktion einhergehen /2/.

16.7.2 Chronische Niereninsuffizienz

Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz zeigen häufig eine Störung der primären Hämostase mit Eccchymosen, Purpura, Epistaxis und Blutung aus Punktionsstellen, bedingt durch eine gestörte Thrombozytenfuktion. Starke Blutungen können bei Traumen oder während operativer Eingriffe mit einem Blutverlust auftreten /2/. Die Blutungszeit ist verlängert. Die Ursachen sind ein dysfunktioneller von Willebrand Faktor, die verminderte Bildung von Thromboxan, urämische Toxine und veränderte Granula der Thrombozyten. Die Wahrscheinlichkeit einer Hämostasestörung korreliert mit dem Ausmaß des Harnstoffanstiegs /3/. Die Einnahme von Hemmern der Thrombozytenfunktion (steroidale Antiphlogistika, Antibiotika) kann eine Blutung induzieren /4/.

Bei Patienten im Endstadium der chronischen Niereninsuffizienz und mit kontinuierlicher Hämodialyse besteht eine Hyperkoagulabilität mit einer erhöhten Inzidenz thromboembolischer Komplikationen wie koronare Herzerkrankung, ischämischer Schlaganfall und Thrombosierung des vaskulären Zugangs.

16.7.3 Nierentransplantation

Tiefe Venenthrombosen sind bei Nierentransplantierten häufiger als bei gleichaltrigen ohne Transplantation. Die Nierenvenenthrombose kommt in einer Häufigkeit von 0,5–4 % vor, insbesondere in den ersten Monaten nach Transplan­tation /2/. Die später auftretenden thromboembolischen Komplikationen, am häufigsten ist die Lungenembolie, sollen Cyclosporin bedingt sein. Cyclosporin fördert die Thrombozytenaggregation. Die schwere akute vaskuläre Abstoßungs bedingte Thrombosierung verursacht viele kleine Infarkte in der Nierenrinde. Die Thrombose kann wichtige Gefäße betreffen und zu einer kompletten Abstoßung des Organs führen.

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16.8 Hämostase bei Tumorpatienten

Lothar Thomas

Die Pathogenese maligner Erkrankungen ist eng mit dem Gefäßsystem assoziiert. Zwei Vorgänge sind von besonderer Bedeutungin der Pathogenese bei Tumorpatienten /1/:

  • Die Bildung neuer Blutgefäße (Tumorangiogenese).
  • Die Aktivierung des Gerinnungssystems (Koagulopathie).

So haben die Gefäße des Tumors /1/:

  • Eine erhöhte Durchlässigkeit für Plasmaproteine.
  • Ein verminderte Fähigkeit einen normalen Blutfluss aufrecht zu erhalten, mit den Folgen einer Stase.
  • Ein gering anti-thrombotisches Gefäßendothel, wodurch Thrombosen gefördert werden.

Somit können Tumoren folgende Erkrankungen auslösen:

  • Venöse Thromboembolien und tiefe Venenthrombosen.
  • Lungenembolien.
  • Syndrome, die einer disseminierten intravasalen Gerinnung vergleichbar sind.

Bis zu 90 % der Patienten mit metastasierenden Tumoren sind von einer dieser Koagulopathien im Verlaufe ihrer Erkrankung betroffen. Neben dem spontanen Auftreten von Hämostasestörungen im Verlaufe maligner Erkrankungen ist im Rahmen einer Tumortherapie (Operation, Zytostatika- oder Strahlentherapie) mit einer Akzeleration und eventuell klinischen Manifestation zu rechnen. Während solide Tumoren zu venösen thromboembolischen Ereignissen führen, ist bei Hämoblastosen auch mit Blutungskomplikationen zu rechnen und in einem Teil der Fälle mit beiden gleichzeitig /2/.

16.8.1 Prokoagulatorische Mechanismen von Tumorzellen

Der prothrombotische Status von Patienten mit Tumoren ist komplex, da Tumorzellen selbst das plasmatische Gerinnungssystem aktivieren können, aber auch Mechanismen, die in die maligne Transformation involviert sind, haben ebenfalls einen Einfluss. Das gilt beispielweise für die Expression der Mutation JAK2V617F bei myeloproliferativen Erkrankungen und die PML-RARα-Hybrid Genexpression bei der akuten promyeloischen Leukämie. In beiden Fällen ist die Genexpression mit einem prokoagulatorischen Phänotyp assoziiert /3/.

Tumorzellen exprimieren verschiedene prokoagulatorische Moleküle oder Partikel /3/:

  • Tissue factor (TF), ein transmembranes Glykoprotein und der normale Aktivator der Gerinnselbildung Siehe Abb. 16.1-7 – Kaskade der plasmatischen Gerinnung. Der TF bildet mit F VIIa einen Komplex , der den F X aktiviert und die extrinsische Gerinnungsaktivierung in Gang bringt (Abb. 16.8-1 – Aktivierung der Gerinnung bei malignen Tumoren). Die TF-Konzentration kann bei Tumorpatienten um bis zu 1.000-fach erhöht sein im Vergleich zu gesunden Kontrollen.
  • Cancer procoagulant, eine Cystein Protease, die den F X aktivieren kann.
  • Tf tragende Mikropartikel, kleine Membranvesikel, die von der Tumorzelle freigesetzt werden nach Aktivierung der Apoptose.
  • Proteine der Fibrinolyse wie Urokinase-type plasminogen activator (u-PA) und Tissue-type plasminogen activator (t-PA), sowie Plasminogen activator inhibitor 1 und 2 (PAI-1 und PAI-2).
  • Zytokine und Vascular endothelial growth factors (VEGF). Zytokine stimulieren die Synthese des Fibrinolyse-Inhibitors PAI-1 und regulieren die Expression von Thrombomodulin herunter, auf Grund dessen die Inhibition von F Va und F VIIa vermindert ist. Thrombomodulin hat eine wichtige antikoagulatorische Funktion. Mit Thrombin bildet es einen Komplex zur Aktivierung des antikoagulatorisch wirkenden Protein C, das die Faktoren Va und VIIa hemmt.
  • Expression von Adhäsionsmolekülen an der Zellmembran der Tumorzellen, wodurch verstärkt Thrombozyten und Endothelzellen adhärieren und eine Thrombusbildung initiiert wird.

16.8.2 Prävalenz der venösen Thromboembolien (VTE)

Etwa 20 % aller erstmaligen Fälle von VTE sind mit einer malignen Tumorerkrankung assoziiert. Das relative Risiko eine VTE zu entwickeln ist bei Tumorpatienten 7 fach höher als normal. Die Inzidenz einer VTE ist in den ersten Monaten nach Tumordiagnose höher als später. Tumoren, die biologisch aggressiv sind (frühe Metastasierung, kurze Überlebenszeit), haben eine hohe VTE Inzidenz /45/. Die Inzidenz ist besonders hoch bei Vorliegen eines metastasierten Tumors, und das Stadium der Metastasierung zum Zeitpunkt der Diagnose ist ein unabhängiger Risikofaktor der Entwicklung einer VTE innerhalb des ersten Jahres nach Diagnose des Tumors. Mucinöse Adenokarzinome haben eine höhere VTE Inzidenz als andere solide Tumoren. Patienten mit hämatologischen Neoplasien wie malignes Lymphom, Leukämie oder multiples Myelom haben zu einem relativ hohen Prozentsatz eine VTE. Auch haben schnell wachsende Tumoren eine höhere VTE Inzidenz.

In Tab. 16.8-1 – Inzidenz von venösen Thromboembolien bei malignen Tumoren innerhalb des ersten Jahres und Abhängigkeit vom Krebsstadium ist die Inzidenz von VTEs bei malignen Tumoren innerhalb des ersten Jahres und in Abhängigkeit vom klinischen Krebsstadium aufgeführt. Die Daten entstammen dem California Cancer Registry und wurden entnommen aus Lit. /4/.

Chronische Erkrankungen wie Niereninsuffizienz, Lebererkrankung, Hypertonie, Herzerkrankung, psychiatrische Leiden erhöhen die Inzidenz einer VTE bei Tumorpatienten erheblich.

Systemische Krebstherapien begünstigen das Entstehen einer VTE. So sind anti-angiogene Medikamente mit einer höheren Rate venöser und arterieller Thrombosen und auch Blutungen assoziiert. Auch die Therapie mit Erythropoese stimulierenden Agenzien erhöht die VTE Inzidenz.

Die Aktivierung der Gerinnung kann unspezifisch erfolgen durch Stase, Immobilisation des Patienten, Nekrose von Tumorgewebe, in Kombination mit einer Entzündung oder Infektion, durch Strahlen oder operativ und durch Fremdkörper wie venöse Katheder und Ports.

16.8.3 Hämorrhagische Diathese

Tumor bedingte hämorrhagische Diathesen sind seltener als die VTE und treten bevorzugt bei Hämoblastosen und fortgeschrittenen soliden Tumoren mit Metastasierung sowie unter Zytostatika- und Strahlentherapie auf. Ursachen sind eine disseminierte intravasale Gerinnung und Thrombozytopenien.

16.8.3.1 Leukämien

Eine Blutung kann der Diagnose der Leukämie mehrere Monate voraus gehen /6/. Die häufigsten prädiagnostischen Manifestationen sind petechiale Blutungen, Purpura und Ekchymosen, die zu 40–70 % zum Zeitpunkt der Diagnosestellung vorhanden sind. Etwa 90 % der akuten Promyelozytenleukämien entwickeln eine disseminierte intravasale Gerinnung, nicht selten mit fulminantem Verlauf /6/.Bei der chronisch myeloischen und chronisch lymphatischen Leukämie sind Blutungen weniger häufig.

16.8.3.2 Solide Tumoren

Blutungen können ein Problem bei soliden Tumoren sein /6/. Die intravaskuläre Gerinnung bei soliden Tumoren kann beständig auf niedriger Ebene als geringe disseminierte intravaskuläre Gerinnung (DIC) ablaufen oder als fulminante DIC mit massiver Blutung und Thrombosierungen. Die akute fulminante DIC in Assoziation mit einer Thrombozytopenie läuft mit einer Blutung an mehreren Stellen gleichzeitig ab. In akuter Form mit Thrombozytopenie tritt die DIC beim Pankreaskarzinom, dem muzinösen Adenokarzinomen des Bronchus, der Prostata, von Ovar und Gastrointestinaltrakt auf. Häufig läuft aber auch nur eine leichte kontinuierliche Verbrauchskoagulopathie ab, die sich in Form blauer Flecken, Schleimhautblutung, Petechien, Purpura und leichter gastrointestinaler Blutung äußern kann. Nicht selten sind diese Ereignisse mit Thrombosierungen gekoppelt. Die Triggerung erfolgt oft durch eine Zytostatikatherapie /6/.

16.8.4 Thrombozytopenie

Thrombozytopenien bei Krebspatienten beruhen auf eine Verdrängung der Megakaryopoese im Mark, einer disseminierten intravasalen Gerinnung, autoimmun bedingt, im Verlauf einer Chemotherapie oder bedingt durch eine Splenomegalie /7/.

Erkrankungen des Knochenmarks und Knochenmarksmitbeteiligung

Zu einer Verdrängung der Megakaryopoese kommt es ultimativ bei nahezu allen Leukämien, fortgeschrittenen Lymphomen, multiplen Myelomen und soliden Tumoren mit Knochenmarkmetastasen.

Hypersplenismus

Der M. Hodgkin und andere lymphoproliferative Erkrankungen mit Hypersplenismus können durch Zurückhalten von Thrombozyten in der Milz eine Thrombozytopenie bewirken.

Autoantikörper

Ein kleiner Teil der Tumorpatienten, insbesondere diejenigen mit lymphoproliferativen Erkrankungen, entwickeln Thrombozyten Antikörper. Nach der Transfusion von Thrombozyten kann bei bis zu 50 % der Patienten eine Alloimmunisierung gegen HLA-Determinanten der Spender erfolgen.

Zytostatikatherapie

Nach Absetzen der Therapie resultiert innerhalb von 1–3 Wochen ein Wiederanstieg der Thrombozytenzahl. Jedoch einige Substanzen wie Mitomycin und Nitrosoharnstoffe bewirken eine längere Suppression der Megakaryopoese.

16.8.5 Laboruntersuchungen

Eine Reihe von Markern der Hämostase wird vorgeschlagen um eine Aktivierung der Gerinnung zu erkennen. Dazu gehören D-Dimere, Thrombin-Antithrombin-Komplex, Prothrom­binfragment, Thrombin-Generationstest, PAI-1 und die Thrombozytenzahl /1/.

Als Risikofaktoren einer VTE gelten /8/:

  • Thrombozytenzahl über 350 × 109/l vor Chemotherapie. So hatten von ambulanten Tumorpatienten 21,9 % solche Werte und im Vergleich zu denjenigen mit Werten unter 200 × 109/l unter oder nach Chemotherapie eine dreifach höhere VTE Rate.
  • Eine Leukozytenzahl über 10 × 109/l
  • Signifikante Indikatoren sind auch ein erhöhtes CRP und eine erhöhte D-Dimerkonzentration.
  • Ein Risikomodell für die Chemotherapie-assoziierte VTE ist aufgezeigt in Tab. 16.8-2 – Prä-Chemotherapie-assoziierter Risikoscore für venöse Thromboembolie. Den jeweiligen Patientencharakteristika vor Chemotherapie wurde ein Riskoscore zugeteilt. Ein Score ≥ 3 weist auf ein VTE-Risiko unter Chemotherapie hin.

Klinik und Labordiagnostik der Hämostase bei malignen Erkrankungen sind aufgeführt in Tab. 16.8-3 – Hämostase bei malignen Erkrankungen.

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16.9 Präanalytik und Verfahren der Gerinnungsdiagnostik

Lothar Thomas

Die Präanalytk umfasst die Tätigkeiten der Blutentname, des Transports und der Verarbeitung von Proben der Blutgerinnung. Viele präanalytische Variable können das Ergebnis von Hämostasetests und damit wichtige diagnostische und therapeutische Entscheidungen beeinflussen. Das ist besonders wichtig in Institutionen, in denen die Gerinnungsanalytik zentralisiert ist aber die Blutentnahme dezentralisiert erfolgt. Das erfordert eine Standardisierung von Blutentnahme, Transport und Lagerung des Blutes vor der Zentrifugation und der Analytik /1/.

Bei den Laboranalysen, die Störungen die zu einer Blutung oder einer Thrombose führen können untersuchen, werden zwei Methoden unterschieden /2/:

  • Traditionelle Methoden, sie messen die Gerinnselbildung und basieren auf der Messung der Entstehung eines Koagels im Teströhrchen.
  • Die andere Methode bestimmt die Konzentration eines bestimmten Gerinnungsfaktors, Inhibitorproteins oder fibrinolytischen Proteins entweder mit einer immunologischer Methode (das Protein ist das Antigen) oder durch Bestimmung eines Enzym-spezifischen Substrates, das vom zu bestimmenden Protein (Gerinnungsfaktor) gespalten wird (amidolytischer Test) /2/.

16.9.1 Blutentnahme

Kanüle

Die Blutentnahme sollte mit einer großlumigen Kanüle, 21–19 G oder Butterfly-Kanüle erfolgen. Kleinere Nadeln werden bei Kindern oder Erwachsenen mit schlechten Venen benutzt /1/. Wird die Blutentnahme mit Nadeln kleineren Durchmessers durchgeführt, egal ob mit einem evakuierten Röhrchen oder mit einer Spitze entnommen wird, kommt es leicht zur Aktivierung von Thrombozyten und zur Lyse roter Blutzellen mit Hämolyse bedingten Störungen der Analytik. Werden Nadeln mit einem großen Durchmesser zur Blutentnahme genommen, können Turbulenzen des Blutstromes eine Hämolyse verursachen. Blutentnahmesets mit einer Schlauchverbindung in Kombination mit einer Nadel geringen Durchmessers, können eine Thrombozytenaktivierung und Koagelbildung verursachen aufgrund des langen Weges zwischen Nadel und dem Antikoagulanz enthaltenden Probengefäß.

Blutentnahmegefäß

Polypropylen oder silikonisiertes Glas.

Venenpunktion

Proben zur Bestimmung der plasmatischen Gerinnung sollten durch Venenpunktion gewonnen werden mit einem System, welches das Blut direkt in ein Antikoagulanz enthaltendes Glas- oder Plastikrörhrchen überführt. Das Blutentnahmesystem enthält typischerweise eine gerade Nadel, die an einen Adapter gesteckt wird, der das Probenröhrchen hält /1/. Die primäre Entnahme von etwas Blut in ein Wegwerfröhrchen und die eigentliche Entnahme in ein zweites Röhrchen ist zur Bestimmung vom TPZ, INR und aPTT nach den Empfehlungen des Clinical Laboratory Standard Institute (CLSI) nicht erforderlich /1/. Das gilt inzwischen auch für andere Parameter wie Antithrombin, Protein C und die Faktoren II, V, VIII, IX und X /3/.

Vermieden werden muss die Kontamination mit Infusionslösungen, wenn die Probennahme aus zentralen Venenkathedern oder arteriellen Zugängen erfolgt. Die Infusion sollte etwa 5 min vor der Stauung abgestellt werden. Erfolgt die Probennahme über eine Verweilkanüle kann es im Entnahmeschlauch zu einer Vermischung von Infusionslösung und Blut kommen mit der Folge, dass ein zu niedriger Hämatokrit vorliegt, was bei der Inspektion des Probenröhrchens nach der Zentrifugation auffällt /4/.

In der Intensivmedizin erfolgt die Blutententnahme auch aus arteriellen Zugängen. Bei Patienten mit Sepsis besteht kein Unterschied zwischen arteriellem und venösen Blut für die TPZ (INR), aPTT, Fibrinogen, die Erythrozyten-, Leukozyten- und Thrombozytenzahl. Im venösen Plasma wurde jedoch eine verminderte Aktivität von Antithrombin und eine höhere Konzentration der D-Dimere gemessen. Dafür wird die Bildung von kapillären Mikrothromben verantwortlich gemacht /5/.

Unsachgemäße Venenpunktion

Geht die Nadel paravenös oder wird Blut zu rasch abgezogen, kommt es zur Freisetzung oder Aspiration von Thromboplastin aus dem Gewebe mit nachfolgender Gerinnungsaktivierung. Diese erfolgt auch durch Blasen- und Schaumbildung.

Zu lange venöse Stauung

Stauung über 1 min kann eine lokale Aktivierung der Fibrinolyse bewirken.

16.9.2 Blut/Antikoagulanz-Verhältnis

Citratplasma ist das Standardmaterial. Zum Entzug der Ca2+ wird eine Trinatriumcitratlösung (0,109 mol/l bzw. 3,2 %) im Verhältnis 1 : 10 (1 + 9) mit dem Blut sofort nach Entnahme gemischt. Zwei Citratmoleküle binden 3 Ca2+ in dem Komplex C12H10Ca3O14 × 4 H2O.

Falsche Citrat-Plasma-Relation

Ein zu hoher Citratanteil führt zu einer verlängerten Gerinnungszeit, ein zu geringer, in Abhängigkeit vom Ausmaß, zu falsch langen (Teilgerinnung) oder falsch kurzen (normale Werte) Gerinnungszeiten. Bei koagulometrischen Tests wird ein mindestens 90 %iges Füllvolumen empfohlen. Die Wirkung des Füllvolumens auf das Resultat ist auch abhängig vom verwendeten TPZ- und aPTT-Reagenz. Eine Verlängerung des INR wurde bei einem Füllvolumen unter 90 % berichtet /6/.

Bei einem Hämatokrit über 0,55 liegt ein Überschuss von Citrat vor, dadurch werden vermehrt Ca2+ gebunden und die Gerinnungszeit der Globaltests in Sekunden ist verlängert. Empfohlen wir bei Entnahme von Blut mit einem 5 ml Entnahmerörchen vorher 0,1 ml Citratlösung zu entfernen. Bei einem Hämatokrit unter 0,35 muss der Citratanteil erhöht werden. Das bei der Probennahme zu entnehmende Blutvolumen kann korrigiert werden. Siehe Tab. 16.9-1 – Korrektur des Blutvolumens bei niedrigem Hämatokritwert.

Gewöhnlich kann 0,1 ml der Citratlösung (5 ml Probenröhrchen) bei der Mehrzahl der Proben entfernt werden, wenn der Hämatokrit 0,55 bis 0,65 beträgt /1/. Eine Rolle spielt auch die in den Blutentnahmeröhrchen enthaltene Citratlösung. So waren bei Bestimmung der TPZ mit Reagenzien verschiedener Hersteller Differenzen in der Gerinnungszeit von bis zu 8,8 % und der INR bis zu 10 % feststellbar /7/. Ursache ist die unterschiedlich starke Kontamination der Citratlösung mit Mg2+.

16.9.3 Zentrifugation

Zum Erhalt von Plasma mit einer Thrombozytenzahl unter 200 × 109/l wie es für die Bestimmung von TPZ/INR, aPTT, Antithrombin, Protein S, Protein C und von Willebrand Faktor ausreichend ist, wird eine relative Zentrifugalkraft (RCF) von 1.200–1.500 × g für 10 min empfohlen. Für Bestimmungen, bei denen die Thrombozytenzahl im Plasma unter 10 × 109/l betragen muss (anti-F Xa, Lupusantikoagulanz), ist eine RCF von 1.500 × g für mindestens 15 min erforderlich /1/. Nach Zentrifugation wird die Analytik direkt aus dem Probennahmeröhrchen durchgeführt oder aber in ein Sekundärgefäß zur Lagerung überführt.

16.9.4 Lagerung von Plasma oder Blut

Citratplasma /1/

Citratplasma ist bei Raumtemperatur zur Bestimmung von TPZ/INR, Thrombinzeit, Fibrinogen, Antithrobin und D-Dimeren bis zu 8 h stabil, die TPZ sogar bis 24 h. Die Stabilität der aPTT im nicht heparinisierten Plasma ist bis zu 4 h. Plasma für alle anderen Untersuchungen wie anti-F Xa, PC, PS und F V sollte nicht länger als 4 h bei Raumtemperatur gelagert werden.

Der Wert der INR im Citratplasma ist unter oraler Antikoagulation mit Cumarinen bei Raumtemperatur 24 h stabil. Das gilt auch für die Activated clotting time und die Faktoren II, VII, IX und X /7/.

Für die längerfristige Lagerung von Plasmaproben wird das Schockgefrieren bei –70 °C empfohlen (flüssiger Stickstoff). Verzögertes Einfrieren durch Stellen in den Tiefkühlschrank oder die Lagerung nur bei –20 °C führt zu veränderten Resultaten. Durch Tieffrieren und wieder Auftauen erfolgt abhängig vom Gerinnungstest, eine Veränderung der Werte /9/. So kommt es bei der TPZ durch Lagerung bei –20 °C nach 2 Monaten zu einer mittleren Abnahme um 15 %, nach 4 Monaten um 25 %, bei Schockgefrierung und Lagerung bei –70 °C aber nur um 15 % nach 4 Monaten. Die aPTT ist generell verlängert bis zu 10 % innerhalb von 3 Monaten, wenn nicht schockgefroren wird und bis zu 5 % wenn schockgefroren und bei –70 °C gelagert wird. Fibrinogen nimmt leicht durch Einfrieren und Auftauen zu. Generell wird empfohlen die TPZ und aPTT in frischen Proben zu messen, da das Einfrieren einen nicht vorhersehbaren Effekt auf die Resultate hat /8/.

Citrat-Vollblut

Eine Abweichung von unter 10 % ergibt sich bei 8 h und bis zu 24 h Lagerung bei Raumtemperatur für die TPZ, aPTT, Fibrinogen, Antithrombin, Thrombinzeit und D-Dimere. Bei Betrachtung der Änderung individueller Proben, können alle Parameter nach Lagerung von 8 h untersucht werden, denn nur 15 % der Proben zeigen eine Änderung des Resultates von mehr als 10 %.Klinische relevante Änderungen über 10 % wurden bei 24 stündiger Lagerung bei der aPTT bei 41 % der Proben festgestellt. Antithrombin und Fibrinogen zeigten individuelle Änderungen über 15 % bei 10 % der Proben /10/.

Für die Untersuchung der Thrombozytenfunktion mit Aggregationstests sollte das Citratblut innerhalb von 4 h untersucht werden, da es sonst zu einer verminderten Sensitivität der Thrombozyten gegenüber Plättchenagonisten wie z.B. ADP kommt. Nach einer Untersuchung /11/ kann die Lagerungszeit bis auf 24 h verlängert werden, wenn Heparin (150 U/ml, 1 : 9 v/v) anstatt von Citrat als Antikoagulanz verwendet wird.

16.9.5 Hämolyse

Das Clinical and Laboratory Standards Instititute /1/ empfiehlt die Bestimmung der TPZ und der aPTT nicht in Proben mit sichtbarer Hämolyse (≥ 0,3 g Hb/l oder ≥ 0,1 % hämolysierter Erythrozyten) durchzuführen. Die wahrscheinlichen Gründe sind, dass /12/:

  • Anionische Phospholipide, die von der Zellmembran freigesetzt werden, für die Gerinnungsfaktoren eine Oberfläche zur Aktivierung bieten, die Gerinnungsreaktion beschleunigen und somit die Gerinnungszeit verkürzen.
  • Anionische Phospholipide mit Thromboplastin um den aktivierten F VII kompetieren und somit die Gerinnungszeit verlängern.

In einer Untersuchung /12/ an hämolytischen Plasmen mit einer Hb-Konzentration von bis 7 g Hb/l verursachte die Hämolyse mit mechanischen Clot-detection assays nur eine Verlängerung der TPZ von 15,8 ± 8,4 sec auf 16,3 ± 8,7 sec und bei der aPTT von 31,6 ± 18 sec auf 32,5 ± 19 sec. In einer anderen Studie /13/ wurden bei einer Lyse von 0,5 % der Erythrozyten eine Verlängerung der TPZ und bei 0,9 % Lyse eine Verkürzung der aPTT und Verminderung der Fibrinogenkonzentration gemessen.

16.9.6 Hyperlipidämie und Hyperbilirubinämie

Hyperbilirubinämie, Hyperlipidämie und Hämolyse haben keinen wesentlichen Einfluss auf die Verfahren der Gerinnungsaktivitäts-Messung mit koagulometrischen Methoden, wohl aber auf die Messung mit optischer Detektion. Diese Systeme messen die Änderung der optische Dichte von entstehenden Substraten, bevorzugt bei 405 nm, aber auch bei einer höheren Wellenlänge, z.B. 570 nm, um validere Testergebnisse zu erhalten, da bei dieser Wellenlänge die Extinktion weniger durch Triglyceride, Bilirubin und Hämoglobin gestört wird /14/. Die Extinktionen sind aber bei dieser Wellenlänge deutlich niedriger. Die optischen Spektren von Bilirubin, Hämoglobin und Triglyceriden sind gezeigt in Abb. 16.9-1 – Optische Spektren von Bilirubin, Hämoglobin und Triglyceriden.

In einer Untersuchung /14/ wurde ein Verfahren mit optischer Detektion und Messung bei 405 nm und 570 nm mit einem Clot-detection assay verglichen. Die Werte dieses Verfahrens wurden als absolut richtig erachtet und der Prozentsatz richtiger Resultate der optischen Verfahren dazu in Beziehung gesetzt. Es zeigten sich in erheblichem Umfang Abweichungen ab Triglyceridwerten über 200 mg/dl (2,3 mmol/l), Bilirubin über 5 mg/dl (85 μmol/l) und Hämoglobin über 0,30 g/l. Siehe Tab. 16.9-2 – Ergebnisse eines optischen Peptidsubstrattests bei 405 nm und 570 nm mit einem koagulometrischen Test.

16.9.7 Verfahren der Gerinnungsdiagnostik

Die quantitative Bestimmung von Gerinnungsfaktoren und Inhibitoren der Gerinnung erfolgt als Funktions- oder Konzentrationsmessung. Funktionelle Tests messen die Aktivität eines oder mehrerer Gerinnungsfaktoren und haben den Vorteil, das funktionelle Verhalten der Gerinnungsfaktors widerzuspiegeln. Gemessen wird die enzymatische Aktivität; deshalb haben Änderungen im Testmilieu (Ionenstärke, pH, Temperatur, Oberfläche) einen Einfluss. Bei den Funktionstests werden unterschieden:

  • Klassische Gerinnungstests (koagulometrische Tests).
  • Tests mit synthetischen Peptidsubstraten und optischer Detektion.

16.9.7.1 Prinzip des Gerinnungstests

Die koagulometrischen Verfahren messen die Zeit bis die Miischung von Reagenz, Probe und Ca2+ beginnt zu gerinnen. Zur Bestimmung der TPZ wird der Gerinnungsvorgang gestartet durch Inkubation des Plasmas mit Thromboplastin und Ca2+. Die Zeit bis zur Bildung eines Fibringerinnsels wird gemessen (Gerinnungszeit). Die Gerinnungszeit korreliert mit der Aktivitätsabnahme der relevanten Gerinnungsfaktoren bzw. des relevanten Gerinnungsfaktors. Die Messung erfolgt mechanisch, z.B. vom Zeitpunkt des Starts der Gerinnung bis zum Stillstand einer rotierenden Kugel im Koagulometer durch ein sich bildendes Fibringerinnsel (Abb. 16.9-2 – Prinzip des Kugelkoagulometers). Das Ergebnis, ausgedrückt als % des Normalen wird von einer Standardkurve abgelesen, die mit Standardhumanplasma erstellt wurde.

Turbidimetrische Tests: Während des Gerinnungsvorgangs bilden sich in dem Reaktionsansatz Agglutinate, wodurch der Ansatz zunehmend trüber wird. Die Zunahme der Agglutinate ist ein Indikator der Gerinnselbildung und reduziert den Anteil des Lichts der die Kuvette passiert. Das Ergebnis wird berechnet aufgrund einer Abnahme der gemessenen Transmission pro Zeiteinheit. Das Ergebnis, ausgedrückt als % des Normalen wird von einer Standardkurve abgelesen, die mit Standardhumanplasma erstellt wurde.

Chromogene (amidolytische) Tests

Bei diesen Verfahren werden Peptidsubstrate eingesetzt. Es handelt sich um kurzkettige Peptide, die mit einem Indikator (Chromogen, Fluorogen) gekoppelt sind. Die Peptidsequenz ist so gewählt, dass das Substrat eine hohe Spezifität zum jeweiligen Gerinnungsfaktor hat. Durch den Gerinnungsfaktor wird der chromogene oder fluorogene Marker abgespalten, ändert dadurch sein Absorptionsspektrum und wird bei einer spezifischen Wellenlänge quantitativ detektiert. Die optischen Verfahren sind störanfälliger als die koagulometrischen Tests.

16.9.7.2 Plasmatische Gerinnungstests

Die Beurteilung der plasmatischen Gerinnung umfasst Tests zur Messung der plasmatischen Gerinnungszeit nach Zugabe von Ca2+. Die plasmatische Gerinnungszeit ist die Summation einer Folge von Vorgängen. Sie beinhalten die Kontaktreaktion, die Thromboplastinbildung, die Prothrombinkonversion und die Thrombin-Fibrinogen-Interaktion (Abb. 16.9-3 – Gerinnungsschema zum Verständnis der Labordiagnostik von TPZ, aPTT und TZ).

Die plasmatischen Gerinnungstests werden durchgeführt zur Diagnose, der Intervention, dem Management von Blutungen und Thrombosen und betreffen folgende Tests:

  • Die Thromboplastinzeit (TPZ) zur Überprüfung des extrinsischen Aktivierungswegs der plasmatischen Gerinnung (siehe Beitrag 16.10 – Thromboplastinzeit).
  • Die aktivierte partielle Thromboplastinzeit (aPTT) zur Überprüfung des intrinsischen Aktivierungswegs der plasmatischen Gerinnung (siehe Beitrag 16.11 – Aktivierte Partielle Thromboplastinzeit).
  • Die Thrombinzeit (TZ) ein Test zur Überprüfung von Störungen der Thrombin-Fibrinogen Interaktion (siehe Beitrag 16.12 – Thrombinzeit).
  • Fibrinogen zur quantitativen Bestimmung der Konzentration von Fibrinogen, da die Bestimmung der Thrombonzeit zu unempfindlich ist Änderungen der Fibrinkonzentration zu messen.
  • Endogene Thrombinzeitpotenzial zur Bestimmung der aktivierbaren Thrombinmenge bei Patienten mit Verdacht auf Hyper- oder Hypokoagulabilität (siehe Beitrag 16.14 – Endogenes Thrombinpotenzial).
  • Thrombelastographie. Es handelt sich um einen globalen funktionellen Test, der im perioperativen Management einer Transfusion komplexe Interaktionen von plasmatischer Gerinnung und Fibrinolyse anzeigt /15/.

16.9.7.3 Thrombelastographie (TEG)

Mit der TEG werden erfasst /15/:

  • Die Komponenten der primären (Thrombozyten-bezogenen) Hämostase.
  • Die Gerinnungsfaktor-abhängige sekundäre Hämostase.
  • Die Präsenz einer Hyperfibrinolyse.
  • Die Kombination von Hyperkoagulabilität und Hyperfibrinolyse.
  • Effekte einer unangemessenen Dosierung von Substanzen auf die Hämostase

Indikation

Die TEG ist indiziert /16/:

  • Bei der perioperativen Gabe von Blutprodukten zum Erhalt spezifischer Informationen zum Gerinnungsstatus und über eine Dysfunktion des Gerinnungssystems.
  • Beurteilung einer Trauma assoziierten Koagulopathie.
  • Erkennung einer Hyperfibrinolyse.
  • Erkennung einer disseminierten intravasalen Gerinnung
  • Bei thrombolytischer Therapie.

Die TEG gibt in Ergänzung zu konventionellen Tests (TPZ, aPTT, Thrombozytenzahl) Information über den Gerinnungsstatus und die Art einer Gerinnungsstörung, besonders in der perioperativen Phase.

Bestimmungsmethode

Prinzip: Die TEG besteht aus einem beheizten Probengefäß das In Längsrichtung bei 4° 45' oszilliert und in das alle 5 Sekunden ein Stempel eintaucht. Mit zunehmender Gerinnung der Probe wird die Bewegung auf den Stempel übertragen und als Kurve über die Zeit auf ein Registrierpapier übertragen. Die Geschwindigkeit der Gerinnselbildung und die Festigkeit des Gerinnsels beeiflussen die Bewegung des Stempels. Eine Software wandelt die Bewegungen des Stempels in quantitative Daten um und in eine graphische Darstellung, die repräsentativ für die Gerinnselbildung ist. Siehe Abb. 16.9-4 – Thrombelastogramm mit den Messparametern.

Untersuchungsmaterial

Venöses Citratblut (Blutentnahme: 1 Teil Na-Citrat 0,11 mol/l und 9 Teile Blut): 3 ml

Referenzbereich

Beispiel eines Systems:

  • Gerinnungszeit (R-Zeit): 100–240 sec
  • Gerinnselbildungszeit (k-Zeit): 30–110 sec
  • Maximale Gerinnselfestigkeit (MA): 53–72 mm
  • Prozentuale Lyse (% Abnahme der maximalen Gerinnselfestigkeit): Unter 15 %

Bewertung

Das Ergebnis eines TEG wird wesentlich durch die Zahl an Thrombozyten, die Konzentration von Fibrinogen und die Präsenz einer Hyperfibrinolyse beeinflusst. Diese ist ein wichtiges Problem der Trauma bedingten Gerinnungsstörung und erfordert eine antifibrinolytische Therapie, zusätzlich zum Ersatz mit Blut und Blutprodukten. Die Hyperfibrinolyse wird aber durch die im Labor eingesetzten Gruppentests nicht erfasst.

Weitere Einflussgrößen der TEG sind die F XIII Aktivität, Störungen der Fibrinpolymerisation durch z.B. D-Dimere und Thrombininhibitoren.

Zur Durchführung der TEG bei Hämophilie wird die intrinsische Aktivierung der Gerinnung mit Kaolin empfohlen /15/.

Zur Untersuchung auf den Mangel an Gerinnungsfaktoren, das von Willebrand Syndrom und zur Erkennung des Einflusses von Hemmstoffen der Thrombozyten ist die TEG zu unempfindlich /16/.

Siehe Tab. 16.9-3 – Bewertung der Messgrößen des Thrombelastogramms.

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16.10 Thromboplastinzeit (TPZ)

Lothar Thomas

Die TPZ ist der beste Screening Test zur Überprüfung des exogenen Aktivierungsweges. Gemessen wird die extrinsische Aktivierung des Faktors X durch den Komplex Gewebsthromboplastin-FaktorVII und die Aktivität der nachfolgenden gemeinsamen Endstrecke. Der Test ist sensitiv für den Mangel an FVII, FX, FV, FII und Fibrinogen. Siehe auch Abb. 16.9-3 – Gerinnungsschema zum Verständnis der Labordiagnostik von TPZ, aPTT und TZ). Zur Beurteilung der oralen Antikoagulation wird die TPZ als International Normalized Ratio (INR) angegeben.

16.10.1 Indikation

Indikationen sind /1/:

  • Erworbene oder angeborene Mängel an FVII, FX, FV, FII und Fibrinogen.
  • Präoperative Untersuchung auf eine Blutungstendenz bei Risikopatienten.
  • Monitoring der oralen Therapie mit Antikoagulantien.
  • Diagnostik des Vitamin K-Mangels (Neugeborene).
  • Überwachung der Substitutionstherapie mit Plasma (Fresh frozen plasma, Prothrombinkomplex).
  • Beurteilung der Syntheseleistung der Leber.
  • Kriterium von Score Systemen.

16.10.2 Bestimmungsmethode

Die TPZ misst die Gerinnungszeit des Plasmas in Gegenwart einer optimalen Konzentration von Gewebsfaktorextrakt.

16.10.2.1 Koagulometrische Methode nach Quick oder Owren

Prinzip: Im plättchenarmen Citratplasma wird nach Zusatz von Gewebsthromboplastin und Ca2+ die Umwandlung von Prothrombin in Thrombin gestartet und Fibrinogen in Fibrin überführt /3/. Die Fibrinbildungszeit (Gerinnungszeit) wird gemessen. Siehe auch Beitrag 16.9.7.1 – Prinzip der Gerinnungstests. Es handelt sich um den Zeitraum von der Reagenzzugabe bis zur Fibrinpolymerisation. Das Gewebsthromboplastin wird aus Gewebe (Kaninchenhirn, humane Plazenta) hergestellt und enthält als aktive Bestandteile Tissue factor und Phospholipide. Die Angabe der TPZ erfolgt in Sekunden oder als Quick-Wert in % der Norm /2/. Die Prozentwerte werden durch Herstellung einer Verdünnungsreihe eines Plasmapools gesunder Probanden mit A. dest. ermittelt. Bei einem Quickwert von 50 % der Norm hat die Probe die gleiche Gerinnungszeit wie ein Volumenteil Plasma verdünnt mit einem Volumenteil A. dest. Je niedriger das Gerinnungspotential der Probe, desto länger ist die Gerinnungszeit (TPZ) und desto niedriger ist der Quick-Wert in %.

Unterschieden wird die TPZ nach Quick und nach Owren /2/. Die Quick-Methode misst Fibrinogen und die Faktoren II, V, VII und X. Sie hat den Vorteil der Diagnostik des Gerinnungsfaktor Mangels, denn sie misst F V. Die TPZ nach Owren misst nur die Faktoren II, VII und X. In der oralen Antikoagulantientherapie hat die TPZ nach Owren den Vorteil, dass der von Vitamin K Antagonisten nicht betroffene FV nicht in die Bestimmung mit eingeht.

16.10.2.2 Chromogene Methode

Siehe auch Beitrag 16.9.7.1 – Prinzip der Gerinnungstests.

Prinzip: Analog zur koagulometrischen Methode wird bei der chromogenen Methode die Reaktion durch Zugabe eines Gewebsthromboplastins gestartet, das neben Ca2+ zusätzlich ein Thrombin-spezifisches chromogenes Substrat enthält (Abb. 16.10-1 – Testprinzip einer chromogenen Methode zur Bestimmung der TPZ). Auf Grund der höheren Affinität des chromogenen Substrats zu Thrombin in Relation zu Fibrinogen wird, sobald erste Spuren von Thrombin erzeugt sind, das chromogene Substrat gespalten und ein Farbstoff freigesetzt /3/. Ist bei der photometrischen Messung der Farbstoff Freisetzung (registriert bei 405 nm) ein definierter Schwellenwert der optischen Dichte erreicht, so wird dieser Zeitpunkt als Gerinnungszeit angegeben. Ist das chromogene Substrat fast vollständig umgesetzt, wird auch Fibrinogen gespalten. Da die entstehenden Fibringerinnsel eine zusätzliche optische Dichte verursachen, kann aus der Gesamtabsorption nach vollständigem Aufbrauchen beider Substrate (Chromogen und Fibrinogen) nach Abzug des stets fixen Anteils des zudosierten chromogenen Substrats, die Fibrinogenkonzentration berechnet werden (abgeleitetes Fibrinogen).

16.10.2.3 Kapilläre Vollblutmessung

Dieses Verfahren wird vorwiegend in der ambulanten Versorgung und Selbstkontrolle der Patienten eingesetzt.

Prinzip: Das Messgerät besteht aus einem tragbaren Batterie betriebenen Laserphotometer /4/. Kapilläres Vollblut, wird auf das vorgewärmte Auftragefeld eines Testträgers aufgegeben und mittels Kapillarwirkung in ein Reaktionsfeld gesogen. Dort vermischt es sich mit Kaninchenhirn-Thromboplastin, das an Eisenoxidpartikel gebunden ist und löst die Gerinnungskaskade aus. Das Blut wird so lange durch den Kapillarkanal in das Reaktionsfeld weiterbefördert, bis es gerinnt, wodurch die Erythrozyten zum Stehen kommen. Im Messgerät befindet sich unterhalb des Reaktionsfeldes ein Elektromagnet, der die Eisenoxidpartikel im regelmäßigen zwei Hertz-Rhythmus pulsieren lässt. Die Pulsation wird von reflektionsphotometrisch registriert. Mit der Bildung einer Fibrinmatrix wird die Bewegung der Eisenoxidpartikel behindert und schließlich gestoppt. Das bedeutet eine Abnahme der Reflexion, die vom Gerät als Start der Gerinnung registriert wird. Die Kalibration wird vom Hersteller durchgeführt und im Gerät gespeichert.

16.10.2.4 INR/ISI-Schema

Zu Gewährleistung einer internationalen Vergleichbarkeit der Messwerte und therapeutischen Bereiche der TPZ wird zur Überwachung der Therapie mit Antikoagulantien mit Vitamin K Antagonisten die Internationale Normalisierte Ratio (INR) empfohlen /5/. Bestimmt wird die TPZ-Ratio nach der in Tab. 16.10-1 – Berechnung der Thromboplastinzeit-Ratio und der International Normalized Ratio angegebenen Gleichung. Aus der TPZ Ratio wird vermittels des ISI die INR berechnet.

Der Internationale Sensitivitätsindex (ISI) ist der vom Hersteller angegebene Wert der analytischen Eigenschaften seiner Reagenz-Gerätekombination im Vergleich zum 1. WHO-Referenzthromboplastin (IRP 47/60) /15/. Je näher der ISI-Wert der Reagenz-Gerätekombination am Wert 1 liegt, desto mehr gleichen die Eigenschaften dem WHO-Referenzthromboplastin /6/.

Befundmitteilung

Die Gerinnungsaktivität der TPZ-Tests wird in Sekunden oder in % der Norm angegeben. Bei Patienten unter oraler Antikoagulation soll sie als International Normalized Ratio (INR) mitgeteilt werden.

16.10.3 Untersuchungsmaterial

  • Venöses plättchenarmes Citratplasma (Blutentnahme: 1 Teil Na-Citrat 0,11 mol/l, 9 Teile Blut): 1 ml
  • Kapillarblut, wird mit Natriumcitrat haltiger Kapillare entnommen: 0,025 bis 0,1 ml

16.10.4 Referenzbereich

Prozent der Norm

80–130 %

INR

0,85–1,15

Orale Antikoagulatientherapie: Therapeutische Bereiche siehe Tab. 16.10-2 – Venöse Thromboembolieprophylaxe: Zielwerte und Bereiche der INR.

Neugeborene: 30–70 %, Erwachsenenwerte werden nach wenigen Tagen erreicht.

16.10.5 Bewertung

Die TPZ misst die Integrität des extrinsischen Weges und die Endstrecke zur Fibrinbildung (Abb. 16.9-3 – Gerinnungsschema zum Verständnis der Labordiagnostik von Gruppentests). Beim Test nach Quick werden die Faktoren VIII, IX, XI, XII, XIII und hochmolekulares Kininogen (HMWK) nicht erfasst.

Eine Verlängerung der TPZ bewirken:

  • Orale Antikoagulantien (Vitamin K-Antagonisten).
  • Faktorenmangel.
  • Dysfibrinogenämie und Fibrin(ogen)spaltprodukte.
  • Antikörper gegen Gerinnungsfaktoren.
  • Neue orale Antikoagulantien

Mit Ausnahme des F IX erfasst die TPZ nach Quick 3 von 4 Vitamin K-abhängigen Faktoren (F II, F VII und F X). Sind die Thrombozytenzahl, die Blutungszeit und Thrombinzeit normal spricht, unabhängig von der aPTT, die Verlängerung der TPZ für eine Verminderung Vitamin K-abhängiger Faktoren oder des F V.

Geprüft wird über den F VII der exogene Aktivierungsweg sowie über die Faktoren X, V, II und Fibrinogen die gemeinsame Endstrecke des plasmatischen Gerinnungssystems. Da die Faktoren in der Leber gebildet werden, ist die TPZ ein gutes Kriterium zur Beurteilung der Syntheseleistung der Leber. Der F V-Mangel wird nicht mit der TPZ nach Owren erfasst.

Durch Vitamin K-Antagonisten wird die Synthese der vier prokoagulatorischen Faktoren II, VII, IX und X sowie der Inhibitoren Protein C und S funktionell gestört. Da die Faktoren II, VII und X mit der TPZ erfasst werden ist sie ein gutes Kriterium zum Monitoring der Thromboembolie-Prophylaxe (Tab. 16.10-2 – Venöse Thromboembolieprophylaxe: Zielwerte und Bereiche der INR).

Hämostasestörungen mit Verlängerung der TPZ sind aufgeführt in Tab. 16.10-3 – Hämostasestörungen mit einer Verlängerung der TPZ.

16.10.6 Hinweise und Störungen

Bestimmungsmethode

Die mangelnde Vergleichbarkeit der TPZ Werte, unterschiedlicher Hersteller kann beruhen auf:

  • Präparationen von Thromboplastin mit differenten Empfindlichkeiten gegenüber den Faktoren II, V, X und VII.
  • Unterschiedlicher Interferenz von PIVKAs ( Protein induced vitamin K absence) bei der Aktivierung der Gerinnung mit differenten Thromboplastinen. PIVKAs sind nicht-γ-carboxylierte Vorläuferproteine der Faktoren II, VII, IX und X und entstehen in Folge der Therapie mit Vitamin K Antagonisten.

Einflussgrößen und Störfaktoren

Neue orale Antikoagulantien: Rivaroxaban verlängert in normaler Dosierung die Gerinnungszeit der TPZ.

Stabilität: Für die Bestimmung der INR unter Antikoagulation bis zu 6 h bei Raumtemperatur /14/.

Ungenügendes Vorwärmen der Reagenzien: Verlängern die Gerinnungszeit der TPZ.

Heparin: Kann je nach Reagenz bei Konzentrationen von 0,8–2 U/ml Plasma die TPZ verlängern.

Fibrinogenspaltprodukte: Verlängern gewöhnlich in Konzentrationen > 50 mg/l die TPZ.

Vergleichbarkeit der Messergebnisse: Bei Angabe der INR ist eine Vergleichbarkeit der in unterschiedlichen Labors gemessenen Werte gegeben.

Medikamente: Penicilline bewirken eine Verkürzung der TPZ; besonders wichtig bei Kindern.

Hypertone NaCl-Lösung: Kontamination der Probe mit hypertoner NaCl-Lösung kann zu einer Verlängerung von TPZ und aPTT von > 10 % führen /15/.

Siehe auch Beitrag 16.9 – Präanalytik und Verfahren der Gerinnungsdiagnostik.

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16.11 Aktivierte Partielle Thromboplastinzeit (aPTT)

Lothar Thomas

Die aPTT ist der Screening Test zur Überprüfung des intrinsischen (endogenen) Aktivierungswegs der plasmatischen Fibrin-bildenden Gerinnung (siehe Abb. 16.9-3 – Gerinnungsschema zum Verständnis der Labordiagnostik von PT, aPTT und TZ). Die aPTT erfasst alle Gerinnungsfaktoren außer F VII, jedoch mit einer unterschiedlichen Sensitivität im Vergleich zur TPZ. Die aPTT ist nicht sensitiv für den Mangel kleinerer Gerinnungsfaktoren. Da die Aktivität mehrerer Gerinnungsfaktoren gemeinsam gemessen wird und somit kann eine Verlängerung der Gerinnungszeit aufgrund des Mangels eines Faktors durch die erhöhte Aktivität einzelner oder mehrere Faktoren maskiert werden. Die aPTT reagiert mit einer Verlängerung der Gerinnungszeit auf die Wirkung von Heparin /12/.

16.11.1 Indikation

  • Angeborener Mangel von FVIII (Hämophilie A), F IX (Hämophilie B) oder Mangel an von Willebrand Faktor
  • Erworbener Mangel an FVIII, FIX und FX.
  • Therapieüberwachung bei Antikoagulation mit parenteralen Antikoagulantien (unfraktioniertes Heparin, Hirudin, Aprotinin).
  • Überprüfung des intrinsischen Aktivierungswegs der Gerinnung, z.B. präoperativ zur Erfassung der Aktivitätsminderung eines Faktors (F VIII bei Hämophilie A, F IX bei Hämophilie B oder aber von F XI).
  • Abklärung einer anamestischen oder klinisch manifesten Blutungsneigung oder Thromboseneigung.
  • Verdacht auf Hemmkörper (Lupus-Antikoagulans, anti-F VIII) im Plasmatauschversuch.

16.11.2 Bestimmungsmethode

Partielle Thromboplastine sind Lipidreagenzien, die als Ersatz für Thrombozyten in koagulometrischen Tests eingesetzt werden. Aktivierte partielle Thromboplastine sind Mischungen aus Kontaktaktivatoren (mikronisierte Kieselsäure, Kaolin, Elagsäure) und partiellem Thromboplastin. Aktivierte partielle Thromboplastine werden verwendet zur Bestimmung der aPTT /12/.

Die PTT ist eine Modifikation der Plasma-Rekalzifizierungs-Zeit, ein Test, der im Thrombozyten reichen Plasma durchgeführt wird. Bei Durchführung der aPTT ist als Thrombozytenersatz ein Kontaktaktivator dem Reaktionsansatz hinzugefügt, aber die Wirkung der Thrombozyten im Gerinnungsvorgang wird nicht untersucht /2/.

Die Gabe von partiellem Thromboplastin Reagenz zum Plasma des Patienten bewirkt eine maximale Thrombozytenaktivität (aPTT Test) im Vergleich zur einfachen Zugabe von partiellem Thromboplastin wie das bei der Plasma-Rekalzifizierungs-Zeit der Fall ist.

16.11.2.1 Koagulometrische Methode

Prinzip: Rekalzifiziertes Citratplasma wird bei 37 °C mit aktiviertem partiellem Thromboplastin inkubiert. Durch Kontaktaktivierung werden F XII und F XI in ihre aktive Form überführt und die Gerinnungszeit (Zeit bis zur Bildung eines Fibringerinnsels) in Sekunden registriert. Die Gerinnungszeit ist von der Aktivität der Faktoren im endogenen Aktivierungsweges abhängig /3/.

Chromogene (amidolytische) Methode

Photometrische Bestimmung unter Verwendung eines chromogenen Peptidsubstrats analog der koagulometrischen Methode /4/. Prinzip siehe Beitrag 16.10.2 – Prinzip von Gerinnungstests.

16.11.3 Untersuchungsmaterial

Plättchenarmes Citratplasma (Blutentnahme: 1 Teil Natriumcitratlösung 0,11 mol/l, 9 Teile Blut): 1 ml

16.11.4 Referenzbereich

Erwachsene: Etwa 26–36 sec, abhängig vom Reagenz.

Referenzwerte bei Feten, Neugeborenen und Kindern: Siehe Tab.16.3-2 – Referenzwerte für Gerinnungstests bei Kindern im Vergleich zu Erwachsenen.

16.11.5 Bewertung

Die Gerinnungszeit der aPTT ist verlängert /15/:

  • In Fällen mit Mangel an F VIII, F IX, F XI auf 30–40 % des Werts des unteren Referenzbereichs
  • Bei Mangel an FII, FV und FX im Bereich unter 30 %.

Eine verminderte Fibrinpolymerisation (Dysfibrinogenämie) und FIbrin(ogen)-Degradationsprodukte (FDP) haben nur einen geringen Einfluß auf die Gerinnungszeit. Die aPTT ist nur verlängert bei hohen FDP Konzentrationen.

Die Reagenzien der verschiedenen Hersteller zeigen erhebliche Unterschiede bezugnehmend der Sensitivität gegenüber Faktorenmängeln, Heparin und Lupusantikoagulanz. Etwa 95 % der angeborenen Blutungsdiathesen gehen mit einer verlängerten aPTT einher. Da oft erst ein Faktorenmangel bei einem Abfall seiner Aktiviät unter 30–40 % zu einer Verlängerung der Gerinnungszeit der aPTT führt, werden leichte Faktorenmängel häufig nicht erkannt /1/.

Sind die Thrombozytenzahl, die Blutungszeit und Globaltests des plasmatischen Gerinnungssystems wie TPZ und Thrombinzeit normal, spricht eine verlängerte aPTT für eine Hämophilie A oder B, wenn zusätzlich noch entsprechende anamnestische Angaben vorliegen. Da eine Absenkung der F VIII:C-Aktivität und F IX-Aktivität auf Werte von unter 40 % der Norm bereits mit einer deutlich gesteigerten perioperativen Blutungsneigung einhergehen kann, ist die aPTT schon bei diesen Faktorenaktivitäten verlängert. F VIII:C ist der kleinmolekulare, die Gerinnungsaktivität vermittelnde Anteil des F VIII. Hämostasestörungen mit einer Verlängerung der aPTT zeigt Tab. 16.11-1 – Hämostasestörungen mit einer Verlängerung der aPTT.

16.11.5.1 Zusätzliche Tests bei einer verlängerten aPTT

Der Weg zur Abklärung einer verlängerten aPTT erfolgt über eine Ausschlussdiagnostik durch folgende Untersuchungen:

  • Thrombinzeit und evtl. Reptilasezeit zur Abklärung einer Heparinwirkung, Hypo- oder Dysfibrinogenämie.
  • Plasmatauschversuch zur Differenzierung von Faktorenmangel und Inhibitor. Die Normalisierung der aPTT durch Zugabe von Normalplasma zum Patientenplasma weist auf den Faktorenmangel, die bleibende Verlängerung auf einen Inhibitor hin.
  • Da die aPTT gegenüber der Thrombinzeit (TZ) durch Fibrin(ogen)-Spaltprodukte (FSP) weniger beeinflusst wird, muss auf deren Präsenz nicht untersucht werden, wenn die TZ normal ist.

16.11.5.2 Kontrolle der Antikoagulation mit Heparin

Durch die intravenöse Gabe von unfraktioniertem Heparin wird die Inhibitorwirkung des Antithrombins (AT) auf die Faktoren XII, XI, IX, X und II stark beschleunigt, und es resultiert eine Absenkung der endogenen Gerinnungsaktivität. Unter therapeutischer Antikoagulation mit unfraktioniertem Heparin werden Heparinwerte von 0,2–0,5 USP-Einheiten/ml Plasma erreicht, was im Mittel zur 1,5–2,5 fachen Verlängerung des aPTT-Ausgangswerts führt /6/. Werte < 1,5 sollen das Risiko einer unzureichenden Antikoagulation und Thrombosegefahr in sich bergen, Verlängerungen > 2,5 fach des Ausgangswerts vor Therapie die Gefahr einer Blutung anzeigen.

Die Kontrolle der Antikoagulation mit unfraktioniertem Heparin durch die aPTT ist aber aus folgenden Gründen unsicher /7/:

  • Die kommerziellen aPTT Reagenzien sind individuelle Testsysteme, die sich im Ursprung ihrer partiellen Thromboplastine unterscheiden. Die pauschale Angabe des therapeutischen Bereichs einer 1,5–2,5 fachen Verlängerung ist deshalb nicht richtig und kann zu unterschiedlichen Heparindosierungen führen.
  • Plasmen von Patienten mit Akute-Phase Reaktion haben niedrigere aPTT Werte und eine geringere Heparinempfindlichkeit als normale Kontrollen. Ursache soll die Erhöhung von Fibrinogen und F VIII sein. Insbesondere F VIII soll mit Heparinbindeprotein um Heparin konkurrieren.
  • Wird die aPTT aus Heparin haltigem Plasma nicht innerhalb von 30 min nach der Blutentnahme durchgeführt, resultiert eine Verlängerung der Gerinnungszeit. Diese ist nach 1 h etwa 20 % länger und nach 90 min etwa 60 % im Vergleich zum Ausgangswert.

Solche und weitere Unsicherheitsfaktoren machen es ratsam, die Kontrolle der antikoagulatorischen Intensität nicht mehr über die aPTT, sondern einen F Xa-basierten Test zu kontrollieren. Siehe Beitrag 16.28 – Monitoring der antithrombotischen Therapie.

Die Therapie mit niedermolekularen Heparinen kann nicht durch die aPTT kontrolliert werden, da sie eine gegen den F Xa gerichtete Aktivität aufweisen.

Rekombinantes Hirudin, ein alternatives Antikoagulanz führt in Abhängigkeit vom aPTT Reagenz zu einer Verlängerung der Gerinnungszeit von 17–40 % /8/. Oberhalb eines bestimmten Werts zeigt die aPTT keine lineare Dosis -Wirkungsbeziehung zu Hirudin. Es kommt zu einer Plateaubildung der Gerinnungszeit und somit wird eine Überdosierung nicht erkannt.

16.11.5.3 Labordiagnostik bei einer verkürzten aPTT

Eine verkürzte aPTT weist häufig auf ein präanalytisches Problem hin wie Fehler bei der Blutentnahme (zu lange Stauung), Behandlung der Probe (kräftiges Schütteln des Entnahmeröhrchens), zu lange Lagerung der Probe. Deshalb sollte die Untersuchung nach einer weiteren Blutentnahme nochmals erfolgen. Besteht die Verkürzung der Gerinnungszeit weiterhin, kommen in Frage /9/:

  • Erhöhung der FVIII Aktivität, denn dieser ist ein Akute-Phase-Protein.
  • Erhöhtes Risiko für thromboembolisches Ereignis.
  • Multiple Einflussgrößen wie Schwangerschaft, Hyperthyreose, Diabetes, maligner Tumor, Herzinfarkt.

16.11.6 Hinweise und Störungen

Referenzbereich

Der Referenzbereich ist von den individuellen Arbeitsbedingungen des jeweiligen Labors (aPTT Reagenz, Methode, Analysensystem) abhängig. Wenn möglich, sollte jedes Labor seinen eigenen Referenzbereich ermitteln (2,5.–97,5. Perzentile der Gerinnungszeiten von mindestens 40 gesunden Personen) /7/.

Angegeben werden sollte auch der untere Wert des Referenzbereichs, da die verkürzte aPTT eine Hyperkoagulabilität und die Voraktivierung der Probe auf Grund fehlerhafter Probennahme anzeigt.

APTT Reagenzien

Die Testeigenschaften des aPTT Reagenzes sind von der Art und Konzentration des partiellen Thromboplastins und des Oberflächenaktivators abhängig /7/. Als Ersatz des Plättchenfaktors 3 werden Phospholipide aus Plazenta, Hirnextrakten und Pflanzen verwendet, als Oberflächenaktivator Kaolin, Ellagsäure und Kieselsäure. Die analytische Sensitivität der aPTT Bestimmung ist deshalb abhängig vom verwendeten Reagenz. Das gilt sowohl für die Nachweisempfindlichkeit eines Faktorenmangels, als auch für die Heparintherapie oder das Erfassen von Lupusinhibitoren.

Durchführung der aPTT Bestimmung

Die Inkubationszeit für das jeweilige aPTT Reagenz muss eingehalten werden. Zu kurze Zeiten bewirken eine nicht reproduzierbare Verlängerung der aPTT.

Medikamente

Penicilline verlängern die aPTT (besonders wichtig bei Kindern), ebenfalls Valproinsäure. Rekombinantes Hirudin verlängert die Gerinnungszeit der aPTT /10/.

Neue orale Antikoagulantien: Rivaroxaban und noch stärker Dabigatran verlängern die aPTT.

Stabilität

Bei 20 °C 4 h, wenn das Plasma kein Heparin enthält. Zur Kontrolle der antikoagulatorische Intensität von Heparin, nach der Blutentnahme 1 h bei 4 °C /7/.

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9. Lippi G, Salvagno GL, Ippolit L, Franchini M, Favaloro EJ. Shortened activated partial thromboplastin time: causes and management. Blood Coagulation and Fibrinolysis 2010; 21: 459–63.

10. Köhler M, Dati F, Kolde HJ. Activated partial thromboplastin time position finding. Standardization of the method, interpretation of results and limits of applicability. Lab Med 1995; 19: 162–6.

11. Brandt JT, Triplett DA, Alving B, Scharrer I. Criteria for the diagnosis of lupus anticoagulants: An update. Thromb Haemostas 1995; 74: 1185–90.

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16.12 Thrombinzeit (TZ)

Lothar Thomas

Die Endphase der extrinsischen und intrinsischen Aktivierung des Gerinnungssystems ist die Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin, katalysiert durch die proteolytische Wirkung von Thrombin. Bei Bestimmung der TZ wird diese Reaktion isoliert betrachtet, in dem die Reaktivität und Konzentration von Fibrinogen ermittelt wird durch die Zugabe einer bestimmten Menge von Thrombin zum Patientenplasma und die Geschwindigkeit der Gerinnselbildung gemessen wird /2/.

Die TZ ist ein Screening Test zur spezifischen Kontrolle der Thrombin-Fibrinogen Interaktion. Von den Faktoren des plasmatischen Gerinnungssystems wird nur Fibrinogen erfasst, nicht aber der Fibrin stabilisierende F XIII.

16.12.1 Indikation

Routine Screening Test /1/:

  • Suchtest zur Erkennung der disseminierten intravasalen Gerinnung.
  • Abklärung einer manifesten Blutungsneigung.
  • Unklare pathologische Werte der TPZ und der aPTT (Ausschluss einer Polymerisationsstörung von Fibrin).
  • Sicherstellung, dass Proben zur Abklärung einer Thrombophilie kein Heparin oder Hirudin enthalten.
  • Fibrinolysetherapie. Erfassung des Gesamteffektes von Fibrinogenerniedrigung, von Fibrin(ogen)-Spaltprodukten und evtl. Heparin.
  • Kontrolle der Therapie mit Dabigatran.

16.12.2 Bestimmungsmethode

Während der Thrombinzeit wird durch Zugabe einer standardisierten Menge Thrombin zum Patientenplasma Fibrinogen gebildet. Die Auswirkungen von Plasma eigenen Thrombinbildungsstörungen auf die Fibrinbildung entfallen somit. Die Gerinnungszeit hängt nur von den unmittelbaren Einflüssen auf die Thrombin-Fibrinogen-Interaktion ab /2/.

Koagulometrische Methode

Prinzip: Nach Zugabe einer definierten Thrombinmenge zum Citratplasma wird die Gerinnungszeit in Sekunden gemessen /3/.

16.12.3 Untersuchungsmaterial

Plättchenarmes Citratplasma (Blutentnahme: 1 Teil Natriumcitratlösung 0,11 mol/l, mit 9 Teilen Blut vermischt): 1 ml

16.12.4 Referenzbereich

Etwa 16–24 sec in Abhängigkeit von der Thrombinaktivität und den Angaben des Herstellers.

16.12.5 Bewertung

16.12.5.1 Störungen mit Verlängerung der Thrombinzeit

Die TZ wird vom Labor ohne klinische Anforderung ergänzend durchgeführt, wenn /45/:

  • Die Gerinnungszeit der aPTT verlängert ist und der Verdacht auf das Vorhandensein von Thrombininhibitoren wie Heparin und Hirudin im Plasma besteht.
  • Störungen in der Konversion von Fibrinogen zu Fibrin vermutet werden. Die TZ ist verlängert bei Hypofibrinogenämie, Dysfibrinogenämie, Fibrin(ogen)-Spaltprodukten und monoklonalen Immunglobulinen.

Ist bei normaler Thrombozytenzahl, Blutungszeit, TPZ und normaler oder leicht verlängerter aPTT die TZ verlängert, so weist dieser Befund auf die Anwesenheit von Heparin im Plasma oder Vorhandensein von Fibrin(ogen)-Spaltprodukten, z.B. bei einer disseminierten intravasalen Gerinnung, hin.

Die TZ erfasst die Thrombin induzierte Fibrinbildung und Fibrinaggregation, d.h. den letzten Schritt der Gerinnung, nicht aber die Fibrinpolymerisation, eine kovalente Vernetzung der Fibrinketten durch F XIII.

Verlängert ist die TZ:

  • Wenn das dem Patientenplasma zugesetzte Testthrombin gehemmt wird, z.B. bei Heparintherapie oder dem Vorliegen von Thrombinantikörpern. Unter Therapie mit rekombinanten Hirudin ist die TZ im Mittel um 195 % und maximal um 282 % verlängert /6/.
  • Durch die Präsenz von Fibrin(ogen)spaltprodukten. Diese führen zu einer Störung der Fibrinaggregation, z.B. unter einer Fibrinolysetherapie.
  • Bei einer niedrigen Fibrinogenkonzentration (unter 0,6 g/l) oder eine Dysfibrinogenämie, z.B. bei schwerem Leberparenchymzellschaden.
  • Stark unter Behandlung mit Hirudin.

Unter Heparintherapie und Lysetherapie mit Streptokinase oder Urokinase wird ein therapeutischer Bereich angestrebt, der das 2–4 fache des oberen Referenzbereichswerts beträgt.

Bei Patienten mit schweren Infekten (Sepsis), Hepatopathie und ausgedehntem Myokardinfarkt ist die TZ ein besserer Indikator der Heparinwirkung als die aPTT. Mit letzterer wird auf Grund einer Heparin unabhängigen Verlängerung, z.B. durch Störung der Kontaktaktivierung mit Präkallikrein-Mangel, die Heparinaktivität zu hoch geschätzt /7/.

Hämostasestörungen mit verlängerter TZ sind aufgezeigt in Tab. 16.12-1 – Hämostasestörungen mit verlängerter Thrombinzeit.

16.12.5.2 Störungen mit Verminderung der Thrombinzeit

Verkürzte Gerinnungszeiten der TZ haben keine diagnostische Relevanz und können allenfalls ein Hinweis auf ein erhöhtes Fibrinogen sein.

16.12.6 Hinweise und Störungen

Turbidimetrisch und nephelometrisch messende Geräte geben bei gleichem Ansatz und Reagenz kürzere Gerinnungszeiten an als koagulometrisch messende Geräte.

Hohe Fibrinogenwerte können in Abwesenheit von Heparin die TZ verlängern. In Anwesenheit von Heparin haben sie dagegen einen verkürzenden Effekt und können die Detektion von Heparin, vor allem nach Einfrieren der Probe, unterdrücken.

Die ermittelte TZ hängt von der Konzentration und der Art des verwendeten Thrombins ab. Die Endkonzentration im Testansatz liegt meist bei 1 IU/ml Plasma.

16.12.7 Pathophysiologie

Durch die Wirkung von Thrombin auf Fibrinogen werden unter Abspaltung der Fibrinopeptide A und B Fibrinmonomere gebildet. Diese lagern sich zu löslichen Aggregaten zusammen, und durch die Wirkung des von Thrombin aktivierten F XIII und Ca2+ resultiert die Polymerisation zum unlöslichen quervernetzten Fibrin (siehe Beitrag 16.16 – Fibrinogen).

Die TZ wird Konzentrations verlängert abhängig von Heparin (Antithrombin-Wirkung) oder den Fibrin(ogen)-Spaltprodukten (Hemmung der Fibrinpolymerisation ab Konzentrationen von über 50 mg/l). Die Wirkung von Heparin wird erkannt durch die Durchführung von Tests mit Thrombin ähnlichen Enzymen, z.B. durch Bestimmung der Reptilasezeit.

Die TZ erlaubt keine Differenzierung zwischen Störungen der Thrombin-Fibrinogen-Interaktion und Störungen der Aggregation von Fibrinmonomeren. Hierfür müssen Tests mit thrombinähnlichen Enzymen parallel eingesetzt werden.

Literatur

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16.13 Tests mit Thrombin-ähnlichen Enzymen

Lothar Thomas

Batroxobin (Reptilase) und Thrombinkoagulase sind Enzyme mit Thrombin ähnlicher Wirkung, werden jedoch nicht durch Heparin beeinflusst:

  • Batroxobin spaltet von Fibrinogen das Fibrinopeptid A ab.
  • Die Thrombinkoagulase, ein Komplex aus der Staphylokoagulase der Staphylokokken und Prothrombin, spaltet Fibrinopeptid A und B ab.

16.13.1 Indikation

Die Bestimmung von Tests die Thrombin ähnliche Enzyme anwenden sind indiziert /1/:

  • Als Suchtest zur Erkennung von Störungen der Fibrinpolymerisation.
  • Zur Unterscheidung zwischen Thrombinhemmung und Störung der Fibrinpolymerisation bei verlängerter Thrombinzeit.
  • Bei der Fibrinolysetherapie zur Erfassung des Gesamteffektes der Verminderung von Fibrinogen, von Spaltprodukten des Fibrin(ogen)s und evtl. Heparin.
  • Zur Abklärung einer klinischen oder anamnestischen Blutungsneigung.

16.13.2 Bestimmungsmethode

Prinzip: Zur Bestimmung der Batroxobinzeit wird Citratplasma wird mit einer definierten Menge Batroxobin, zur Bestimmung der Thrombinkoagulasezeit mit einer definierten Menge Thrombinkoagulase versetzt und die Zeit von der Zugabe des Reagenzes bis zur Gerinnselbildung gemessen /234/. Der Ablauf der Bestimmung erfolgt vergleichbar der Thrombinzeit.

16.13.3 Untersuchungsmaterial

Plättchenarmes Citratplasma (Blutentnahme: 1 Teil Natriumcitratlösung 0,11 mol/l, mit 9 Teilen Blut vermischt): 1 ml

16.13.4 Referenzbereich

Batroxobinzeit:

Erwachsene 16–20 sec

Neugeborene 16–24 sec

Thrombinkoagulasezeit:

Erwachsene 15–24 sec

16.13.5 Bewertung

Die Batroxobinzeit und die Thrombinkoagulasezeit werden nur durch Störungen der Polymerisierung von Fibrinmonomeren beeinflusst.

16.13.5.1 Verlängerung der Gerinnungszeit

Ursachen einer Verlängerung der Gerinnungszeit sind:

  • Die Hemmung durch Spaltprodukte von Fibrin(ogen), da diese mit den Fibrinmomomeren lösliche Komplexe bilden. Die Hemmung der Fibrinaggregation ist abhängig von der Konzentration, so dass die Gerinnungszeiten der Tests mit Thrombin ähnlichen Enzymen mit der Konzentration der Spaltprodukte von Fibrin(ogen) korrelieren, allerdings erst ab Konzentrationen über 50 mg/l.
  • Eine niedrige Fibrinogenkonzentration.
  • Die Dysfibrinogenämie.

Nicht verlängernd auf die Gerinnungszeit wirken:

  • Thrombininhibitoren wie Heparin und Hirudin.
  • Immunglobuline, Penicilline, Protaminchlorid. Immunglobuline hemmen erst in hoher Konzentration die Polymerisation von Fibrinmonomeren. Selten gibt es Inhibitoren gegen Thrombin, die gleichfalls in der Kombination von Thrombinzeit und Tests mit Thrombin-ähnlichen Enzymen diagnostiziert werden können.

16.13.5.2 Lysetherapie

Wird eine Lysetherapie mit einer Heparintherapie kombiniert, so lässt sich die lytische Aktivität spezifischer mit der Batroxobinzeit und Thrombinkoagulasezeit als mit der Heparin abhängigen Thrombinzeit erfassen, da beide durch Heparin-Antithrombin-Komplexe nicht gestört werden.

Tab. 16.13-1 – Thrombinzeit im Vergleich zur Batroxobin- und Thrombinkoagulasezeit zeigt das Verhalten von Thrombinkoagulasezeit und Batroxobinzeit vergleichend zur Thrombinzeit bei Störungen der Hämostase /234/.

16.13.6 Hinweise und Störungen

Die Tests mit Thrombin ähnlichen Enzymen reagieren empfindlicher als die Thrombinzeit auf Erniedrigungen von Fibrinogen. Nicht selten kommt es bei Patienten der Intensivstation zu niedrigen oder zu stark erhöhten Konzentrationen von Fibrinogen, ohne dass die Fibrinogenspaltprodukte wesentlich erhöht sind. Die Tests mit Thrombin ähnlichen Enzymen weisen dann leicht verlängerte Gerinnungszeiten auf, die fälschlich als Ausdruck einer erhöhten Fibrinolyse interpretiert werden können.

Literatur

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16.14 Thrombin Generationstest

Lothar Thomas

Die Bildung von Thrombin ist ein fundamentales Ereignis des plasmatischen Gerinnungssystems. Der Thrombingenerations-Test (TGT) bestimmt die Menge des aktiven Thrombins das im Plasma oder Vollblut nach Rekalzifizierung entsteht. Der originale Test zur Bestimmung der Thrombingeneration ist technisch schwierig und zeitaufwendig. Es wurden deshalb Methoden entwickelt, die weniger schwierig und sensitiver sind und die vermittels chromogener oder fluorogener Peptidsubstrate das endogene Thrombinpotenzial (ETP) messen /1/. Das ETP repräsentiert die Menge an Thrombin einer Plasmaprobe die aus der Balance von prokoagulatorischem System (Thrombinbildung) und antikoagulatorischen System (Thrombinverbrauch) resultiert. Das prokoagulatorische System umfasst die Gerinnungsfaktoren abwärts von F XII, das antikoagulatorische System wird durch Antithrombin und Protein C repräsentiert /2/.

Durch Messung des ETP mit einem Thrombingenerations-Test (TGT) wird die Menge an aktivem Thrombin gemessen, die nach der Rekalzifizierung von Plasma oder Vollblut gebildet wird.

16.14.1 Indikation

Indikationen sind /2/:

  • Diagnose und Management kongenitaler hämorrhagischer Koagulopathien.
  • Vorhersage des Rezidivs nach unerwarteter Thromboembolie.
  • Management von Patienten unter Therapie mit Medikamenten der Thromboseprophylaxe.
  • Situationen mit geringer Aussage von TPZ und aPTT.

16.14.2 Bestimmungsmethode

Der TGT misst die Geschwindigkeit der Reaktionen zur intrinsischen Aktivierung nach Rekalzifizierung des Plasmas bei minimaler Thrombozytenwirkung und Oberflächenaktivierung. Im Unterschied zur TPZ und aPTT, die nur die Initiationsphase erfassen, bestimmt die TGT die Initiations- und die Propagationsphase (Verstärkungsphase) der Thrombinbildung /3/.

In der Propagationsphase

16.14.2.1 Calibrated automated thrombography (CAT) assay 

Prinzip: Jeder CAT-Test erfordert zwei Fluoreszezmessungen eines Patientenplasmas. In das Näpfchen einer Mikrotiterplatte (Messnäpfchen) werden zur Bildung von Thrombin Patientenplasma, Tissue factor und synthetische Phospholipid Partikel gegeben. In ein zweites Näpfchen (Kalibratornäpfchen) wird eine definierte Menge Thrombinkalibator zum Patientenplasma pipettiert, ohne dass die Gerinnung aktiviert wird. Der Thrombinkalibrator besteht aus Thrombin, dass an α2-Makroglobulin gebunden ist und so vor der Hemmung durch Proteaseinhibitoren des Plasmas geschützt ist. Anschließend wird in beide Näpfchen CaCl2 und fluorogenes Substrat gegeben, die Reaktion gestartet und die sich ausbildende Fluoreszenz nach Spaltung des Substrates durch ein Fluorometer in Real-time registriert. Die Fluoreszenz im Messnäpfchen entwickelt eine charakteristischen Kurve (Abb. 16.14-1 – Parameter der Messung des endogenen Thrombinpotenzials). Nach einer Lag phase (Verzögerungsphase), an deren Ende die Bildung einer kleinen Thrombinmenge steht, werden große Mengen Thrombin gebildet. Diese erreichen nach einer bestimmten Zeit ein Maximum. Die Fläche unter der Reaktionskurve ist das endogene Thrombinpotenzial. Die Reaktionskurve wird mit einem ins Messgerät integrierten Computerprogramm ausgewertet /3/.

Beurteilt werden folgende Parameter /34/:

  • T-lag, die Zeit ist definiert als diejenige, die erforderlich ist, 1/6 der Gipfelkonzentration zu erreichen. Sie zeigt eine gute Korrelation zur Gerinnungszeit des Plasmas.
  • T-Max, die Zeit bis zur maximalen Generierung von Thrombin.
  • C-Max, die maximal generierte Thrombinaktivität.
  • Das endogene Thrombinpotential (ETP), das identisch ist mit der Area under curve (AUC). Die ETP stellt die gesamte enzymatische Aktivität von Thrombin über der Zeit dar und wird generell als das prädiktivste Kriterium zur Beurteilung eines Blutungs- oder Thromboserisikos angesehen.

Eine verlängerte T-lag time, die Verminderung von C-max oder des ETP zeigen einen hypokoagulabilen (prähämorrhagischen) Zustand an. Umgekehrt zeigt eine Verkürzung der T-lag time, ein erhöhtes C-max und eine hohe ETP einen hyperkoagulabilen (prothrombotischen) Zustand an /2/. Eine Methode zur Bestimmung im Vollblut wurde beschrieben /5/.

16.14.3 Untersuchungsmaterial

Abhängig vom Verfahren, Thrombozyten armes oder Thrombozyten reiches Plasma oder Citratblut.

16.14.4 Referenzbereich

Abhängig vom Verfahren.

16.14.5 Bewertung

Thrombin, eine multifunktionelle Protease, ist der zentrale Regulator der Hämostase. Nicht hämostatische Mechanismen sind die Regulation des vaskulären Tonus, der vaskulären Permeabilität und regulatorische Funktionen bei Inflammation und in der Angiogenese.

Im koagulatorischen System aktiviert Thrombin die Thrombozyten, die Faktoren V, VIII, XI, XIII und PC. Seine wichtigste Funktion ist die Transformation von Fibrinogen zu Fibrin. Der größte Teil des Thrombins wird durch Antithrombin inaktiviert.

Thrombin katalysiert nicht nur seine Bildung in der Propagationsphase der Gerinnung (Abb. 16.1-7 – Kaskade der Gerinnungsaktivierung und assoziierte positive und negative Rückkopplung), sondern es hemmt auch seine eigene Bildung. Das geschieht auf folgende Weise: Thrombin und PC binden an Thrombomodulin des Gefäßendothels. Dabei wird PC aktiviert (APC). Unter Beteiligung von PS inaktiviert APC die Faktoren Va und VIIIa und dämpft somit eine hochregulierte Gerinnung. Siehe Abb. 16.21-1 – Aktivierung von Protein C und sein antikoagulatorischer Wirkungsmechanismus in Kombination mit dem Kofaktor Protein S.

16.14.5.1 TG im Vergleich zu TPZ und aPTT

Die Bestimmung des ETP ist ein besserer Marker der Gesamtfunktion der Hämostase als die Globaltests TPZ und aPTT /2/. Bei beiden Tests beginnt das Plasma schon mit der Clot-Bildung, wenn nur 5 % des Thrombins im Plasma generiert sind, die restlichen 95 % spielen bei der Reaktion keine Rolle mehr. Das Intervall vom Beginn der Reaktion bis zur Clot Bildung dauert bei gesunden Personen in der Regel 10–30 sec. In dieser Zeit werden aber Antikoagulatoren wie Antithrombin und PC im Plasma noch nicht komplett aktiviert. Denn Antithrombin benötigt zur Aktivierung Heparin-like substances und PC das Thrombomodulin. Diese Substanzen sind aber Bestandteil des Gefäßendothels und nicht des Plasmas. Auf Grund dieser Fakten sind TPZ und aPTT keine Tests, zur Erfassung des totalen Thrombins, das ja die Differenz aus koagulatorischer und antikoagulatorischer Aktivität ist. TPZ und aPTT sind konzipiert zur Diagnostik von Defekten der Gerinungsfaktoren der Prokoagulation und weniger der Antikoagulation /2/.

16.14.5.2 Klinische Bedeutung des ETP

Hämorrhagien

Auf der hämorrhagischen Seite korreliert das ETP gut mit der Blutungstendenz und dem Faktorenmangel, wenn Thrombozyten armes Plasma eingesetzt wird /6/. Bei Blutern mit nicht detektierbarem F VIII oder F IX soll im Thrombozyten reichen Plasma das ETP gut zwischen milden und schweren Blutern unterscheiden /7/.

Thrombophilien

Bei Patienten mit Thromboserisiko und bei Trägern angeborener thrombophiler Defekte wie dem Mangel an Antithrombin oder PC, den Trägern von Faktor V-Leiden oder der Prothrombin G20210A-Mutation oder bei Personen mit einer Imbalance pro- versus anti-Koagulation ist die TGT ein wertvoller Indikator zur Beurteilung der Hyperkoagulabilität. So wurde in vielen epidemiologischen prospektiven und retrospektiven Studien eine gute Korrelation zwischen der ETP und dem Risiko venöser Thromboembolien beschrieben /8/. Das bezieht sich sowohl auf das erste Ereignis als auch auf Rethrombosen. Auch bei den erworbenen Thrombophilien wie z.B. in der Schwangerschaft /9/ und beim Diabetes mellitus /10/ hat die Bestimmung des ETP eine diagnostische und prognostische Bedeutung.

Hämostasestörungen mit einer Veränderung des ETP sind aufgeführt in Tab. 16.14-1 – Hämostasestörungen mit einer Veränderung des endogenen Thrombinpotenzials.

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16.15 Gerinnungsfaktoren Einzelanalysen

Lothar Thomas

Untersuchungen zur Bestimmung von einzelnen Gerinnungsfaktoren (Gerinnungsfaktoren Einzelanalysen)werden durchgeführt bei Verdacht auf den hereditären Defekt eines Gerinnungsfaktors, eine erworbene Verminderung oder die isolierte Erhöhung. Im Vordergrund stehen die Faktoren VII, VIII, IX und der von Willebrand Faktor (vWF). Globaltests wie die Thomboplastinzeit (TPZ) und aktivierte partielle Thromboplastinzeit (aPTT) können erste Hinweise geben, weiterführend ist häufig die Bestimmung von Einzelfaktoren erforderlich.

Unterschieden werden hereditäre Faktorendefekte von erworbenen Mangelzuständen der Faktoren. Die erworbenen Mangelzustände beruhen auf Synthese- und Umsatzstörungen. Sie kommen im Rahmen einer Grunderkrankung vor und treten, ausgenommen dem Mangel an F XII, fast immer als kombinierter Defekt mehrerer Faktoren auf.

Eine besondere Rolle spielen F VIII, F IX und der vWF, denn sie können die Ursache für Hämorrhagien und venöse Thrombosen sein.

16.15.1 Indikation

  • Verdacht auf angeborenen Defekt oder erworbenen Mangel eines oder mehrerer Gerinnungsfaktoren bei Vorliegen einer Hämorrhagie.
  • Klärung des pathologischen Ausfalls eines oder mehrerer Globaltests: TPZ, aPTT, Thrombinzeit.
  • Therapiekontrolle bei Einsatz von Gerinnungsfaktoren Konzentraten.
  • Verdacht auf genetische Störung von F VIII, F IX und des vWF bei Patienten mit Thrombose.

16.15.2 Bestimmungsmethode

Zur Abklärung von Defekten der Gerinnungsfaktoren werden vorwiegend Einphasentests wie die aPTT oder TPZ und Mangelplasmen der Faktoren eingesetzt. Oft erfolgen zusätzlich immunologische Verfahren zur Bestimmung der Antigenkonzentration des Faktors.

Sekundär können molekularbiologische Untersuchungen erforderlich werden zur Feststellung, ob und welche genetische Veränderung des Gerinnungsfaktors vorliegt.

16.15.2.1 Koagulometrische Bestimmung von Einzelfaktoren

Prinzip: Die Aktivitäten der Faktoren II (Prothrombin), V, VII, VIII:C, IX, X, XI, XII, Präkallikrein (Fletcher-Faktor) und HK (High molecular weight kininogen) werden in der Routinediagnostik meist mit Einphasentests bestimmt. Es handelt es sich um Aktivitätsmessungen, die in einem einzigen Reaktionsablauf die Fibrinbildungszeit messen und Varianten der aPTT (Faktoren VIII:C, IX, XI, XII, Präkallikrein oder HK) oder der TPZ (Faktoren II, V, VII, X) sind. Eingesetzt wird Mangelplasma des Faktors, das mit Verdünnungen des Patientenplasmas versetzt wird. Die Tests sind so eingestellt, dass der Faktorengehalt des Patientenplasmas die Reaktionsgeschwindigkeit bestimmt /1/. Die Restaktivität der Mangelplasmen an dem Faktor beträgt unter 1 % /2/. Durch Extrapolation auf eine Bezugskurve wird der Messwert in Sekunden als Prozentwert der Aktivität ausgedrückt.

Aktivitätsmessungen werden auch mit speziellen chromogenen Substrattests, insbesondere für F VIII und F IX durchgeführt /3/. Dabei wird die Bildungsgeschwindigkeit eines Enzyms, z.B. F Xa, gemessen, indem dieses ein chromogenes Substrat umsetzt.

16.15.2.2 Bestimmung der Proteinkonzentration

Erfolgt mittels immunchemischer Verfahren. Prinzip siehe Kapitel 52.1.5 – Direkte Antigen- oder Antikörperbestimmung.

16.15.2.3 Genanalyse und Mutationsspektrum

Prinzipiell bestehen zwei Möglichkeiten der genomischen Diagnostik auf der Ebene der DNA /4/:

  • Direkte genomische Analyse: Identifizierung der Mutationen im betroffenen Gen.
  • Indirekte genomische Analyse: Charakterisierung von Markern wie Restriktionsfragmentlängen-Polymorphismen (RFLPs), Short tandem repeats oder Variable number tandem repeats (VNTRs), die eng mit der im Gen lokalisierten Mutation gekoppelt sind.

16.15.3 Untersuchungsmaterial

Plättchenarmes Citratplasma (Blutentnahme: 1 Teil Natriumcitratlösung 0,11 mol/l, mit 9 Teilen Blut vermischt): 2 ml

16.15.4 Referenzbereich

Gerinnungszeit:

Faktoren II, V, VII, IX, X, XI

70–120 % der Norm

Faktoren VIII, XII, HK;

Präkallikrein

70–150 % der Norm

16.15.5 Bewertung

Der Mangel an Gerinnungsfaktoren bei hereditären und erworbenen Gerinnungsstörungen betrifft die Afibrinogenämie, den Mangel an Prothrobin and Mangel an FV, FVII, FVIII, FIX, FX, FXI, FXII, FXIII und den an angeborenen Mangel an Vitamin K /5/.

16.15.5.1 Hereditäre Faktorendefekte

Bei den angeborenen Faktorendefekten werden Dys- von Aproteinämien unterschieden. Während im ersten Falle durch eine Punktmutation eine einzelne Aminosäure ausgetauscht ist, z.B. bei gewissen Formen der Hämophilie A, ist im zweiten Fall die genetische Information so verändert, dass sie entweder überhaupt nicht gelesen werden kann oder die fehlerhafte mRNA sofort wieder abgebaut wird. Beide Formen können homozygot oder heterozygot vererbt werden.

Homozygote Faktorenmängel weisen extrem niedrige Restaktivitäten auf, heterozygote dagegen Werte um 20–50 % der Norm. Für die autosomal vererbten und kodierten Gerinnungsfaktoren bedeutet dies, dass für eine normale Aktivität die genetische Information beider Autosomen vorhanden sein muss.

Dysproteinämien können von Aproteinämien nur mit Hilfe immunchemischer Methoden, z.B. der Immunfixations-Elektrophorese, unterschieden werden. Das beobachtete klinische Bild der Blutungsneigung korreliert streng mit der verbliebenen Restaktivität. Hereditäre Faktorenmängel sind aufgeführt in Tab. 16.15-1 – Hämostasestörungen mit hereditärer Verminderung von Gerinnungsfaktoren.

16.15.5.2 Hereditäre Gerinnungsfaktoren Erhöhung

Erhöhte Konzentrationen von Gerinnungsfaktoren und ihre Genotypen sind potentielle Kadidaten für die Assoziation mit venösen und arteriellen Thrombosen. Von Bedeutung sind die Faktoren VIII, IX und der von Willebrand Faktor (vWF).

VWF

Der vWF wird von Endothelzellen und Makrophagen gebildet. Seine wesentliche Funktion ist die Anheftung von Thrombozyten an durch Verletzung freigesetztes Kollagen der Gefäßwand. Erhöhte Konzentrationen des vWF-F VIII-Komplexes zeigen eine Assoziation mit venösen und arteriellen Thrombosen. So haben Personen, die nicht die Blutgruppe 0 haben, ein erhöhtes Thromboserisiko das wahrscheinlich auf einer um 25–30 % höheren Konzentration des vWF-F VIII-Komplexes beruht /10/.

Faktor VIII

Erhöhungen von F VIII sind mit dem erhöhten Risiko venöser Thrombosen assoziiert. In der Leiden-Thrombophilie-Studie hatten Patienten mit Werten über 150 IU/dl ein 5 fach erhöhtes Thromboserisiko. Patienten mit Werten über der 90. Perzentile eines Kontrollkollektives (über 294 IU/dl) hatten innerhalb von 30 Monaten ein Rezidivrisiko, dessen Inzidenz 6,7 fach höher war als das derjenigen mit niedrigeren Werten /11/. Vielfach sind erhöhte F VIII-Konzentrationen verantwortlich für eine erworbene APC-Resistenz, wenn die F V-Leiden-Mutation als Ursache ausscheidet.

Faktor IX

Der aktivierte F IX (F IXa) ist ein Gerinnungsfaktor, der eine wesentliche Rolle in der Aufrechterhaltung der Thrombin- und somit auch der Fibrinkonzentration während der intrinsischen Gerinnungsaktivierung spielt. In einer Studie /12/ wurde gezeigt, dass eine A>G Sequenzvariante im Gen das den F IX kodiert (rs 6048, F9 Malmö) mit der tiefen Venenthrombose assoziiert ist.

16.15.5.3 Erworbene Gerinnungsfaktorverminderung

Erworbene Verminderungen von Gerinnungsfaktoren kommen häufiger vor als hereditär bedingte und meist sind mehrere Gerinnungsfaktoren betroffen. Die Ursachen von Hämostasestörungen mit erworbener Verminderung von Gerinnungsfaktoren zeigt Tab. 16.15-2 – Hämostasestörungen mit erworbener Verminderung von Gerinnungsfaktoren.

16.15.5.4 Faktorensubstitution und Verlaufskontrolle

Die Substitutionen von Faktoren kann bei angeborenen plasmatischen Gerinnungsstörungen, z.B. dem von Willebrand Syndrom, der Hämophilie A und B und den seltenen isolierten Mängeln der Faktoren II, VII, X, XI und XIII erforderlich sein /1617/.

Die erworbenen plasmatischen Gerinnungsstörungen treten gewöhnlich als akute Blutungskomplikation peri- oder postoperativ auf oder im Rahmen einer fortgeschrittenen Lebererkrankung sowie bei Störungen im Säure-, Basen- und Elektrolythaushalt, z.B. hämolytisch-urämisches Syndrom.

Vor schweren operativen Eingriffen werden Aktivitäten der Gerinnungsfaktoren von etwa 60 % gefordert, bei kleineren Eingriffen, bei denen durch lokale Blutstillungsmaßnahmen das Blutungsrisiko beschränkt werden kann, mindestens 35 %.

Muss präoperativ bei bekanntem Faktorenmangel substituiert werden, so ist vor Substitution der Ausgangswert durch einen Einphasentest und einen Globaltest zu bestimmen und ebenfalls als Kontrolluntersuchung nach Substitution. Bei Operationen über 3 h Dauer muss intraoperativ kontrolliert werden, ebenfalls bei allen Blutungen während des operativen Eingriffs. Sofort postoperativ wird nochmals kontrolliert und ein- bis zweimal täglich bis zum Abschluss der Wundheilung.

Das Dosierungsschema zur Faktorensubstitution richtet sich nach dem Körpergewicht des Patienten und der Halbwertszeit der Gerinnungsfaktoren (Tab. 16.15-3 – Erforderliche Aktivität und Überwachung der perioperativen Phase bei Faktorenmangel).

Eine Einheit Gerinnungfaktor ist diejenige Aktivität, die in 1 ml eines Citratplasmapools gesunder Blutspender enthalten ist. Für die Faktoren II, VII, VIII:C, IX und X existieren Primärstandards der WHO. Die Gabe von 1 Einheit eines Gerinnungsfaktors pro kg Körpergewicht erhöht die Aktivität um 1 %. Nach operativen Eingriffen soll etwa 8 Tage eine Aktivität von mindestens 60 % und für die weiteren 4–8 Tage von mindestens 30 % erreicht werden.

Vor der Substitution von Gerinnungsfaktoren, z.B. bei operativen Patienten mit Leberparenchymschäden oder bei Patienten, die intraoperativ massiv transfundiert wurden, muss eine Bestimmung von Antithrombin durchgeführt werden. Denn die Substitution mit gerinnungsfördernden Faktoren kann bei Antithrombinmangel Thrombosen oder eine Verbrauchskoagulopathie bewirken.

Die Substitution von Gerinnungsfaktoren kann erfolgen mit:

  • Fresh frozen Plasma: Dieses enthält sämtliche Gerinnungsfaktoren nach dem Auftauen mit einer Restaktivität von über 70 % (≥ 0,7 E). Die Substitution eines stärkeren Faktorenmangels scheitert an Volumenproblemen, da der Patient mit einem zu hohen Plasmavolumen belastet wird; etwa 1 ml Plasma/kg Körpergewicht zur Aktivitätsanhebung um 1 %.
  • PPSB: Enthält den Prothrombinkomplex (Faktoren II, VII, X, IX, Protein C und S). Verminderungen des Prothrombinkomplexes resultieren aus einer Bildungsstörung, entweder bedingt durch einen Leberparenchymschaden oder einen Vitamin K Mangel. Eine verminderte Aktivität des Prothrombinkomplexes liegt ebenfalls bei der Verbrauchkoagulopathie vor.
  • Konzentrate der Faktoren VIII, IX, XIII, Protein C.

16.15.6 Hinweise und Störungen

Wenngleich das zu untersuchende Plasma soweit verdünnt wird, dass andere Einflüsse als die des zu untersuchenden Faktors ausgeschaltet sein sollten, können hohe Konzentrationen von Heparin, Autoantikörpern, Fibrin(ogen)spaltprodukten und anderen hemmenden Substanzen zu erniedrigten Wiederfindungen führen.

Durch die Entnahme oder Lagerung aktivierter Proben können sich falsch-hohe Werte ergeben. Das gilt besonders für die Bestimmung des F VIII und anderer Faktoren des endogenen Gerinnungssystems.

16.15.7 Pathophysiologie

Fast alle Gerinnungsfaktoren werden in der Leber gebildet. Erworbene Mangelzustände der Faktoren sind immer die Folge eines Grundleidens und beruhen entweder auf einer Synthesestörung (praktisch alle Lebererkrankungen, insbesondere toxisches Leberversagen, Schockleber) oder auf einem erhöhten Umsatz, erkennbar an der verkürzten Halbwertszeit der Faktoren.

Die Ursachen des erhöhten Umsatzes (Verbrauchs) beruhen im Wesentlichen auf folgenden Mechanismen:

  • Disseminierte intravasale Gerinnung in Folge intravasaler Thrombinbildung und Hyperfibrinolyse (Verbrauchskoagulopathie).
  • Erhöhte Fibrinolyse (Plasminämie).
  • Freisetzung von proteolytischen Enzymen, z.B. lysosomale Enzyme wie die PMN-Elastase bei Leukozytenzerfall.
  • Abnorme Verluste, z.B. beim nephrotischen Syndrom, bei der exsudativen Enteropathie, durch Exsudation in den Ascites oder durch Blutverluste.
  • Adsorption an abnorme Oberflächen, z.B. an Amyloidfibrillen bei Amyloidose, Tumorzellen, geschädigte Endothelzellen.

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16.16 Fibrinogen

Lothar Thomas

Fibrinogen, das Plasmaprotein des Gerinnungssystems mit der höchsten Konzentration, hat eine Schlüsselrolle im hämostatischen System. Durch die Thrombin katalysierte Abspaltung von Fibrinopeptid A und Fibrinopeptid B wird Fibrinogen in Fibrin überführt. Fibrin polymerisiert spontan und bildet doppelsträngige Protofibrillen, die sich zu verzweigten Fibrinfasern unter Bildung des Fibrinclots zusammen­lagern /1/. Niedrige Fibrinogenkonzentrationen sind mit Blutungen, hohe mit Thrombosen assoziiert.

16.16.1 Indikation

  • Präoperativ bei Patienten mit vorliegender oder anamnestischer Blutungsstörung oder bei klinischer Indikation (erhöhte Leberenzyme, HELLP-Syndrom).
  • Intra- und perioperativ bei starkem Blutverlust und massivem Volumenersatz.
  • Ausschluss einer disseminierten intravasalen Gerinnung in Kombination mit Antithrombin, D-Dimeren TPZ und aPTT.
  • Erkennen von angeborenen oder erworbenen Mangel an Fibrinogen und von Defektzuständen ( Hypofibrinogenämie, Dysfibrinogenämie, Afibrinogenämie).
  • Überwachung der fibrinolytischen Therapie, z.B. mit Ancrod oder Defibrase.
  • Nachweis einer erhöhten Fibrinogenkonzentration als Risikoindikator arterieller Verschlusskrankheiten.
  • Abklärung abnormaler Analysenergebnisse in den koagulometrischen Gruppentests TPZ, aPTT und TZ.

16.16.2 Bestimmungsmethode

Die Fibrinogenkonzentration kann mit unterschiedlichen Vefahren bestimmt werden:

  • Für die Routinediagnostik hat sich die indirekte koagulometrische Bestimmung nach Clauss durchgesetzt. Die Methode reagiert empfindlich auf die Präsenz von Heparin und Fibrinogenspaltprodukten.
  • Die aus der TPZ-Bestimmung abgeleitete Bestimmung von Fibrinogen kann bei Patienten mit vorhersehbaren normalen Fibrinogenwerten angewendet werden.
  • Immunchemische Verfahren werden zur Abklärung von Dysfibrinogenämien eingesetzt.

16.16.2.1 Koagulometrischer Test

Prinzip: Fibrinogen wird bestimmt durch Verdünnung des Patientenplasmas (1 : 10) und Zugabe eines Überschusses an Thrombin (100 U/ml) um den Einfluss von Inhibitoren zu reduzieren. Die Zeit bis zur Bildung eines Gerinnsels wird gemessen (Methode nach Clauss). The Gerinnungszeit verhält sich umgekehrt proportional zur Fibrinogenkonzentration. Die Gerinnungszeit wird verglichen mit der eines normalen Plasmapools. Zur Durchführung des Tests wird 1 : 10 mit 0,020 mmol/l Barbitalpuffer verdünntes Plasma für 5 min. auf 37 °C gewärmt und die Reaktion durch Zugabe von Thrombin gestartet /23/.

16.16.2.2 Total ausfällbares Fibrinogen

Prinzip: Bei dieser definitiven Referenzmethode wird durch Thrombinzusatz zu Citratplasma Fibrinogen als Fibringerinnsel in Abwesenheit von Ca2+ ausgefällt. Epsilonaminocapronsäure wird hinzugegeben um die Lyse des Fibrinclots durch Plasmin zu verhindern. In den Clot inkorporierte Plasmaproteine werden durch Waschen des Clots entfernt. In Abwesenheit von Ca2+ ist der Clot nicht stabilisiert und in konzentrierter Harnstofflösung löslich. Die Fibrinogenkonzentration wird in g/l bestimmt, entweder durch Messung der Lichtabsorption bei 282 nm oder durch Bestimmung des Tyrosingehalts mit Folin-Reagenz /45/.

16.16.2.3 Kinetischer Trübungstest

Prinzip: Batroxobin, ein Thrombin ähnliches Enzym aus dem Speichel der Schlange Bothrops atrox, spaltet von Fibrinogen das Fibrinopeptid A ab. Dabei entstehende Fibrinmonomere polymerisieren und bewirken eine Trübungszunahme. Diese ist unter den gewählten Reaktionsbedingungen linear und kann bei 340 oder 405 nm gemessen werden. Die Absorptionszunahme pro Zeiteinheit ist der Fibrinogenkonzentration direkt proportional. Das Patientenplasma wird unverdünnt eingesetzt /6/.

16.16.2.4 Immunchemische Verfahren

Prinzip: Unter Einsatz eines spezifischen Antiserums gegen Fibrinogen werden immunchemische Verfahren wie die radiale Immundiffusion, Immunnephelometrie oder Immunturbidimetrie angewendet /7/.

16.16.2.5 Abgeleitetes Fibrinogen (Derived fibrinogen)

Prinzip: Bei Anwendung der nephelometrischen oder turbidimetrischen Gerinnseldetektion zur Bestimmung der TPZ ist die Trübung direkt proportional der koagulierbaren Fibrinogenkonzentration. Bei Bestimmung der TPZ ist ein bestimmter Grenzwert der optischen Dichte für die Gerinnungszeit prädefiniert. Jedoch wenn dieser Grenzwert erreicht ist, wird weiterhin Fibrin gebildet. Da das dann gebildeten Fibrin zusätzlich zur optischen Dichte beiträgt, kann die Fibrinogenkonzentration (abgeleitetes Fibrinogen) kalkuliert werden basierend auf der Differenz der optischen Dichten (Endpunkt-Dichte minus Grenzwert-Dichte) /8/.

16.16.3 Untersuchungsmaterial

Plättchenarmes Citratplasma (Blutentnahme: 1 Teil Natriumcitratlösung 0,11 mol/l, mit 9 Teilen Blut mischen): 1 ml

16.16.4 Referenzbereich

Siehe Lit. /9/ und Tab. 16.16-1 – Referenzbereiche für Fibrinogen.

16.16.5 Bewertung

Fibrinogen, der F I des Systems der Blutgerinnung:

  • Ist das Substrat des Thrombins, des letzten Enzyms der Gerinnungskaskade.
  • Ist das Substrat des Plasmins, des Enzyms des fibrinolytischen Systems.
  • Gehört zur Gruppe der Akute-Phase Proteine.
  • Wird in der Leber synthetisiert.

Die Hämostase ist der physiologische Vorgang zur Verhinderung eines Blutverlusts und besteht in der Interaktion von Gefäßwand, Thrombozyten, dem Gerinnungs- und dem Fibrinolysesystem.

Fibrinogen erfüllt zwei Funktionen:

  • In der primären Hämostase spielt es eine wichtige Rolle in der Thrombozytenaggregation durch Verbindung aktivierter Thrombozyten. Diese exprimieren auf ihrer Membran das Integrin αIIbβ3, auch bekannt als Glykoproteinrezeptor GP IIb/IIIa. Dieser bindet Fibrinogen des Plasmas und das in Granula der Thrombozyten gespeicherte Fibrinogen. Siehe auch Abb. 16.1-5 – Adhäsion und Aggregation von Thrombozyten.
  • In der sekundären Hämostase (Gerinnung) ist es der Vorläufer des Fibrins.

Erkrankungen und Zustände mit Verminderung der Fibrinogenkonzentration sind aufgeführt in Tab. 16.16-3 – Erkrankungen und Zustände mit Erhöhung der Fibrinogenkonzentration.

Nicht all das Fibrinogen im Plasma ist funktionell und führt somit zur Bildung eines Fibrinclots /5/. Das beruht auf der erheblichen Heterogenität in der Struktur und Funktion von Fibrinogen. Die Ursachen sind genetische Einflüsse, sowohl auf die Bildung von Fibrin selbst als auch auf die Degradation von Fibrinogen durch Thrombin, Plasmin und die neutrophile Elastase. Tests, die wie das Verfahren nach Clauss, über die Clot Bildung das funktionelle Fibrinogen messen ergeben deshalb unterschiedliche Resultate im Vergleich zu den immunologischen Verfahren, die Gesamtfibrinogen bestimmen. Zur Unterscheidung, ob bei Vorliegen einer niedrigen funktionellen Konzentration von Fibrinogen eine Hypofibrinogenämie oder eine Dysfibrinogenämie vorliegt ist die Bestimmung des funktionellen Fibrinogens und des Gesamtfibrinogens erforderlich. Ist das funktionelle Fibrinogen erniedrigt und das Gesamtfibrinogen normal, so liegt eine Dysfibrinogenämie vor.

16.16.6 Hinweise und Störungen

Bestimmungsmethode /25/

Insgesamt werden gegenüber der Referenzmethode mit dem funktionellen Verfahren nach Clauss zu niedrige und mit dem abgeleiteten Verfahren zu hohe Fibrinogenkonzentrationen bestimmt.

Methode nach Clauss: Obwohl dieses Verfahren Thrombin als Enzym verwendet, besteht keine nennenswerte unerwünschte Empfindlichkeit gegenüber Heparin, da die Probe 1 : 10 verdünnt und mit großem Überschuss an Thrombin gearbeitet wird.

Abgeleitete Fibrinogenbestimmung: Generell ergibt die Anwesenheit von Fibrin(ogen)-Spaltprodukten höhere Werte als das Verfahren nach Clauss. Fibrin(ogen)-Spaltprodukte aggregieren mit Fibrinfäden und verstärken dadurch die Trübung. Heparin kann die Bestimmung des abgeleiteten Fibrinogens beeinflussen, je nach Heparinabhängigkeit des verwendeten Thromboplastins. Die abgeleitete Bestimmung von Fibrinogen aus der TPZ ist in der Regel nur zulässig bei TPZ Werten über 25 %. Zu hohe Konzentrationen werden im Vergleich zum Verfahren nach Clauss bestimmt bei Patienten mit Leberzirrhose, Niereninsuffizienz, disseminierter intravasaler Gerinnung und bei Dysfibrinogenämie. So war in einer vergleichenden Studie /10/ bei Patienten mit Dysfibrinogenämie die mediane Fibrinogenkonzentration 0,40 g/l (0,30–2,07 g/l) bei der Bestimmung nach Clauss und 2,41 g/l (0,97–4,87 g/l) bei Bestimmung des abgeleiteten Fibrinogens. Die Konzentration von Fibrinogen wurde mit dem abgeleiteten Verfahren etwa 5 fach höher bestimmt und in vielen Fällen wäre eine Dysfibrinogenämie nicht detektiert worden.

Fällungsmethoden: Sie können durch Kopräzipitation anderer Proteine fälschlich erhöhte Werte liefern.

Immunchemische Methoden: Es werden bei Anwesenheit von Fibrin(ogen)-Spaltprodukten in Folge der erheblichen Kreuzantigenität mit Fibrinogen falsch hohe Werte gemessen.

Stabilität

Im Vollblut nach 8 h leichte Zunahme, nach 24 h mit individueller Variabilität im Mittel 15 % /11/. Im Plasma bis 24 h bei Raumtemperatur.

16.16.7 Pathophysiologie

Fibrinogen wird in der Leber gebildet und hat ein Molekulargewicht von 340 kD. Das Fibrinogenmolekül besteht aus drei paarweise angeordneten Polypeptidketten von 45 nm Länge (Aα, Bβ, γ)2 die durch Disulfidbrücken zusammen gehalten werden. Das Molekül hat eine Domänenstruktur, bestehend aus einer zentralen E-Region und zwei äußeren D-Domänen, die durch jeweils stabartige Strukturen, die sogenannten Coiled-coil-Strukturen miteinander verbunden sind (Abb. 16.16-1 – Molekulare Struktur von Fibrinogen). Während die E-Domäne von den aminoterminalen Enden aller sechs Polypeptidketten gebildet wird, bestehen die D-Domänen vorwiegend aus den carboxyterminalen Enden der Bβ- und γ-Ketten /12/.Thrombin spaltet die Aα- und Bß-Ketten unter Freisetzung der Fibrinopeptide A und B. Die gebildeten Fibrinmonomere polymerisieren unter Bildung eines Gerinnsels.

Die drei Polyptidketten werden durch die separaten Gene FGA, FGB und FGG kodiert. Sie sind in einer Region von 50 Kilobasen auf dem Chromosom 4q31.3 lokalisiert (Abb. 16.16-2 – Genort des Fibrinogens auf dem Chromosom 4).

Im Blut liegt Fibrinogen in verschiedenen Formen mit leicht unterschiedlichen Molekulargewichten vor /13/. So enthält z.B. eine Fraktion von Fibrinogen eine verschieden konstituierte γ-Kette, die sich als Heterodimer mit einer A-Kette als γA/γ-Kette darstellt /14/. Die γ-Kette unterscheidet sich von der γA-Kette in ihrem C-terminalen Ende und hat dadurch Einfluss auf das funktionelle Verhalten von Fibrinogen. Die Präsenz der γA/γ-Kette moduliert die Funktionen von Thrombin und die F XIII Aktivität, die Architektur des Fibrinclots und eliminiert die Bindungsstelle für die Thrombozyten. Zwischen γA/γ-Fibrinogen und arteriellen und venösen Thrombosen bestehen Assoziationen.

Als Akute-Phase Protein steigt Fibrinogen bei entzündlichen Reaktionen mit einer Verzögerung von 24–48 h auf hohe Konzentrationen an. Bei schweren Leberparenchymschäden kann es in Folge von Störungen der Synthese zum ausgeprägten Fibrinogenmangel kommen. Meist beruht der dieser jedoch auf einem erhöhten Verbrauch, z.B. durch Verbrauchskoagulopathie, Verlustkoagulopathie und Hyperfibrinolysen.

Im Rahmen der Hämostase ist Fibrinogen das Substrat der plasmatischen Gerinnung. Nach Aktivierung der Gerinnungskaskade und der Thrombin katalysierten Abspaltung der Fibrinopeptide A und B vom Fibrinogen, erfolgt dessen Polymerisation zu Fibrin. Die anschließende F XIII katalysierte Quervernetzung des Fibrinpolymerisats bewirkt die Bildung eines quervernetzten Fibringerinnsels, das gemeinsam mit anderen Vorgängen eine Blutstillung durch Verschluss der Gefäßwand bewirkt.

Kryofibrinogen ist ein kältepräzipitierbares Fibrinogen (siehe Beitrag 18.11 – Kryoglobuline und Kryofibrinogen).

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16.17 Faktor XIII

Lothar Thomas

Faktor XIII (F XIII) ist der Fibrin stabilisierende Faktor des Gerinnungssystems, denn Gerinnsel, die ohne Einwirkung des F XIII gebildet werden, haben eine mangelnde Stabilität. In der terminalen Phase der Gerinnungskaskade spielt der F XIII eine wichtige Rolle, denn er katalysiert die Quervernetzung von Fibrinpolymeren unter Bildung eines stabilen Gerinnungspfropfes. F X III wird in seine aktive Form F X IIIa, eine Transglutaminase, durch Fibrin und Ca2+ überführt. F X IIIa stabilisiert Fibrin und schützt es vor der Fibrinolyse. Der Mangel an F XIII führt zu einer schweren Blutungsstörung /1/. Ein Mangel an F XIII wird von den globalen Gerinnungstests TPZ, aPTT und TZ nicht erfasst, wohl aber durch spezielle Tests und mit der Thrombelastographie.

16.17.1 Indikation

Verdacht auf F XIII-Mangel bei:

  • Abklärung von Blutungen.
  • Verbrauchskoagulopathie.
  • Abklärung von Wundheilungsstörungen.
  • Nabelstumpfblutung, intrakranielle Blutung.

16.17.2 Bestimmungsmethode

Kinetischer UV-Test

Prinzip: F XIII ist eine Pro-Transglutaminase, die durch Thrombin zur Transglutaminase F XIIIa aktiviert wird. F XIIIa bewirkt dann eine Quervernetzung zwischen einem synthetischen Peptid und Glycinethylester unter Freisetzung von Ammoniak. Da die Freisetzungsrate von Ammoniak der F XIII Aktivität proportional ist, kann über die quantitative Bestimmung des freigesetzten Ammoniaks mittels NADH-Verbrauchs die F XIII Aktivität der Probe bestimmt werden (Abb. 16.17-1 – Bestimmungsprinzip von Faktor XIII). Um den Verbrauch an NADH photometrisch exakt messen zu können muss das Gerinnen des gebildeten Fibrins verhindert werden. Dazu wird dem Reaktionsansatz ein Clot Inhibitor in Form eines synthetischen Peptides zugesetzt. Dieses Peptid lagert sich an die beiden Enden der Fibrinmonomere und verhindert somit deren Polymerisation. Der Verbrauch von NADH wird bei 340 nm gemessen /2/. In Abb. 16.17-1 entspricht das Konjugat dem Peptido-Glycinethylester.

Immunchemisches Verfahren

Prinzip: Eingesetzt wird die Laurell-Immunelektrophorese unter Verwendung von Antiserum gegen die Untereinheit A des F XIII.

16.17.3 Untersuchungsmaterial

Plättchenarmes Citratplasma (Blutentnahme: 1 Teil Natriumcitratlösung 0,11 mol/l, mit 9 Teilen Blut vermischt): 1 ml

16.17.4 Referenzbereich

Faktor XIII: 70–140 % der Norm

16.17.5 Bewertung

F XIII zirkuliert im Plasma gebunden an Fibrinogen und ist für die Stabilität des Wundverschlusses entscheidend. Durch seine Einwirkung werden die im Verlaufe der Gerinnungsreaktion enstehenden Fibrinpolymere quervernetzt und mechanisch stabilisiert. Durch den Einbau von α2-Antiplasmin in das Fibrinaggregat wird das Gerinnsel vor zu rascher Fibrinolyse geschützt und das Einsprossen von Bindegewebszellen in das stabilisierte Fibrin gefördert /3/.

16.17.5.1 Faktor XIII Mangel

Unterschieden werden folgende Mangelzustände /1/:

  • Der kongenitale Mangel. Nabelblutungen erfolgen zu 80 % beim kongenitalen F XIII Mangel.
  • Ein Mangel bedingt durch Polymorphismen im Gen des F XIII. Ein Risikofaktor des hämorrhagischen Schocks bei jüngeren Frauen und ein Risiko des vermehrten Aborts wurde berichtet beim Pro564Leu und Tyr204Phe Polymorphismus in der F XIII Untereinheit des A Gens.
  • Der erworbene F XIII-Mangel (Tab. 16.17-1 – Hämostasestörungen bei Verminderung der F XIII-Konzentration).

Ein Abfall der F XIII Konzentration bis auf etwa 10 % der Norm führt bei Gesunden, solange die Hämostase nicht kompromittiert wird, zu keiner wesentlichen Blutungsneigung.

Der erworbene F XIII Mangel kann durch den verstärkten Verbrauch bei mangelnder Synthese, Medikamenten-bedingt oder durch F XIII Antikörper, z.B. bei Autoimmunerkrankungen wie dem systemischen Lupus erythematodes oder der rheumatoiden Arthritis, bedingt sein. Ausgenommen der Schönlein-Hennoch-Purpura und dem akuten Schub bei Colitis ulcerosa und dem M. Crohn, tritt der F XIII Mangel selten isoliert auf, sondern meist in Kombination mit weiteren Gerinnungstörungen.

Nach operativen Eingriffen kann eine Verminderung von F XIII auf massivem Blutverlust oder auf einer Verdünnung des Bluts beruhen. Auch wird der F XIII Mangel bei Promyelozytenleukämie, gynäkologischen Tumoren, der Verbrauchskoagulopathie und im Verlaufe von schweren Lebererkrankungen gesehen /45/. Bei alle diesen Patienten sollte die Konzentration des F XIII mindestens 50 % betragen /6/. Nach chirurgischen Eingriffen kann es bei Konzentrationen von 10–40 % zu bedrohlichen Blutungen kommen /7/.

Klinische Symptome des F XIII Mangels sind Blutung des Nabelstumpfes, intrakranielle Blutung, Nachblutungen nach Verletzungen und Operationen, Suffusionen nach stumpfen Traumen, intramuskuläre Blutungen, Gelenkblutungen, verzögerte Wundheilung und Spontanaborte /8/.

16.17.5.2 Faktor XIII-Erhöhungen

Erhöhte Konzentrationen von F XIII sind möglicherweise mit dem Risiko einer peripheren arteriellen Erkrankung assoziiert. Es wird angenommen, dass ein erhöhter F XIII den Fibrinclot stärker festigen und diesen weniger angreifbar macht gegenüber Scherkräften und der Fibrinolyse. So hatten in einer Studie /9/ Frauen mit einer F XIII-Konzentration in der obersten Tertile eines Kollektivs (oberhalb 120 % bei der Aktivitätsmessung, bzw. oberhalb 25,5 mg/l bei der immunchemischen Messung) ein mehr als zweifach erhöhtes Risiko einer peripher arteriellen Thrombose. Das galt nicht für Männer.

16.17.6 Hinweise und Störungen

Der kinetische UV-Test kann durch Konzentrationen des Ammoniaks über 294 μg/dl (172 μmol/l) in der Probe gestört werden. Es kommt zu einer verminderten Wiederfindung der Aktivität. Gegebenenfalls muss die Ammoniakkonzentration bestimmt und die Probe, entsprechend verdünnt (in physiologischer Kochsalzlösung), nochmals bestimmt werden.

Bei sehr niedrigen Fibrinogenwerten (unter 0,8 g/l) und sehr hohen (über 8 g/l) können falsch niedrige Aktivitäten von F XIII gemessen werden. Bei zu hohem Fibrinogen kann die Probe ebenfalls in physiologischer Kochsalzlösung vorverdünnt werden.

16.17.7 Pathophysiologie

Der F XIII ist eine Transglutaminase (Endo-γ-Glutamyl-ε-lysyltransferase, EC 2.3.2.13), die eine Einfügung von ε- (γ-glutamyl)-lysyl-Brücken zwischen zwei Peptidketten katalysiert. Dadurch wird in schwach basischem Milieu in Gegenwart von Ca2+ ein Fibringerinnsel unlöslich.

F XIII kommt als zelluläres und plasmatisches Protein vor. Das Plasmaprotein ist ein Heterotetramer aus jeweils zwei globulären Untereinheiten mit dem MW von 83 kD (F XIII-A) und zwei langen fibrillären Einheiten B (F XIII-B) des MW von 73 kD. Das MW des gesamten Moleküls beträgt 326 KD. F XIII-A wird in Thrombozyten und Monozyten/Makrophagen synthetisiert. Die Konzentration in Thrombozyten ist etwa 100 fach höher als im Plasma. Bei Zerfall dieser Zellen wird F XIII-A ins Plasma freigesetzt und bindet dort mit F XIII-B. Dieser wird von den Hepatozyten freigesetzt und dient als Träger und Schutzprotein /10/. Das Heterotetramer F XIII-A2B2 ist im Plasma an Fibrinogen gebunden und wird in seine aktive Form durch Thrombin überführt, indem dies die Arg37–Gly38-Peptidbindung am N-terminalen Ende der F XIII-A-Untereinheit hydrolysiert (Abb. 16.17-2 – Das F XIII-Molekül ist ein Heterotetramer). In Anwesenheit von Ca2+ dissoziiert das F XIII-A2B2-Heterodimer und es entstehen F XIII-B2 und aktivierter F XIII-A2 /11/. Dieser stabilisiert die sich bildende Protofibrille durch Einführung von ε-Amino(γ-glutamyl) bevor die laterale Anheftung der Protofibrille erfolgt. Die Abspaltung von Fibrinopeptid B und das Ablösen der αC-Region von der zentralen E-Region des Fibrinogens initiiert die laterale Aggregation der Protofibrillen und befähigt den aktivierten F XIII-A2 benachbartes αC zu verknüpfen. Somit wird die wachsende Faser stabilisiert und gegenüber der Fibrinolyse resistent. Siehe auch Abb. 16.16-1 – Molekulare Struktur von Fibrinogen).

Die Fibrinogenreste αC 242-424 spielen eine wesentliche Rolle in der Aktivierung von F XIII-A2B2. Glu396 ist der wichtige Aminosäurerest der F XIII-A2 bindet /11/. Ist ein Fibringerinnsel gebildet, wird α2-Antiplasmin inkorporiert, wodurch die vorzeitige Fibrinolyse des Clots verhindet wird.

F XIII ist ein multifunktionelles Protein. In Ergänzung zu seiner Rolle in der Hämostase ist es essentiell für die Austragung der Schwangerschaft, in der Wundheilung und Angiogenese. Auch spielt es eine wichtige Rolle in der Aufrechterhaltung der Gefäßpermeabilität und in der Stabilisierung und Mineralisation der extrazellulären Matrix von Knochen und Knorpel /12/.

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16.18 Von Willebrand-Faktor (VWF)

Reinhard Schneppenheim, Lothar Thomas

Das häufigste angeborene Blutungsleiden ist die von Willebrand Erkrankung (von Willebrand disease; vWD). Sie beruht auf einer qualitativen oder quantitativen Verminderung des von Willebrand Faktors (vWF). Der vWF ist im Plasma und dem Gefäßendothel präsent und wird von Megakaryozyten und dem Gefäßendothel gebildet. Die antigene Determinante des vWF (vWFAg) spielt eine wichtige Rolle in der primären Hämostase und übt zwei wichtige Funktionen aus /1/:

  • Sie vermittelt die Adhäsion von Thrombozyten am verletzten Subendothel.
  • Sie dient als Trägerprotein des F VIII und stabilisiert dessen koagulatorische Aktivität. Die Funktionen des vWF in der Hämostase sind gezeigt in Abb. 16.18-1 – Funktion des vWF in der Hämostase.

Die Funktionen des vWF in der primären Hämostase werden durch große Multimere vermittelt. Deren Größe und das Risiko einer Überfunktion werden durch eine vWF spezifische Metalloprotease (ADAMTS13) reguliert. Ein Fehlen dieser Protease korreliert mit dem Krankheitsbild der Thrombotisch-thrombozytopenischen Purpura (TTP).

16.18.1 Indikation

  • Diagnose und Therapieüberwachung des angeborenen oder erworbenen von Willebrand Syndroms (vWS).
  • Diagnose und Therapieüberwachung der hereditären und erworbenen thrombotisch-thrombozytopenischen Purpura.
  • Ausschluss einer Hämophilie A.

16.18.2 Bestimmungsmethode

Screeningtests sind eine verlängete Blutungszeit und eine verlängerte Verschlusszeit im Plättchenfunktionsanalyzer (PFA).

16.18.2.1 Basisuntersuchungen

Initiale Laboruntersuchungen zur Feststellung der Ätiologie einer Blutungserkrankung sind /4/: Blutbild, PTZ, aPTT, TPZ oder Fibrinogen. Einige Untersucher bestimmen noch die Blutungszeit oder analysieren unter Anwendung eines Thrombozyten-Funktionsanalyzers, z.B. dem PFA-100.

Blutungszeit

Durchführung nach Ivy, modifiziert nach Mielke /2/.

Platelet-Function Analyzer (PFA 100)

Prinzip: Der vWF spielt eine zentale Rolle in der Adhäsion und Aggregation der Theombozyten unter Bedingungen mit hohem Scherstress /3/. Das PFA-100 ist ein automatisiertes Gerät zur Beurteilung der Thrombozytenfunktion unter hohem Scherstress. Im Gerät werden diese Bedingungen erzeugt durch Aspiration von Vollblut durch eine Kapillare und eine Öffnung mit Membran die mit Kollagen und einem weiteren die Aggregation fördernden Reagenz imprägniert ist, z.B. ADP oder Adrenalin. Passieren Thrombozyten die Membran haften sie an der Kollagen imprägnierten Membran, werden aktiviert durch ADP und Adrenalin und aggregieren. Es bildet sich ein stabiler Gerinnungspfropf der die Öffnung verschließt. Das Gerät misst den Zeitraum bis zum Verschluss. Die Verschlusszeit ist abhängig von der Aktivität des vWF und den Thrombozytenrezeptoren GPIb und GPIIb/III. Eine verlängerte Verschlusszeit die durch Adrenalin und ADP induziert wird, ist typisch für das von Willebrand Syndrom.

Personen mit einem schweren von Willebrand Syndrom (vWS) Typ 1 oder Typ 3 haben abnorme PFA Werte, während diejenigen mit mildem oder moderaten vWS Typ1 oder Typ 2 nomale Resultate zeigen /4/.

16.18.2.2 Spezifische Tests

Die Labordiagnostik der vWS basiert auf den Resultaten folgender Tests: vWFAg, FVIIIC, Ristocetin Kofaktor Aktivität. Diese Tests werden auch zum Therpiemonitoring eingesetzt. Die Ristocetin induzierter Thrombozytenagglutination (RIPA) und die MultimerenAnalyse des vWF sind weiterführende Tests zur Differenzierung des vWS /1/. Siehe auch Tab. 16.18-1 – vWF Bezeichnungen, Eigenschaften und Tests.

Von Willebrand-Faktor-Antigen (vWF:Ag)

Prinzip: Die vWF:Ag Bestimmung ist ein quantitativer Test zur Diagnostik des vWS. Gemessen wird die Konzentration des im Plasma zirkulierenden vWF:Ag unabhänhig von dessen Funktion. Die am Häufigsten angewendeten Bestimmungsmethode ist der ELISA. Die Ergebnisse werden angegeben in IU/l oder % der Norm /4/. Typischerweise ist die Konzentration von vWF:Ag beim Typ 1 des vWS vermindert.

F VIII Gerinnungsaktivität (FVIII:C)

Prinzip: F VIII ist gebunden an den vWF und wird durch ihn vor proteolytischer Degradation geschützt. Der Mangel an vWF bewirkt eine Verminderung der Aktivität von F VIII. Die Bestimmung von F VIIIC erfolgt mit einem modifizierten aPTT Test /5/. F VIIIC korreliert gut mit dem Schweregrad der Erkrankung und sagt ebenfalls das Risiko einer Blutung voraus. Das Ergebnis wird in % der Norm oder in U/l angegeben. Typischerweise ist die Aktivität von F VIIIC moderat vermindert beim Typ 1 der VWD, kann aber normal oder erniedrigt sein beim Typ 3 /1/.

Ristocetin-Kofaktor (vWF:RCo)

Verschiedene Methoden werden angewendet zur Beurteilung der Thrombozytenaggregation, die aus der Bindung an die Ristocetin induzierte Bindung von vWF an GP-1b der Thrombozyten resultieren.

Prinzip: Der Test ermittelt das Vermögen des Plasmas des Patienten Formalin fixierte Thrombozyten in Gegenwart des Antibiotikums Ristocetin (0,5–1,5 g/l) zu agglutinieren. Ristocetin ist ein Glykopeptid Antibiotikum, das den vWF bindet und dessen Aktivierung und Aggregation bewirkt wodurch es zur Trübungsänderung kommt. Die Intensität der Trübung zeigt eine gute Korrelation zur Aktivtät des vWF /6/.

Ristocetin-induzierte Plättchenaggregation (vWF:RIPA)

Prinzip: Der RIPA wird als Teil eines aggregometrischen Thrombozyten Funktionstests durchgeführt. Verwendet wird Thrombozyten reiches Patienten eigenes Plasma bei unterschiedlicher Ristocetinkonzentration (0,5–1,5 g/l). Ristocetin bindet den vWF an den GP-1b Rezeptor der Thrombozyten und löst so eine Agglutination aus. Der Nachweis einer abgeschwächten Thrombozytenaggregation korreliert mit der Verminderung der vWF Aktivität. Die Angabe erfolgt in % der Norm /5/. Der RIPA hat eine Bedeutung in der Diagnostik des Typ 2 der vWD bei der eine Beschleunigung der Thrombozytenaggregation vorliegt.

Multimeranalyse

Prinzip: Nachweis der multimeren Struktur des vWF mittels SDS-Agarosegel-Elektrophorese und anschließendem immunologischen Nachweis (Western Blot) zur Differenzierung verschiedener Typen und Subtypen des vWS /910/. Zur Visualisierung eignet sich am besten die Peroxidase-vermittelte Lumineszenz in Verbindung mit einem Photoimager (Abb. 16.18-2 – Multimeranalyse verschiedener Subtypen des von Willebrand Faktors).

Nur die vWD Typen 2A, 2B und der thrombozytäre Typ des vWD haben ein abnormales Multimerenmuster mit einem relativen Mangel großer Multimeren /4/.

GP-Ibα-Bindungsaktivität (vWF:GPIbB)

Prinzip: Bindung des vWF des Patienten an ein Partikel-gebundenes Fragment des Thrombozyten-GP-Ibα, welches zwei Gain-of-Function Mutationen enthält. Die beiden Mutationen vermitteln eine konstitutiv reagible Struktur des Rezeptors, so dass der zu messende vWF ohne Zugabe von Ristocetin an dasFragment binden kann. Nachweis: LIA, Angabe in IU/l oder % der Norm /7/.

Kollagenbindungsaktivität (vWF:CB)

Prinzip: Bindung des vWF des Patienten an Mikrotiterplatte fixiertes Pferdekollagen, Nachweis des gebundenen vWF mittels Enzymimmunoassay. Die Angabe erfolgt in % der Norm /8/. Da die Bindung an Kollagen stark von der Multimerenstruktur abhängt ist das Ergebnis des Tests weitgehend von der Sruktur der Multimeren abhängig. Mit der Kollagenbindungsaktivität werden hochmolekulare Formen erkannt. Die Bindungsfähigkeit ist abgeschwächt bei vWD Typ 2A und Typ 2B.

F VIII-Bindungsaktivität (VWF:F8B)

Prinzip: Bindung des vWF des Patienten an eine mit monoklonalen Antikörpern beschichtete Mikrotiterplatte, Elution des Patienten eigenen F VIII mit einer hohen Chloridkonzentration. Inkubation mit einer definierter Konzentration an rekombinantem F VIII. Der an eine feste Phase gebundene VWF und der VWF-F VIII Komplex werden getrennt detektiert. Ein disproportional vermindert gebundener F VIII ist ein Befund, der für einen Typ 2N der VWD spricht /9/. Der Test wird angewendet zur Erkennung eines verminderten Vermögens des vWF den F VIII beim Typ 2N der vWD zu erkennen.

16.18.2.3 ADAMTS13

ADAMTS13 ist ein Desintegrin und eine Metalloprotease mit Thrombospondin Typ 1 Domänen. ADAMTS13 spaltet die vWF Untereinheiten an den Peptidbrücken Tyr1605-Met1606, wobei 176 kDa Fragmente mit einem Molekulargewicht von etwa 140 kDa entstehen. Ein schwerer Mangel der ADAMTS13-Aktivität (unter 5 % des Normalen) wird entweder durch Mutationen im Gen von ADAMTS13 oder durch Antikörper, die eine Proteolyse des vWF blockieren, verursacht. Der Mangel bewirkt eine Anhäufung von ultragroßen vWF-Multimeren in der Zirkulation und die Bildung von Thromben in kleinen Gefäßen bei Scherstress. Ohne Behandlung entwickelt sich eine thrombotische thrombozytopenische Purpura. Die Mikrothromben verursachen ein Multiorganversagen und können zum Tod führen /11/.

16.18.2.3.1 ADAMTS13Ag

Prinzip: Immunoassay, Angabe in ng/ml.

ADAMTS13 Aktivität

Prinzip: Bestimmung des spezifischen proteolytischen Abbaus der vWF Multimere nach Inkubation von rekombinanten oder plasmatischen vWF mit Patientenplasma und denaturierendem Puffer (Harnstoff) unter Zusatz von BaCl2 . Die Abnahme des vWFRCo, der vWFCB oder der großen vWF Multimere mittels Multimeranalyse wird gemessen /12/.

Fluoreszenz Resonanz Energie Transfer [FRETS]

Prinzip: Als Substrat dient ein Fluoreszenz doppelt markiertes vWFFragment, welches die proteolytische Schnittstelle für ADAMTS13 enthält. Spaltung des Fragments durch ADAMTS13 korreliert mit Abnahme des Quenching-Effekts beider Fluoreszenzen.

16.18.2.3.2 Anti-ADAMTS13-Antikörper

Prinzip: Neutralisierende Autoantikörper werden durch Abnahme der ADAMTS13 Aktivität im Plasmatauschversuch bestimmt, nicht neutralisierende Autoantikörper mittels ELISA. Angabe in E/ml.

16.18.2.3.3 Molekulargenetische Diagnostik

Prinzip: Nachweis spezifischer vWF Gendefekte mittels Polymerasekettenreaktion und Sequenzierung /12/, Nachweis von heterozygoten Deletionen und Duplikationen mittels Multiplex ligation dependent probe amplification (MLPA).

Nachweis spezifischer ADAMTS13 Gendefekte zur Differenzierung zwischen einer hereditären und einer erworbenen Form der thrombozytisch thrombozytopenischen Purpura /13/.

16.18.3 Untersuchungsmaterial

  • Plättchenarmes Citratplasma (Blutentnahme: 1 Teil Natriumcitratlösung 0,11 mol/l mit 9 Teilen Blut vermischt): 2 ml
  • Plättchenreiches Citratplasma für die Ristocetin-induzierten Plättchenaggregation (RIPA)
  • Thrombozyten aus plättchenreichem Citratplasma zur Bestimmung des thrombozytären vWF
  • Leukozyten-DNA aus EDTA-Vollblut zur molekulargenetischen Diagnostik: 5 ml

16.18.4 Referenzbereich

Konzentrationen und Funktionen: Über 50 IU/dl.

Low dose RIPA: Aggregation bei 0,5 mg Ristocetin/ml < 20 %.

Multimere: Alle Multimergrößen nachweisbar, keine aberranten Elektrophorese.Banden.

ADAMTS13: > 45 % der Norm.

Hereditäre TTP: < 5 % der Norm.

16.18.5 Bewertung

Das von Willebrand Syndrom (vWS) ist eine gut bekannte angeborene Blutungserkankung, die Blutungen der Schleimhaut, der Haut und Blutungen bei hämostatischen Herausforderungen wie Operationen und in Stresssituationen verursachen kann. Beim Screening in der Bevölkerung beträgt die Prävalenz des vWS 0,6–1,3 %. Die Blutungen sind mild bis moderat was hauptsächlich auf den vorwiegend vorkommenden Typ 1 vWF zurückzuführen ist. Faktoren, die eine erhöhte Konzentration des vWF bewirken, sind Alter, Rasse (African Americans), die Akute-Phase Reaktion und Hormone, besonders diejenigen, die mit dem Menstruationszyklus und einer Schwangerschaft assoziiert sind. Bei Etwa 12 % der Frauen, die noch eine Periode haben, ist die Regelblutung verstärkt. Dieser Anteil ist höher bei Frauen mit vWD /14/. Während der Schwangerschaft ist die Konzentration des vWF 3–5 fach erhöht im letzten Trimester. Der ABO-Blutgruppentyp hat einen Einfluss auf die Konzentration des vWF und des F VIII. Die mittlere Konzentration bei Personen mit der Blutgruppe O ist 75 IU/dl und etwa um 25 % niedriger als diejenige der übrigen Blutgruppen. Die Diagnose eines vWS wird häufiger bei Personen der Blutgrupp O gestellt /4/.

Lebensbedrohende Blutungen (Gastrointestinaltrakt, Zentralnervensystem) kommen bei Patienten des Typs 3 vWS und bei einigen des Typs 2 vor. Frauen mit Typ 2 vWS berichten über eine stärkere Häufigkeit von Menorrhagien. Die Sensitivität für Menorrhagien ist ein Hinweis auf ein vWS und wird mit einer Häufigkeit von 32–100 % angegeben /4/.

Prototyische Befunde bei Vorliegen einer vWS /15/.sind gezeigt in Tab. 16.18-2 – Prototypische Befunde beim vWS.

Die Diagnose des vWS ist von labordiagnostischen und klinischen Befunden abhängig. Die klinischen Befunde umfassen die Anamnese des Patienten, seiner Familie und die Präsenz von Schleimhautblutungen. Ein Expert Panel /4/ empfiehlt, dass 30 IU/dl als Grenzwert für die definitive Diagnose eines vWS gewählt werden aus folgenden Gründen:

  • Die Häufikeit der Personen mit der Blutgruppe O ist hoch und diese Blutgruppe ist mit einer niedrigen Konzentration des vWF assoziert.
  • Blutungssysptome werden bei einer signifikanten Anzahl normaler Personen berichtet.
  • Keine Abnormität im Gen des vWF wurde bei vielen Personen gefunden, die eine milde bis moderate Verminderung des vWF:RCo haben.

Siehe auch Tab. 16.18-3 – Klassifizierung des vWF Mangels.

16.18.5.1 Subtypen Differenzierung der von Willebrand-Erkrankung (VWD)

Tests zur Differenzierung der VWD sind aufgeführt in Tab. 16.18-1 – VWF Bezeichnungen, Eigenschaften und Tests.

Ein systematischer Ablauf zur Differenzierung der VWD ist gezeigt in Abb. 16.18-3 – Rationelles Vorgehen zur Differentialdiagnostik des vWS.

Typ 1 vWS

Diese Personen haben einen teilweisen quantitativen Mangel an vWF. Ein konkordanter Mangel von Konzentration und Aktivität des vWF spricht für den Typ 1 des vWS. Der restliche vWF bindet FVIII normal und vermittelt eine reguläre Thrombozytenadhäsion. Bei diesem Typ sind die Untersuchungsergebnisse wie folgt /14/:

  • Von Willebrand Faktor Antigen (vWF:Ag) vermindert
  • FVIII-Gerinnungsaktivität (F VIII:C) vermindert
  • Ristocetin Kofaktor (vWF:CRo) pathologisch
  • FVIII/vWF:Ag Ratio 1,5–2,0
  • Multimerenanalyse: Normales Muster

Personen mit einer sehr niedrigen vWF Konzentration (> 20 IU/dl) haben wahrscheinlich eine vWF Genmutation, Schleimhautblutungen und mit hoher Wahrscheinlichkeit eine VWD Familienanamnese.

Typ 2 vWS

Die Ergebnisse von vWF:Ag, (F VIII:C und vWF:CRo sind variabel oder normal, das Muster der Multimeranalyse ist nicht normal. Wichtige diagnostische Tests sind der vWF:RIPA, der Kollagen Bindungstest und die Analyse der Multimeren /14/.

Typ 2A vWS: Dieser vWS Typ beruht wahrscheinlich auf Mutationen, die eine reguläre Anordnung und Sekretion großer Multimeren stören und die Empfindlichkeit der Multimeren für eine Zerstörung durch Proteolyse in der Zirkulation erhöhen. VWF:Ag und F VIII sind normal oder vermindert, VWF:RCo und der RIPA sind vermindert, das Muster der Multimeren ist normal /14/.

Typ 2B vWS: Mutationen innerhalb oder nahe der vWF Domäne A1 liegen vor. Diese ändern die Konformation des vWF bei Bindung an den GP-1b Rezeptor der Thrombozyten. Typischerweise haben diese Patienten eine Thrombozytopenie deren Ausmaß sich bei Operation, Schwangerschaft oder Stress erhöht. Die Diagnose beruht auf einer gestörten Ristoctin induzierten Thrombozytenaggregation (RIPA) bei niedriger Ristocetinkonzentration.

Typ 2N vWS: Dieser vWS Typ beruht auf Mutationen in der FVIII-Bindungsstelle des vWF und vermindert die Bindung von F VIII an den vWF. Die Konzentration des FVIII ist niedrig (> 10 %) bei normalem vWF:Ag und vWF:RCo. Dieser Typ spiegelt die autosomal rezessive Form der Hämophilie A vor. Die Unterscheidung ist möglich mittels des F VIII-Bindungsassays. Bei niedriger F VIII Konzentration kann der rezessiv ererbte Typ 2N mit normalen Werten von vWF:Ag, vWF:RCo und vWF:CB (homozygote oder compound heterozygote FF VIII-Bindungsmutation des vWF assoziiert sein oder manifest mit niedrigem vWF:Ag (compound heterozygote F VIII-Bindungsdefekt mit einem vWF Null Allel) /9/.

Dieser Typ ist der Wichtigste der von einer Hämophilie A abgegrenzt werden muss. Der Typ 2N des vWS muss ausgeschlossen werden in Fällen unklarer Vererbung und unpassender Antwort auf reine oder rekombinanteF VIII-Konzentrate und immer bei Frauen mit Hämophilie A /4/.

Eine systematische Vorgehensweise zur Differenzierung von vWS und Hämophilie A ist gezeigt in Abb. 16.18-3 – Rationelles Vorgehen zur Differentialdiagnostik der vWS.

Molekularbiologische Untersuchungen sind ein Weg diese Probleme zu umgehen in dem eine Phänotyp-Analyse durchgeführt wird. Es ist somit möglich in unklaren Fällen durch eine Genanalyse zur Richtigen Diagnose zu kommen. Siehe Abb. 16.18-4 – Defekte verschiedener Phänotypen des von Willebrand Syndroms /16/.

Typ 3 vWS

Ein völliges Fehlen von Konzentration und Aktivität des vWF spricht für einen Typ 3. Die F VIII Konzentration ist niedrig (1–19 IU/dl). Bei der molekularen Diagnostik werden verstümmelte Mutationen des Gens vWF detektiert (z.B. Nonsense- und Spleiß-Mutationen) sowie kleine und große Deletionen und Insertionen, nicht selten auch Missense Mutationen /16/.

Plättchen Typ des vWs

Der Plättchen Typ des vWs ist eine angeborene Störung.Sie ist charakterisiert durch große Thrombozyten verursacht durch gain-of-function Varianten in GP1BA, was zu einer verstärkte Interaktion des GPIa-von Willebrand Faktors führt. Der Faktor spielt eine Rolle in der Megakaryopoese. Die Thrombozytopenie des Plättchen Typs des vWs beruht auf einer Kombination verschiedener Mechanismen wie einer verminderten Bildung von Thrombozyten aus den Megakaryozyten, der ektopische Entlassung der Thrombozyten in das Knochenmark und einer verstärkten Clearance de Plättchen/vWF Komplexes /25/.

Erworbenes vWS

Bei dem erworbenen vWS sind veränderte Strukturen und Funktionen nicht ererbt, aber die Konsequenz anderer Erkrankungen. Die Laboruntersuchungen ergeben dem hereditären vWS vergleichbare Resultate, also erniedrigte Werte von vWF:Ag, vWF:RCo oder F VIII. Das Muster der Multimere zeigt bei einem Teil der Patienten eine Verminderung großer Multimere, ähnlich wie das der Fall beim Typ 2 vWS ist /4/.

16.18.5.2 Thrombotisch-thrombozytopenische Purpura (TTP)

Obwohl bei vielen Erkrankungen niedrige Konzentrationen von ADAMTS13 gemessen werden /17/, sind nur Werte < 10 %, vermutlich sogar nur < 5 %, ursächlich für eine TTP /18/.

Hierfür spricht auch, dass bei der hereditären Form die Gabe von gefrorenem Frischplasma in üblicher Dosierung zur Verhinderung einer TTP ausreichend ist /18/. Werte unterhalb der Nachweisgrenze (< 2–5 %, je nach Methode) weisen immer auf eine entsprechende Prädisposition hin /16/. Die Differenzierung zwischen der hereditären und der erworbenen Form ist für die Wahl der Therapie von entscheidender Bedeutung.

Bei der erworbenen Form der TTP blockieren anti-ADAMTS13 Autoantikörper die Proteolyse von vWF und/oder induzieren die Entfernung von ADAMTS13 aus der Zirkulation. Die Mechanismen, die zu einem Toleranzverlust gegenüber ADAMTS13 führen sind prädisponierenede genetische Faktoren der humanen Leukozytenantigen-Klasse II Locus DRB1*11 und DQB1*03 Allele, als auch das protektive Allel DRB1*04 und modifizierende Faktoren wie Ethnie, Geschlecht und Obesitas /19/.

Während für die hereditäre Form einmalige Gaben von gefrorenem Frischplasma ausreichend ist (ggf. als Prophylaxe alle 14 Tage), kann die Autoantikörper-vermittelte Form nur durch wiederholten Plasmaaustausch und immunsuppressive Maßnahmen therapiert werden.

16.18.6 Hinweise und Störungen

Blutentnahme

Die Blutentnahme sollte unter ruhigen Bedingungen stattfinden und der Patient nicht aufgeregt sein, da sonst fälschlicherweise der F VIII und der vWF erhöht sind.

Labortests

Der Variationskoeffizient des vWF:RCo Tests ist hoch (≥ 20–30 %) und der CV von vWF:Ag ist auch relativ hoch (≥ 10–20 %). Das betrifft auch die Bestimmung des F VIII /4/.

16.18.7 Pathophysiologie

Der vWF ist ein adhäsives Protein mit Bindungsstellen für zirkulierende Proteine (F VIII), unlösliche Strukturen des Subendotheliums (Kollagen) sowie zelluläre Oberflächenstrukturen (Thrombozytenoberflächen-Glykoproteine GPIb, GPIIb/IIIa). Hierauf beruht seine Schlüsselstellung in der primären Hämostase als Mediator der Thrombozytenadhäsion an das verletzte Subendothel und die folgende Thrombozytenaggregation. Das geschieht vor allem unter Bedingungen hoher Scherkräfte, wie sie für das arterielle System und die Mikrozirkulation typisch sind (Abb. 16.18-1 – Funktion des vWF in der Hämostase). Für diese Funktion sind die großen vWF-Multimere wichtig /20/.

Die zweite wichtige Funktion des vWF ist die Bindung von F VIII, der hierdurch vor einem vorzeitigen Abbau, z.B. durch aktiviertes Protein C geschützt wird. Siehe Abb. 16.21-1 – Aktivierung von Protein C und sein antikoagulatorischer Wirkungsmechanismus in Kombination mit dem Kofaktor Protein S. Bei dem schweren vWS (Typ 3) sind alle diese Funktionen beeinträchtigt. So ist neben der defekten primären Hämostase über eine ausgeprägte Verminderung von F VIII auch die sekundäre Hämostase gestört. Dies ist für eine adäquate Therapie zu berücksichtigen. Bei der leichten Form des vWS (Typ 1) und bei den Typen 2A, 2B und 2M mit einem gering verminderten vWF:Ag ist die sekundäre Hämostase praktisch nicht beeinträchtigt.

Bei den verschiedenen Subtypen des Typ 2 vWS können auch nur einzelne Teilfunktionen des vWF reduziert sein. Diesbezüglich ist vor allem der Subtyp 2N vWS von Interesse, da dieser nur durch einen erniedrigten FVIII:C auf der Grundlage einer gestörten FVIII Bindung des Patienten-vWF auffällig wird und somit eine Hämophilie A vortäuscht (Pseudohämophilie).

Isolierte Störungen von Teilfunktionen des vWF lassen sich auf definierte Defekte des vWF zurückführen, die mit Mutationen in den verschiedenen funktionellen Domänen des VWF korrelieren (Abb. 16.18-4 – Lokalisation der molekularen Defekte verschiedener Phänotypen der VWD). Die Multifunktionalität des vWF, seine Domänenstruktur und die vielen Kombinationsmöglichkeiten der verschiedenen Defekte erklären die ausgesprochene Heterogenität des vWS /1521/.

Eine Überfunktion des vWF führt zum Krankheitsbild der thrombotisch-thrombozytopenischen Purpura, einer mikroangiopathischen Thromboseneigung, die auf die Persistenz besonders großer vWF Multimere bei Fehlen der spezifischen vWF-Metalloprotease ADAMTS13 und damit fehlender Größenregulation des vWF zurückzuführen ist /222324/. Diese Erkrankung kann autosomal rezessiv vererbt oder durch Autoantikörper verursacht sein /19/. Dementsprechend finden sich homozygote oder compound-heterozygote Mutationen des Gens ADAMTS13 oder spezifische ADAMTS13 Autoantikörper mit unter-schiedlichen Konsequenzen für die Therapie /1324/.

VWS und TTP sind die zwei gegensätzlichen Manifestationen von Störungen des vWF und unterstreichen damit seine Bedeutung für das hämostaseologische Gleichgewicht.

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16.19 Venöser Thromboembolismus

Lothar Thomas

16.19.1 Einleitung

Der Begriff venöser Thromboembolismus (VTE) beinhaltet die tiefe Venenthrombose und die Lungenembolie. Bei der VTE handelt es sich um eine multikausale Erkrankung von erheblicher Morbidität und Mortalität. Der VTE wird auch als Hämostase am falschen Ort bezeichnet. Er kann spontan auftreten oder in Folge eines operativen Eingriffs, einer malignen Erkrankung oder bei Immobilisation. Patienten mit idiopathischem VTE haben ein hohes Risiko des Rezidivs, das bei über 50 % in den 10 Jahren nach dem Erstereignis liegt wenn eine empfohlene Therapie nicht erfolgt.

Der VTE tritt alterabhängig auf, die jährliche Inzidenz erhöht sich von 1 : 10.000 im Alter ≤ 40 J. auf nahezu 1 % im Alter von ≥ 75 J. (Tab. 16.19-1 – Risikofaktoren venöser Thromboembolien). Mehr als zwei Drittel der Fälle erfolgen im Alter > 60 J. Im Mittel erleiden jährlich 1 von 1.000 Personen einen VTE, von diesen entwickeln 20 % ein post-thrombotisches Syndrom und 1 % versterben an einer Lungenembolie /1/. Die Inzidenz des VTE in der asymptomatischen Bevölkerung ist 0,1–0,2 % jährlich. Das relative Risiko eines Rezidivs beträgt 2–5 % jährlich. Im Vergleich zu diese allgemeinen Inzidenz haben Frauen postpartal eine deutlich höhere Rate. Nach einer Studie /2/ bei 1.687.930 Frauen betrug die Häufigkeit in den ersten 6 Wochen der postpartalen Periode 411 Thrombosen im Vergleich zu 38 im gleichen Zeitraum 1 Jahr später.

16.19.2 Einflussgrößen der VTE

Die Häufigkeit des VTE wird beeinflusst durch /3/:

  • Dispositionelle Risikofaktoren, die eine Hyperkoagulabilität bewirken. Es handelt sich um Personen deren Risiko genetisch bestimmt ist (F V-Leiden-Mutation, Prothrombingen-Mutation G20210A, Mangel an Antithrombin, Protein C, Protein S, Erhöhung von FVIII und von Fibrinogen) und nicht-genetischem Risiko wie dem Antiphospholipid-Syndrom.
  • Expositionelle Faktoren verursachen entweder allein einen VTE oder erhöhen das Risiko dispositioneller Faktoren /4/. Siehe Tab. 16.19-2 – Risikofaktoren des VTE. Ein besonders hohes Risiko haben Personen, die schon an einen VTE hatten oder Patienten mit einem malignen Tumor. Ein hohes Akutrisiko des VTE haben immobilisierte Patienten mit akuten Erkrankungen und Intensivpatienten, wenn keine medikamentöse Prophylaxe und keine präventiven Maßnahmen getroffen wurden (Tab. 16.19-3 – Thromboembolisches Akutrisiko bei fehlender Thromboembolie-Prophylaxe/2/. Durch eine antikoagulatorische Prophylaxe wird nach einer Metaanalyse /6/ das Risiko halbiert.
  • Dispositionelle Risikofaktoren in Kombination mit Umweltfaktoren /4/ Bei heterozygoten FV Leidenträgern (Prävalenz bei Kaukasiern etwa 5 %), erhöht sich die jährliche Inzidenz einer VTE von 1 : 10.000 auf 4–7/10.000. Ist eine junge Frau mit FV-Leiden fettleibig, erhöht sich die jährliche Inzidenz auf 8–14/10.000. Sind Frauen über 50 Jahre Träger von FV-Leiden erhöht sich die jährliche Inzidenz auf 4/1.000 und nimmt bis auf etwa 1 % zu. Nehmen diese Frauen postmenopausal noch Östrogene plus Progesteron erhöht sich die Prävalenz der VTE auf 3 % wenn zusätzlich eine familiäre VTE Disposition bekannt ist.
  • Invasive Maßnahmen bei Patienten, die eine langzeitige antikoagulatorische Therapie haben, wenn diese plötzlich abgebrochen oder verändert wird.

Eine umfassende Thrombophiliediagnostik während einer akuten VTE ist nicht notwendig, da therapeutisch nicht von Bedeutung ist, ob die VTE eine genetische oder erworbene Ursache hat. Ausgenommen ist das Anti-Phospholipidsyndrom, da hier durch eine frühzeitig adäquate Therapie gute therapeutische Erfolge erzielt werden /5/.

16.19.3 Verlauf der VTE

Die VTE ist eine chronische Erkrankung mit einer Rückfallrate von 30 % innerhalb von 5–8 Jahren. Etwa 5 % dieser Patienten sterben an einer Lungenembolie. In den ersten Wochen nach einer Thrombose ist die Rückfallrate hoch, sie fällt aber dann ab /7/. Patienten mit Lungenembolie haben eine höhere Rückfallrate und häufige Episoden sind ebenfalls wieder Lungenembolien. Die Rückfallrate bei Patienten mit dispositioneller VTE ist höher als bei denjenigen mit einem thromboembolischen Akutrisiko, z.B. nach einem operativen Trauma. Die folgenden Ursachen für wiederholte VTE unabhängig von Alter und Geschlecht sind aufgeführt in Tab. 16.19-4 – Relatives und absolutes Risiko des VTE Rezidivs.

16.19.4 Thrombophilie

Die Thrombophilie ist eine Neigung zur Ausbildung von Thrombosen auf Grund prädisponierender Faktoren. Diese können genetisch determiniert sein, erworben oder beides. Während Thrombosen in Venen und Arterien stattfinden können, ist der Begriff Thrombophilie mit der VTE assoziiert. Etwa 15 % der Bevölkerung in der westlichen Welt und bis zu 50 % der Personen mit VTE haben labordiagnostisch eine thrombophile Neigung. Eine besondere Bedeutung in der Abschätzung des Thromboserisikos kommt einer positiven Familienanamnese zu. Denn eine stattgefundene VTE in der Familie zeigt an, dass ein thrombophiles Risiko auch zu einer Thrombose führen kann /3/. Untersuchungen zur Diagnostik einer Thrombophilie sind aufgeführt in Tab. 16.19-5 – Patienten mit VTE oder Thrombophilie: thrombotisches Risiko der Verwandten.

16.19.4.1 Hereditäre Thrombophilie

Eine familiäre, genetisch bedingte VTE-Neigung kann durch ein Thrombophilie-Screening abgeklärt werden. Etwa 15 % der Bevölkerung sind Träger genetisch determinierter Thrombophiliemarker. Die Folgen der hereditären Thrombophilien können beruhen auf /9/:

  • Einer gestörten Regulierung der plasmatischen Gerinnung in Folge einer verminderten Gegenregulierung, z.B. Verminderung von Inhibitoren, oder einer konstitutiven Überaktivität, z.B. des F VIII.
  • Einer absoluten Verminderung der Aktivität von Proteinen des Fibrinolysesystems.

Bei Erwachsenen ohne VTE ist das Vorliegen eines genetischen Risikofaktors relativ häufig und es wird vermutet, dass erst die Kombination mit einem weiteren Risikofaktor zu einer VTE führt. Bei Kindern kommt in der Regel eine VTE nur vor, wenn 3 oder mehr Risikofaktoren gleichzeitig nachweisbar sind. Problematisch in der Diagnostik ist das Vorliegen eines genetischen Risikofaktors ohne positive Familienanamnese. Häufig ist die Kombination eines hereditären Defektes mit einer akuten Erkrankung der Auslöser einer VTE. Exogene Faktoren wirken als Trigger und führen zu einer passageren Störung des Gerinnungsgleichgewichts. So haben Operationen, Traumen und orale Kontrazeptiva einen fördernden Effekt auf die Auslösung einer VTE bei Personen mit thrombophiler Diathese. Etwa 10–20 % der VTE Patienten haben mehr als einen genetischen Risikofaktor. Das Zusammenwirken mehrerer Risikofaktoren erklärt zum Teil die verschiedenen Formen des Ausmaßes der VTE bei unterschiedlichen Patienten und Familien mit gleichem Defekt. Eine Übersicht bisher bekannter hereditärer Störungen, die im oben definierten Sinne als thrombophile Diathesen klassifiziert werden, sind aufgeführt in Tab. 16.19-6 – Prävalenz thrombophiler Risikofaktoren und das Risiko einer Thrombose.

Liegt ein genetisch bedingtes erhöhtes Thrombophilierisiko vor, erfolgt eine VTE aber erst, wenn mehrere zusätzlich erworbene (expositionelle) Risikofaktoren hinzukommen. Auch kann beim Fehlen genetischer Risikofaktoren eine Hyperkoagulabilität nicht sicher ausgeschlossen werden.

Zur Thrombophilie in der Schwangerschaft siehe Beitrag 16.4 – Hämostase bei Schwangeren und Lit. /10/, zur Thrombophilie bei Neugeborenen Lit. /11/ und bei Kindern Lit. /12/.

FVIII-Aktivität

Die Erhöhung der F VIII-Aktivität ist ein Risikofaktor der Thrombophilie. Als Akute-Phase Protein ist F VIII erhöht bei Inflammation und wird reguliert durch die Gene AB0. In der Leiden-Thrombophilie-Studie hatten Patienten mit Werten > 150 IU/dl ein 5 fach erhöhtes Thromboserisiko. Siehe auch Beitrag 16.15 – Gerinnungsfaktoren-Einzelanalysen.

16.19.4.2 Thrombophilien ohne eindeutige hereditäre Ursache

Neben den in den Tab. 16.19-7 – Hereditäre Thrombophilien aufgeführten hereditären thrombophilen Diathesen gibt es eine Reihe anderer angeborener und erworbener Störungen, die mit einer Thrombophilie in Zusammenhang gebracht werden, wie Mangel an Heparinkofaktor und Plasminogen, die Dysplasminogenämie, der F XII Mangel, eine Erhöhung von histidinreichem Glykoprotein, Mutationen im Thrombomodulin, Mutationen des Rezeptors GP IIb/IIIa der Thrombozyten, Erhöhung von Fibrinogen, von vWF und F VII, auch Freisetzungsstörungen von tissue-Plasminogenaktivator (t-PA), Erhöhung von t-PA-Inhibitor und andere. Die Assoziation mit einer erhöhten Thromboseneigung ist bei diesen Störungen nur ungenügend abgesichert um sie in der Routinediagnostik einzusetzen.

Die Assoziation der Faktoren IX und XIII wurden in einer Studie /13/ zum Risiko der VTE korreliert. Beide Faktoren gingen, wenn erhöht, in der Folgezeit mit einer erhöhten Thromboserate einher, und zwar der F IX mit einer Odds-Ratio von 1,4 und der F XIII mit einer Odds-Ratio von 2,0.

Reisen (Flieger und andere Reiseformen) ist mit einem 3 fach erhöhten Risiko für VTE assoziiert. Alle 2 h-Reisedauer erhöht sich das VTE Risiko um 18 % /14/.

Thrombose bei Thrombozytopenie

Ursachen können sein:

  • Disseminierte intravasaler Gerinnung
  • Thrombotisch thrombozytopenische Purpura
  • Thrombotische Mikroangiopathie
  • Heparin induzierte Thrombozytopenie
  • Hämolytisch urämisches Syndrom
  • Idiopathisch thrombozytopenische Purpura, z.B. Lupus erythematodes, Anti-Phospholipid Syndrom.
16.19.4.2.1 Anti-Phospholipid Syndrom (APLS)

Das APLS ist charakterisiert durch:

  • Thromboseneigung und/oder der Neigung zu Spontanaborten und Fehlgeburten.
  • Den Nachweis von Lupus antikoagulans (LA) und/oder eines erhöhten Titers von anti-Cardiolipin-Antikörpern (ACA) oder anti-β2-Glykoprotein (anti-β2-GP). Siehe Beitrag 25.5 – Antiphospholipid-Syndrom).

LA, ACA und anti-β2-GP können, aber müssen nicht mit einer Thrombophilie, Abortneigung oder Thrombozytopenie assoziiert sein. Das bei Kindern manchmal in Assoziation mit viralen Infekten beobachtete passagere LA geht nicht mit einer Thrombophilie einher.

Aus den Laborbefunden allein lässt sich keine Voraussage über die klinischen Konsequenzen machen. Die praktische Erfahrung scheint darauf hinzudeuten, dass Patienten, die bei der Entdeckung eines LA oder ACA asymptomatisch sind, ein geringes Risiko für klinische Konsequenzen haben. In Fällen, in denen ein APLS mit einer Thrombophilie assoziiert war, wurden bei 2/3 VTE und bei 1/3 arterielle Thrombosen, vor allem cerebrale, beobachtet. Die VTE haben eine ausgeprägte Neigung zu Rezidiven. Eine Blutungsneigung besteht trotz verlängerter aPTT nicht, außer das LA ist mit einem schweren Prothrombinmangel vergesellschaftet.

Etwa bei der Hälfte der Patienten mit APLS ist keine Grundkrankheit festzustellen (primäres APLS), bei der anderen Hälfte finden sich Autoimmunerkrankungen wie der systemische Lupus erythematodes sowie monoklonale Gammopathien, Infektionen (bei Kindern) oder Medikamentenwirkungen.

16.19.4.2.2 Perioperative Vermeidung von VTE

Bei Patienten mit langzeitiger antikoagulatorischer Therapie besteht bei invasiven Maßnahmen die Gefahr einer VTE, wenn die antikoagulatorische Therapie unterbrochen wird oder keine geeignete Bridging anticoagulant therapy erfolgt. Siehe weiterführend Lit. /15/.

16.19.5 Thrombophilie-Testung

Obwohl angeborene und erworbene Thrombpophilie das Risiko einer VTE erhöhen, benötigt die Mehrzahl der Patienten keine Testung auf Thrombophilie /16/.

16.19.5.1 Indikation

Eine Untersuchung sollte in Erwägung gezogen werden, wenn bei Patienten mit VTE der Verdacht auf eine hereditäre Genese besteht /16/:

  • VTE bei Patienten unter 50 Jahren, insbesondere wenn nur geringe provozierende Ursachen vorliegen (kleiner chirurgischer Eingriff, Ursache in Kombination mit der Einnahme oraler Antikoagulantien oder Immobilität) oder eine nicht provozierte VTE.
  • Eindeutige Familienanamnese auf VTE (Familienmitglieder ersten Grades, die schon in jungen Jahren betroffen sind).
  • Wiederholte VTE Ereignisse, besonders in jungen Jahren.
  • VTE in ungewöhnlichen Lokalisationen wie zerebrale Venen und Venen des Splanchnicus-Systems.

16.19.5.2 Risikofaktoren

Gut definierte hereditäre Risikofaktoren einer VTE sind /4/:

  • Aktiviertes Protein C, Faktor V-Leiden-Mutation.
  • Prothrombingen Mutation (FIIG20210A).
  • Mangel an natürlichen Antikoagulantien (Antithrombin, Protein C, Protein S).
  • Präsenz von Lupusantikoagulanz. Kein hereditärer Risikofaktor. Siehe Beitrag 16.22 – Antiphospholipid-Syndrom).

Tests, die bisher nicht abschließend mit einem erhöhten Risiko der VTE assoziiert sind /16/: Erhöhte Aktivitäten der Faktoren VIII, IX, XI, Plasminogen Aktivator Inhibitor Typ 1 (PAI-1) und der 4G/5G PAI-1 Promoter Polymorphismus.

Nicht mit einem erhöhten VTE Risiko assoziiert ist der Methylentetrahydrofolat-Reduktasemangel (677-TC, 1298A-C), der bei bis 45 % der Bevölkerung weltweit vorliegt /16/.

Bei etwa der Hälfte der Patienten mit VTE werden durch die Thrombophiliediagnostik genetische determinierte Risikofaktoren bestimmt. Zielgruppen sind vor allem Patienten mit juvenilen Thrombosen vor dem 50. Lj. oder einer positiven Familienanamnese. Der beste Zeitpunkt für die Durchführung einer Thrombophiliediagnostik ist kurz nach Beendigung einer Therapie mit Antikoagulantien, sobald wieder eine normale TPZ erreicht ist. Der Grund für die Wahl dieses Zeitpunkts liegt darin, dass die Diagnose des Mangels von PC und PS unter Therapie mit oralen Antikoagulantien problematisch ist (beide Proteine sind Vitamin K abhängig) und die Antithrombinaktivität unter Heparin absinkt und unter oraler Antikoagulation leicht ansteigt. Die Testung kurz nach Beendigung der Therapie mit Antikoagulantien erlaubt es gegebenenfalls die getroffene Entscheidung, die Antikoagulantientherapie zu beenden, wieder rasch rückgängig zu machen. Ein unspezifischer Marker für das Rezidivrisiko ist die Bestimmung von D-Dimeren nach Absetzen der oralen Antikoagulation.

In der Akutsituation ist eine Sofortdiagnostik im Falle einer Purpura fulminans unmittelbar nach der Geburt indiziert. Bei der Purpura fulminans liegen Homozygotien für Mutationen von PC und PS vor. Die Bestimmung von Antithrombin bei akuter Thrombose ist sinnvoll, wenn eine Heparinresistenz besteht (die allerdings meist andere Ursachen hat) oder der Patient Mitglied einer Mangelfamilie von Antithrombin ist.

Familienuntersuchung

Es ist sinnvoll, Verwandte von Patienten mit symptomatischer thrombophiler Diathese zu untersuchen. Dies gilt insbesondere bei AT-, PC- oder PS-Mangel, jedoch nur sehr eingeschränkt für Patienten mit F V-Leiden-Mutation oder Prothrombingen-Mutation. Das Wissen, dass ein thrombophiler Defekt vorliegt, könnte in vielen Fällen Therapieentscheidungen optimieren. Im Falle eines normalen Befundes ist die Gewissheit, dass kein Defekt vorliegt, psychologisch wichtig.

16.19.5.3 Bewertung

Patienten mit akuter VTE benötigen eine antikoagulatorische Therapie. Sie läuft über 3 Monate bei Patienten mit provozierter VTE und lebenslang bei denjenigen mit nicht-provozierter VTE.

16.19.5.3.1 Provozierte VTE

Patienten mit VTE und einem vorübergehend provozierenden Faktor (großer operativer Eingriff, Trauma, Krankenhausaufenthalt wegen schwerer Allgemeinerkrankung, Immobilität) haben ein geringes Risiko der VTE Wiederholung. Eine 3-monatige antikoagulatorische Therapie ist gewöhnlich ausreichend. Bei nicht-operativen Patienten ist das Risiko einer erneuten VTE gering und vegleichbar mit denjenigen ohne eine VTE. Auch Patienten mit wohl definierten hereditären Risikofaktoren benötigen keine lebenslange oder längerfristige antikoagulatorische Therapie /16/.

16.19.5.3.2 Nicht provozierte VTE

Patienten mit nicht provozierter VTE haben eine signifikante Rückfallquote. Nach dem Stopp einer antikoagulatorischen Therapie beträgt das Risiko etwa 10 % im ersten Jahr mit einem kumulativen Risiko von 40 % bis zum 5. Jahr und höher als 50 % bis zum 10. Jahr. Das Risiko des Rückfalls ist unabhängig davon, ob der Patient ein Träger des FV-Leiden oder der Prothrobingen Mutation ist. Auch differiert das Ergebnis nur unwesentlich, wenn der Patient einen hereditären Mangel an Protein S, Protein C oder Antithrombin hat. Bei Patienten mit nicht provozierter VTE ist eine lebenslange antikoagulatorische Therapie erforderlich. Patienten mit nicht provozierter VTE und hereditärer Thrombophilie haben kein größeres Risiko eines VTE Rückfalls während einer Standard antikoagulatorischen Therapie als Patienten die keine Träger eines thrombophilen Merkmals sind /16/.

16.19.6 Hinweise und Störungen

Vor der Untersuchung auf Merkmalsträger einer hereditären VTE sollte eine antikoagulatorische Therapie beendet werden. Eine Vitamin K Therapie sollte mindestens 2 Wochen abgesetzt sein und direkte orale Antikoagulantien für 5 Halbwertszeiten, mindestens aber 2–3 Tage /16/.

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16.20 Antithrombin (AT)

Lothar Thomas

AT gehört zur Familie Serinprotease Inhibitoren (Serpine) und ist der wichtigste natürliche Inhibitor des Gerinnungssystems. AT hemmt die aktivierten Gerinnungsfaktoren Thrombin, F Xa, F IXa und im geringeren Ausmaß das fibinolytisch wirkende Plasmin /1/. Im Unterschied zum Heparinkofaktor II ist AT ein relativ spezifischer Inhibitor von Thrombin /2/. In Gegenwart von Heparin wird die Reaktion von AT mit Thrombin und F Xa stark beschleunigt und die Blutgerinnung effizient gehemmt. Klinisch bedeutsam ist der AT-Mangel, da er in der Pathogenese des venösen Thromboembolismus (VTE) bedeutsam ist.

16.20.1 Indikation

  • Verdacht auf angeborenen AT-Mangel, insbesondere bei Vorliegen eines VTE.
  • Bei Frühgeburten.
  • Verdacht auf erworbenen AT-Mangel, z.B. postoperativ, bei Sepsis, Verbrauchskoagulopathie.
  • Verlaufskontrolle einer AT-Substitutionstherapie.
  • Verdacht auf Heparinresistenz.

16.20.2 Bestimmungsmethode

Primär werden funktionelle Tests zur Bestimmung der AT-Aktivität im Plasma angewendet. Besteht eine verminderte Aktivität, wird sekundär durch immunologische Verfahren der AT-Defekt in die Typen I und II klassifiziert. Seltene Varianten werden bei hereditärem Mangel molekularbiologisch diagnostiziert.

Aktivitätsmessung mittels amidolytischer chromogener Verfahren /12/

Angewendet werden automatisierte chromogene Verfahren, bei denen das Patientenplasma mit Heparin und einem Überschuss von Thrombin (F IIa) oder F Xa inkubiert wird. Das endogene Thrombin des Patientenplasmas inaktiviert einen Teil des Thrombins oder des F Xa. Die Menge an Thrombin oder F Xa, die übrigbleiben, spalten ein chromogenes Peptidsubstrat. Dabei wird ein Farbstoff freigesetzt, dessen Konzentration proportional der AT-Aktivität ist und bei 405 nm photometrisch gemessen wird.

Heparinkofaktor II, ein natürlicher Thrombininhibitor, geht in die AT-Bestimmung mit ein, wenn humanes Thrombin verwendet wird /3/. Der Einfluss ist gering bei Verwendung von bovinem Thrombin /4/. Der Heparinkofaktor II beeinflusst F Xa basierte Testverfahren nicht, aber die direkten Inhibitoren des FXa /2/.

Progressive activity assay

Es handelt sich um eine Variante der amidolytischen chromogenen Verfahren. Es wird kein Heparin im Test eingesetzt, dafür aber die Inkubationszeit auf 300 sec. verlängert. Somit erfolgt die Messung der AT-Aktivität unabhängig von der Heparinbindungsstelle und die Differenzierung des qualitativen AT-Mangels in den Typ II RS und den Typ II HS ist möglich.

Immunchemische Bestimmung

Zur Bestimmung der AT-Konzentration werden radiale Immundiffusion, Immunelektrophorese, Immunnephelometrie und Immunturbidimetrie angewendet.

16.20.3 Untersuchungsmaterial

Plättchenarmes Citratplasma (Blutentnahme: 1 Teil Natriumcitratlösung 0,11 mol/l mit 9 Teilen Blut vermischt): 1 ml

16.20.4 Referenzbereich

Siehe Lit. /6, 7, 8, 9/ und Tab. 16.20-1 – Referenzbereiche von Antithrombin.

16.20.5 Bewertung

AT ist der wesentliche Antikoagulant im Plasma und ein wichtiger Regulator der Hämostase. Das Fehlen von AT ist mit dem Leben nicht vereinbar.

Die primären Funktionen von AT sind /11/:

  • Reduktion der Thrombinbildung durch Hemmung des F Xa.
  • Verhinderung der Bildung eines Fibrinclots durch die Hemmung von Thrombin.
  • Hemmung von Gerinnungsfaktoren der extrinsischen Aktivierung (F VIIa-Tissue factor Komplex) und der intrinsischen Aktivierung (F IXa, F XIa und F XIIa). Die Hemmung dieser Faktoren ist weniger effektiv als die Hemmung von Thrombin und F Xa.

16.20.5.1 AT-Erhöhung

Nur der Mangel von AT ist klinisch relevant, nicht aber die AT-Erhöhung im Plasma. Eine Ausnahme ist die Therapie mit direkten Thrombininhibitoren wie Hirudin und Argatroban. Sie erhöhen fälschlicherweise die AT-Aktivität bei der Thrombin-basierten Aktivitätsbestimmung von AT, nicht aber bei der F Xa basierten.

Eine orale Therapie mit Antikoagulantien mit Vitamin K Antagonisten wie Warfarin oder Cumarin kann die Aktivität von AT erhöhen.

16.20.5.2 AT-Mangel

Eine AT-Aktivität unter 50–70% weist auf einen Mangel an Inhibitor und eine unzureichende Kompensation hin sollte die Konzentration oder Aktivität der Prokoagulatoren zunehmen. Das Ergebnis ist eine Verschiebung des hämostatischen Gleichgewichts. Das Inhibitordefizit, erlaubt nicht mehr die optimale Kompensation der Prokoagulatoren und somit resultiert eine Verschiebung des hämostatischen Gleichgewichts mit dem Risiko einer venösen thromboembolische Erkrankungen (VTE) . Das Verhalten der AT-Aktivität beim hereditären und erworbenen AT-Mangel sowie unter Substitutionstherapie ist aufgeführt in Tab. 16.20-2 – Hämostasestörungen mit veränderter AT-Aktivität bzw. AT-Konzentration.

Differenziert wird der angeborene vom erworbenen AT-Mangel, letzterer ist weitaus häufiger.

16.20.5.2.1 Hereditärer AT-Mangel

Beim hereditären AT-Mangel werden unterschieden /1011/:

  • Typ I (quantitativ); die AT-Aktivität und die Konzentration des AT-Proteins sind im gleichen Ausmaß vermindert auf unter 70 % normal /11/. Ein homozygoter Typ 1-Mangel ist bisher nicht beschrieben. In der Bevölkerung beträgt der heterozygote Mangel 0,02–0,17 % und 0,5–4,9 % bei Patienten mit VTE.
  • Typ II ist ein qualitativer Defekt und resultiert aus der Bildung eines varianten Proteins mit verminderter funktioneller Aktivität. Der Typ II wird in folgende Subtypen differenziert:

a) Subtyp IIa: Mutationen in der Bindungsdomäne von Thrombin sind mit einer verminderten Aktivität aber normalen Konzentration von AT assoziiert. Die Heparinaffinität ist vermindert,

b) Subtyp IIb: Die Mutationen in der Bindungsdomäne von Heparin führen zu einer verminderten funktionellen Aktivität bei normaler Konzentration von AT. Dieser Subtyp hat eine progessive Aktivität (erhöhte Aktivität bei verlängerter Inkubationszeit). Die Prävalenz dieses Subtyps in der Bevölkerung beträgt 0,03–0,04 % und ist bei heterozygoten Trägern mit einem geringen Risiko der VTE assoziiert.

c) Subtyp IIc: Pleiotrope Defekte resultieren aus Mutationen in der Region s1C-s4B und sind mit einer moderaten Verminderung der funktionellen Aktivität und der Konzentration von AT assoziiert.

Weitere Informationen zum hereditären AT-Mangel sind aufgeführt in:

Da die chromogenen Tests zur Bestimmung der AT-Aktivität Heparin enthalten werden beide Typen erfasst, Bei Vorliegen eines Typs II, kann der Subtyp HBS nicht von anderen Typen differenziert werden /4/. Vermittels des progressiven AT-Tests ist das möglich.

16.20.5.2.2 Erworbener AT-Mangel

Der erworbene AT-Mangel geht mit anderen Störungen des Hämostasesystems einher, weshalb seine klinischen Wirkungen und Ursachen nicht klar umrissen sind. Bei Patienten mit nephrotischem Syndrom ist die AT-Aktivität im Plasma zwar vermindert, ob der Mangel aber ursächlich an der erhöhten Thromboseinzidenz beteiligt ist, bleibt unklar. Bei Patienten mit Leberzirrhose führt die reduzierte AT-Synthese nicht zu einer Erhöhung der Thromboseinzidenz.

Erworbene AT-Mängel sind aufgeführt in Tab. 16.20-2 – Hämostasestörungen mit veränderter AT-Aktivität bzw. AT-Konzentration.

16.20.5.3 AT-Mangel und venöse Thromboembolien (VTE)

Die VTE ist eine typische Symptomatik mit der Patienten sich klinisch präsentieren. Meist besteht eine tiefe Venenthrombose der Beine, der Iliakalvene oder der Femoralvene. Arterille Thrombosen sind ungewöhnlich, sind aber berichtet worden. In der European Prospective Cohort on Thrombophilia (EPCOT)-Studie /12/ wurde das Risiko des Erstauftretens einer VTE bei Personen mit hereditärem AT-, PC-, PS-Mangel oder F V-Leiden untersucht. Während eines 5,7-jährigen Verlaufs entwickelten 4,5 % der Personen eine VTE. Diejenigen mit AT-Mangel hatten mit 1,7 % die höchste jährliche Inzidenz. Das relative Risiko einer VTE bei AT-Mangel war 25–50 fach höher als bei Personen mit normalen AT-Werten.

16.20.5.4 Therapie mit Antithrombin

Wird eine Indikation zur Therapie mit AT gestellt, so sollte eine AT-Aktivität von 80 % aufrecht erhalten werden. Eine Einheit AT pro kg KG hebt die AT-Aktivität im Plasma um 1–2 % an. Die Halbwertszeit (HWZ) des substituierten AT beträgt 1,5–2,5 Tage, wenn keine Heparintherapie oder keine stärkere Inflammation vorliegt. Ist das jedoch der Fall, reduziert sich die HWZ auf weniger als 1 Tag.

Damit eine Substitutionstherapie wirksam ist, sollten zuvor bestimmt werden: TPZ, aPTT, AT-Aktivität, Thrombozytenzahl, Fibrinogen, D-Dimere /13/.

16.20.6 Hinweise und Störungen

Untersuchungsmaterial

AT ist im Plasma zu bestimmen und nicht im Serum, da der Gerinnungsprozess ca. 30 % des AT verbraucht.

Bestimmungsmethode

Der Typ des verwendeten Tests zur Untersuchung auf einen AT-Mangel ist wichtig für die korrekte Diagnose und Behandlung der Patienten.

Zu beachten ist /3/:

  • Tests, die humanes Thrombin einsetzen, werden durch Heparinkofaktor gestört. Es resultiert ein zu hoher Wert, insbesondere unter Heparintherapie. Das ist bei F Xa-basierten Tests nicht der Fall.
  • Direkte Inhibitoren des Thrombins wie Hirudin und Argatroban täuschen eine höhere AT-Aktivität vor, wenn mit Thrombin-basierten Tests gemessen wird.
  • Einige Typen des hereditären AT-Mangels werden nicht durch Thrombin basierte Tests erfasst, z.B. die Hamilton-Mutation (A382T) oder einige Mutationen die den Typ II HBS betreffen.
  • F Xa basierte Tests werden nicht durch Heparinkofaktor II oder direkte Thrombininhibitoren beeinflusst aber durch direkte F Xa Inhibitoren wie Rivaroxaban /14/.
  • F Xa basierte Tests erfassen nicht alle AT-Varianten, so nicht die Stockholm-Mutation (G392D), sie ist mit Thrombin basierten Tests messbar und nicht die Cambridge II Mutation (A384S) /15/, die auch teilweise nicht von Thrombin basierten Tests detektiert wird. F Xa basierte chromogene Methoden haben eine bessere Nachweisempfindlichkeit als Thrombin basierte /3/.

Referenzbereich

Thrombin- und F Xa basierte Tests unterscheiden sich nicht in den Referenzbereichen.

Stabilität

Im Citratblut bei Raumtemperatur Änderung /16/: Nach 8 h im Mittel –0,8 % (Range –14,9 % bis + 12,0 %), nach 24 h 3,1 % (Range –6,3 % bis +17,5 %).

16.20.7 Pathophysiologie

AT ist ein einkettiges Glykoprotein mit einem MG von 58 kD und gehört zur Familie der Serinprotease Inhibitoren. In einer zweistufigen Reaktion lagert sich AT zunächst ähnlich einem Substrat an die Proteasen an, um dann nach proteolytischer Spaltung eine feste Bindung mit dem Serin im aktiven Zentrum der Protease einzugehen (Abb. 16.20-2 – Katalyse der Thrombin-Antithrombin-Reaktion). AT inhibiert Thrombin, F Xa und F IXa mit etwa gleicher Effektivität. F XIa, F XIIa und Kallikrein werden in geringerem Ausmaß inhibiert. Während die Reaktion mit Thrombin und F Xa in Gegenwart von Heparin um das 1.000–2.000 fache beschleunigt wird, sind die Reaktionen von AT mit den Kontaktphasefaktoren nur geringfügig schneller. Unter physiologischen Bedingungen wirken die in der Oberflächenmembran der Endothelzellen eingebauten Heparansulfat-Proteoglykane beschleunigend auf die Bindungseigenschaften des AT /17/. Die Halbwertszeit beträgt 65 h und ist länger als bei substituiertem AT.

Bei einer erhöhten intravasalen Gerinnungsaktivierung mit vermehrter Thrombinfreisetzung wird AT schneller verbraucht als es neu synthetisiert werden kann. Der AT-Abfall im Plasma resultiert aus:

  • Der Bildung von Thrombin-Antithrombin-Komplexen.
  • Einem erhöhten Leakage aus dem intravaskulären Kompartiment.
  • Durch proteolytische Inaktivierung, insbesondere durch die Elastase.

Der Abfall des AT und der aus dem inhibierten Thrombin resultierende Thrombin-Antithrombin-Komplex stellen Indikatoren einer erhöhten Thrombinbildung dar. Parallel zur Verbrauchskoagulopathie entwickelt sich oft eine Einschränkung der Syntheseleistung Leber. Die eingeschränkte AT-Synthese wirkt dann weiter fördernd auf die Ausbildung einer intravasalen Aktivierung des Gerinnungssystems.

Die Beurteilung der Homöostase des Gerinnungssystems erfordert auch eine Betrachtung der prokoagulatorischen Faktoren, z.B. durch die TPZ und die aPTT, neben den Inhibitoren (AT, Protein C) sowie den Aktivierungs- und Verbrauchsmarkern (TAT, F1+2, Fibrinmonomer, D-Dimer). Zur Interpretation der in vivo AT-Aktivität ist der aktuelle pH des Bluts erforderlich, da mit zunehmender Azidose ein verstärkter funktioneller Ausfall des Inhibitors einhergeht. So entspricht z.B. eine AT-Aktivität von 60 %, in vitro gemessen unter optimalen Bedingungen, nur einer in vivo-Aktivität von 10 % bei pH 7,05. Mit Beseitigung der Azidose stellt sich auch die AT-Aktivität von 60 % wieder ein.

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16.21 Protein C, Protein S, APC, F V-Leiden, Prothrombin G20210A

Lothar Thomas

Umweltfaktoren und die genetische Prädisposition spielen eine wichtige Rolle in der Entwicklung venöser thromboembolischer Ereignisse (VTE). Genetische Risikofaktoren die primär gegen das hämostatische System gerichtet sind triggern die VTE.

Im Prinzip werden zwei genetische Typen Mutations-bedingter Defekte unterschieden /1/:

  • Funktionsverlust (loss of function mutations). Sie betreffen die natürlichen Antikoagulatoren wie Antithrombin, Protein C und Protein S.
  • Funktionszunahme (Gain of function mutations), die zu einer Vermehrung des prokoagulatorischen Potentials von F V (F V-Leiden) und von Prothrombin (Prothrombin G20210A9) führen.

Die Assoziation genetischer Risikofaktoren zu VTE sind klassifizierbar als:

  • Stark: Mangel an Antithrombin, Protein S und Protein C. Das Risiko der VTE ist 5–10 fach erhöht.
  • Moderat: Präsenz von F V-Leiden oder Prothrombin G20210A9. Das Risiko der VTE ist 2–5 fach erhöht.
  • Gering: Beispielsweise His95Arg Substitution in der B-Untereinheit des F XIII. Das Risiko der VTE ist etwa 1,5-fach.

16.21.1 Inhibitoren der Gerinnung

16.21.1.1 Protein C

Protein S und Protein C sind natürliche Antikoagulantien und spielen eine wichtige Rolle in der Regulation des Gerinnungssystems /2/. PC wird in der Gegenwart von Thrombin und Thrombomodulin aktiviert. Thrombomodulin ist ein endothelialer Oberflächenrezeptor der eine modulierende Rolle in der antikoagulatorischen Antwort nach Gefäßverletzung spielt /3/.

Nach Verletzung der Gefäßwand befähigt die Bindung von Thrombomodulin an Thrombin, dass Thrombin rasch das PC in das Antikoagulanz APC zu aktivieren. Die Endothelzellen haben einen PC Rezeptor der, vermittels seiner Gla-Domäne, das PC dem Thrombin-Thrombomodulin-Komplex präsentiert. Thrombin spaltet die Aktivierungsdomäne von PC an der Position Arg 169 und entfernt ein 12 Aminosäuren langes Peptid von dem aminoterminalen Ende der α-Kette des PC. Das so aktivierte PC (APC) inaktiviert Membran-gebundenen F VIIIa und F Va durch Spaltung an spezifischen Stellen:

  • F VIIIa wird gespalten bei Arg 336 und Arg 562
  • F Va an Arg 506, Arg 306 und Arg 679. Arg 506 ist aber die wesentliche Spaltstelle.

Siehe auch:

Der wesentliche Inhibitor von APC ist der PC-Inhibitor, ein einkettiges Glykoprotein Es handelt sich um einen Serinprotease Inhibitor der in der Leber gebildet wird. Der Inhibitor bildet einen 1 : 1 Komplex mit APC an der reaktiven Stelle Arg 354 spaltet.

16.21.1.2 Protein S

Protein S (PS) kommt in gebundener und freier Form vor /2/. Freies PS ist ein Kofaktor von APC und verstärkt dessen Affinität zu den negativ geladenen Phospholipidoberflächen. Freies PS kann F Xa aus seinem Komplex mit F Va verdrängen und ermöglicht somit dem APC den F Va in Position Arg 506 zu spalten. Beim Vorgang der F VIIIa-Inaktivierung wird APC synergistisch durch PS stimuliert. PS wird durch das aus 15 Exonen bestehende Gen PROS 1 kodiert. PS ist der einzige Kofaktor von APC. Die gebundene Form von PS liegt im Komplex mit C4b binding protein (C4bBP) vor und hat keine APC-Kofaktoraktivität.

16.21.1.3 Aktivierte Protein C Resistenz

Die APC Resistenz ist eine geringe antikoagulatorischen Antwort /4/.

Hereditärer Defekt

In über 90 % der Fälle ist die hereditäre APC Resistenz durch eine Punktmutation im Gen des FV bedingt, auch als F V-Leiden bekannt. Es resultiert eine ungenügende Inaktivierung von F Va durch APC.

Erworbene Störung

In Abwesenheit von F V-Leiden kann eine APC Resistenz durch Schwangerschaft, Einnahme oraler Kontrazeptiva, durch Lupusantikoagulanz, Erhöhung des F VIII oder ein multiples Myelom bedingt sein.

16.21.1.4 Faktor V-Leiden

Faktor V wirkt als ein synergistische Kofaktor mit PS in der Zerstörung von F VIII, wenn dieser ein Bestandteil des Tenasekomplexes ist (FXa/FVa). Der genetische Hintergrund des APC Phänotyps ist eine Mutation (G1691A) im Gen des F V auch als F V-Leiden bekannt. Sie führt zum Ersatz der Aminosäure Arginin in Position 506 durch Glutamin. Dadurch kann F Va in Position 506 nicht mehr von APC gespalten werden (APC Resistenz) und bleibt länger aktiv /5/.

16.21.1.5 Prothrombin G20210A-Variation

Eine Mutation im Gen Prothrombin ist die zweit häufigste Ursache der hereditären Thrombophilie /6/. Es handelt sich um eine einzelne Basenpaar Substitution (Guanin zu Adenin) in der Nukleotidposition 20210 der 3`nicht translatierten Region des Gens von Prothrombin. Heterozygote Merkmalsträger haben eine erhöhte Prothrombinkonzentration und eine 2–5 fach erhöhte VTE Wahrscheinlichkeit, wenn keine anderen Risikofaktoren vorliegen. Sind diese aber zusätzlich vorhanden, besteht nicht ein additives, sondern ein größeres VTE Risiko /6/.

16.21.2 Indikation

Eine Untersuchung sollte in Erwägung gezogen werden wenn bei Patienten mit VTE der Verdacht auf eine hereditäre Genese besteht:

  • VTE, bei Patienten unter 50 Jahren, insbesondere wenn nur geringe provozierende Ursachen vorliegen (kleiner chirurgischer Eingriff, Ursache in Kombination mit der Einnahme oraler Antikoagulantien oder Immobilität) oder eine nicht provozierte VTE.
  • Eindeutige Familienanamnese auf VTE (Familienmitglieder ersten Grades, die schon in jungen Jahren betroffen sind).
  • Wiederholte VTE Ereignisse, besonders in jungen Jahren.
  • VTE in ungewöhnlichen Lokalisationen wie zerebrale Venen und Venen des Splanchnicus Systems.

16.21.3 Bestimmungsmethode

Laboruntersuchungen zur Erfassung einer APC Resistenz umfassen /7/:

  • Primär einen funktionellen koagulatorischen Test zur Erkennung einer Resistenz gegenüber APC.
  • Sekundär bei pathologischem funktionellen Test die molekulargenetische Untersuchung auf F V-Leiden.
  • Tertiär bei pathologischem funktionellen Test die Bestimmung von PC, PS und eventuell die molekulargenetische Untersuchung des Gens PROS 1.

16.21.3.1 Aktivierte Protein C Resistenz

Funktionell koagulatorischer Test auf APC Resistenz

Es handelt sich um einen Screeningtest zur Erfassung eines F V-Leiden und des gesamten Potentials des PC-Systems (Aktivität von PC und PS) /8/.

Prinzip: Bestimmt wird die Protein C activity dependent clotting time (PCAT) mit dem aPTT Test. Nach der Second generation aPTT Methode wird das Patientenplasma mit F V-Mangelplasma vorverdünnt (1+4). Diese Modifikation ist hochsensitiv für F V-Leiden und kann auch angewendet werden bei Patienten, die mit Vitamin K Antagonisten (Cumarinen) antikoagulatorisch behandelt werden.

In Gegenwart eines PC-Aktivators, dem Schlangengift Agkistrodon contortix (Ansatz PCAT) und in dessen Abwesenheit (Ansatz PCAT0) wird die aPTT gemessen. Normalplasma gerinnt in 28–35 sec im aPTT Test. Wird aktiviertes PC (APC) hinzugesetzt, verlängert sich die Gerinnungszeit der aPTT um den Faktor 2 oder länger, also auf 60–100 sec. Ein solches Plasma ist sensitiv für APC. Ist das Patientenplasma weniger sensitiv für APC (Verlängerung der Gerinnungszeit nur um den Faktor 1,5–1,7; typisch für F V-Leiden-Heterozygote), so hat das Plasma eine Resistenz gegenüber APC.

Gebildet wird die Ratio PCAT/PCAT0 nach Transformation der Gerinnungszeiten in Normalized Ratios (NR). Eine NR unter 0,80 ist auf die Präsenz von F V-Leiden hinweisend.

Da bei diesem Test auch kooperative Effekte zwischen den beteiligten Faktoren erkannt werden, ist auch der PC-Mangel auffällig.

16.21.3.2 Protein C (PC)

Unterschieden werden muss die Bestimmung der PC-Aktivität (funktioneller Test) von der Bestimmung der Konzentration des PC Antigens (immunchemische Bestimmung) /2/. Es gibt Zustände bei denen beide nicht übereinstimmen.

Gerinnungstest (funktioneller Test)

Im Gerinnungstest wird die antikoagulatorische Aktivität des PC, d.h. die Kapazität, den F VIIIa und/oder F Va zu inaktivieren, bestimmt /9/.

Prinzip: Die meisten Verfahren basieren auf der aPTT, die von F V und F VIII abhängig ist. Durch die Aktivierung des PC werden F Va und F VIIIa inaktiviert. Es kommt zu einer Verlängerung der aPTT, die ein Maß für die antikoagulatorische Aktivität des PC ist. Nach Zugabe von aPTT Reagenz wird ein PC-aktivierendes Enzym hinzugefügt, welches meist aus dem Schlangengift von Agkistrodon contortix stammt. Da der Ansatz alle Gerinnungsfaktoren im Überschuss enthält, hängt die gemessene Gerinnungszeit von der PC Aktivität ab. Das Ergebnis wird durch Ablesen der Gerinnungszeit an einer Standardkurve in % der Norm angegeben. Koagulatorische Tests werden durch Lupusantikoagulanz und FVIII Konzentrationen über 150 % gestört.

Chromogener Test (funktioneller Test)

Die enzymatische Aktivität des PC auf ein chromogenes Peptidsubstrat wird bestimmt. Im Gegensatz zum koagulometrischen Test wirkt sich eine Veränderung in der Phospholipid-Bindungsdomäne, wie etwa unter oraler Antikoagulantientherapie, nicht aus.

Prinzip: Entsprechend dem koagulometrischen Test. PC wird durch einen PC-Aktivator (Schlangengift) aktiviert und die Spaltung eines chromogenen Substrats kinetisch am Photometer bestimmt. Die Angabe der Aktivität erfolgt in % der Norm.

Enzymimmunoassay

Die Konzentration des PC-Antigens wird bestimmt. Da zur Zeit kein Grund besteht den Typ I vom Typ II zu differenzieren, wird der Enzymimmunoassay zur Bestätigung eingesetzt, wenn im funktionellen Test eine verminderte Aktivität gemessen wird.

Prinzip: An der Oberfläche einer Mikrotiterplatte sind Antikörper gegen PC fixiert, die das PC der Plasmaprobe binden. Anschließend bindet an das immunkomplexierte PC ein Peroxidase-markierter Antikörper gegen PC. Die zur Menge an PC äquivalente Menge an gebundener Peroxidase wird durch Zugabe von Substrat chromogen bestimmt. Die Angabe der Werte erfolgt in % der Norm oder mg/l.

16.21.3.3 Protein S (PS)

Etwa 60 % des PS im Plasma liegen gebunden an das Komplement-bindende Protein C4b binding protein (C4bBP) vor, etwa 40 % zirkulieren in freier Form /10/. Nur das freie PS ist als Kofaktor des aktivierten PC antikoagulatorisch wirksam. Es sollte ein funktioneller und ein immunchemischer Test eingesetzt werden. Der funktionelle Test ist die Screening Untersuchung /2/. Die Analyse des Gens PROS 1 umfasst die Untersuchung aller 15 Exone auf Sequenzvarianten.

Gerinnungstest

Die Aktivität von freiem Protein S, als Kofaktor von APC dessen Vermögen F Va und F VIIIa zu degradieren und somit die Gerinnungszeit zu verlängern wird vermittels der aPTT, der TPZ oder der Russell’s Viper Venom Time (RVVT) gemessen /11/. Analog zur koagulometrischen Bestimmung von PC wird die Probe verdünnt und mit PS-Mangelplasma versetzt. Nach Zusatz des Gerinnungsaktivators und APC wird die Gerinnungszeit bestimmt und in % der Norm angegeben.

Enzymimmunoassay

Im Immunoassay können die Gesamt- und die freie PS-Konzentration bestimmt werden. Zur Bestimmung des freien Anteils wird das gebundene PS mit Polyethylenglykol gefällt und der im Überstand verbliebene Anteil bestimmt. In neueren Verfahren werden monoklonale Antikörper verwendet, die an die Region des PS binden, die durch das C4bBPab gedeckt wird. Dadurch kann auf die Fällung der Probe verzichtet werden.

16.21.3.4 Faktor V-Leiden

Molekulargenetische Untersuchung

Es wird ein Fragment von Exon 10 des Gens von FV mittels PCR (DNA-polymerase chain reaction) amplifiziert. In diesem Fragment ist die Mutation der F V-Variante Leiden lokalisiert. Das amplifizierte Fragment wird an zwei Stellen durch das Restriktionsenzym Mnl I geschnitten. Durch die Mutation geht eine der Schnittstellen für das Restriktionsenzym verloren, weshalb in der Gelelektrophorese bei Personen mit dem Defekt eine höhermolekulare DNA-Bande sichtbar ist. Eine Differenzierung zwischen hetero- und homozygoten Defektträgern ist nur in diesem Verfahren zweifelsfrei möglich.

16.21.3.5 Prothrombin G20210A-Variation

Molekulargenetische Untersuchung mit Differenzierung in homo- und heterozygote Variation.

16.21.4 Untersuchungsmaterial

APC-Resistenz, PC und PS: Thrombozyten armes Citratplasma (Blutentnahme: 1 Teil Natriumcitratlösung 0,11 mol/l mit 9 Teilen Blut vermischt): 1 ml

Molekulargenetische Untersuchungen: FV-Leiden, Prothrombin G20210A-Variation: EDTA-Blut: 3–5 ml

16.21.5 Untersuchungsmaterial

Siehe Tab. 16.21-1 – Referenzbereiche für Protein C und Protein S.

16.21.6 Bewertung

Genetische Risikofaktoren, primär gerichtet gegen das hämostatische System, sind Ursache des gehäuften Auftretens einer VTE. Siehe Beitrag 16.19 – Thrombophilie und VTE.

16.21.6.1 APC-Resistenz

Das diagnostische Vorgehen bei Verdacht auf APC Resistenz ist dargestellt in Abb. 16.21-2 – Diagnostisches Vorgehen bei Verdacht auf Störungen im APC-System. Bei einem Entscheidungswert der normalisierten APC Ratio von 0,8 werden bei einem niedriger liegenden Wert /7/:

  • Alle Patienten mit F V-Leiden diagnostiziert. Die Studien geben eine diagnostische Sensitivität von 100 % bei einer Spezifität von 95 % an. Eine Studie ermittelte ein Spezifität von nur 72 %.
  • Zur Diagnostik einer gestörten funktionellen Aktivität von PC beträgt die diagnostische Sensitivität 82–100 %.
  • Zur Diagnostik des PS-Mangels beträgt die Sensitivität 87–97 %, bei einer Spezifität von nur 30 % /10/.

Der funktionell koagulatorische Test ist ein Screening auf F V-Leiden und PC-Mangel, während der PS-Mangel nicht adäquat erfasst wird. Die Bedeutung des Tests liegt nicht nur in der Erkennung von Defekten, sondern auch in der Abschätzung der Kapazität des PC-Systems und damit in gewissem Ausmaß der Vorhersage eines künftigen VTE-Risikos. Bei Patienten mit PS-Mangel ist der Globaltest ein gutes Merkmal zur Risikobeurteilung eines thrombotischen Ereignisses. Grenzwertige oder positive Resultate sollten molekulargenetisch auf FV-Leiden untersucht werden.

16.21.6.2 Faktor V-Leiden

Der F V-Leiden ist mit einer Prävalenz von etwa 5 % für den heterozygoten Defekt ein verbreiteter erblicher Risikofaktor in der Bevölkerung für VTE. Diese Mutation ist auf Kaukasier und ihre Nachfahren in Nord- und Südamerika beschränkt. Die Inzidenzrate der VTE bei jungen Frauen beträgt 1 auf 10.000 pro Jahr und bei Trägerinnen des heterozygotem F V-Leiden 4–7 auf 10.000 und Jahr. Ist die FV-Leidenträgerin fettleibig, erhöht sich die Inzidenz auf 8–14 pro 10.000 und wenn sie orale Kontrazeptiva einnimmt sogar auf 34 pro 10.000 /12/. Bezogen auf beide Geschlechter erhöht ein heterozygoter Defekt die Wahrscheinlichkeit eines VTE um den Faktor 3–7 und ein homozygoter Defekt um den Faktor 50–100. Etwa 25 % der Familienangehörigen mit F V-Leiden haben ihr erstes VTE Ereignis vor dem 45. Lebensjahr.

Perioperatives Risiko /13/: Ein erhöhtes perioperatives Risiko besteht in der Allgemeinchirurgie nicht für Patienten mit heterozygotem F V-Leiden, wenn eine prophylaktische Antikoagulation erfolgt. Nach Gefäßoperationen könnte ein erhöhtes Risiko arterieller Thrombose und des Herzinfarktes bestehen. Auch bei F V-Leiden-Patienten liegt nach koronarer Bypassoperation in den ersten Monaten ein erhöhtes Risiko des Verschlusses des Bypasses vor.

Hormonsubstitution /12/: Frauen im Alter ab 50 J. haben eine jährliche Inzidenz für VTE von 4 auf 10.000. Diese Rate erhöht sich auf 10 pro 10.000, wenn post menopausal Östrogene und Progesteron eingenommen werden. Bei Frauen mit Familienanamnese für VTE beträgt die jährliche Inzidenz sogar 30 pro 10.000.

16.21.6.3 Protein C-Mangel

Beim hereditären Protein C (PC)-Mangel werden zwei Typen unterschieden, deren Differenzierung aber klinisch nicht von Relevanz ist:

  • Typ I; durch eine Synthesestörung sind die Konzentration von PC-Protein und die Aktivität vermindert.
  • Typ II; ein dysfunktionelles PC-Protein liegt vor, d.h. der Wert des PC-Proteins liegt im Referenzbereich, die Aktivität ist aber erheblich vermindert.

Die Mehrzahl der PC-Mangelpatienten sind heterozygot für den Defekt und haben Aktivitäten von 30–65 % /2/. Homozygote Merkmalsträger haben eine kaum messbare Aktivität. Von den bisher etwa 250 detektierten Mutationen verursachen die meisten einen Typ I-Mangel. Etwa 70 % dieser Patienten haben eine einzelne Mutation in der kodierenden Region des Gens PROC. Sie bewirken einen Aminosäuretausch im PC. Zum erworbenen PC-Mangel siehe Tab. 16.21-2 – Erkrankungen und Zustände mit erworbenem PC-Mangel.

16.21.6.4 Protein S-Mangel

Beim PS-Mangel werden drei Typ unterschieden /27/:

  • Typ I; durch eine Synthesestörung sind die Antigenkonzentration und die Aktivität vermindert.
  • Typ II; ein dysfunktionelles Protein liegt vor, d.h. die Antigenkonzentration liegt im Referenzbereich, die Aktivität ist aber erheblich vermindert.
  • Typ III; durch eine Erhöhung von C4bBP ist die Konzentration an freiem PS verringert, d.h. die Antigenkonzentration liegt im Referenzbereich, aber die Aktivität und freies PS-Antigens sind verringert. Für diesen Typ konnte kein kausaler Zusammenhang mit VTE hergestellt werden.

Der erworbene PS-Mangel ist weitaus häufiger als der Hereditäre. Auch Überlappen sich die PS Werte von Normalpersonen mit denen und denjenigen mit hereditären defekten erheblich. Deshalb sind die Referenzwerte für PS zur Diagnostik eines hereditären Defektes nicht geeignet. Eine Klassifikation des hereditären PS-Mangels zeigt Tab. 16.21-3 – Klassifikation des PS-Mangels auf Basis der PS-Aktivität und der Konzentration von freien und totalen PS.

Hereditärer PS-Mangel

Der Typ I- und Typ II-PS-Mangel sind Defekte, die beide mit einer erniedrigten PS-Aktivität assoziiert sind. Sie machen 95 % des PS-Mangels aus /13/. Zur Untersuchung auf einen PS-Mangel sollte immer ein funktioneller Test und die Bestimmung der PS-Konzentration durchgeführt werden. Die PS-Werte einer Studie /10/ sind angegeben in Tab. 16.21-4 – Protein S-Aktivität in % der Norm in Abhängigkeit vom Mutationstyp. Erst bei PS-Werten < 45 % ist regelhaft mit einer durch Mutation im Gen PROS 1 definierten Erkrankung zu rechnen /10/. In diesen Fällen sollte eine molekulargenetische Untersuchung der 15 Exone von PROS 1 erfolgen. Ein diagnostischer Algorithmus wird empfohlen /10/.

Klinisch haben der heterozygote PC- und der heterozygote PS-Mangel die gleiche Symptomatik. Bisher sind nur vereinzelte Fälle eines homozygoten PS-Mangels bekannt. Bei Patienten unter 45 Jahren mit venösen Thrombosen wird ein heterozygoter PS-Mangel vom Typ I in 2–3 % der Fälle gefunden. Siehe auch Beitrag 16.19 – Venöser Thrombosembolismus.

Erworbener Protein S-Mangel

PS ist wie PC ein Vitamin K abhängiges Protein. Daher kommt es unter Therapie mit oralen Antikoagulantien zu einem Abfall des freien PS, der jedoch langsamer erfolgt und geringer ist als der von PC /15/.

Lebererkrankungen bewirken nur einen mäßigen Abfall von PS, die disseminierte intravasale Gerinnung geht mit normalen Werten einher. Der Abfall des PS beim Acute respiratory distress syndrome ist für das freie PS stärker als für die gebundene Form /16/.

Östrogene führen zu einer verringerten Freisetzung von PS, weshalb Frauen vor der Menopause gegenüber Männern einen niedrigeren Wert aufweisen (Median bei ca. 80 %). Hormonbehandlungen oder die Einnahme oraler Kontrazeptiva führen ebenso zu einer deutlichen Verringerung der PS-Aktivität.

16.21.6.5 Prothrombin G20210A-Mutation

Die Prothrombin G20210A Mutation beruht auf einer Veränderung des Promotorgens, das die Bildung von Prothrombin steuert. Gegenüber dem Wildtyp haben Mutationsträger ein erhöhtes endogenes Thrombinpotential /17/. Die Prothrombin Erhöhung beträgt bei heterozygoten Trägern um 30 %, bei homozygoten um 70 %. Personen mit dieser Mutation sind in einem hyperkoagulabilen Status und besitzen das zweitgrößte Risiko der hereditären Thrombophilie /18/. Heterozygote Träger haben in der kaukasischen Bevölkerung:

  • Eine Prävalenz von 2 %.
  • Ein 2–5 fach erhöhtes Thromboserisiko (Homozygote 10 fach)
  • Einen Anteil von 20 % an den Patienten mit VTE.

Bei Frauen mit Prothrombin G20210A Mutation unter oraler Antikoagulation ist das Risiko für eine Sinusvenenthrombose 150 fach höher und für andere tiefe Venenthrombosen 16–59 fach höher als bei Frauen ohne dieses Merkmal /12/.

Die Prothrombin G20210A Mutation soll aber nicht die alleinige Ursache des erhöhten endogenen Potentials von Thrombin und der Thromboembolie bei den Trägern dieses Merkmals sein. Assoziiert soll die vermehrte Thrombinbildung zusätzlich mit anderen genetische Faktoren oder Umweltfaktoren sein /19/.

16.21.6.6 MTHFR-C677T-Mutation

In der kaukasischen Bevölkerung besteht ein Polymorphismus des Gens MTHFR in Position C677T in homozygoter Form. In Abhängigkeit von der Ernährung geht die Mutation mit einer Erhöhung des Homocysteins im Plasma einher. Die Träger haben in der kaukasischen Bevölkerung:

  • Eine Prävalenz von 10 %.
  • Ein 2–3 fach erhöhtes Thromboserisiko.
  • Den Anteil von 15–20 % an den Patienten mit VTE.

Bei Frauen mit der -Mutation MTHFR-C677T und einer Hyperhomocysteinämie ist unter hormoneller Antikoagulation das Risiko für eine Sinusvenenthrombose 20 fach höher als bei Frauen ohne dieses Merkmal /20/. Zur Zeit wird die Assoziation der MTHFR-C677T Mutation mit venösen Thromboembolien kontrovers diskutiert.

16.21.7 Hinweise und Störungen

Koagulatorischer Test auf APC-Resistenz /2/

Präanalytik: Die Patienten sollen nicht oral antikoaguliert sein, da die Vitamin K abhängigen Gerinnungsfaktoren und PS vermindert sind. Eine APC-Resistenz wird vorgetäuscht. Tests, bei denen die Probe mit F V-Mangelplasma verdünnt wird, werden nicht durch Vitamin K-Hemmer beeinflusst /21/. Ist der Patient heparinisiert, kann die Untersuchung erfolgen, wenn Heparin < 1 IU/ml Plasma beträgt, da die Reagenzien Polybrene enthalten, das Heparin kompensiert.

Einflussgrößen: Trotz Verdünnung des Patientenplasmas mit F V-Mangelplasma können Ursachen, die eine Verlängerung der Gerinnungszeit bewirken wie z.B. Lupusantikoagulanz, direkte Thrombin- und F Xa-Inhibitoren, Heparin > 1 IU/ml, einen falsch erhöhten APC-Wert vortäuschen. Als Folge wird eine APC Resistenz übersehen. An die Präsenz des direkten Thrombin Inhibitors Argatroban sollte gedacht werden, wenn im APC-Resistenz Test die Gerinnungszeiten im Ansatz mit und ohne APC unerwartet lang sind /22/. Bei hohen F VIII-Werten, die bei Entzündung und Schwangerschaft vorliegen, ist das Patientenplasma weniger sensitiv für APC. Dadurch wird die Gerinnungszeit verkürzt und eine APC Resistenz vorgetäuscht.

Stabilität: Bei Raumtemperatur bis zu 8 h. Längerfristig tiefgefroren bei –20 bis –70 °C /23/.

Protein C /2/

F VIII Aktivitäten > 150 % verkürzen die Gerinnungszeit und täuschen im funktionellen Test falsch niedrige Protein C-Aktivitäten vor. Eine Antikoagulation des Patienten stört die Bestimmung nicht.

Chromogene Tests zur Bestimmung von PC sind weniger sensitiv für Lupusantikoagulanz, hohe F VIII Konzentration und F V-Leiden. Die angewendeten Peptidsubstrate sind nicht für APC spezifisch, sondern auch für andere proteolytische Enzyme wie Plasmin, Kallikrein und Thrombin. Auch sind sie insensitiver gegen einige Typen des qualitativen PC-Mangels.

Protein S

Thrombozyten führen zu falsch niedrigen Aktivitäten. Deshalb sollte Thrombozyten armes Plasma untersucht werden.

16.21.8 Pathophysiologie

PC ist ein Vitamin K-abhängiges Glykoprotein das als Proenzym in der Leber gebildet wird. Das reife Protein hat ein MG von 62 kD und besteht aus einer schweren Kette (41 kD) und einer leichten Kette (21 kD), die durch eine Disulfidbrücke zwischen Cys 141 und Cys 265 zusammen gehalten werden.

Das im Plasma zirkulierende Proenzym muss, um antikoagulatorisch wirksam zu sein, aktiviert werden. Dies geschieht durch Thrombin, das wandständig am Gefäßendothel als Thrombomodulin-Thrombin-Komplex vorliegt, in Gegenwart von Ca2+ (Abb. 16.21-1 – Aktivierung von Protein C (PC) und sein antikoagulatorischer Wirkungsmechanismus in Kombination mit dem Kofaktor Protein S).

APC bewirkt an der Oberfläche von Phospholipiden die Proteolyse und damit die Inaktivierung von F Va und F VIIIa. Dieser Vorgang ist Ca2+ abhängig und wird durch das Protein S beschleunigt. APC wird durch die Serinproteinase-Inhibitoren α1-Antitrypsin, α2-Antiplasmin und den Heparin-stimulierten PC-Inhibitor sowie durch α2-Makroglobulin kontrolliert.

PS hat ein MG von 69 kD und wird von der Leber und dem Gefäßendothel gebildet. Im Vergleich zum PC, das nur eine Halbwertszeit von 8 h hat, beträgt die des PS ca. 60 h. 40 % des PS liegen in freier, 60 % an das C4bBP gebunden vor. PS zirkuliert als Kofaktor des PC primär in seiner aktiven Form.

Das Gen für PC (PROC) ist in 2q13–q14 Position lokalisiert und enthält 9 Exons und 8 Introns. Das Gen für PS (PROS1) ist in Position 3q11.2 lokalisiert und enthält 15 Exons und 14 Introns.

Synthesedefekte oder funktionelle Defekte von PC oder PS verringern das antikoagulatorische Potential und führen zu einer Thrombophilie, die durch eine erhöhte Anfälligkeit für thromboembolische Ereignisse im venösen System charakterisiert ist.

Ein weiterer Defekt, der das PC-System unterläuft, ist die F V-Variante Leiden. Unter normalen Bedingungen zirkuliert F V im Plasma und hat weder eine nennenswerte pro- noch antikoagulatorische Aktivität.

Die prokoagulatorische Aktivität des F Xa und Thrombin sowie die antikoagulatorische Aktivität von APC bestimmen jedoch das weitere Schicksal des F V:

  • Eine komplette prokoagulatorische Aktivität wird erreicht, wenn bei Gefäßverletzung die Blutgerinnung aktiviert wird. F Xa oder Thrombin spalten dann drei Arginin-assoziierte Peptidbindungen im F V und setzen somit die Domäne B im F V-Molekül frei, wodurch F V zum aktivierten Prokoagulanten F Va wird (Abb. 16.21-3 – Aktivierung von F V durch F IIa bzw. F Xa). F Va ist ein wichtiger Kofaktor des F Xa bei der Aktivierung von Prothrombin. Beide aktivierten Prokoagulatoren bilden an der Oberfläche von Phospholipiden den Prothrombokinase Komplex.
  • Wird demgegenüber das Protein C-System aktiviert, geht der F V einen anderen Weg. APC reguliert die prokoagulatorische Aktivität des Prothrombokinase-Komplexes durch eine proteolytische Veränderung des F V. Es erfolgt eine Spaltung des F V-Moleküls in Position Arg 306 und Arg 506. Während die Spaltung in Position 306 zu einem kompletten Verlust der F V-Aktivität führt, wird bei Spaltung in Position 506 ein Intermediat erhalten, das noch F Xa-Kofaktoraktivität hat. Das durch APC abgespaltene F V-Intermediat bildet mit Protein S einen antikoagulatorischen Komplex, der den F VIII spaltet, wenn dieser im Tenasekomplex vorliegt, wodurch der Tenasekomplex nicht prokoagulatorisch wirksam sein kann. Der Tenasekomplex besteht aus einem an die Oberfläche von Phospholipiden gebunden F IX und F VIII. Der Tenasekomplex ist effizient in der Aktivierung von F Xa und weder APC noch PC können ihn herunterregulieren.

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16.22 Antiphospholipid-Syndrom

Lothar Thomas

Das antiphospholipid Antikörper Syndrom (APS) umfasst ein breites Spektrum thrombotischer, nicht-thrombotischer und obstetrischer Manifestationen. Generell ist das APS. mit einem erhöhten Risiko venöser Thromboembolien (VTE), arterieller und mikrovaskulärer Thrombosen verknüpft. Tests zur Diagnostik von Phospholipid Antikörpern sind generell im Untersuchungsspektrum enthalten, wenn der Verdacht auf einen hyperkoagulabilen Zustand besteht. Das obstetrische APS ist durch den fetalen Verlust nach der 10. Schwangerschaftswoche, wiederholte Fehlgeburten und intrauterine Wachstumsstörungen charakterisiert /12/.

16.22.1 Indikation

  • Venöse Thromboembolie (VTE).
  • Arterielle Thrombose (Herzinfarkt, Schlaganfall).
  • Schwangerschafts Komplikationen ungeklärter Ursache.
  • Autoimmunerkrankungen, insbesondere der systemische Lupus erythematodes.
  • APTT-Verlängerung ungeklärter Genese.
  • Thrombozytopenie unbekannter Ursache.

16.22.2 Bestimmungsmethode

Laborkriterien des APS sind /3/:

Die Labortests der offiziellen Kriterien umfassen zwei Kategorien an diagnostischen Verfahren /5/:

  • Gerinnungstests; sie erfassen die störende Wirkung von Antikörpern indirekt durch Verlängerung der Gerinnungszeit. Antikörper gegen Phospholipide, die verlängernd auf die Gerinnungszeit wirken werden als Lupus-Antikoagulantien bezeichnet.
  • Immunoassays (ELISA) zur direkten Bestimmung von anti-β2-Glykoprotein I und anti-Cardiolipin.

Resultate allgemeiner Untersuchungen, die auf ein Antiphospholipid-Syndrom hinweisen können sind:

  • Eine Verlängerung der Gerinnungszeit der aPTT.
  • Eine Thrombozytenzahl unter 100 × 109/l.

16.22.2.1 Lupus-Antikoagulanz (LA)

Lupus-Antikoagulantien (LA) sind Antikörper, die gegen Phospholipide bzw. Phospholipid-Proteinkomplexe gerichtet sind. Sie verlängern in vitro die Gerinnungszeit von Phospholipid-abhängigen Gerinnungstests, sind aber trotzdem mit einer Thrombophilie assoziiert. Der Name Lupus-Antikoagulanz resultiert aus der Tatsache, dass 1952 bei Patienten mit systemischen Lupus erythematodes erstmals eine Verlängerung der aPTT gemessen wurde.

Das LA-Bestimmungssystem hat nach den Dreischritt-Strategie-Kriterien der International Society of Thrombosis and Hemostasis zu erfolgen /6/ (Abb. 16.22-1 – Prinzip der Untersuchung auf Lupusantikoagulanz):

1. Screeningtest zur Demonstration einer Verlängerung der Gerinnungszeit eines Phospholipid abhängigen Gerinnungstests über dessen oberen Referenzbereichswert.

2. Plasmatauschversuch zur Bestätigung der Präsenz eines Inhibitors und zum Ausschluss eines Mangels an Gerinnungsfaktoren.

3. Bestätigungstest zur Feststellung, dass der Inhibitor Phospholipid abhängig ist und sich nicht gegen einen einzelnen Gerinnungsfaktor richtet.

Nach den Guidelines für Lupus anticoagulant detection /4/ werden zum Screening zwei unterschiedliche Verfahren empfohlen, da kein Test sensitiv genug für alle LA ist. Durchgeführt werden soll:

  • Ein Test, der auf Basis der intrinsischen Aktivierung der Gerinnung funktioniert (aPTT oder Kaolin-Gerinnungszeit).
  • Ein zweiter Test, bei dem direkt die Aktivierung des F X erfolgt (Diluted Russel Viper Venom Time).

Der Verdacht auf LA besteht, wenn die 99. Perzentile der Gerinnungszeit Gesunder überschritten wird. In Tab. 16.22-1 – Empfehlungen für die optimale Labordiagnostik von Lupusantikoagulanz sind Empfehlungen für eine optimale Labordiagnostik aufgeführt. Die Sidney Kriterien /4/ empfehlen zur Vereinfachung auch einen integrierten Testablauf, der Screening und Bestätigung in einem Untersuchungsgang ermöglicht. Ein Plasmatauschversuch ist nicht erforderlich.

Diluted Russel Viper Venom Time (dRVVT)

Prinzip: Das im Reagenz enthaltene Schlangengift Russel´s viper venom aktiviert den F X der in Anwesenheit von F V, Ca2+ und Phospholipiden das Prothrobin aktiviert. Eine hohe Empfindlichkeit des Tests wird durch einen niedrigen Gehalt an Phospholipiden im Reagenz erzielt /7/.

Aktivierte partielle Thromboplastinzeit

Prinzip: Siehe Beitrag 16.11 – Aktivierte Partielle Thromboplastinzeit. Die verschiedenen kommerziell angebotenen Reagenzien unterscheiden sich in der Art des Aktivators und in der Art, Zusammensetzung und Konzentration der Phospholipide. Empfohlen wird die Kaolin clotting time (KCT). Kaolin, eine aus Kieselsäure bestehende Porzellanerde hat in mikrokristalliner Form eine große negativ geladene Oberfläche. Somit wird über eine Kontaktaktivierung der intrinsische Aktivierungsweg gestartet und auch der F X aktiviert. Bei einer Akute-Phase Reaktion oder in der Schwangerschaft kann die F VIII-Aktivität erhöht sein, was zur Verkürzung der Gerinnungszeit führt. Deshalb werden für die Detektion von LA spezielle Lupus sensitive Reagenzien angeboten /8/.

Plasmatauschversuch

Der Plasmatauschversuch muss durch Mischung von 1 Teil Patientenplasma und 1 Teil gepoolten Normalplasma erfolgen. Eine Vorinkubation soll unterbleiben.

Das Poolplasma muss ad hoc hergestellt werden, weniger als 10 × 109 Thrombozyten/l enthalten und eine 100 %ige Aktivität für alle Gerinnungsfaktoren haben. Vor Anwendung sollte die Bestimmung der Thrombinzeit oder ein anti-F Xa-Test durchgeführt werden zur Erkennung von Heparin und Inhibitoren gegen Gerinnungsfaktoren /4/.

Wird im Plasmaaustauschversuch die Gerinnungszeit nicht verkürzt, so spricht das Ergebnis für die Präsenz von LA im Patientenplasma, die Verkürzung der Gerinnungszeit weist auf einen Faktorenmangel hin, der durch Bestimmung des Einzelfaktors bestätigt werden sollte. Die gemeinsame Verminderung mehrerer Gerinnungsfaktoren weist oft auf ein LA hin.

Integrierte Tests

Diese Tests enthalten das Screening und die Bestätigung in paralleler Untersuchung. Basierend auf der dRVVT oder der aPTT als Gerinnungstests wird zum Screening ein Ansatz mit niedriger Phospholipidkonzentration und ein weiterer zur Bestätigung mit hoher Phospholipidkonzentration durchgeführt. Im Screeningansatz sollte bei Präsenz von LA die Gerinnungszeit verlängert, im Bestätigungsansatz aber normal sein. Die Auswertung erfolgt durch Berechnung der LA-Ratio (Gerinnungszeit Screen minus Gerinnungszeit Bestätigung) oder die Berechnung der prozentualen Korrektur.

Korrektur (%) = (Screen – Bestätigung)/Screen × 100

Bei Präsenz von LA kommt es im Bestätigungsansatz zur Normalisierung der Gerinnungszeit. Bei Inhibitoren gegen Gerinnungsfaktoren und bei Präsenz von unfraktionierten Heparin resultieren falsch positive Ergebnisse.

Grenzwerte zur Detektion von Lupusantikoagulanz

In den Screeningtests und dem Plasmatauschversuch besteht der Verdacht auf LA, wenn die Gerinnungszeit des Patienten länger ist als die 99. Perzentile der Verteilung der Patienten eines Normalplasmapools von mindestens 40 Personen im Alter unter 50 J. Als Alternative kann im Plasmatauschversuch die inhibitorische koagulatorische Aktivität (ICA) berechnet werden:

ICA = [(b – c/a)] × 100

Dabei sind a, b und c jeweils die Gerinnungszeiten von Patient, dem Mischplasma und dem Normalplasma.

In den Bestätigungstests verkürzen sich bei Patienten mit LA die Gerinnungszeiten nicht immer in den Bereich normaler Kontrollen. Es wird deshalb empfohlen auch bei Kontrollen den Bestätigungstest durchzuführen und deren Median als Grenzwert zu verwenden. Patienten, die diesen Wert unterschreiten, sind LA positiv.

16.22.2.2 Mit ELISA bestimmte APA

APA sind gegen Phospholipid-Proteinkomplexe gerichtet. Die Resultate des anti-β2-Glykoprotein-I-Tests und des anti-Cardiolipin Tests sollten immer im Kontext mit dem LA-Test beurteilt werden. Eine prospektive Studie /9/ hat gezeigt, dass die Bestimmung von IgG-Antikörpern sensitiv genug zur Diagnostik einer APS-assoziierten Thrombose ist und die Bestimmung von IgA- und IgM-Antikörpern keinen Vorteil bringt.

Antikörper gegen β2-Glykoprotein I (Anti-β2-GPI)

β2-GPI ist ein 50 kD Glykoprotein bestehend aus einer Polypeptidkette mit 5 Domänen. Es bindet anionische Phospholipide und ist der Kofaktor des Cardiolipins. In der Zirkulation befindliches β2-GPI kann nicht an Zellrezeptoren binden. Das geschieht erst, wenn durch Autoantikörper eine Dimerisierung erfolgt ist. Die Rezeptor gebundenen APA-Komplexe induzieren Signale nach intrazellulär, die zu einer Deregulierung von Gefäßendothelzellen, Monozyten und Thrombozyten führt und eine Erklärung für die thrombophile Diathese der Patienten ist /5/.

Anti-β2-GPI sind vorwiegend gegen die Aminosäuren Gly40–Arg43 in Domäne I gerichtet. APA die nicht auch gegen diese Domäne gerichtet sind, zeigen allein keine Assoziation mit Thrombosen.

Bestimmung von anti-β2-GPI: Erfolgt mit einem ELISA. Zur Durchführung sollten die Mindestanforderungen für Antiphospholipid-ELISAs des European Forum on Antiphospholipid Antibodies beachtet werden /10/.

Anti-Cardiolipin Antikörper (aCL)

Cardiolipine (Diphosphatidylglycerine) sind eine Untergruppe der Phospholipide

Prinzip: Verdünntes Patientenserum wird in Gegenwart von bovinem oder humanem Serum in einem Mikrotiterplatten-Näpfchen, das mit Cardiolipin überzogen ist, inkubiert. Detektiert werden Antikörper gerichtet gegen Cardiolipin und gegen Albumin-gebundenes β2-GPI. Zur Durchführung sollte das Protocol for determination of anticardiolipin antibodies by ELISA beachtet werden /11/.

16.22.3 Untersuchungsmaterial

Lupus-Antikoagulanz

  • Thrombozytenarmes Citratplasma.
  • Blutentnahme: 1 Teil Natriumcitratlösung 0,11 mol/l mit 9 Teilen Blut vermischt: 1 ml
  • Gewinnung von Thrombozyten armen Citratplasma: Zweimalige Zentrifugation, damit die Thrombozytenzahl unter 10 × 109/l beträgt. Die Blutentnahme sollte vor einer Antikoagulation oder im genügenden Abstand nach Absetzen der Antikoagulation erfolgen.

Anti-β2-GPI und aCL

Serum, Plasma: 1 ml

16.22.4 Referenzbereich

Lupus-Antikoagulans

Gültig sind die Referenzintervalle des jeweiligen Labors.

Anti-β2-GPI

  • Unter 10 GPL-U/ml: Negativ
  • 10–40 GPL-U/ml:Schwach positiv
  • Über 40 GPL-U/ml: Positiv
  • Höher als die 99. Perzentile gesunder Kontrollen /3/: Positiv

Anti-Cardiolipin Antikörper

  • Unter 10 MPL-U/ml: Negativ
  • 10–40 MPL-U/ml: Schwach positiv
  • Über 40 MPL-U/ml: Positiv
  • Höher als die 99. Perzentile gesunder Kontrollen /3/: Positiv

16.22.5 Bewertung

Etwa 10 % der gesunden Blutspender sind positiv für anti-Cardiolipin-Antikörper und 1 % sind positiv für Lupus-Antikoagulanz. Jedoch sind nach 1 Jahr noch weniger als 1 % positiv /12/. Patienten mit positiven Phospholipid-Antikörpern können keine entsprechende klinische Symptomatik haben. Solche Patienten werden gewöhnlich auffällig im Rahmen der Untersuchung auf eine Autoimmunerkrankung, eine Fehlgeburt, eine verlängerte aPTT oder einen positiven Syphilistest /1/.

Die Diagnose des Antiphospholipid-Syndroms sollte bei Patienten mit persistierenden hohen bis moderaten Phospholipid-Antikörperprofil erwogen werden und einer klinischen Symptomatik, die auf ein solches Syndrom hinweist /1/.

16.22.5.1 Thrombotische Manifestationen bei Antiphospholipid Positivität

Das Antiphospholipid-Syndrom (APS) ist eine systemische Autoimmunerkrankung, die bei persistierenden anti-Phospholipid-Antikörpern (APA) mit thrombotischen oder obstetrischen Ereignissen verknüpft ist /1/. APA sind die am Häufigsten erworbenen Inhibitoren des Gerinnungssystems.

Klinisch kann das APS zu folgenden Störungen führen /12/:

  • Venösem Thromboembolismus (VTE) Bei Patienten mit nicht provoziertem VTE, hatten diejenigen mit Lupusantikoagulanz zu 40 % eine Rethrombosierung im Vergleich zu denjenigen ohne Lupusantikoagulanz /2/. Bei Patienten mit klinisch schweren thrombotischen Ereignissen wie ausgedehnter Lungenembolie oder tiefer Thrombose der Beinvenen und einer dauerhaften Erhöhung der Phospholipid-Antikörper wird eine kontinuierliche antikoagulatorische Therapie empfohlen /2/.
  • Arterielle und mikrovaskuläre Thrombosen. Der Schlaganfall und transiente ischämische Attacken sind die häufigsten arteriellen Ereignisse bei Patienten mit APS. Patienten mit einem katastrophalen APS haben mikrovaskuläre Thrombosen in multiplen Organen /13/.
  • Obstetrische Manifestationen sind ein fetaler Verlust nach der Schwangerschaftswoche 10, wiederholte Fehlgeburten, intrauterine Wachstumsstörungen oder eine schwere Präeklampsie /1/. Etwa 1 % der Frauen mit dem Versuch schwanger zu werden, haben gehäuft Fehlgeburten und in 10–15 % der Fälle ein APS /14/. Bei Schwangeren mit positivem Lupus-Antikoagulanz beträgt die Inzidenz einer VTE 1,46 % und die eines Schlaganfalls 0,32 % jährlich /15/. Ein positiver Test auf Lupus-Antikoagulanz ist ein höherer Risikofaktor für Thrombose und einen negativen Ausgang der Schwangerschaft ab der Schwangerschaftswoche 10 als die Positivität für anti-β2-GPI oder anti-Cardiolipin Antikörper.

Klinische Kriterien die Hinweis auf ein APS sein können sind Blässe, Zeichen und Symptome, die für eine andere systemische Autoimmunerkrankung sprechen, eine nicht erklärbar verlängerte aPTT oder milde Thrombozytopenie. Eine Thrombozytenzahl unter 20 × 109/l sollte die Aufmerksamkeit des Klinikers auf eine andere Ursache lenken /1/.

Zu den klinischen Kriterien des APS siehe:

16.22.5.2 Nicht-thrombotische Manifestationen bei Antiphospholipid Positivität

Neben dem thrombotischen hat das APS auch ein breites Spektrum nicht-thrombotischer Manifestationen /118/. Es handelt sich um den systemischen Lupus erythematodes, Erkrankung der Herzklappen, Hochdruck der Lungenarterien, Livedo reticularis, Thrombozytopenie, hämolytische Anämie, akute oder chronische renal vaskuläre Erkrankungen und moderate oder schwere kognitive Störungen.

Die Häufigkeit der Positivität von Lupusantikoagulanz bei Patienten mit SLE beträgt 30 % und die Präsenz von Lupusantikoagulanz-Positivität bei diesen Patienten ist dem erhöhten Risiko einer Thrombose (Odds ratio 5,6) verbunden. Etwa 40 % der Patienten mit APS haben auch einen SLE und 37 % derjenigen mit SLE haben Antikörper gegen β2-Glykoprotein-I. Diese Befunde sprechen für eine Überlappung der Pathogenese von SLE und APS /14/.

16.22.5.3 Diagnose des Antiphospholipid-Syndroms

Die Diagnose des APS beruht auf der klinischen Symptomatik in Kombination mit typischen Laborbefunden. Die Diagnose ist wahrscheinlich, wenn klinisch ein APS-Syndrom vorliegt und mindestens ein APA-Test positiv ist.

Auf Grund der Wahrscheinlichkeit positiver Ergebnisse ohne Pathogenität erscheint die Untersuchung auf ein APS nur zweckmäßig bei Patienten, die in folgende Indikationsgrade eingeteilt werden /3/:

  • Niedrig; venöse oder arterielle Thrombose, älterer Menschen.
  • Moderat; zufälliger Nachweis einer verlängerten aPTT bei asymptomatischen Personen, mehrmalig Spontanaborte, vorhersehbare Thrombose junger Patienten.
  • Hoch; unerwartete akute tiefe Venenthrombose oder arterielle Thrombose im Alter unter 50 J., Thrombose an ungewöhlicher Lokalisation, Abort in der Spätschwangerschaft, Thrombose oder Schwangerschafts-assoziierte Erkrankungen bei Patienten mit Autoimmunerkrankung (systemischer Lupus erythematodes, rheumatoide Arthritis, Autoimmunthrombozytopenie, autoimmune hämolytische Anämie) /1/.

APA können auch nur transient positiv sein, z.B. im Rahmen von Entzündungen und Infektionen. Deshalb ist eine nochmalige Untersuchung nach einem Zeitraum ≥ 12 Wochen zur Bestätigung eines positiven Befundes erforderlich. Ist das Resultat dann negativ, so handelt es sich um transient aufgetretene APA.

Labordiagnostische Kriterien des APS sind in Tab. 16.22-2 – Klassifikation des APS aufgeführt. Erforderlich zum Nachweis einer durch APS verursachten Thrombose sind positive Befunde für LA und/oder anti-β2-GPI, eventuell aCL. Das Risiko einer ersten Thrombose bei asymptomatischen Personen, die für LA, anti-β2-GPI und aCL positiv sind, sogenannte Triple positive patients, beträgt 5,3 % jährlich.

Patienten, bei denen das klinischen Ereignis schon 5 Jahre zurückliegt, sollten nicht labordiagnostisch auf ein APS untersucht werden.

16.22.5.3.1 Labordiagnostische Bewertung von Lupusantikoagulanz (LA)

LA werden auf Grund ihrer funktionellen Aktivität Phospholipid abhängige Schritte in der Gerinnungskaskade zu inhibieren, detektiert. Der Nachweis von LA in hoher Aktivität ist hochspezifisch mit thromboembolischen Ereignissen und obstetrischen Komplikationen assoziiert /5/. Ein einzelner Test erfasst nicht alle beim APS auftretenden APA. Deshalb sind Tests mit unterschiedlichen Verfahren erforderlich.

Die LA-Aktivität wird quantitativ beurteilt, um eine numerische Differenzierung zwischen niedriger und hoher inhibitorischer Aktivität durchzuführen. Bei Patienten, die mit Vitamin K Antagonisten therapiert werden, soll die Untersuchung auf LA erst 1–2 Wochen nach Absetzen erfolgen oder wenn die INR unter 1,5 ist. Zur Überbrückung soll die Behandlung mit niedrigmolekularen Heparin erfolgen und die letzte Dosierung aber spätestens 12 h vor der Blutentnahme erfolgen. Alternativ kann zur Analytik das Patientenserum bei einer INR zwischen 1,5 und unter 3 mit Normalplasma 1 : 1 verdünnt werden.

Ein isoliert pathologischer LA-Befund ist signifikant häufiger bei Personen ohne klinische Hinweise auf ein APS. Sie mögen falsch positiv sein wenn sie von milder inhibitorischer Aktivität sind, bei älteren Personen diagnostiziert wurden, und dass zu ersten Mal /4/.

16.22.5.3.2 Labordiagnostische Bewertung von anti-β2GPI

Anti-β2GPI kommen häufig gemeinsam mit anderen APA vor und sind streng mit Komplikationen des APS assoziiert wie Präeklampsie, Eklampsie und Abort. Hohe Konzentrationen gehen mit einem hohen Thromboserisiko einher. Anti-β2GPI werden vorwiegend bei Patienten mit Autoimmunerkrankungen nachgewiesen /19/. Patienten die in allen drei Tests (LA, aCL und anti-β2GPI) positiv sind haben in der Regel einen höhere Konzentration an anti-β2GPI als diejenigen mit weniger positiven Tests.

16.22.5.3.3 Labordiagnostische Bewertung von aCL

Die kommerziellen Tests zum Nachweis von aCL haben eine erhebliche Diskrepanz in der diagnostischen Sensitivität und Spezifität. Außerdem haben aCL bei hoher diagnostischer Sensitivität eine niedrige Spezifität. Deshalb sollen nur Ergebnisse in die Bewertung einbezogen werden, die oberhalb der 99. Perzentilen einer gesunden Population liegen oder eine Konzentration > 40 Units IgG- oder IgM-aCL-Antikörper haben /3/. Die Interpretation der aCL sollte nur im Zusammenhang mit dem klinischen Befunden und dem LA beurteilt werden. Nach Longitudinalstudien ist die Positivität eines aCL-ELISA nicht mit dem Auftreten einer ersten tiefen Venenthrombose assoziiert /20/.

Ein Profil aus anti-β2GPI und aCL sollte immer im Kontext mit LA bestimmt und beurteilt werden. Die Präsenz dieser Antikörper vom gleichen Isotyp (meist IgG) in mittlerer oder hoher Konzentration ist oft in Übereinstimmung mit dem Nachweis von LA und kennzeichnet Patienten mit einem hohen Thromboserisiko /4/.

16.22.6 Hinweise und Störungen

Lupusantikoagulanz (LA)-Test

Zur Bestimmung von LA hat kein einzelner Test eine 100 %ige diagnostische Sensitivität und Spezifität. Das beruht auf dem Unterschied der kommerziell verfügbaren Reagenzien. So ergeben sich falsch positive Resultate durch die Präsenz von Heparin, durch Gerinnungsfaktor-Inhibitoren und durch den Mangel von Gerinnungsfaktoren. Falsch negative Ergebnisse kommen vor, wenn das Plasma nicht arm an Thrombozyten ist.

Im Plasmatauschversuch können schwache LA übersehen werden.

Ringversuche zeigen, dass die Rate falsch positiver und falsch negativer Resultate von Lupus-Antikoagulanz etwa 20 % beträgt und bei niedriger LA-Konzentration sogar 25 % /21/.

Das zu untersuchende Plasma sollte weniger als 10 × 109 Thrombozyten pro Liter enthalten.

Vor Durchführung des Lupus-Antikoagulanz Tests sollten Thrombinzeit oder der anti-F Xa-Test durchgeführt werden zur Feststellung, ob in der Probe Heparin vorliegt, auch wenn das Reagenz einen Heparinneutralisator enthält.

Die Bestimmung von Lupus-Antikoagulanz sollte innerhalb von 4 h nach der Blutentnahme erfolgen oder aber die Probe bei –70 °C schockgefroren werden. Tiefgefrorenes Plasma sollte bei 37 °C aufgetaut werden /4/.

anti-β2-GPI-Tests

Die Spezifität des ELISA ist geringer als sie sein könnte. Eine Ursache soll sein, dass bei der Beladung der Näpfchenwand der Mikrotiterplatte mit β2-GPI Neoantigene entstehen, die nicht pathogene Antikörper binden und somit pathogene weniger gebunden werden. Somit nimmt die Spezifität des Tests ab. Die interlaboratorielle Variation der Tests für anti-β2-GPI ist geringer als die für aCL, auch ist die Spezifität für das APS höher /3/.

ACL-Tests

Bei den IgM aCL-Tests besteht die Tendenz zu falsch positiven Resultaten, insbesondere im schwach positiven Bereich. Die wesentliche Ursache sind Rheumafaktoren und Kryoglobuline /3/.

16.22.7 Pathophysiologie

Das Antiphospholipid Syndrom ist eine autoimmune Erkrankung, die mit einer persistierenden Erhöhung von anti-Phospholipid Antikörpern einhergeht. Diese repräsentieren eine heterogene Gruppe von Autoantikörpern, die verschiedene Phospholipide und Phospholipid-Proteinkomplexe erkennen /3/. Das wesentliche Antigen dieser Antikörper ist β2-Glykoprotein-I.

Das Risiko einer Thrombose korreliert stärker bei der Präsenz von Antikörpern gegen β2-Glykoprotein-I als gegen Lupusantikoagulanz. Die thrombogenen Eigenschaften entfallen, wenn die Fraktion der β2-Glykoprotein-I-Antikörper aus dem Blut entfernt wird wie Studien an Mäusen zeigen /22/. Bei Patienten mit thrombotischem Risiko binden Antikörper an das B-Zellepitop der Domäne I des β2-Glykoprotein-I Moleküls und verleihen so Lupusantikoagulanz-Aktivität.

Das β2-Glykoprotein-I kann potentiell in zwei Konfigurationen vorkommen /14/:

  • In der zirkulären Form, bei der die Domänen I und V in Kontakt treten und einen Ring bilden. In dieser Konfiguration ist das Epitop für den β2-Glykoprotein-I -Antikörper nicht zugänglich.
  • In der Konfiguration eines Angelhakens, der das Domäne I Epitop exponiert und den β2-Glykoprotein-I-Antikörpern ermöglicht zu binden

Die Angelhaken-Konfirmation mit einer Affinität zu Phospholipid haltigen Oberflächen bildet einen Immunkomplex an den zellulären Oberflächen, besonders wenn diese Konformation als Immunkomplex vorliegt. Der an die Zellmembran gebundene Immunkomplex reguliert die Expression von zellulären Adhäsionsmolekülen wie Gewebefaktor (tissue factor) und E-Selectin hoch. Die Bindung des Immunkomplexes unterdrückt ebenfalls die Aktivität des Tissue factor inhibitors und reduziert die Aktivität von Protein C.

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16.23 Plasminogen

Michael Kraus, Lothar Thomas

Plasminogen ist die inaktive Vorstufe des Fibrinolyseenzyms Plasmin. Die Aktivierung erfolgt durch den Gewebeaktivator (tPA), die Urokinase (uPA) oder durch die Kontaktphase des Gerinnungssystems (F XIIa-High molecular weight-Kininogen-Komplex). Therapeutisch werden auch externe Aktivatoren wie Streptokinase eingesetzt. Wenn sich ein Fibringerinnsel bildet werden etwa 20 % des im Plasma befindlichen Plasminogens in das Fibringerinnsel eingeschlossen. Aktivatoren diffundieren in das Fibringerinnsel und aktivieren Plasminogen zu Plasmin. Die Lysis des Fibringerinnsels resultiert in der Bildung von Fibrin-Fibrinogen Degradationsprodukten. Durch diesen Vorgang werden die Gefäße frei von Gerinnseln gehalten

16.23.1 Indikation

  • Verdacht auf Hyperfibrinolyse (erhöhter Verbrauch).
  • Kontrolle der fibrinolytischen Therapie.
  • Verdacht auf Mangel an Plasminogen.
  • Thrombophilie unbekannter Genese.
  • Verdacht auf Dysplasminogenämie.

16.23.2 Bestimmungsmethode

Aktivitätsmessung mit chromogenem Substrat

Prinzip: Im Plasma vorliegendes Plasminogen wird mit Streptokinase in Plasminogenaktivator (Streptokinase-Plasmin-Komplex) überführt, der ein chromogenes Substrat hydrolysiert. Die Absorptionszunahme ist proportional der Plasminogenaktivität /1/.

Immunchemische Verfahren

Immunnephelometrie, radiale Immundiffusion.

16.23.3 Untersuchungsmaterial

Plättchenarmes Citratplasma (Blutentnahme: 1 Teil Natriumcitratlösung 0,11 mol/l, mit 9 Teilen Venenblut vermischt): 1 ml

16.23.4 Referenzbereich

Aktivität

75–150 % der Norm

2,4–3,8 CTA U/ml*

Konzentration

0,06–0,25 g/l

* Bezogen auf ein Plasminogenpräparat des National Institute of Health

16.23.5 Bewertung

Die Fibrinolyse ist ein wirksamer Mechanismus zur Begrenzung des Ablaufs der Hämostase.

16.23.5.1 Plasminogenmangel

Der Plasminogenmangel führt zu einer verringerten Reaktionsfähigkeit auf eine überschießende Aktivität der Gerinnung und das Risiko einer Thrombose wird erhöht. Diese Situation besteht z.B. in Form einer erhöhten Reokklusionsgefahr nach fibrinolytischer Therapie oder nach Operationen. Ursachen eines Mangels an Plasminogen können sein: Hereditäre Defekte, gestörte Synthese in der Leber, ein erhöhter Verlust bei Verbrauchskoagulopathie, Sepsis oder in Folge einer fibrinolytischen Therapie. Siehe auch Tab. 16.23-1 – Erkrankungen und Zustände, die mit veränderter Plasminogenkonzentration einhergehen.

16.23.5.2 Plasminogenerhöhung

Bei schwerer Sepsis, Tumoren, Gewebshypoxie und Diabetes mellitus kann die Plasminogenaktivität erhöht sein und es kann, insbesondere bei Sepsis, zu einer verstärkten Blutungsneigung kommen /2/.

Plasminogen ist ein weniger empfindlicher Indikator zum Nachweis einer (stattgehabten) Hyperfibrinolyse als der Inhibitor α2-Antiplasmin, da die Konzentration stärkeren Schwankungen unterworfen ist. Beide Parameter lassen auf Grund eines Verbrauchs nur indirekte Rückschlüsse auf die tatsächliche fibrinolytische Aktivität zu. Für diese Zwecke ist der Nachweis des Plasmin-α2-Antiplasmin-Komplexes (PAP) besser geeignet.

16.23.6 Hinweise und Störungen

Die chromogene Aktivitätsbestimmung ist wegen ihrer einfacheren und schnelleren Durchführbarkeit den immunologischen Methoden vorzuziehen. In der Regel korrelieren Aktivitäts- und Antigenbestimmung sehr gut mit Ausnahme des seltenen Typ II-Mangels.

16.23.7 Pathophysiologie

Das Gleichgewicht zwischen Gerinnung und Fibrinolyse schützt den Körper vor Blutung und Thrombose. Plasmin, mit einem Molekulargewicht von 90 kD, ist das zentrale Enzym der Fibrinolyse und entsteht durch Aktivierung des Proenzyms Plasminogen durch den Gewebe (tPA)- oder den urinären Plasminogenaktivator (uPA; Urokinase) (Abb. 16.23-1 – Aktivierung und Funktion des Plasmin-Systems).

Das entstandene Plasmin wiederum erhöht die Aktivität von tPA und die Affinität von Urokinase für Plasminogen durch die proteolytische Spaltung der einkettigen Plasminogenaktivatoren in zweikettige Formen. Beide Enzyme wirken dann synergistisch bei der Aktivierung von Plasminogen. tPA und Urokinase werden durch ihre Inhibitoren Plasminogen-Aktivator-Inhibitor (PAI-1 und PAI-2) reguliert.

Die wesentliche Rolle des Plasminogens in seiner aktiven Form, dem Plasmin, ist die Aufrechterhaltung des hämostatischen Gleichgewichts durch die proteolytische Auflösung von Fibringerinnseln. Durch die Fibrinspezifität der Plasminogenaktivatoren wird dies unterstützt und der Prozess lokalisiert. Im pathologischen Fall kann es zu einer systemischen Verbreitung des Plasmins kommen, die zum Fibrinogenabbau und damit erhöhter Blutungsneigung führt /3/.

Plasminogen kommt im Plasma in zwei Modifikationen vor, die sich hinsichtlich ihrer Glykosylierung unterscheiden und eine unterschiedlich hohe Affinität für Fibrin aufweisen. Die Bindung von Plasminogen an Fibrin wird durch Histidin-reiches Glykoprotein gestört, während Plasmin in der Zirkulation durch seinen Inhibitor α2-Antiplasmin inaktiviert wird. Ältere Gerinnsel werden durch Einbau von α2-Antiplasmin durch F XIIIa vor einem Abbau durch Plasmin geschützt. Lipoprotein(a) kann die Bindung von Plasminogen an tPA auf Grund ähnlicher Strukturen, sog. Kringel, kompetitiv hemmen (Abb. 16.23-2 – Aktivatoren und Inhibitoren im Plasminogen/Plasmin-System).

Plasmin ist eine relativ unspezifische Protease, die an einer Vielzahl von Mechanismen auf zellulärer Ebene beteiligt ist, wie der Befruchtung, der Zellmigration und der Aktivierung von Makrophagen. Die Vermittlung dieser Prozesse geschieht anscheinend mehr über uPA, das an Rezeptoren von Zellen gebunden wird. Plasmin spielt insbesondere eine Rolle bei entzündlichen degenerativen Prozessen über die Aktivierung des Komplementsystems, des Kallikrein-/Kininsystems und von Metalloproteasen, die eine entscheidende Rolle bei Gewebeabbau wie etwa bei rheumatischen Gelenkerkrankungen spielen.

Ist Plasmin nicht an Fibrin oder eine andere extrazelluläre Matrix gebunden, so bildet es schnell mit seinem spezifischen Inhibitor α2-Antiplasmin einen irreversiblen, kovalenten Komplex, den Plasmin-α2-Antiplasmin-Komplex (PAP) mit einer Halbwertszeit von etwa 12 h.

Therapeutisch wird Streptokinase, ein Aktivator aus Streptokokken, eingesetzt. Im Gegensatz zu den phy-siologischen Aktivatoren aktiviert Streptokinase das Plasminogen nicht selbst, sondern bildet mit Plasminogen einen 1 : 1-Komplex. Durch eine Konformationsänderung im Plasminogen kommt es zur autokatalytischen proteolytischen Aktivierung zu Plasmin. Aktives Plasmin kann durch Gabe von ε-Aminocapronsäure (6-Aminohexansäure) kompetitiv von seinem Substrat (Fibrin) verdrängt und damit der Inhibierung durch α2-Antiplasmin zugänglich gemacht werden. Eine direkte Inaktivierung von Plasmin ist durch Gabe von Aprotinin, einem Protein aus Rinderlunge möglich.

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16.24 α2-Antiplasmin

Michael Kraus, Lothar Thomas

α2-Antiplasmin ist der physiologisch wichtigste Inhibitor des fibrinolytischen Enzyms Plasmin. Zirkulierendes oder an Fibringerinnsel gebundenes α2-Antiplasmin inhibiert freies Plasmin sehr schnell und irreversibel durch Überführung in einen inaktiven Komplex (Plasmin-α2-Antiplasmin-Komplex; PAP). An Rezeptoren oder an Substrate wie Fibrin gebundenes Plasmin ist hingegen vor Inhibierung durch α2-Antiplasmin geschützt.

16.24.1 Indikation

  • Verdacht auf Hyperfibrinolyse, z.B. bei Verbrauchskoagulopathie oder bei Operationen an Organen mit hohem Gehalt an Plasminogenaktivatoren.
  • Kontrolle der fibrinolytischen Therapie (erhöhte Blutungsgefahr).
  • Verdacht auf Synthesestörung (Leberschädigung).
  • Verdacht auf angeborenen α2-Antiplasmin-Mangel.

16.24.2 Bestimmungsmethode

Aktivitätsmessung mit chromogenem Substrat

Prinzip: Dem zu testenden Plasma wird eine definierte Menge Plasmin im Überschuss zugegeben. Das vorhandene α2-Antiplasmin der Probe neutralisiert äquivalente Mengen durch Bildung von Plasmin-α2-Antiplasmin-Komplexen. Die verbleibende Plasminmenge wird durch Umsatz eines dem Testansatz zugegebenen chromogenen Substrats bestimmt /1/.

Immunchemische Verfahren

Laurell-Elektrophorese, Immunnephelometrie.

16.24.3 Untersuchungsmaterial

Plättchenarmes Citratplasma (Blutentnahme: 1 Teil Natriumcitratlösung 0,11 mol/l, mit 9 Teilen Venenblut vermischt): 1 ml

16.24.4 Referenzbereich

Aktivität

80–120 % der Norm

Konzentration

0,06–0,10 g/l

16.24.5 Bewertung

Die Plasmakonzentration von α2-Antiplasmin ist in der Regel sehr konstant, etwa 1 μmol/l, so dass ein Abfall von α2-Antiplasmin empfindlicher als eine Änderung der Plasminogenkonzentration auf eine Hyperfibrinolyse hindeutet /2/. Ein Mangel an α2-Antiplasmin führt zu einer verringerten Kontrolle des fibrinolytischen Systems. Es resultiert eine Hyperfibrinolyse, die sich dadurch systemisch ausweiten und zu Blutungskomplikationen führen kann. Ursachen eines Mangels an α2-Antiplasmin können sein: Hereditäre Defekte, eine gestörte Synthese in der Leber, ein erhöhter Verbrauch etwa bei Verbrauchskoagulopathie oder bei Operationen an Organen mit erhöhtem Plasminogenaktivator-Potential (Lunge, Prostata, Uterus) oder auf Grund einer fibrinolytischen Therapie (Tab. 16.24-1 – Erkrankungen und Zustände mit Verminderung von α2-Antiplasmin). Daneben kann die α2-Antiplasminkonzentration auch hormonell bedingt schwanken.

Bei schlechter Wundheilung oder bei normaler Gerinnungszeit der TPZ oder aPTT, aber abnormaler Blutungszeit, sollte ein Mangel an α2-Antiplasmin in Erwägung gezogen werden /3/.

16.24.6 Pathophysiologie

α2-Antiplasmin mit einem MG von 68 kD kommt im Plasma in einer Form mit hoher und einer mit geringer Affinität zu Plasmin vor /2/. Erstere hat einen Anteil von 70 %, letztere von 30 %. Die Halbwertszeit von α2-Antiplasmin beträgt ca. 2,5 Tage /2/.

α2-Antiplasmin reguliert die Aktivität des Schlüsselenzyms der Fibrinolyse, dem Plasmin, indem es:

  • Mit Plasmin in der Zirkulation sehr schnell einen irreversiblen Komplex (Plasmin-α2-Antiplasmin-Komplex) bildet und dadurch eine systemische Ausbreitung der aktiven Protease verhindert.
  • Mit Fibrin um die Bindung von Plasminogen konkurriert und dadurch die auf Gerinnseln aktivierbare Menge an Plasminogen reduziert.
  • Nach kovalenter Verknüpfung an ältere Fibringerinnsel durch F XIIIa diese vor Abbau durch Plasmin schützt und somit die Wundheilung fördert.

Literatur

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16.25 Plasminogen-Aktivatoren (PA), Plasminogen-Aktivator-Inhibitoren (PAI)

Carola Wagner, Lothar Thomas

Das fibrinolytische System besteht aus dem inaktiven Proenzym Plasminogen, das zum aktiven Enzym, dem Plasmin, überführt werden kann. Plasmin degradiert Fibrin in lösliche Fibrinspaltprodukte. Die Hemmung des fibrinolytischen Systems erfolgt auf der Ebene der PA durch spezifische Plasmin-Aktivator-Inhibitoren (PAI), insbesondere PAI-1 oder später durch α2-Antiplasmin (Abb. 16.25-1 – Komponenten des fibrinolytischen Systems).

Die wesentliche Funktion des fibrinolytischen Systems ist es, das Blut in zirkulationsfähiger Form zu halten. Eine gesteigerte Aktivität dieses Systems führt zur Blutung, eine verminderte zur Thrombose /1/.

16.25.1 Indikation

  • Verdacht auf Störungen im fibrinolytischen System bei thromboembolischen Erkrankungen (akuter Myokardinfarkt, Lungenembolie, venöse Thrombose, Apoplexie).
  • Risikoindikator für thromboembolische Komplikationen bei Verdacht auf hereditäre oder erworbene Defekte, z.B. bei Patienten mit Hyperinsulinismus, Diabetes mellitus, koronarer Herzkrankheit.
  • Ineffektivität einer Thrombolysetherapie bei akutem Myokardinfarkt oder peripherem arteriellem Verschluss, Risikoschwangerschaften, Neoplasien, Sepsis und Operationen mit hohem Thromboserisiko.

16.25.2 Bestimmungsmethode

PA- und t-PA Aktivitätsmessung

Aktive, freie PA in der Probe, in Plasma vornehmlich t-PA, werden über die Aktivierung von Plasminogen zu Plasmin und die nachfolgende chromogene Messung der erzeugten Plasminaktivität bestimmt. Die t-PA-vermittelte Aktivierung von Plasminogen erfordert den Zusatz eines Akzelerators, z.B. Fibrinmonomere oder Fragmente des Zyanbromidfibrin. Zur Ausschaltung des interferierenden α2-Antiplasmins, das entstehendes Plasmin sofort komplexieren würde, ist eine Absenkung des pH im Plasma erforderlich /2/.

t-PA-Antigenbestimmung

Die immunchemische Bestimmung mittels ELISA ist zwar spezifisch für t-PA, es wird jedoch sowohl aktives, freies t-PA als auch inaktives, mit PAI-1 komplexiertes t-PA erfasst /3/.

PAI- und PAI-1-Aktivitätsmessung

Die Bestimmung der Aktivität von PAI-1 in Plasma erfolgt indirekt mittels Inhibition des zugesetzten PA und chromogener Bestimmung der PA-Restaktivität über die Plasminogenaktivierung. Als Zielenzym wird t-PA als auch u-PA eingesetzt. In Folge der kurzen Inkubationszeit von 5–15 min werden nur schnell wirksame PAI, also PAI-1, erfasst. Die Ausschaltung des Einflusses von α2-Antiplasmin erfolgt durch Ansäuern des Ansatzes oder durch oxidative Inaktivierung /4/.

PAI-1-Antigenbestimmung

Zur immunchemischen Bestimmung von PAI-1-Antigen stehen verschiedene ELISAs zur Verfügung. Abhängig vom verwendeten monoklonalen Antikörper detektieren die verschiedenen Tests die vier möglichen Formen von PAI-1 (aktiv, latent, t-PA-gebunden oder u-PA-gebunden) in unterschiedlichem Ausmaß /5/.

16.25.3 Untersuchungsmaterial

Venöses, plättchenarmes Citratplasma (Blutentnahme: 1 Teil Natriumcitratlösung 0,11 mol/l, mit 9 Teilen Blut vermischt): 1 ml

t-PA Aktivität: Zur Vermeidung einer in vitro-Reaktion von t-PA mit seinen Inhibitoren ist die Verwendung von saurer Citratlösung zur Plasmagewinnung erforderlich (End-pH ~ 6,0).

16.25.4 Referenzbereich

Auf Grund fehlender Standardisierung sind die Referenzbereiche abhängig vom verwendeten Testsystem. Jedes Labor sollte daher eine eigene Festlegung des Referenzbereichs unter den lokalen Gegebenheiten durchführen bzw. die angegebenen Referenzbereiche des jeweiligen Testkitherstellers berücksichtigen.

16.25.5 Bewertung

Die Bestimmung von t-PA und PAI-1, den physiologisch wichtigsten Regulatoren des fibrinolytischen Systems in der Zirkulation, dient zur Abschätzung des fibrinolytischen Potentials des Blutes.

Häufige Störungen dieses Systems führen in Folge einer vermehrten PAI-1- oder mangelnder t-PA-Freisetzung zu einer thrombophilen Verlagerung des hämostaseologischen Gleichgewichts. Blutungsneigungen in Folge von PAI-1-Mangel oder übermäßiger t-PA-Freisetzung wurden zwar in Einzelfällen beschrieben, besitzen jedoch wegen ihres außerordentlich seltenen Vorkommens keine praktische Bedeutung /6/.

16.25.5.1 Hereditäre Defekte

Plasminogenaktivator

Bisher sind keine kongenitalen Defekte von Aktivatoren des Plasminogens bekannt /1/.

Plasminogen-Aktivator-Inhibitor

Drei polymorphe Variationen des Gens von PAI-1 sind beschrieben und es wird vermutet, dass PAI-1 eine Rolle bei thrombotischen Gefäßerkrankungen spielt /7/. Der Hind III restriction fragment length polymorphism, der (C–A)n Dinucleotide repeat polymorphism und der Single nucleotide insertion or deletion polymorphism (4G/5G) gehen mit einer erhöhten PAI-1-Aktivität einher. Auch der Genotyp (4G/4G) hat eine um 25 % höhere PAI-Konzenzentration als der Genotyp (5G/5G). Es wird angenommen, dass die Regulation des Allels 4G durch die Konzentration von Triglyceriden eine Rolle bei der Beteiligung von PAI-1 an der koronaren Herzerkrankung spielt /7/.

Schwangere mit dem Genotyp (4G/4G) oder einem Polymorphismus (4G/5G) haben eine erhöhte Inzidenz für Fruchttod in der Frühschwangerschaft /8/.

Homozygotie von PAI-1 4 G oder des FXIII 34 Leu Polymorphismus und der Compound Carrier Status gehen mit einem frühen Verlust der Schwangerschaft einher /9/.

16.25.5.2 Erworbene Störungen

Erworbene Veränderungen der Konzentration von Plasminogenaktivator und PAI sind aufgeführt in:

16.25.6 Hinweise und Störungen

Blutentnahme

Auf Grund der ausgeprägten zirkadianen Rhythmik der PAI-1-Freisetzung, wobei am Morgen die höchsten, am Nachmittag die niedrigsten Werte gemessen werden, sollte die Blutabnahme sowohl für die Bestimmung von PAI-1 als auch für t-PA morgens zwischen 8:00 und 10:00 Uhr durchgeführt werden. Vor der Blutabnahme sollen die Probanden mindestens 20 min ruhen, da körperliche Aktivität zu vermehrter Ausschüttung von t-PA führt.

Zur Vermeidung einer Freisetzung von latentem PAI-1 aus Thrombozyten bei der Bestimmung von PAI-1-Antigen ist sofortiges Kühlen der Probe auf 4 °C nach Blutentnahme sowie Präparation von möglichst plättchenfreiem Plasma erforderlich (Zentrifugation bei 2.000 × g für 15 min).

Einheiten für Ergebnisangabe

Die PAI-1-Aktivität kann entweder als t-PA inhibierende oder u-PA inhibierende Einheit angegeben werden (1 u-PA inhibierende Einheit ~ 7,8 t-PA inhibierenden Einheiten). Auf Grund der variierenden Spezifität und Sensitivität der immunchemischen Tests für die verschiedenen Formen von t-PA und PAI-1 sollte immer das Testsystem angegeben werden.

16.25.7 Pathophysiologie

Hauptkomponente des fibrinolytischen Systems ist Plasminogen, ein inaktives Proenzym, das nach Überführung in das aktive Enzym für den Abbau von Fibrin sowie verschiedenen extrazellulären Matrixproteinen verantwortlich ist.

Zwei physiologische Plasminogenaktivatoren sind bekannt: t-PA, das vornehmlich in der Zirkulation gefunden wird und dort den Abbau von Fibringerinnseln induziert, sowie u-PA, das mittels eines zellulären Rezeptors im Gewebe den Abbau von Matrixproteinen durch perizelluläre, Plasmin vermittelte Proteolyse bewirkt, neben der Aktivierung von Proteasen und Wachstumsfaktoren.

Die Regulierung der Fibrinolyse erfolgt:

Aus dem Gefäßendothel erfolgt eine kontinuierliche Freisetzung von t-PA. In Folge der Stimulation durch venöse Okklusion, physische Anstrengung oder vasoaktive Substanzen wie Katecholamine oder Bradykinin erfolgt ein rapider Anstieg der t-PA-Freisetzung innerhalb weniger Minuten. Die Halbwertszeit von t-PA in der Zirkulation beträgt nur ca. 5 min auf Grund seiner schnellen hepatischen Clearance bzw. seiner effizienten Inaktivierung durch Komplexierung mit PAI-1.

Im Gegensatz zu den anderen Enzymen des hämostatischen Systems wird t-PA nicht als inaktives Proenzym, sondern direkt als aktive Protease freigesetzt. Die Affinität von t-PA zu frei im Plasma zirkulierendem Plasminogen ist für dessen Aktivierung jedoch zu gering und erst in Gegenwart von Fibrin erfolgt eine ausreichende Aktivierung /16/.

PAI-1 ist ein Inhibitor der Serinprotease des MG von 52 kD. Er wird von Endothelzellen der Gefäße in inaktiver Form in die Zirkulation freigesetzt und verändert sich durch Konformationsänderung in eine aktive Form mit einer Halbwertszeit von ca. 30 min. Der in den α-Granula der Thrombozyten enthaltene PAI-1, der ca. 90 % des im Blut zirkulierenden PAI-1 darstellt, liegt dagegen fast vollständig in der inaktiven Form vor. Bindung von PAI-1 an Protein S oder Vitronectin stabilisiert die aktive Form von PAI-1 im Plasma, macht diese jedoch nicht gegen einen enzymatischen Abbau durch Thrombin oder aktiviertes Protein C resistent.

Literatur

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16.26 Fibrinmonomer

Michael Kraus, Lothar Thomas

Die erhöhte Konzentration von Fibrinmonomeren im Plasma ist das Zeichen einer erhöhten Thrombinaktivität (Hyperkoagulabilität) und somit der Indikator der akuten Gefahr einer Gerinnselbildung (präthrombotischer Zustand).

16.26.1 Indikation

Nachweis einer Verbrauchskoagulopathie bei:

  • Disseminierter intravasaler Gerinnung.
  • SIRS, Sepsis, schweren Infektionskrankheiten, geburtshilflichen Komplikationen.
  • Schockzuständen (traumatisch, kardiogen, septisch).
  • Gewebezerstörungen (Polytrauma, Verbrennung, akute Pankreatitis, maligner Tumor, Immunhämolyse).
  • Transplantatabstoßung.

Erkennung eines präthrombotischen Zustands, d.h. des akuten Risikos, z.B. eine tiefe Beinvenenthrombose oder Lungenembolie zu entwickeln:

  • Postoperativ (mit oder ohne Heparin-Prophylaxe).
  • Bei Personen mit hereditären Inhibitordefekten (Antithrombin, F V-Leiden).
  • Überwachung des Thromboserisikos unter oraler Antikoagulation, z.B. nach Stentimplantation.

16.26.2 Bestimmungsmethode

Agglutinationstests

Prinzip: Agglutinationstests präzipitieren die löslichen Fibrinmonomere durch Zugabe von Reagenzien, immobilisierten Fibrinmonomeren oder hydrophoben Oberflächen. Die Agglutinationsreaktion kann makroskopisch oder photometrisch erfasst werden und hängt von der Konzentration des Fibrinmonomers in der Probe ab. Das früheste Verfahren beruht auf der Fällung von löslichem Fibrin durch Äthanol /1/. Beim Hämagglutinations Test werden mit Fibrinmonomeren beladene Erythrozyten als Agglutinationspartner verwendet /2/.

Weiterhin können Fibrinmonomere mit unbeschichteten Latexpartikeln in Gegenwart eines Farbstoffs (Blue Dextran) gefällt werden /3/. Eine direkte Fällung ist mit Protamin-Sulfat /4/, Ristocetin /5/ oder Netropsin /6/ möglich.

Funktionelle Tests

Prinzip: Die funktionellen Verfahren nutzen die Eigenschaft von löslichen Fibrinmonomer-Komplexen, den Gewebe-Plasminogen-Aktivator (tissue plasminogen activator; tPA) zu stimulieren. tPA aktiviert Plasminogen zu Plasmin, das seinerseits ein chromogenes Substrat umsetzt, das photometrisch detektiert wird /7/.

Immunchemische Tests

Prinzip: Immmunchemische Tests wenden monoklonale Antikörper an, die spezifische Epitope erkennen. Diese werden erst gebildet, wenn Fibrinogen in Fibrin umgewandelt wurde (Abspaltung eine Peptides vom Fibrinogen) oder nach Änderungen der Konformation (Bildung von Bindungsstellen für t-PA) /9/. Zur Erkennung eines des-A-Neoepitops, muss die Probe zuvor mit einem chaotropen Reagenz (NaSCN) behandelt werden zur Spaltung von Fibrinkomplexen, die dieses Epitop maskieren /10/.

16.26.3 Untersuchungsmaterial

Plättchenarmes Citratplasma (Blutentnahme: 1 Teil Natriumcitratlösung 0,11 mol/l, mit 9 Teilen Venenblut vermischt): 1 ml

16.26.4 Referenzbereich

Hämagglutinationstest

< 15 mg/l /1/

Funktionelle Verfahren

< 15 mg/l /811/

ELISA

< 2 mg/l /9/

Abhängig vom verwendeten Test sollten die Angaben des Herstellers berücksichtigt werden.

16.26.5 Bewertung

Eine erhöhte Konzentration von Fibrinmonomeren (FM) weist auf das Vorliegen einer verstärkten Thrombinwirkung hin und ist somit ein direkter Hinweis auf eine erhöhte intravasale Gerinnungsaktivität (Hyperkoagulabilität) /12/. Bei lokalisierter Auslösung und ungenügender fibrinolytischer Aktivität kann daraus eine Thrombose resultieren, ist sie hingegen generalisiert, kann eine Verbrauchskoagulopathie folgen /12/.

Traumata, Sepsis und Schockzustände sind die wesentlichen Ursachen einer überschießenden Gerinnbarkeit des Bluts. In einer Studie /13/ an Intensivpatienten war das Ausmaß des multiplen Organversagens und der Mortalität mit der Konzentration an FM direkt korreliert. Im Verlauf der Schwangerschaft entsteht gleichfalls in zunehmenden Maße ein hyperkoagulabiler Zustand.

Lösliches Fibrin befindet sich in einem labilen Zustand. Ab einem bestimmten Verhältnis von Fibrin zu Fibrinogen (1–2 %) beginnen die Fibrinmoleküle spontan zu aggregieren. Somit ist der Nachweis von FM der frühzeitige Hinweis auf ein akutes Thromboserisiko, z.B. tiefer einer tiefen Thrombose der Beinvenen nach Operationen. Die diagnostische Sensitivität von FM für die tiefe Beinvenenthrombose beträgt 91 % bei einem negativen prädiktiven Wert von 94 % /14/.

Präoperative FM-Werte < 3 mg/l (Grenzwert ≤ 2 mg/l), gemessen mit ELISA, schließen einen intraoperativen Blutverlust mit einer diagnostischen Sensitivität von 92 % und einem negativen prädiktiven Wert von 0,95 aus /15/.

16.26.6 Hinweise und Störungen

Proben

In einigen Verfahren können eingefrorene Proben nur bedingt verwendet werden. Ebenfalls ist die Standzeit der Proben nach Abnahme bei einigen Verfahren limitiert. Die entsprechenden Angaben der Hersteller müssen berücksichtigt werden.

Bestimmungsmethode

Eine Korrelation der Methoden untereinander ist auch bei Nutzung ähnlicher Verfahren nicht gegeben. Die Angaben der Hersteller bezüglich Referenzbereich und Bewertung sind daher zu berücksichtigen.

Die Agglutinationsverfahren sind relativ unempfindlich gegenüber Fibrinogen. Sehr hohe Konzentration an Fibrin- oder Fibrin(ogen)spaltprodukten können auf Grund einer Interkalation zwischen den Fibrinmolekülen die Aggregation hemmen. Insgesamt sind diese Verfahren relativ ungenau und insbesondere bei manuellen Verfahren stark von der Erfahrung des Durchführenden abhängig.

Die funktionellen und immunchemischen Verfahren liefern reproduzierbare und quantitative Ergebnisse. Es besteht meist eine gewisse Korrelation zu Fibrinogen. Dies ist wahrscheinlich dadurch bedingt, dass mehr Fibrinogen mehr Fibrin in Lösung halten kann und Fibrinogen in Folge einer Akute-Phase Reaktion erhöht ist, die auch mit einer Hyperkoagulabilität, d.h. einer erhöhten Fibrinbildung, einhergeht.

Der Des-A-Neoepitop ELISA nach Lit. /9/ korreliert als einziges Verfahren sehr stark mit den Verfahren der D-Dimer-Bestimmung.

16.26.7 Pathophysiologie

Das Fibrinogenmolekül ist ein Dimer, bestehend aus drei verschiedenen Paaren nicht-identischer Polypeptidketten, die mit Aα-, Bβ- und γ-Kette bezeichnet werden. Bei der Einwirkung von Thrombin auf Fibrinogen werden initial von den beiden Aα-Ketten und Bß-Kette die Fibrinopeptide A und B abgespalten. Es resultieren die Exposition neuer N-Endigungen, Konformationsänderungen und die Exposition neuer Polymerisationsstellen. Auch kommt es zur Bildung von Fibrinmonomeren; Moleküle mit einer starken Polymerisationstendenz. Aufgrund der Tendenz zur Polymerisation ist freies Fibrinmonomer nur in geringer Konzentration im Plasma. Fibrinmonomere assoziieren aber selbst unter Bildung einer Fibrinablagerung oder binden an komplexiertes Fibrin /16/:

Siehe auch:

Werden geringe Mengen Thrombin gebildet, entstehen kleine Mengen an Fibrinpolymeren, an deren Fibrin sich Fibrinmonomere anheften. Ist eine bestimmte Fibrinmenge intravaskulär entstanden setzt die Fibrinolyse ein und Komplexe bilden sich aus größeren Fibrinfragmenten, Fibrinmonomeren und Fibrinogen. Diese Komplexe, die löslich sind, werden als lösliche Fibrinmonomer-Kompexe bezeichnet und sind protektiv, da sie die weitere Polymerisation von Fibrinmonomeren hemmen /17/.

Literatur

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17. Nieuwenhuizen W. Soluble fibrin as a molecular marker for a pre-thrombotic state: a minireview. Blood Coag Fibrinol 1993; 4: 93–6.

16.27 D-Dimere

Lothar Thomas

D-Dimer ist ein Degradationsprodukt des Fibrins und ist erhöht in klinischen Situationen mit Hyperkoagulabilität wie dem venösen Thromboembolismus, der disseminierten intravasalen Gerinnung und einem weiteren Spektrum von Störungen. D-Dimer ist ein diagnostisch relevanter Marker aufgrund seines negativen prädiktiven Wertes bei den genannten Erkrankungen und Störungen /1/.

16.27.1 Indikation

  • Ausschluss einer venösen Thromboembolie (VTE), besonders der tiefen Venenthrombose und Lungenembolie.
  • Diagnose und Monitoring der Gerinnungsaktivierung bei Verdacht auf disseminierte intravasale Gerinnung.
  • Vorhersage rekurrenter Thrombosen und Stratifizierung des Risikos von Thrombosepatienten.
  • Verdacht auf Präeklampsie.

16.27.2 Bestimmungsmethode

Prinzip: Der Nachweis von D-Dimer erfolgt immunchemisch im Latex-Agglutinationstest oder mit Partikel-verstärkten immunnephelometrischen oder immunturbidimetrischen Verfahren /2/. Die Tests wenden monoklonale Antikörper an, die gerichtet sind gegen Epitope, die durch die FXIII Quervernetzung der D-Domänen von Fibrin entstanden sind.

16.27.3 Untersuchungsmaterial

Plättchenarmes Citratplasma (Blutentnahme: 1 Teil Natriumcitratlösung 0,11 mol/l, mit 9 Teilen Venenblut vermischt): 1 ml

16.27.4 Referenzbereich

50–500 FEU/l

16.27.5 Bewertung

Die venöse Thromboembolie (VTE) umfasst die tiefe Thrombose der Beinvenen (DVT) und die Lungenembolie. Das diagnostische Management der DVT basiert auf wenigen unspezifischen klinischen Symptomen, einer Kombination von geringer bis mäßiger Wahrscheinlichkeit und dem Befund eines negativen D-Dimer-Tests. Bildgebende Verfahren sind bei negativem D-Dimer-Test nicht mehr erforderlich /3/. Die D-Dimerkonzentration ist ein Indikator in welchem Ausmaß die Fibrinbildung erhöht ist. Ein Alters-bezogener Grenzwert bei Personen über 50 J. wird empfohlen. Die Berechnung erfolgt nach der Gleichung: Patientenalter (Jahre) × 10 μg/l /3/.

16.27.5.1 Negativer D-Dimer Befund

Die Untersuchung auf D-Dimerantigen dient der Feststellung, ob ein Patient mit Verdacht auf tiefe Venenthrombose oder Lungenembolie eine Gerinnungsaktivierung hat, denn die Diagnose kann nicht durch klinische Befunde allein gestellt werden. Die Tatsache, dass nur eine geringe Menge Fibrin in quervernetztes Fibrin umgewandelt sein muss um D-Dimerantigen zu bilden macht die Bestimmung zu einem empfindlichen Indikator /1/. Ein klinischer Befund, der eine tiefe Venenthrombose und Lungenembolie unwahrscheinlich erscheinen lässt (Wells-Score /4/) und ein normaler Befund des D-Dimerantigens sind Indikatoren, dass keine vermehrte intravaskuläre Gerinnung stattfindet.

Die Bestimmung von D-Dimerantigen ist der einzige breit verfügbare Labortest zum Ausschluss einer akuten VTE. In der ambulanten Krankenversorgung wird empfohlen wie folgt vorzugehenbei Verdacht auf eine tiefe Thrombose der Venen (DVT) /5/:

  • Wells-Score ≤ 1 und D-Dimerantigen ≤ 500 μg/l; keine DVT.
  • Wells-Score ≤ 1, D-Dimerantigen > 500 μg/l und Kompressionsultraschall positiv; DVT und Therapie.
  • Wells-Score > 1, Kompressionsultraschall positiv: DVT und Therapie.
  • Wells-Score > 1, Kompressionsultraschall negativ, D-Dimer Antigen > 500 μg/l; weiterführend serieller Kompressionsultraschall, wenn dieser positiv, dann liegt behandelbare DVT vor.
  • Wells-Score > 1, Kompressionsultraschall negativ, D-Dimerantigen < 500 μg/l; keine DVT.

Bei stationären Patienten ist die Bestimmung von D-Dimerantigen auf Grund mangelnder Spezifität oft ungeeignet zur Diagnostik einer VTE.

16.27.5.2 Positiver D-Dimer Befund

Der Nachweis von D-Dimerantigen im Plasma ist ein Indikator der vermehrten Präsenz von Fibrin im Blut, das im Rahmen einer sekundären Hyperfibrinolyse zu Fibrinfragmenten abgebaut wurde. Rückschlüsse auf Ort und Ursache der vermehrten Fibrinbildung sind aus erhöhtem D-Dimerantigen nicht möglich.

Ursachen der Bildung von D-Dimerantigen sind /6/:

  • Systemische Gerinnungsaktivierung.
  • Freisetzung von Thrombin aus Thromben und anschließender intravasaler Fibrinbildung.
  • Freisetzung von Fibrinkomplexen aus Thromben.
  • Freisetzung von Fibrinabbauprodukten aus Thromben oder zirkulierenden Fibrinkomplexen.
  • Freisetzung von extravasal in Wunden und Hämatomen gebildeten Fibrin.

Unterschieden werden Zustände mit akuter von solchen mit dauerhafter Erhöhung von D-Dimerantigen.

16.27.5.3 Akute Erhöhungen von D-Dimerantigen

Akute Erhöhungen der D-Dimerantigen-Konzentration sind zur Differenzierung der in Tab. 16.27-1 – Differentialdiagnostische Bedeutung der akuten D-Dimerantigen-Erhöhung genannten Beschwerden von Bedeutung.

Das Verhalten von D-Dimerantigen bei thrombotischen Ereignissen zeigt Tab. 16.27-2 – Verhalten der Dimerantigen-Konzentration bei thromboembolischen Ereignissen.

Erhöhte Konzentrationen von D-Dimerantigen werden bei nahezu allen Patienten mit tiefer Beinvenenthrombose nachgewiesen. Die diagnostische Sensitivität für Thrombosen im Oberschenkel ist deutlich höher als bei Unterschenkel-Thrombosen. Die Anwendung eines pathologischen Resultates zur Diagnostik der tiefen Venenthrombose wird dadurch kompliziert, dass zwar bei ambulanten Patienten die diagnostische Spezifität akzeptabel ist, nicht aber bei stationären Patienten. So hatten in einer Studie nur 22 % der Patienten ohne venöse Thrombose eine D-Dimerantigen-Konzentration unterhalb des Grenzwertes. Denn hospitalisierte Patienten haben oft pathologische Prozesse mit erhöhter Fibrinbildung ohne thrombotisches Ereignis.

Solche Prozesse und Zustände sind:

  • Sepsis, Pneumonie, Erysipel.
  • Metastasierter maligner Tumor.
  • Leberzirrhose, insbesondere bei Shunts.
  • Operation oder Trauma in den letzten 4 Wochen.
  • Antikoagulatorische Therapie für über 24 h.
  • Fibrinolysetherapie innerhalb der letzten 7 Tage.

16.27.5.4 Dauerhafte Erhöhung von D-Dimerantigen

Dauerhafte Erhöhungen der D-Dimere sind bei folgenden Zuständen häufig /2/:

  • Schwangerschaft.
  • Gefäßaneurysmen, insbesondere Aortenaneurysma.
  • Portokavalem Shunt.
  • Maligne Erkrankungen, z.B. Adenokarzinomen, Hämoblastosen.
  • Gefäßmissbildungen wie Hämangiome und Kasabach-Merritt-Syndrom.

16.27.5.5 Schwangerschaft

In der Schwangerschaft kommt es zu einer kontnuierliche Zunahme von D-Dimerantigen bis zum Faktor sechs im vergleich zu normal. Bei Verdacht auf eine VTE in der Schwangerschaft wird deshalb das Multiples of Median (MoM) als Referenz empfohlen /8/.

16.27.6 Hinweise und Störungen

Bestimmungsmethode

Die kommerziell verfügbaren Tests ergeben keine identischen Resultate, da das D-Dimerantigen auf Degradationsprodukten unterschiedlicher Größe des Fibrins beruht und die verwendeten Antikörper unterschiedliche Epitope registrieren. Deshalb sind die Grenzwerte zum Ausschluss eines venösen thromboembolischen Ereignisses different. Gründe sind:

  • Die unterschiedliche Spezifität der Antikörper.
  • Die Antigenstruktur in den Kalibratoren.
  • Die differenten Bestimmungsverfahren. So benötigt ein ELISA nur ein Epitop, um quervernetzte Spaltprodukte zu binden, während bei Agglutinationsverfahren das Antigen mindestens zweimal vorhanden sein muss.

Die Angabe des D-Dimerantigens wird auf Fibrinogen-äquivalente Units (FEU) bezogen und in μg/l angegeben. Auf Grund der unterschiedlichen Verfahren und Standardisierung muss ein Test mit einer Entscheidungsgrenze von 150 μg FEU/l nicht empfindlicher sein als derjenige mit Angabe der Entscheidungsgrenze von 500 μg FEU/l.

Point of care Tests /9/: Zum Ausschluss einer tiefen Venenthrombose beträgt der negative prädiktive Wert > 98 %. Die diagnostische Sensitivität zu deren Nachweis ist 91–99 % bei einer Spezifität von 39–64 %.

Stabilität

Im Citratblut bei 20 °C Zunahme um im Mittel 1,9 % (Range –14,5 % bis + 39,1 %) nach 8 h und 5,2 % (Range –9,8 % bis + 47,8 %) nach 24 h /10/.

16.27.7 Pathophysiologie

Das Ende der Gerinnungskaskade ist durch die Thrombin katalysierte Bildung von Fibrin charakterisiert. Das geschieht durch Abspaltung der Fibrinopeptide A und B vom Fibrinogen. Es resultiert die Bildung von Fibrinmonomeren. Diese lagern aneinander und bilden Protofibrillen oder binden an Fibrin oder Fibrinogen. Zusätzlich assoziieren Fibrinmonomere unter Bildung von Fibrinablagerungen an der Gefäßwand. Thrombin aktiviert ebenfalls FXIII nach der Bildung von Fibrin und FXIIIa vernetzt nebeneinander liegende γ-Ketten zu Fibrinpolymeren. Die Struktur wird zusammengehalten durch nicht-kovalente Bindungen zwischen den intermolekularen D-Domänen und DE-Domänen. Die Protofibrillen werden durch die Wirkung von FXIIIa stabilisiert und es erfolgt die Bildung eines quervernetzten Fibringerinnsels.

Die durch Plasmin katalysierte Degradation von Fibrinogen und nicht-quervernetzten Fibrin endet in der Bildung von Fragnent X, Fragment Y und als letzter Schritt in der Degradation in die Produkte D und E. Jedoch die Spaltung der γ-Ketten Crosslinks erfolgt anders. Die Degradation führt zur Bildung einheitlicher Degradationsprodukte, die sich von denjenigen des Fibrinogens unterscheiden. Es werden lösliche Produkte gebildet, bei denen die γ-Quervernetzungen intakt sind. Das führt zur Bildung einer großen Zahl polymerer Formen von definierter Struktur; die kleinste ist D-Dimer. Dies besteht, verbunden durch eine γ-Quervernetzung, aus Fragment-D-Domänen zwei benachbarter Monomere /25/.

Siehe auch Abb. 16.27-1 – Stufenweiser Prozess der Polymerisation und Degradierung von Fibrin.

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16.28 Monitoring der antithrombotischen Therapie

Jan Kramer

16.28.1 Einleitung

In Zentrum der Pathogenese von Thrombosen steht die Virchow Trias. Im Wesentlichen führen drei allgemeine Faktoren zur Entstehung einer Thrombose:

  • Alterationen des Endothels (Gefäßwandschäden).
  • Änderungen der Strömung des Blutes (Verlangsamung bzw. Verwirbelung des Blutflusses).
  • Veränderungen der Viskosität des Blutes (Polyglobulie und Exsikkose).

Eine pathologische Gerinnungsneigung des Blutes kann dabei entscheidend unterstützt werden durch:

  • Einen Mangel an Inhibitoren der Gerinnung.
  • Den Überschuss der Aktivatoren der Gerinnung.
  • Eine gesteigerte Aggregation der Thrombozyten.
  • Störungen der Fibrinolyse.

Die antithrombotische Therapie spielt eine wichtige Rolle in der primären und sekundären Prophylaxe kardio- und cerebro-vaskulärer Erkrankungen.

16.28.1.1 Antithrombotische Therapie bei arterieller und venöser Thromboembolie

Arterielle Thromben entstehen bei hohem Scherstress unter Beteiligung von Thrombozyten-Aggregaten und geringen Mengen Fibrin. Die Atherosklerose ist hierbei die wesentliche pathogene Genese. Nach der Ruptur eines atheromatösen Plaques wird den Thrombozyten ein stark thrombogener Lipidcore dargeboten, der einen Ablauf aus Adhäsion, Aktivierung und Aggregation der Thrombozyten auslöst. Daher ist bei der arteriellen Thrombose die anti-thrombozytäre Therapie die Hauptstrategie der anti-thrombotischen Therapie.

Allerdings wird zur Prävention der Entstehung intrakardialer arterieller Thromben und kardioembolischer Ereignisse bei valvulären oder strukturellen Herzerkrankungen auch eine Antikoagulation unter Inhibition des plasmatischen Systems eingesetzt. Fibrinolytische Substanzen können zur raschen Herstellung des Blutflusses bei Patienten mit akutem Myokardinfarkt, die nicht sofort einer perkutanen koronaren Intervention zugeführt werden, Verwendung finden. Dies gilt auch für die Behandlung des akuten ischämischen Schlaganfalls oder der akuten Lungenembolie mit hämodynamischer Instabilität.

Venöse Thromben bilden sich bei niedrigem Scherstress hauptsächlich unter der Beteiligung von Fibrin und gefangenen Erythrozyten sowie relativ wenigen Thrombozyten. Auch wenn die lokale Aktivierung von Thrombozyten eine Verdichtung des gesamten Gerinnungsvorgangs z.B. auf den Ort eines Gefäßwanddefekts ermöglicht, so steht im Fokus der Bildung einer venösen Thrombose das plasmatische Gerinnungssystem. Aufgrund der Prädominanz der Fibrin-Gerinnselbildung sind Antikoagulantien die Substanzen der Wahl bei der Prävention und Therapie venöser Thromboembolien. Die Verwendung anti-thrombozytärer Strategien spielt bei venösen Thromboembolien kaum eine Rolle. Die medikamentöse Fibrinolyse wird im venösen System nur in Ausnahmesituationen eingesetzt.

Thromboembolien zählen in der westlichen Welt mit zu den häufigsten Ursachen der Morbidität und Mortalität. Ein Risiko für thrombo-embolische Komplikationen besteht bei mehr als der Hälfte aller stationär behandelten Patienten /1/. Eine Antikoagulation in prophylaktischer Dosierung zur Verhinderung einer venösen Thrombose wird daher für nahezu jeden stationären Patienten empfohlen /23/. Auch im ambulanten Bereich muss bei Vorliegen von thrombo-embolischen Risikofaktoren eine prophylaktische Antikoagulation erwogen werden /3/.

Indikationen für eine Antikoagulation in therapeutischer Dosierung sind die tiefe Venenthrombose sowie absolute Arrhythmie bei Vorhofflimmern, akuter Myokardinfarkt, extrakorporaler Kreislauf, disseminierte intravasale Gerinnung, arterielle Thrombosen und Embolien, schwere Herzinsuffizienz, Zustand nach aortokoronarem Venenbypass und Herzklappen- oder arterielle Gefäßprothesen /4/. In der Entscheidung der Therapie für eine therapeutische Vollantikoagulation sollten auch potentielle Kontraindikationen sowie die Abschätzung des Risikos einer Blutung gegenüber dem Nutzen Beachtung finden. So kann bei Vorhofflimmern geschätzt werden:

16.28.1.1.1 CHADS-Score

Der CHADS2-Score wird zur ersten Abschätzung des Risikos eines thromboembolischen Ereignisses bei Vorhofflimmern eingesetzt.

Ein CHADS2 ≥ 2 (hohe Thromboembolie Rate: z.B. CHADS2-Score 2 = 4 %/Jahr; Score 4 = 8,5 %/Jahr; Score 8 = 18,2 %/Jahr) ist bei fehlenden Kontraindikationen eine orale Antikoagulation mit Vitamin K Antagonisten in therapeutischer Dosierung mit einem Ziel-INR 2,5 (2,0–3,0) angeraten.

Patienten in den Kategorien CHADS2-Score = 1 (mittleres Risiko: 2,8 %/Jahr) und CHADS2-Score = 0 (niedriges Risiko: 1,9 %/Jahr) können dennoch ein klinisches Risiko für die Entstehung einer Thromboembolie aufweisen.

Eine weitere klinische Risikoabschätzung kann mittels der CHA2DS2-VASC-Beurteilung erfolgen /5/: Alter und Schlaganfall/transitorisch ischämische Attacke (TIA) werden hierbei als Haupt (Major)-Risikofaktoren für eine erhöhte Thromboembolie-Rate gewürdigt /6/.

Bei einem CHA2DS2-VASC ≥ 2 (z.B. CHA2DS2-VASC-Score 2 = 2,2 %/Jahr; Score 4 = 4 %/Jahr; Score 7 = 9,6 %/Jahr; Score 9 = 15,2 %/Jahr) wird eine orale Antikoagulation mit Vitamin K Antagonisten (VKA) in therapeutischer Dosierung mit einem Ziel-INR 2,5 (2,0–3,0) angeraten.

Bei einem CHA2DS2-VASC = 1 (Schlaganfall-Risiko 1,3 %/Jahr muss eine Abwägung der bevorzugten Gabe von VKA zur Applikation von Acetylsalicylsäure (75–325 mg/d) individuell erfolgen. Bei einem Score = 1 sollte die Applikation von Dabigatran (2 × 110 mg/d) aufgrund der verminderten Rate intrakranieller Hämorrhagien und Major-Blutungen bei im Vergleich zu Warfarin ähnlicher Effizienz der Prävention von Embolien /7/ bedacht werden.

Bei einem CHA2DS2-VASC = 0 ist eine Abwägung der bevorzugten Nicht-Medikation gegenüber der mit einer Blutungsgefahr verbundenen Gabe von Acetylsalicylsäure (75–325 mg/d) individuell durchzuführen.

16.28.1.1.2 HAS-BLED Score

Der HAS-BLED Score wird zur Abschätzung des Risikos einer Blutung unter oraler Antikoagulation bei Vorhofflimmern angewendet /8/.

Ein HAS-BLED Score ≥ 3 zeigt eine erhöhte Blutungsgefahr an. Die Indikation zur Antikoagulation mit VKA und auch die Gabe von Acetylsalicylsäure muss streng geprüft werden. Die engmaschige Kontrolle des Patienten ist angezeigt.

Patienten mit einem HAS-BLED Score = 2 (mittleres Blutungsrisiko) oder HAS-BLED = 0 oder 1 (kein Risiko einer Blutung) profitieren eindeutig bei gegebener Indikation von einer oralen Antikoagulation.

Als Alternative zur Dosis-adjustierten Gabe von VKA sollte die Applikation von Dabigatranetexilat erwogen werden:

  • In der hohen Dosis (2 × 150 mg Dabigatran/d) bei einem HAS-BLED-Score von 0–2 aufgrund der im Vergleich zu Warfarin /7/ verbesserten Effizienz in der Vermeidung von Embolien bei zugleich niedrigeren Raten intrakranieller Blutungen und vergleichbarem Auftreten von Major-Blutungen.
  • In der niedrigen Dosis (2 × 110 mg Dabigatran/d) bei einem HAS-BLED-Score von ≥ 3 aufgrund der im Vergleich zu Warfarin /7/ ähnlichen Effizienz in der Verhinderung von Embolien bei vergleichbarer Rate intrakranieller Blutungen und Major-Blutungen.

16.28.1.2 Erkrankungen, die eine therapeutische Antikoagulation erfordern

Erkrankungen, die eine Antikoagulation erfordern, können anhand des Risikos einer Thromboembolie das ohne Antikoagulation zu erwarten ist, grob in drei Gruppen eingeteilt werden /9/:

  • Hohes (über 7 % pro Jahr)
  • Mittleres (4–7 % pro Jahr)
  • Niedriges Risiko (unter 4 % pro Jahr).

Siehe auch Tab. 16.28-3 – Einteilung des Thromboembolie-Risikos bei klinischen Situationen ohne Anwendung einer therapeutischen Antikoagulation sowie Auflistung von Eingriffen mit hohem Blutungsrisiko.

Bezüglich der Entscheidung zur Intensität und Dauer der Antikoagulation wird ein Konzept der individualisierten Antikoagulation unter Kontrolle der Bestimmung von D-Dimer-Antigen mit dem Ziel einer größeren Sicherheit sowohl in Bezug auf die Verhinderung von Blutungskomplikationen, als auch von thrombo-embolischen Rezidiven diskutiert /10/. Hintergrund hierbei ist, dass ein erhöhtes D-Dimer-Antigen als möglicher Risikoindikator für eine venöse Thrombose interpretiert werden kann, wenn andere kausale Quellen (z.B. Hämatome, Ergüsse, Wundheilung, Schwangerschaft oder Leberzirrhose) ausgeschlossen wurden oder unwahrscheinlich sind.

Bleibt nach Reduktion bzw. Absetzen der Antikoagulation die Konzentration der D-Dimere unverändert auf einem möglichst niedrigen Niveau, so besteht eher ein niedriges Risiko für ein erneutes thrombo-embolisches Ereignis.

Steigt die D-Dimer Konzentration hingegen in einer kurzfristigen Kontrolle innerhalb weniger Tage wieder an, so ist das Risiko für eine erneute Thromboembolie relativ hoch und eine Fortsetzung der Antikoagulation erscheint gerechtfertigt zu sein.

Die Rezidivrate ist in den ersten Monaten nach Thromboembolie höher als im späteren Verlauf. Unterschiedliche Indikationen für eine therapeutische Antikoagulation bedingen jeweils abweichende Risikoeinschätzungen für thrombo-embolische Ereignisse. So wird zur Festlegung der Dauer der Antikoagulation ein Indikations- und Risiko-orientiertes Vorgehen empfohlen /11/. Zusätzlich ist eine regelmäßige Überprüfung des individuellen Blutungsrisikos unter therapeutischer Antikoagulation sinnvoll.

Im Hinblick auf die Unterbrechung einer indizierten Antikoagulation im Rahmen notwendiger operativer Eingriffe oder bei manifester Blutung kann die Entscheidung für eine individuelle Risiko adaptierte Überbrückungstherapie (Bridging) mittels Heparin nur unter Bewertung klinischer Informationen erfolgen /12/. Das Blutungsrisiko bei einer Operation wird neben Patienten-spezifischen Faktoren (Hämostasestörungen, z.B. auch Einnahme von Hemmsubstanzen der Thrombozytenfunktion; frühere perioperative Blutung) durch verschiedene chirurgische Faktoren erhöht. Diese sind ein größeres Ausmaß des Traumas, akute Dringlichkeit des Eingriffs, größerer Eingriff, geringe Erfahrung des Operateurs, geringe Möglichkeiten der Blutstillung. Bei einem hohen operativen Blutungsrisiko muss die orale Antikoagulation zwingend unterbrochen werden. Bei hohem und mittlerem Thromboembolie-Risiko sollte ein perioperatives Bridging erfolgen (Tab. 16.28-3 – Einteilung des Thromboembolie-Risikos bei klinischen Situationen ohne Anwendung einer therapeutischen Antikoagulation sowie Auflistung von Eingriffen mit hohem Blutungsrisiko).

Das Monitoring der Antikoagulation ist ein wichtiger Aspekt zur Verhinderung von therapeutischen Komplikationen bei zahlreichen Antikoagulantien. Nur unter optimaler Einstellung der Antikoagulation können Blutungen auf der einen Seite und wiederholte Thromboembolien auf der anderen Seite verhindert werden. Die prophylaktische Antikoagulation bedarf in der Regel keiner Überwachung. Die Wirkung der neuen oralen Antikoagulantien muss selbst bei therapeutischem Einsatz nicht anhand von Gerinnungstests in der Routine geprüft werden, wenn die Einschränkungen der Indikation (z.B. bei niereninsuffizienten Patienten) Beachtung finden. Dennoch ist auch bei diesen Substanzen im Falle des Verdachts auf eine Über- oder Unterdosierung die Kenntnis der Möglichkeiten und Grenzen des Monitoring wichtig für die Beurteilung der klinischen Situation.

16.28.1.3 Antithrombotische Medikamente

Die antithrombotischen Medikamente werden anhand des Angriffspunktes eingeteilt in:

  • Thrombozyten-Funktionshemmer.
  • Antikoagulantien.
  • Fibrinolytika.

16.28.2 Thrombozyten-Funktionshemmer

Im Bereich von atherosklerotischen Veränderungen kann die Adhäsion, Aktivierung und Aggregation von Thrombozyten zu Gefäßverschlüssen führen. Die Gruppe der Thrombozytenfunktions Hemmer umfasst Substanzen, die an verschiedenen Mechanismen angreifen, um dies zu verhindern. Einen Überblick über die Funktion, die klinische Bedeutung der einzelnen Thrombozyten-Funktionshemmer und Hinweise zum labordiagnostischen Monitoring gibt Tab. 16.28-4 – Wirkungsweise, Bedeutung und Monitoring der Thrombozytenfunktions Hemmer.

Angriffspunkte und Funktion der Thrombozyten-Funktionshemmer

Am Ort eines Endotheldefekts werden Kollagen und von Willebrand-Faktor (vWF) präsentiert. Über die Glykoproteine (GP) Ib/V/IX (Rezeptor für vWF; CD42b) und GP Ia/IIa (α2-/β1-Integrin; Rezeptor für Kollagen) der Thrombozytenmembran kommt es Klettverschluss-artig zu einer Adhäsion der Thrombozyten an die subendotheliale Matrix. Hierdurch wird ihre Aktivierung ausgelöst (Abb. 16.28-1 – Angriffspunkte der Thrombozytenfunktionshemmer).

Durch ein Flip-flop der Membran werden die im Inneren liegenden Phospholipide der Umgebung präsentiert, zahlreiche Mediatoren und Ca2+ werden sezerniert und in vermehrtem Maße GP IIb/IIIa auf die Membranoberfläche exprimiert (Inside-out-signaling). Die negativ geladenen Phospholipide binden Ca2+. Auch Gerinnungsfaktoren können jetzt an der Thrombozytenoberfläche binden (siehe Abb. 16.1-5 – Thrombozytenadhäsion und -aggregation). Hierdurch kann lokal durch wenige Thrombinmoleküle die plasmatische Gerinnung auf der Oberfläche aktivierter Thrombozyten ausgelöst werden. Die Sekretion von Mediatoren bedingt das Recruitement weiterer Thrombozyten und einen positiven Feedback-Mechanismus. Denn sezerniertes Adenosindiphosphat bindet an den Rezeptor P2Y12 bzw. Thromboxan A2 (TXA2) an den Thromboxan-Rezeptor (TXR) und hierdurch wird die Thrombozytenaktivierung verstärkt.

Durch die verstärkte Expression von GP IIb/IIIa (Alpha2b/Beta3-Integrin; CD41a) resultiert die Aggregation der Thrombozyten, da Fibrinogen und vWF als Brückenmoleküle zwei GP IIb/IIIa auf benachbarten Thrombozyten miteinander verbindet.

Bei Aktivierung der Thrombozyten ist die Cyclooxygenase (COX)-1 für die Synthese von Prostaglandin aus Arachidonsäure verantwortlich. In der Folge wird TXA2 durch die Thromboxan-Synthase gebildet. Acetylsalicylsäure (ASS) blockiert die COX-1 irreversibel und hemmt somit indirekt die Thrombozytenaggregation. Auch ADP-Rezeptor Antagonisten hemmen indirekt die Aggretation von Thrombozyten durch Verminderung der intrinsischen Aktivierung. GP IIb/IIIa-Rezeptor-Antagonisten blockieren direkt die Aggregation, da sehr effektiv eine Brückenbildung zwischen benachbarten Thrombozyten inhibiert wird.

16.28.2.1 Indikation

Therapie und Primär- und Sekundärprävention kardiovaskulärer Ereignisse wie Myokardinfarkt, Schlaganfall und peripherer arterielle Verschlusskrankheit (pAVK).

16.28.2.2 Therapie

Perioperativ

Bei Behandlung mit Thrombozyten-Aggregationshemmern besteht bei Operationen ein Blutungsrisiko /13/.

Monotherapie: Das Blutungsrisiko bei Einnahme von Acetylsalicylsäure (ACC) ist um den Faktor 1,5 erhöht, ohne Anstieg der Letalität. Bei ACC-Therapie zur Primärprävention, kann peroperativ die Therapie unterbrochen werden. Bei der Sekundärprävention empfiehlt die European Society of Cardiology perioperativ keine Unterbrechung. Das Absetzen von ASS ist jedoch ratsam bei Eingriffen (Augenhintergrund, Spinalkanal, intrakranielle Operation), bei denen kleine Blutungen schon Schäden anrichten.

Duale Therapie: Erhebliche perioperative Probleme, besonders bei Patienten nach Stentimplantation, kann die duale Therapie mit ASS und P2Y12-Inhibitoren verursachen. Patienten mit Koronarstent werden lebenslang mit ASS und mindensten 6 Wochen bei Einsetzen eines Bare metal stent (unbeschichteten Stents) und 12 Monate mit einem Drug electing stent (beschichteter Stent) mit P2Y12-Inhibitoren behandelt. Das frühzeitige Absetzen der dualen Therapie geht mit dem 90 fach erhöhten Risiko einer Stent-Thrombose einher. Elektive Eingriffe sollten erst nach Übergang zur isolierten ASS-Therapie erfolgen. Muss eine Operation innerhalb des kritischen Zeitfensters erfolgen, wird die Fortführung der dualen Therapie empfohlen. Wurde perioperativ die Thrombozyten-Aggregationshemmung unterbrochen, ist postoperativ die Therapie mit P2Y12-Hemmern rasch wieder aufzunehmen.

16.28.2.3 Monitoring

Das Monitoring der Thrombozytenfunktion unter Therapie mit Thrombozyten-Aggregationshemmern wird zunehmend empfohlen. Wichtig ist, eine Aktivierung der Thrombozyten, z.B. durch zu lange Transportzeit zu vermeiden.

Das Verfahren nach Born, das die Änderung der Transmission von Licht von Thrombozyten-reichem Plasma während der Aggregation misst, ist der Goldstandard. Befundmuster zeigt Tab. 16.28-5 – Typische Aggregationsmuster unter Wirkung von Thrombozytenfunktionshemmern.

16.28.3 Antikoagulantien

Bei den antikoagulierenden Substanzen werden direkt und indirekt wirkende unterschieden. Phenprocoumon und Warfarin hemmen die Gerinnung indirekt über die Verminderung der γ-Carboxylierung des Prothrombinkomplexes (Faktoren II, VII, IX und X). Andere Antikoagulantien wirken durch die Inhibition des F Xa und/oder des Thrombins (F IIa).

Angriffspunkte der Antikoagulantien

Die Wirkungsweise der einzelnen Antikoagulantien ist wie folgt:

  • Antithrombin (AT) hemmt die Blutgerinnung durch proteolytischen Abbau von Thrombin und durch Inaktivierung der Serinproteasen. Zur Bindung an AT ist eine bestimmte Pentasaccharidsequenz von Heparin erforderlich. Die Bindung führt zu einer Änderung der Konformation des AT, wodurch dieses 100–1.000 fach schneller Substrate inaktiviert. Das Heparin wird unmittelbar wieder freigesetzt und kann so weitere AT-Moleküle aktivieren. Für die Inaktivierung von Thrombin durch AT ist die Verbindung zwischen den beiden Molekülen erforderlich, für die indirekte Verstärkung des Vorgangs muss Heparin auch gleichzeitig an die sekundäre Bindungsstelle von Thrombin (Exosite 2) binden. Dieser tertiäre Komplex erfordert eine Mindestkettenlänge des Heparins von über 17 Monosaccharid-Einheiten (MG > 5.400 Da). In der Regel haben daher unfraktionierte Heparine eine in etwa gleiche Anti-F IIa- und Anti-F Xa-Aktivität. Niedermolekulare Heparine haben eine stärkere Anti-F Xa- als Anti-F IIa-Aktivität. Das synthetische Pentasaccharid Fondaparinux verstärkt indirekt und selektiv durch hochspezifische Bindung an AT etwa 300 fach die AT vermittelte Inhibierung von F Xa. Fondaparinux besitzt keine Anti-F IIa-Aktivität.
  • Direkte Inhibitoren des F Xa direkt an F Xa und verhindern damit die Thrombinbildung in der Verstärkungsphase der Gerinnung.
  • Direkte Thrombin Inhibitoren (DTI) binden an das aktive Zentrum des Thrombins (F IIa; Fibrin-gebunden oder frei) und hemmen direkt die Interaktion mit den Substraten. Der F IIa besitzt neben der aktiven Bindungsstelle zwei sekundäre Bindungsstellen Exosite 1 (Fibrinogen-Bindung) und Exosite 2 (Heparin-Bindung). Der natürliche DTI Hirudin bindet irreversibel bifunktionell an Exosite 1 und an die aktive Bindungsstelle. Die bifunktionelle Bindung des synthetischen DTI Bivalirudin und die monofunktionelle Bindung der synthetischen DTI Argatroban und Dabigatran an die aktive Bindungsstelle sind hingegen reversibel.

Die Angriffspunkte der direkt und indirekt wirkenden Antikoagulantien sind dargestellt in Abb. 16.28-3 – Wirkungsweise der indirekt und direkt wirkenden Antikoagulantien.

16.28.4 Phenprocoumon und Warfarin

Die Vitamin K Antagonisten Phenprocoumon und Warfarin hemmen die hepatische Synthese der Vitamin K abhängigen Gerinnungsfaktoren.

16.28.4.1 Indikation

Prophylaxe thromboembolischer Ereignisse nach tiefer Beinvenenthrombose, Lungenembolie, Vorhofflimmern und Herzklappenersatz.

16.28.4.2 Therapie

Die Intensität der Antikoagulation wird mittels INR gemessen (Tab. 16.28-6 – Wirkungsweise, klinische Bedeutung und Monitoring von Antikoagulantien). Perioperativ gibt es für das Gerinnungsbridging bei Therapie mit Vitamin K Antagonisten eine jahrelange Erfahrung /13/.

16.28.5 Heparine

Unterschieden werden unfraktioniertes Heparin (UFH) und fraktioniertes (niedermolekulares) Heparin (FH). UFH hemmt die Aktivität von Thrombin. Bei den FH ist die anti-F Xa-Aktivität größer als die anti-F IIa-Aktivität. Die Wirkung von UFH und FH ist durch AT vermittelt (Abb. 16.28-3 – Wirkungsweise der indirekt und direkt wirkenden Antikoagulantien).

16.28.5.1 Indikation

Unfraktioniertes Heparin: Thrombose-Prophylaxe bei Patienten mit mechanischen Herzklappen, bei Patienten an der Herz-Lungen-Maschine und in der Intensivmedizin.

Fraktioniertes Heparin: Thromboseprophylaxe.

16.28.5.2 Therapie

Die Dosis ist bei einer eGFR < 30 [ml × min–1 × (1,73 m2)–1], die häufig bei älteren Patienten besteht, anzupassen. In diesen Fällen ist das Monitoring der Wirkung des Heparins durch Bestimmung der Anti-F Xa-Aktivität erforderlich (Tab. 16.28-6 – Wirkungsweise, klinische Bedeutung und Monitoring von Antikoagulantien).

Fondaparinux hat eine Halbwertszeit von 17 h und eine einmalige subkutane Gabe täglich ist ausreichend. Bei einer eGFR < 50 [ml × min–1 × (1,73 m2)–1] ist bei prophylaktischer Gabe, die tägliche Dosis auf 1,5 mg zu reduzieren. Routinemäßig ist ein Monitoring der Anti-F Xa-Aktivität nur bei eingeschränkter GFR erforderlich. Fondaparinux zeigt fast keinen Einfluss auf die Gruppentests der Gerinnung (Abb. 16.28-2 – Angriffspunkte der direkt und indirekt wirkenden Antikoagulantien im Gerinnungssystem). Wird die Bestimmung der Anti-F Xa-Aktivität notwendig, so muss der Test mit Fondaparinux kalibriert werden.

16.28.6 Neue orale Antikoagulantien (NOAKs)

Die NOAKs umfassen:

  • Den Thrombininhibitor Dabigatran der, dosiert als Prodrug Dabigatran etexilate (Pradaxa), das erst im Organismus in das aktive Medikament umgewandelt und als Thrombininhibitor wirksam ist.
  • Direkt agierende orale Antikoagulantien (DOACs). Diese Antikoagulantien umfassen die FXa Inhibitoren Apixiban (Eliquis), Edoxaban (Lixiana) und Rivaroxaban (Xarelto).

Klinische Untersuchungen haben gezeigt, dass NOACs ein Äquivalent zu den Vitamin K Inhibitoren sind oder sogar besser, besonders was die Häufigkeit an Blutungen betrifft.

Ein Achtel aller Krankenhausaufnahmen auf Grund unerwünschter Arzneimittelwikungen sind mit der Gabe von Phenprocoumon oder Warfarin assoziiert. Bei der Einnahme von NOAKs müssen Nieren- und Leberfunktion, Alter, und Arzneimittelinteraktionen berücksichtigt werden /22/. Die Häufigkeit leichter Blutungen liegt bei 0,8 %, die der schweren bei 1,4–2,1 %.

16.28.6.1 Indikation

Dabigatran (Pradaxa)

  • Verhinderung des Schlaganfalls bei Patienten ohne Vorhofflimmern
  • Prophylaxe der venösen Thromboembolie (Knie- oder Hüftgelenkersatz)
  • Prophylaxe der venösen Thromboembolie nach Knie- oder Hüftgelenkersatz
  • Behandlung der tiefen Beinvenen-Thrombose (DVT) und der Lungenembolie

Apixiban (Eliquis), Edoxaban (Lixiana), Rivaroxaban (Xarelto)

  • Prophylaxe der venösen Thromboembolie (Knie- oder Hüftgelenkersatz)
  • Prophylaxe der venösen Thromboembolie nach Knie- oder Hüftgelenkersatz
  • Behandlung der tiefen Beinvenen-Thrombose (DVT) und der Lungenembolie
  • Prophylaxe der tiefen Beinvenen-Thrombose (DVT) und der Lungenembolie
  • Prophylaxe des Schlaganfalls und der systemischen Embolie bei Patienten ohne Vorhofflimmern.
  • Prophylaxe atherothrombotischer Ereignisse bei akuten Koronarsyndrom (mit Aspirin allein oder in Kombination mit Clopidogrel)

16.28.6.2 Therapie

Bei den NOAKs handelt es sich um kleine Moleküle, die in einer festen Dosierung verabreicht werden. Das Monitoring ist nur in besonderen Fällen erforderlich. Denn das pharmakodynamische und pharmakokinetische Verhalten der NOAKs bei Patienten mit normaler Nierenfunktion und bei Nichteinnahme von interagierenden Medikamenten ist vorhersehbar /23/. Mehrere Untersuchungen haben die Wirksamkeit und Effizienz der NOAKs zur Verhütung der venösen Thromboembolie (VTE) bei totaler Hüftarthroplastie (THA) gezeigt. 28–39 Tage Prophylaxe mit einem NOAK im Vergleich zu Enoxaparin reduzierte die relative Odds-Ratio der symptomatischen VTE bei Patienten mit THA auf 60 %, ohne vermehrte stärkere Blutung /24/. In der ORANGE Studie /25/ wurde während des Zeitraumes von 3 Jahren der Ausgang größerer Blutungsepisoden unter antikoagulatorischen Therapien mit Warfanin und direkten NOACs untersucht. Die Blutungsorte waren intrakranial (44 %), gastrointestinal (33 %) und anderen Orts (24 %). Die Mortalität der Patienten im Krankenhaus betrug insgesamt 21 % und bei denjenigen mit intrakranieller Blutung 33 %. Im Vergleich zu Warfarin behandelten Patienten waren diejenigen mit einer Behandlung mit direkten NOAKs älter und hatten eine niedrigere Rate an subduralen/epiduralen, subarachnoidalen und intrazerebralen Blutungen. Die Mortalitätsrate der Patienten mit der direkten NOAK Behandlung entsprach aber derjenigen der Warfarin Therapie.

16.28.6.3 Nachteile der NOACs

Im Unterschied zu Vitamin K Antagonisten und Heparin ist keine routinemäßige Kontrolle der Behandlung mit NOAKs erforderlich. Jedoch sollten potentielle Indikationen und einige Nachteile Beachtung finden /26/:

  • Potentielle Indikationen zur Kontrolle der Therapie mit NOAKs sind Notfälle (z.B. Trauma), dringend erforderlicher chirurgischer Eingriff oder invasive Maßnahme, medizinisch bedeutsame Blutung, Überdosierung/versuchter Suizid, akute Thrombose, Nierenversagen, Verdacht auf geringe Compliance des Patienten und eine mögliche Interaktion von Medikamenten.
  • Die im Labor üblichen Gerinnungstests sind nur beschränkt anwendbar.
  • Vor Therapiebeginn muss die Nierenfunktion überprüft werden.
  • Alle NOAKs, außer Dabigatran, werden von der Leber metabolisiert. Somit sollte bei Patienten mit verminderter Leberfunktion oder mit dem Risiko einer verminderten Leberfunktion und Therapie mit NOAKs die Leberfunktion alle 6–12 Monate überprüft werden.
  • Für Frauen mit venöser Thromboembolie (VTE) in der Schwangerschaft oder postpartal liegen nur unzureichende Studien vor, deshalb wird eine Therapie mit NOAKs nicht empfohlen.
  • Bei Tumorpatienten mit VTE liegen nur unzureichende Studien vor, deshalb wird eine Therapie mit NOAKs nicht empfohlen.

16.28.7 Methoden zur Überprüfung der antikoagulatorischen Wirkung von Heparin und NOAKs

Die Plasmakonzentrationen aller vier NOAKs können mit der Tandem-Massenspektrometrie bestimmt werden. Informationen zur Anwendbarkeit von Gerinnungstests kommen vorwiegend von ex-vitro Studien unter Einsatz von Plasmen von mit Dabigatran behandelten Patienten oder dem Einsatz von Normalplasma, das mit Dabigatran versetzt wurde /26/.

16.28.7.1 Activated Clotting Time (ACT)

Indikation

Bestimmung der anti-koagulatorischen Effekts von Heparin.

Prinzip

Vollblut wird in ein Röhrchen gegeben, das einen Oberflächenaktivator enthält. Über den intrinsischen Weg und die in vitro-Aktivierung des F XII wird die Gerinnung aktiviert. Die Zeit bis zum Auftreten eines Gerinnsels wird gemessen. Der Typ des verwendeten Aktivators beeinflusst die Gerinnungszeit (Celite: 100–170 sec; Glas: 110–190 sec; Kaolin: 90–150 sec). Ohne Antikoagulation liegt die ACT in etwa bei 107 ± 13 sec. Zum Monitoring der Heparinwirkung bei Operationen mit Herz-Lungen-Maschine wird eine ACT von > 400 (–600) sec zur Verhinderung einer Thrombenbildung angestrebt (> 250 sec bei Heparin-beschichteten Systemen). Bei der extrakorporalen Membranoxygenierung wird eine ACT um 200 sec als ausreichend erachtet. Die ACT wird durch zahlreiche Faktoren beeinflusst und ist z.B. bei Thrombozytopenien (unter (30–50) × 109/l) und Faktorenmangel inklusive der Hypofibrinogenämie verlängert.

16.28.7.2 Ecarin Clotting Time (ECT) und Ecarin Chromogener Assay (ECA)

Indikation

Bestimmung des antikoagulatorischen Effektes direkter Thrombin Inhibitoren (Lepirudin, Desirudin, Bivalirudin, Argatroban, Dabigatran).

Prinzip

Ecarin, ein Gift der gemeinen Sandrassel-Otter (Echis carinatus), aktiviert Prothrombin. Durch die entstandenen Aktivierungsprodukte Meizothrombin und Meizothrombin-Des-Fragment 1 wird im ECT-Test plasmatisches Fibrinogen in Fibrin umgewandelt /27/. Im ECA erfolgt die Spaltung eines chromogenen Substrates (Abb. 16.28-4 – Ecarin Clotting Time und Ecarin chromogener Assay).

Bei der ECT wird die Zeit bis zum Eintreten der Gerinnung gemessen. Der ECT ist von Prothrombin und Fibrinogen im Plasma des Patienten abhängig. Der ECA ist hiervon unabhängig, da Prothrombin der Reaktion zugesetzt wird und Meizothrombin die Spaltung eines chromogenen Substrats bewirkt, was photometrisch detektiert wird.

Die Aktivität von Meizothrombin und Meizothrombin-Des-Fragment 1 wird durch direkte Thrombin Inhibitoren gehemmt. Sie verlängern mit steigender Konzentration die Gerinnungszeit. Heparin hat keinen Einfluss auf den ECA und den ECT-Test. Die ECT-Gerinnungszeit bzw. ECA-Reaktionszeit zeigen mit der Konzentration des direkten Thrombin Inhibitors eine lineare Beziehung. Dies erlaubt die Definition von Substanz-spezifischen Arzneimittelkonzentrationen für die Therapie und die Zuordnung von Bereichen mit erhöhter Komplikationsrate, sowohl für das Auftreten von Thromboembolien bei Unterdosierung als auch von Blutungen bei Überdosierung der Antikoagulation.

16.28.7.3 Anti-FIIa (Thrombin)-Aktivität

Indikation

Bestimmung des antikoagulatorischen Effektes von unfraktioniertem Heparin.

Prinzip

Heparin aktiviert Antithrombin (AT) unter Bildung eines Heparin-AT-Komplexes der sehr schnell Thrombin hemmt (Abb. 16.28-3 – Wirkungsweise der indirekt und direkt wirkenden Antikoagulantien). Wird die Probe mit einem definierten Überschuss Thrombin versetzt, so wird eine der Heparinkonzentration proportionale Thrombinmenge inaktiviert. Die restliche nicht inaktivierte Thrombinmenge spaltet von einem chromogenen Substrat p-Nitroanilin (p-NA) ab /29/. Aus der photometrisch bestimmten Extinktionszunahme bei 405 nm wird die Heparinkonzentration in IU/ml berechnet.

Heparin-AT + Thrombin Überschuss Heparin-AT + Thrombin Rest (TR) TR Tos-Gly-Pro-Arg-pNA + H 2 O Tos-Gly-Pro-Arg-OH + p-NA

16.28.7.4 Anti-F Xa Aktivität

Indikation

Bestimmung der antikoagulatorischen Wirkung von Medikamenten die FXa hemmen, z.B. fraktioniertes Heparin oder NOAKs wie Apixaban, Endoxaban und Rivaroxaban.

Prinzip

Eine definierte Menge FXa wird zum Testansatz gegeben, wovon ein Teil durch Heparin katalysiert an AT gebunden und inaktiviert wird (Abb. 16.28-5 – Chromogener Substrattest zur Bestimmung der Wirkung eines direkten FXa-Inhibitors). ‚Die restliche nicht inaktivierte Menge an F Xa spaltet von einem chromogenen Substrat p-NA ab. Da Plättchenfaktor 4 (PF4) Heparin bindet, können Heparinkonzentrationen < 0,1 IU/ml nicht mehr gemessen werden. Deshalb wird der Probe zuvor Dextransulfat zugegeben, um Heparin vom PF4 freizusetzen. Aus der photometrisch detektierten Extinktionszunahme bei 405 nm wird die Heparinkonzentration in IU/ml berechnet. Die Kalibration erfolgt mit WHO-Standard für niedermolekulare Heparine oder muss bei Anwendung für die Bestimmung der anti-F Xa-Aktivität von Danaparoid bzw. Fondaparinux mit der entsprechenden Wirksubstanz durchgeführt werden.

Heparin-PF4 + DS → Heparin frei + Dextran + PF4 F Xa Überschuss + AT → F Xa-AT + + F Xa Rest (XaR) XaR Chromogenes Substrat-pNA → Tripeptid + p-NA

Die anti-F Xa-Aktivität wird bei Patienten mit einem Risiko (Niereninsuffizienz, Über-/Untergewicht, Kinder) und in der Schwangerschaft bestimmt /29/. Bei optimaler Antikoagulation und Abnahme 4 h nach s.c. Applikation betragen die anti-F Xa-Aktivitäten bei therapeutischer Anwendung 0,4–1,0 IU/ml Plasma und bei prophylaktischer 0,2–0,5 IU/ml Plasma. Die untere Nachweisgrenze für Heparine des anti-F Xa-Tests beträgt 0,01–0,05 IU/ml /28/.

16.28.7.5 Hemoclot Thrombin Inhibitor Assay

Indikation

Verdacht auf hohe antikoagulatorische Aktivität direkter Thrombin Inhibitoren (Hirudin, Argatroban, Dabigatran).

Prinzip

Der Hemoclot Thrombin Inhibitor Assay basiert auf der Hemmung einer definierten Menge an Thrombin durch Thrombin Inhibitoren /30/. Das zu untersuchende Plasma wird verdünnt und mit humanem, gepoolten Normalplasma versetzt. Die Auslösung der Gerinnung erfolgt mit humanem α-Thrombin. Die Zeit bis zur Ausbildung eines Gerinnsels ist direkt proportional zur Konzentration des Thrombin Inhibitors im untersuchten Plasma. Der Referenzbereich für Dabigatran 2 h nach der Einnahme beträgt 50–300 μg/l.

16.28.8 Monitoring der Antikoagulation

Einige Koagulantien müssen kontinuierlich labordiagnostisch kontrolliert werden, andere nur bei bestimmten Patienten oder bestimmten Szenarien.

16.28.8.1 Phenprocuomon und Warfarin

Bei der Therapie mit Phenprocoumon und Warfarin ist aufgrund der Blutungs- bzw. Thromboembolie-Rezidivgefahr, die auf interindividuellen Unterschieden in der Einstellung und Dosierung beruhen kann, eine Überwachung notwendig. Hierzu erfolgt die Bestimmung der TPZ und Angabe als INR. Der Normalwert der INR ist 1,0, Zielwert unter Therapie ist in der Regel 2–3 und nach mechanischen Herzklappenersatz 2,5–3,5. Siehe Tab. 16.28-6 – Wirkungsweise, klinische Bedeutung und Monitoring von Antikoagulantien.

Operationen mit niedrigem Blutungsrisiko (zahnchirurgische Eingriffe, Herzkatheder-Untersuchungen) werden unter therapeutischer INR durchgeführt.

Größere Eingriffe erfordern eine Überbrückung (Bridging) mit kuzzeitig wirkenden Antikoagulantien. Das Bridging erhöht das Risiko für Blutungen bis zum 5 fachen. Wenn möglich sollte ein Pausieren der Therapie mit Vitamin K Antagonisten erfolgen, denn nach 4–7 Tagen wird eine subtherapeutische INR erreicht. Die Entscheidung für ein Bridging mit niedermolekularem Heparin, z.B. bei Vorhofflimmern, ist abhängig vom der Höhe des CHA2DS2-VASc-Scores. Bei Patienten der Intensivmedizin und bei denjenigen mit mechanischen Herzklappen ist ein Bridging mit unfraktioniertem Heparin erforderlich. Bei Gefahr einer Heparin induzierten Thrombozytopenie Typ II erfolgt alternativ die Antikoagulation mit Argatroban intravenös oder mit Danaparoid (subkutan und intravenös).

16.28.8.2 Heparin

Bei Therapie mit unfraktionierten Heparin wird die Anti-F IIa (Thrombin)-Aktivität bestimmt. Bei der Therapie mit niedermolekularem Heparin ist die Kontrolle der antikoagulatorischen Wirkung durch den Anti-F Xa-Test in der Regel nicht notwendig (Tab. 16.28-6 – Wirkungsweise, klinische Bedeutung und Monitoring von Antikoagulantien). Bei älteren Menschen ist zur Entscheidung der Dosisanpassung bei einer eGFR < 30 [ml × min–1 × (1,73 m2)–1] die Bestimmung erforderlich. Für das jeweilige Arzneimittel muss jedoch eine entsprechende Kalibration mit der Wirksubstanz erfolgen.

16.28.8.3 Neue orale Antikoagulantien (NOAK)

Im Unterschied zu den Vitamin K Antagonisten und Heparin ist unter der Therapie mit NOAKs keine Kontrolle durch Messung der Konzentration der Medikamente erforderlich. Jedoch müssen die Nierenfunktion, das Auftreten von Blutungen und das Alter als Risikofaktoren berücksichtigt werden /22/.

Die labordiagnostische Kontrolle des antikoagulatorischen Effektes der NOAKs wird bei folgenden Szenarien empfohlen /23/:

  • Blutungsrisiko.
  • Vor chirurgischen Eingriffen, wenn der Patient NOAKs in den letzten 24 h eingenommen hat und seine eGFR < 50 [ml × min–1 × (1,73 m2)–1] beträgt.
  • Zur Erkennung von Über- und Unterdosierung, wenn Medikamente eingenommen werden, die bekannterweise die Pharmakokinetik der NOAKs beeinflussen.
  • Zur Erkennung von Über- oder Unterdosierung bei Patienten mit extremen Über- oder Untergewicht.
  • Bei Nierenerkrankung; eGFR < 30 [ml × min–1 × (1,73 m2)–1]
  • Im perioperativen Management.
  • Bei Änderung der Antikoagulation.
  • Bei Verdacht auf Überdosierung.
  • Zur Beurteilung der Compliance bei Patienten mit thrombotischen Ereignissen unter Therapie mit NOAKs.

Das Standardization Committee of the International Society on Thrombosis and Haemostasis erachtet folgende Tests wichtig zum Monitoring oraler Antikoagulantien /23/:

  • Koagulationstests, die in den meisten Laboratorien verfügbar sind. Ihr Ergebnis ist semiquantitativ, ermöglicht aber in Notfallsituationen oder weiteren klinischen Szenarien die Beurteilung, ob eine therapeutische, subtherapeutische oder supratherapeutische Antikoagulation besteht.
  • Tests wie die HPLC-Tandem-Massenspektrometrie. Bestimmt wird wie bei den Medikamentenspiegel-Messungen quantitativ und spezifisch die Konzentration der NOAK.
16.28.8.3.1 Monitoring der Antikoagulation durch NOAKs

Siehe Tab. 16.28.7 – Laborkontrolle neuer oraler Antikoagulantien (NOAKs).

16.28.9 Fibrinolytika und Fibrinolyse

Im Rahmen thrombo-embolischer Ereignisse kann in ausgewählten Situationen eine thrombolytische Therapie indiziert sein /33/. Kontraindikationen einer Fibrinolyse Therapie müssen ausgeschlossen werden und die aktuellen Fachinformationen entsprechend Anwendung finden. Grundsätzlich wird die systemische Lysetherapie von einer häufig im Rahmen radiologischer Interventionen durchgeführten lokalen (Katheter gesteuerten) Lyse unterschieden. Als Fibrinolytika stehen Streptokinase, Urokinase, rt-PA (Alteplase) und Tenectplase zur Verfügung. Bei tiefer Venenthrombose wird bedingt durch Blutungsrisiken keine Fibrinolysetherapie mehr empfohlen. Auf Grund der Überlegenheit bei der Thrombus Rekanalisation kann die Lyse aber noch bei Einzelfallentscheidungen zum Einsatz kommen. Hingegen ist die systemische Lysetherapie bei hämodynamisch instabilen Patienten mit Lungenarterienembolie die Therapie der Wahl /34/. Hierbei wird in der Regel als Standardtherapie die frühzeitige Lyse mit rt-PA (initialer Bolus 10 mg/1–2 min; Erhaltungsdosis 90 mg/2 h; insgesamt maximal 100 mg) durchgeführt. Im Rahmen eines akuten Korornarsyndroms bzw. eines akuten Myokardinfarkts ist die Lysetherapie z.B. mittels rt-PA (z.B. unter 6 h nach Symptombeginn: initialer Bolus 15 mg; Erhaltungsdosis 50 mg/30 min, dann 35 mg/60 min; insgesamt maximal 100 mg; bei KG unter 65 kg Dosisanpassung) immer zu erwägen, wenn die Standardtherapie Koronarintervention mittels Herzkatheter nicht innerhalb von 90 min erfolgen kann /35/. Bei akutem ischämischen Apoplex muss der Beginn der systemischen Lyse mit rt-PA (0,9 mg/kg KG; maximal 90 mg; 10 % der Gesamtdosis als initialer Bolus, den Rest über 60 min; insgesamt maximal 90 mg) innerhalb von 3 h (bis maximal 4,5 h) nach Symptombeginn erfolgen, danach steigt das Blutungsrisiko /3637/. Die intraarterielle lokale Katheter-Lyse bei akutem Apoplex erfolgt nur bei ausgewählten Patienten in spezialisierten Zentren. Die intraarterielle lokale Lyse kann auch bei akuter Ischämie der Extremitäten erwogen werden. Eine systemische Lyse wird hierbei aber abgelehnt /38/.

Ein spezielles labordiagnostisches Monitoring der Fibrinolyse-Therapie über die Bestimmung der Globalparameter der Gerinnung hinaus ist nicht nötig. Bei Lungenembolie sollte bei rt-PA eine Begleittherapie mittels intravenöser Heparinisierung durchgeführt werden, sobald die aPTT-Werte unterhalb des 2 fachen des oberen Referenzwerts liegen. Der Zielbereich der aPTT liegt zwischen 50–70 sec (1,5–2,5 faches des Referenzwertes).

Eine Plättchenfunktions-hemmende Therapie von Patienten mit akutem Koronarsyndrom mittels Acetylsalicylsäure kann neben der Fibrinolyse mittels rt-PA begonnen werden. Bei Anwendung von rt-PA zur Behandlung eines ischämischen Schlaganfalls ist innerhalb der ersten 24 h nach Beginn der Therapie hingegen die Gabe von Acetylsalicylsäure oder intravenösem Heparin kontraindiziert.

16.28.10 Empfohlene Dauer einer therapeutischen Antikoagulation

Empfohlene Dauer der therapeutischen Antikoagulation ist von der Indikation abhängig. Beachtet werden müssen die Evidenzgrade 1/2, starke/schwache Empfehlung und die Studienlage:

  • A, exzellente Studienlage, z.B. 2 Studien mit Evidenzgrad I (randomisierte kontrollierte Studien).
  • B, gute Studienlage, z.B. 1 Studie mit Evidenzgrad I.
  • C, schlechte Studienlage, z.B. Studien mit Evidenzgrad II (Kohorten oder Outcome-Studien).

16.28.10.1 Venöse Thromboembolie

Bei venöser Thromboembolie mit Vitamin K Antagonisten (VKA) bzw. bei Krebskrankheit mit niedermolekularem Heparin (NMH) /1139/. Als Initialtherapie einer Lungenembolie sollen NMH, unfraktioniertes Heparin (UFH) oder Fondaparinux überlappend in therapeutischer Dosierung eingesetzt werden bis der INR > 2 ist (Empfehlung 1A). Der Beginn der VKA-Therapie ist am ersten Behandlungstag (1A). Der Ziel INR bei venöser Thrombose oder Embolie unter Verwendung von VKA liegt bei 2,5 (2,0–3,0). Zum möglichen Einsatz von Dabigatran etexilat siehe Tab. 16.28-6 – Wirkungsweise, klinische Bedeutung und Monitoring von Antikoagulantien.

Eine Risiko-Nutzen Analyse sollte bei zeitlich unbegrenzter Antikoagulation regelmäßig erfolgen (1C). Bei massiver Lungenembolie mit hämodynamischer Relevanz ist ohne Verzögerung eine fibrinolytische Therapie angezeigt (1B). Das Vorliegen einer laborchemisch charakterisierten Thrombophilie hat in den meisten Fällen keinen Einfluss auf die Dauer der Antikoagulation bei Vorgehen nach den Leitlinien.

16.28.10.2 Valvuläre oder strukturelle Herzerkrankung

Bei der therapeutischen Antikoagulation mit VKA bei valvulärer oder struktureller Herzerkrankung liegt der Ziel-INR liegt bei 2,5 (2,0–3,0); Ausnahme: mechanische Herzklappe Ziel-INR 3,0 (2,5–3,5) /40/. Die Indikation einer anti-thrombozytären Therapie wird gegebenenfalls ausgewiesen. Dabigatran extexilat ist bei valvulärem Vorhofflimmern nicht zugelassen.

Zur empfohlenen Dauer der therapeutischen Antikoagulation siehe:

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Tabelle 16.1-1 Faktoren des plasmatischen Gerinnungssystems /18/

Name

Abkürzung

Molekular-

gewicht (kD)

Plasma

konzentration*

Fibrinogen

F I

340

3.000 (8.800)

Prothrombin

F II

72

100 (1.400)

Faktor X

F X

56

10 (180)

Faktor IX

F IX

56

5 (90)

Faktor VII

F VII

50

0,5 (10)

Faktor VIII

F VIII

330

0,1 (0,3)

Faktor V

F V

330

10 (30)

Faktor XI

F XI

160

5 (30)

Faktor XII

F XII

80

30 (400)

von Willebrand-Faktor

vWF

225**

10 (40)

Gewebefaktor

TF

37

0,0 (–)

Hochmolekulares Kininogen

HK

110

70 (600)

Präkallikrein

PräKK

88

40 (500)

* Angaben in mg/l (nmol/l); ** Molekulargewicht der kleinsten Untereinheit

Tabelle 16.1-2 Inhibitoren des plasmatischen Gerinnungssystems

Name

Abkürzung

Molekular-

gewicht (kD)

Plasma-

konzentration*

Antithrombin

AT

62

150 (2.400)

Heparinkofaktor II

HC-II

65

87 (1.200)

Tissue Factor Pathway Inhibitor

TFPI

46

0,1 (2,5)

Protein C

PC

62

4 (65)

Protein S

PS

80

25 (300)

α1-Proteinase-Inhibitor

α1PI

53

2.500 (47.000)

α2-Makroglobulin

α2M

725

2.500 (3.500)

C1-Inhibitor

C1-Inh

105

180 (1.700)

Histidin-reiches Glykoprotein

HRGP

75

100 (1.300)

* Angaben in mg/l (nmol/l)

Tabelle 16.1-3 Komponenten des Fibrinolysesystems

Name

Abkürzung

Molekular-

gewicht (kD)

Plasma-

konzentration*

Plasminogen

92

200 (2.170)

Gewebe­plasminogen­-aktivator

t-PA

68

0,005 (0,07)

Pro-Urokinase

Pro-Uk

54

0,002 (0,04)

α2-Antiplasmin

AP

70

70 (1.000)

Plasminogen­aktivator-Inhibitor:

  • Typ 1

PAI-1

52

0,01 (0,2)

  • Typ 2

PAI-2

60

0,005 (0,08)

* Angaben in mg/l (nmol/l)

Tabelle 16.1-4 Inhibitoren des Fibrinolysesystems

α2-Antiplasmin (α2AP): α2AP ist der wichtigste Inhibitor des Fibrinolysesystems. Es bindet in Bruchteilen einer Sekunde freies Plasmin. Die halb maximale Inaktivierung wird in 0,1 sec erreicht. α2AP wird in der Leber synthetisiert und liegt in relativ hoher Konzentration im Plasma vor. Die Halbwertszeit beträgt 2,6 Tage. α2AP bildet mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit einen stabilen stöchiometrischen 1 : 1-Komplex mit Plasmin. Der Plasmin-α2AP-Komplex (PAP) wird mit einer Halbwertszeit von 0,5 Tagen aus der Zirkulation geklärt. α2AP kann durch F XIIIa an Fibrin quer vernetzt werden, hemmt Plasmin und verhindert die Adsorption von Plasminogen an Fibrin.

In Anwesenheit von Lysin oder ε-Aminocapronsäure, zwei Substanzen, die an die Lysinbindungsstelle 1 des Plasmins binden, wird die Interaktion von Plasmin und α2AP deutlich abgeschwächt. Während systemischer Aktivierung des Fibrinolysesystems, z.B. bei einer Thrombolysetherapie, kommt es zu einem deutlichen Anstieg zirkulierender PAP-Komplexe.

α2-Makroglobulin (α2M): α2M inaktiviert relativ langsam verschiedene Komponenten des Fibrinolysesystems, wie Plasmin, Kallikrein, Urokinase und t-PA. Erst wenn α2AP nicht mehr in Lage ist, Plasmin ausreichend zu inaktivieren, reagiert α2M als Reserveinhibitor.

Plasminogenaktivator-Inhibitor Typ 1 (PAI-1): Von den verschiedenen Plasminogenaktivator-Inhibitoren ist der Typ 1 der Wichtigste. Er hemmt sowohl t-PA als auch Urokinase (tcu-PA), jedoch nicht scu-PA. PAI-1 wird von Endothelzellen synthetisiert und freigesetzt. Der größere Anteil des von Endothelzellen synthetisierten PAI-1 wird in den subendothelialen Raum sezerniert. Im Blut vorhandener PAI-1 liegt zu etwa 80 % in den Thrombozyten vor und wird in den Megakaryozyten synthetisiert. Die Synthese von PAI-1 wird durch Hormone, Zytokine und Wachstumsfaktoren stimuliert /2627/.

PAI-1 wird als aktives Molekül synthetisiert und bildet mit den Plasminogenaktivatoren einen stöchiometrischen 1 : 1-Komplex. Im Plasma liegt PAI-1 gebunden an Vitronectin vor und wird hierdurch stabilisiert /28/. Die Konzentration von PAI-1 im Plasma schwankt, vergleichbar dem t-PA, stark und hat einen zirkadianen Rhythmus. Unter physiologischen Bedingungen liegt PAI-1 in seiner aktiven Form im Plasma in der Regel in einem molaren Überschuss im Vergleich zu t-PA und Urokinase vor, so dass keine freie fibrinolytische Aktivität zu erwarten ist. Trotzdem lässt sich ein geringer Anteil (etwa 5 % der gesamten t-PA-Konzentration) als freie Aktivität im Plasma bestimmen, bedingt durch die langsame Hemmung von t-PA durch PAI-1.

Plasminogenaktivator-Inhibitor Typ 2 (PAI-2): Unter physiologischen Bedingungen ist PAI-2 im Plasma nicht in messbarer Konzentration vorhanden, steigt jedoch während der Schwangerschaft deutlich an, da er auch in der Plazenta synthetisiert wird. Demnach ist dieser Inhibitor besonders für die Hemmung der Fibrinolyse während der Schwangerschaft und damit für die Fixierung der Plazenta verantwortlich.

C1-Inhibitor (C1-Inh): C1-Inh hemmt aktivierte Faktoren der Kontaktaktivierung (F XIIa, F XIa, Kallikrein und Plasmin).

Histidin-reiches Glykoprotein (HRGP): Dieser Inhibitor besetzt, ähnlich wie die ε-Aminocapronsäure, mit hoher Affinität die Lysinbindungsstelle 1 am Plasminogen und verhindert die Aktivierung. Da Histidin-reiches Glykoprotein in ähnlicher Konzentration wie Plasminogen vorliegt, scheint Plasminogen mit HRGP in der Zirkulation einen Komplex zu bilden. Nur ca. 50 % des Plasminogens stehen zur Aktivierung zur Verfügung.

Tabelle 16.2-1 Differentialdiagnose der hämorrhagischen Diathese auf Grund des klinischen Bildes

Klinisches Bild

Vorliegen einer Koagulopathie

Vorliegen von Thrombozytopathie/-penie, Vasopathie

Häufigste Symptome

Suffusionen, tiefe Hämatome, Gelenkblutung, Hämaturie, Blutung in Körperhöhle

Petechien (Purpura) an Haut, Schleimhaut, Serosa, Purpura cerebri, Epistaxis, Menometrorrhagie, gastrointestinale Blutung

Blutung oberflächlicher Verletzung

Blutung meist nicht verstärkt

Blutung oft stark und verlängert

Hämatome, Suffusionen

Blutung ausgedehnt, tief, einzeln

Blutung klein, oberflächlich, multipel

Haut- und Schleimhaut

-Blutung

Selten

Häufig

Hämarthrose

Häufig bei schwerer hämorrhagischer Diathese

Seltenes Ereignis

Blutung, z.B. aus tiefer Verletzung, Zahnextraktionen

Beginn verzögert, tagelang dauernd, schwer durch lokale Maßnahmen zu stillen

Sofort einsetzend, durch lokalen Druck stillbar, selten tagelang

Tabelle 16.2-2 Vererbung der hämorrhagischen Diathese

Geschlechtsgebunden rezessiv (X-chromosomal)

Autosomal dominant

Hämophilie A, B

Dysfibrinogenämie

Wiskott-Aldrich Syndrom

v. Willebrand Syndrom

Autosomal rezessiv

Autosomal rezessiv

Afibrinogenämie

Mangel an:

Mangel an:

  • Antithrombin
  • F II, V, VII, X, XI, XII, XIII
  • Protein C
  • α1-Antitrypsin
  • α2-Makroglobulin
  • α2-Antiplasmin
  • C1-Inhibitor

Bernard-Soulier Syndrom

Isolierte δ-Storage-pool disease

Thrombasthenie

Gray-platelet syndrome

Hermansky-Pudlak Syndrom

Teleangiektasie

Chediak-Higashi Syndrom

Rendu-Osler

Ehlers-Danlos Syndrom

Purpura simplex c

Tabelle 16.2-3 Nomenklatur und Funktion des F VIII

F VIII:C

Kleinmolekularer Anteil

Funktion: Gerinnungsaktivität

Bestimmung: Gerinnungstest (% Aktivität)

Vererbung: X-chromosomal

F VIII:CAg

FVIII:C-Protein

Bestimmung: Immunologisch

vWF

Großmolekularer Anteil des Faktors VIII

Funktion: Normale Blutungszeit

Normale Plättchenretention

Normale Ristocetin-induzierte Aggregation = Ristocetin-Kofaktor*

Vererbung: Autosomal

F VIII R:Ag (vWF)

von Willebrand Faktor Protein, Bestimmung: immunologisch

* Ristocetin ist ein Antibiotikum, das Plättchen in Gegenwart des

v. Willebrand-Faktors aggregiert. Es wird zur Testung einer

wichtigen Partialfunktion des vWF verwendet.

Tabelle 16.2-4 Einteilung der Hämophilie A und B nach dem Schweregrad

Schweregrad

F VIII- oder F IX-Aktivität

Schwer

< 1 %

Mittelschwer

1–4 %

Leicht

5–25 %

Subhämophilie

26–50 %

Tabelle 16.2-5 Therapeutische Minimalwerte bei Hämophilie in Abhängigkeit von der Blutung

Art der Blutung

Anzustrebende Minimalwerte vor der nächsten Therapiegabe

Initial
(%)

Dauer

Erhaltung
(%)

Dauer

Gelenkblutungen, kleine Hämatome

5–15

1 Tag

Große Hämatome, Bagatellverletzungen, Zahnextraktionen (1–2 Zähne)

20–30

1–2 Tage

Geschlossene Frakturen, kleine Chirurgie, Extraktion mehrerer Zähne

30–40

1. Woche

10–20

Bis zur kompletten Wundheilung

Mundhöhlenbodenblutung, Gastrointestinale Blutungen

50–80

Bis 2 Wochen

Schädeltrauma

50–80

2 Wochen

50–60

4 Wochen oder länger

Große Chirurgie

> 100

Tag der Operation

30–40

Bis Wundheilung eintritt

50–80

1. Woche

Tabelle 16.2-6 Abgrenzung der Hämophilie A vom von Willebrand-Syndrom

Kriterien

Hämophilie A

von Willebrand-Syndrom

Vererbung

X-chromosomal rezessiv

Autosomal dominant

Prävalenz

10 auf 100.000 Männer

2 auf 100.000 Einwohner (Mitteleuropa)

10 auf 100.000 Einwohner (Skandinavien)

F VIII-Aktivität

Erniedrigt

Erniedrigt/normal

F VIII-assoziierte Aggregation

Normal

Vermindert

Blutungszeit

Normal

Verlängert

Plättchenaggregation (Ristocetin)

Normal

Vermindert

Hämarthrose

Häufig

Ungewöhnlich

Tiefe Hämatome

Üblich

Ungewöhnlich

Hämaturie

Üblich

Ungewöhnlich

ZNS-Blutung*

Gelegentlich

Ungewöhnlich

Nasen-, Magen-Darm-Blutung

Ungewöhnlich

Üblich

* ZNS, Zentralnervensystem

Tabelle 16.2-7 Angeborene Thrombozytopathien

Hereditäre hämorrhagische Teleangieektasie: Der Morbus Rendu-Osler ist ein autosomal dominant vererbtes Leiden mit einer Prävalenz von 1–2 auf 100.000 Einwohner. Die Erkrankung geht auf eine Mutation im Gen Endoglin des Chromosoms 9q3 zurück. Endoglin kodiert für ein Membranglykoprotein an Endothelzellen, das an Transforming growth factor β bindet. Es bilden sich Dilatationen und Schlängelungen im Bereich der postkapillären Venulen, welche ohne zwischen gelagerte Kapillaren direkt mit dilatierten Arteriolen verbunden sein können. Auch werden perivaskuläre Infiltrate mit mononukleären Zellen beobachtet. Die geschilderten Teleangiektasien finden sich an Haut und Schleimhäuten, arterio- venöse Aneurysmen entstehen in den inneren Organen. Unangenehme Blutungssymptome können auftreten im Bereich der Lunge und des Magen-Darm Kanals. Nasenblutungen und Hämaturie werden ebenfalls gesehen. TPZ und aPTT sind gewöhnlich unauffällig. Lediglich bei Vorliegen von arterio-venösen Shunts, beispielsweise in der Lunge, können chronische Verbrauchskoagulopathien mit entsprechenden hämostaseologischen Veränderungen auftreten. Die arterio-venösen Aneurysmen können einen Rechts-Links-Shunt bewirken und Dyspnoe, Zyanose und Polyglobulie induzieren. Lokale Hals-Nasen-Ohren-ärztliche Behandlung des Nasenblutens ist indiziert. Die Behandlung mit Östrogenen (systemisch) wird kontrovers beurteilt.

Riesenhämangiom: Angeborene Riesenhämangiome (Kasabach-Merritt Syndrom) können zu chronischen Verbrauchskoagulopathien führen

Erbliche Bindegewebserkrankungen: In Folge gestörter Plättchenadhäsion tritt eine erbliche Blutungsneigung bei folgenden Bindegewebserkrankungen auf: Ehlers-Danlos Syndrom Typ IV, Pseudoxanthoma elasticum, Osteogenesis imperfecta, Marfan Syndrom.

Purpura senilis: Es handelt sich um eine Purpura ohne Thrombozytopenie. Die Petechien entstehen bei Stauung, bei mechanischen Einwirkungen, aber auch auf metabolischer Basis. Bei der Purpura senilis finden sich dunkelrote, scharf, aber unregelmäßig begrenzte intradermale Ecchymosen, besonders in der Haut des Unterarms und der Hände. Meistens handelt es sich dabei um Patienten im fortgeschrittenen Lebensalter. Aber auch bei jüngeren Menschen entstehen vergleichbare Befunde nach lang dauernder Behandlung mit Kortikosteroiden (Asthma bronchiale, rheumatische Gelenkerkrankung).

Paroxysmales Hämatom: Diese auch als Fingerapoplexie bezeichnete Störung entsteht meist im Bereich der beim Tragen von Lasten beanspruchten Fingerflächen, können aber auch spontan auftreten. Thromboplastinzeit und aPTT sind normal. Die Hämatome bilden sich ohne Therapie rasch wieder zurück.

Medikamentös-toxische und infektiös bedingte Vaskulitiden: Auch diese Ursachen können eine Purpura auslösen. Die Erhebung einer genauen Medikamenten Anamnese ist in diesem Zusammenhang zur weiteren Abklärung unverzichtbar.

Purpura hyperglobulinämica: Monoklonale Gammopathien können zur Blutungsneigung führen. Petechien im Unterschenkelbereich, auch an den Unterarmen, treten bei normaler Thrombozytenzahl auf.

Schönlein-Henoch Purpura: Es handelt sich um eine akute allergische Vaskulitis kleiner Arteriolen und Kapillaren mit erhöhter Permeabilität, Exsudation und Blutung. Sie tritt nach Streptokokkeninfekten der oberen Luftwege und nach Viruserkrankungen auf. Histologisch ist eine perivaskuläre Anhäufung von Granulozyten mit Leukozytoklasie nachweisbar. Immunkomplexe sind in der Zirkulation und als Ablagerung an den Gefäßwänden dokumentierbar. Wegen der günstigen Prognose reicht meist eine symptomatische antiphlogistische Therapie aus oder eine kurzzeitige niedrig dosierte Steroidgabe.

Mikroangiopathie: Als Beispiel sind die thrombotische Mikroangiopathie Typ Moschcowitz und das hämolytisch-urämische Syndrom zu nennen. Endothelschädigungen sind bei beiden Erkrankungen nachweisbar. Zeichen einer lokalisierten oder auch systemischen disseminierten intravasalen Gerinnung sind möglich (dann würde also die Verbrauchskoagulopathie im Vordergrund stehen, die Vasopathie wäre sekundär hinzugetreten) /12/.

Tabelle 16.2-8 Erworbene Thrombozytopathien

Medikamente: Viele Medikamente, insbesondere Acetylsalizylsäure und nicht steroidale Antiphlogistika stören die Thrombozytenfunktion und führen zu einem erhöhten Blutungsrisiko. Eine Verlängerung der Blutungszeit und klinische Blutung bewirken: Acetylsalicylsäure, Dichlorfenac, Penicilline außer Penicillin G, Nafcillin, Cefotaxim, Moxalaxtam, Clopidogrel, Streptokinase, Mitomycin.

Niereninsuffizienz: Ursachen sind ein Aktivierungsdefekt der Thrombozyten bei den urämischen Patienten sowie qualitative oder quantitative Veränderungen des vWF.

Idiopathische thrombozytopenische Purpura (ITP): Durch Bildung von Autoantikörpern gegen den Fibrinogenrezeptor GP IIb/IIIa bei Grunderkrankungen kann eine Thrombozytopenie resultieren. Siehe weiterführend Tab. 15.11-6 – Erkrankungen und Zustände mit primärer Thrombozytose.

Erworbene Storage pool Defekte: Kontakt der Thrombozyten mit fremden Oberflächen (Hämodialyse, Herz-Lungen-Maschine, künstliche Herzklappen) aber auch myelodysplastische Erkrankungen und der systemische Lupus erythematodes bewirken diese Defekte. Es besteht eine milde Blutungsneigung.

Monoklonale Gammopathie: Hemmung der Thrombozytenfunktion durch Ablagerung monoklonaler Immunglobuline auf der Oberfläche der Plättchen.

Riesenplättchen: Riesenplättchen in Kombination mit Thrombozytopenie werden beim myelodysplastischen Syndrom gesehen. Struktur veränderte Glykoproteine der Thrombozyten bewirken die Bildung von Autoantikörpern, die bei Bindung eine Komplement vermittelte Lyse bewirken mit konsekutiv vermehrter Ausschüttung unreifer Thrombozyten.

Tabelle 16.2-9 Untersuchungen zur Abklärung einer Blutungsneigung /1415/

Labortests der primären Hämostase /13/: Störungen der primären Hämostase beruhen auf dem Unvermögen der Thrombozyten an der Stelle der Gefäßverletzung zu haften.

– Thrombozytenzahl: Schwere Blutungen treten bei funktionstüchtigen Thrombozyten erst bei Werten unter 10 × 109/l auf. Sind die Thrombozyten unter 5 × 109/l sollte eine manuelle Nachzählung der mechanisiert gezählten Thrombozyten erfolgen (siehe Beitrag 15.13.3.5 – Artefakte), An eine EDTA-induzierte Thrombozytopenie sollte gedacht werden oder das Zählergebnis des Hämatologie Analyzers angezweifelt werden, ehe die Thrombozytenzahl für einen diagnostischen Algorithmus eingesetzt wird oder therapeutische Konsequenzen gezogen werden. Bei Patienten mit verminderter Thrombozytenzahl müssen differentialdiagnostisch in Erwägung gezogen werden:

– Blutungszeit: Erfolgt nach Duke (Ohrläppchen) oder nach Ivy (Unterarm). Die intra- und interindividuelle Variation ist groß. Bei Thrombozytenzahlen von (100–10) × 109/l kann die Blutungszeit verlängert sein, ohne dass eine Thrombozytopathie vorliegt. 60–70 % der Patienten mit vWS haben eine normale Blutungszeit. Angeborene Störungen mit verlängerter Blutungszeit sind: Bernard-Soulier Syndrom, Storage Pool disease (Hemansky Pudlak) und Wiskott-Aldrich Syndrom. Erworbene Formen beruhen auf Medikamenten (Acetylsalicylsäure, Clopidogrel, Ticlopidin, Prostacycline), Urämie, monoklonaler Gammopathie, Leberzirrhose.

– Thrombozytenaggregations-Test: Untersucht werden Funktionsstörungen der Thrombozyten , die meistens erworben und selten angeboren sind. Sie weiterführend Beitrag 17.6 – Spezielle Diagnostik bei Thrombozytopathien.

– Flowzytometrie: Zellen von diagnostischem Interesse werden vor der maschinellen Zählung mit Antikörpern beladen, die mit einem Fluoreszenzfarbstoff markiert sind. Bestimmt werden die Aktvierungs-abhängigen Membranproteine GPIIb/IIIa, P-Selectin oder CD63. Neben der Diagnostik der Plättchenaktivierung werden auch Rezeptordefekte diagnostiziert wie die Thrombasthenie Glanzmann (Funktionslosigkeit des Rezeptors GP IIb/IIIa) oder das Bernard-Soulier Syndrom (Funktionslosigkeit des Rezeptorkomplexes GP Ib/IX/V).

– PFA-100: Die Thrombozytenfunktion wird unter Flussbedingungen gemessen. Sensitives Gerät zur Diagnostik des von-Willebrand Syndroms.

Labortests des plasmatischen Gerinnungs­systems /1415/: Es handelt sich um funktionelle Tests, sie messen die Aktivität eines Faktors (Einzelfaktoren-Test)oder mehrerer Gerinnungsfaktoren (Gruppentest). Die Funktiostests messen die enzymatischen Aktivitäten der Gerinnungsfaktoren. Die gemessene Aktivität entspricht dabei meist der Konzentration des jeweiligen Faktors.

– Thromboplastinzeit (TPZ): Die TPZ (Quicktest) ist der klassische Gruppentest. Erfasst werden Faktorenmängel des extrinsischen (exogenen) Aktivierungswegs der Gerinnung und der gemeinsamen Endstrecke (siehe Abb. 16.1-7 – Kaskade der plasmatischen Gerinnungsaktivierung mit positiven und negativen Mechanismen der Rückkopplung). Im englische Sprachgebrauch wir dieser Test als Prothrombin time bezeichnet. Die TPZ misst die Aktivitäten von F II, F V, F VII, F X und Fibrinogen. Eine Verlängerung der TPZ kann auf dem Mangel der genannten Faktoren, der Therapie mit Antikoagulantien (Vitamin K-Antagonisten, Thrombininhibitoren), Lebersynthesestörung, Verbrauchskoagulopathie und Vitamin K-Mangel beruhen. Der Test ist auch nützlich zum Monitoring der Therapie mit rF VIIa als Surrogattest für den funktionellen F VIIa-Test.

– Aktivierte partielle Thromboplastinzeit (aPTT): Die aPTT erfasst Faktorenmängel des intrinsischen (endogenen) Aktivierungswegs der Gerinnung und der gemeinsamen Endstrecke (siehe Abb. 16.1-7). Die aPTT ist verlängert bei:

  • Therapie mit unfraktioniertem Heparin oder direktem Thombininhibitor (Argatroban, Hirudin).
  • Mangel an F VIII (Hämophilie A, von Willebrand Syndrom), Mangel an F IX (Hämophilie B) und Mangel an F II, F V, F X, F XI, F XII, HMWK und Präkallikrein.
  • Lebersynthesestörung, Verbrauchskoagulopathie, Vitamin K-Mangel und der Präsenz von Phospholipidantikörpern (Lupusantikoagulantien). Siehe weiterführend Beitrag 16.22 – Antiphospholipid-Syndrom.

– Kombination von TPZ und aPTT: Die Ergebnisse beider Tests ergeben einen primären Überblick zur globalen Funktion des Gerinnungssystems, ermöglichen das Screening von angeborenen und erworbenen Störungen der Blutgerinnung und bei pathologischem Resultat geben sie dem Arzt einen Hinweis, in welche Richtung weiterführende Untersuchungen erfolgen sollten.

  • Bei im Referenzbereich liegenden Werten beider Tests sind ein F XIII Mangel und das von Willebrand Syndrom nicht auszuschließen.
  • Sind TPZ und aPTT pathologisch müssen in Betracht gezogen werden: Fibrin Bildungsstörung (Hypofibrinogenämie, Hyperfibrinolyse, Dysfibrinogenämie), Lebersynthesestörung, Verbrauchskoagulopathie, Vitamin K-Mangel, Antiphospholipid Antikörper, Antikoagulantien Therapie, Mangel an F II, F V, F VII, F VIII, F IX, F X, F XI, F XII.

Beachtet werden muss, dass alle Reagenzien zur Bestimmung von TPZ und aPTT die Diagnostik moderater und schwerer Faktorenmängel ermöglichen, dass aber abhängig vom Hersteller deutliche Unterschiede in der analytischen Sensitivität zur Erkennung leichter Faktorenmängel bestehen. So kann es sein, dass leichte Mängel an F VIII oder F IX nicht detektiert werden und solche Mängel dann unter Hochrisikobedingungen (Polytrauma, operativer Eingriff) zu Blutungskomplikationen führen.

– Thrombinzeit (TZ): Die TZ ist der klassische Test zur Kontrolle der Fibrinpolymerisation. Von den Faktoren der Fibrin bildenden Gerinnungskaskade wird nur Fibrin erfasst. Die TZ reagiert empfindlich auf schon geringe Schwankungen des Thrombins. Die Fibrinogenkonzentration hat erst Einfluss auf die TZ ab einer Konzentration unter 0,5 g/l. Einen Einfluss haben auch Fibrinogenvarianten (Dysfibrinogenämie).

– Batroxobinzeit: Solche und andere Tests mit Thrombin ähnlichen Fibrin bildenden Enzymen werden eingesetzt in Ergänzung zur TZ zur Überprüfung der Fibrinpolymerisation. Die Tests reagieren empfindlich auf Fibrinogenvarianten und Hemmsubstanzen, die direkt die Polymerisation von Fibrin hemmen wie die Fibrin(ogen)-Spaltprodukte.

– Fibrinogen: Direkte Bestimmung von Fibrinogen nach Clauss, wenn TPZ und aPTT pathologisch sind oder das Fibrinogen mit einer abgeleiteten Methode bestimmt wurde und unplausibel ist. Das abgeleitete Fibrinogen ergibt höhere Werte als das direkt gemessene, insbesondere bei Patienten unter oraler Antikoagulation und ist stark vom Analysensystem abhängig.

– Plasmatauschversuch: Der Plasmatauschversuch, auch als Plasmamischtest bezeichnet, ist eine Variante der aPTT. Er gibt einen ersten unspezifischen Hinweis auf Inhibitoren der plasmatischen Gerinnung durch Allo- oder Autoantikörper (Lupusantikoagulanz, Inhibitoren gegen F VIII).

– Faktor XIII: Sollte untersucht werden, wenn die Familienanamnese auf schwere autosomale rezessive Blutungsstörungen hinweist oder wenn anamnestisch Nabelschnurblutungen oder intrakranielle Blutungen beim Patienten erhoben werden können. Bei operativen Patienten, wenn Blutungen am etwa 3. postoperativen Tag auftreten. Siehe weiterführend Beitrag 16.17 – Faktor XIII.

– Faktoreneinzelanalysen: Verdacht auf angeborenen oder erworbenen Mangel eines Gerinnungsfaktors (siehe Beitrag 16.15 – Gerinnungsfaktoren-Einzelanalysen).

– Thrombelastogramm: Es handelt sich um einen Globaltest mit dem die Viskoelastizität und Festigkeit des sich bildenden Thrombus gemessen wird. Das Verfahren gibt einen Überblick über die Fähigkeit der Thrombozyten sich an Oberflächen anzuheften und über den Ablauf der plasmatischen Gerinnung. Ein weiterer Vorteil ist die direkte Erfassung der Hyperfibrinolyse, die durch andere Gerinnungstests nur bedingt detektiert werden kann. Siehe auch Beitrag 16.9 – Präanalytik und Methoden Plasma-basierter Gerinnungstests.

– D-Dimere: -Dimere sind eines von zwei Endprodukten, die bei der Degradation von quervenetztem Fibrin durch Plasmin entstehen. Bei Verdacht auf venöse Thromboembolien dient der D-Dimertest (Ergebnis normal) nur dem Ausschluss.

Tabelle 16.2-10 Untersuchungen und Befunde bei Verdacht auf Gerinnungsstörung nach Lit. /15/

Verdacht

Screening

Spezialtest

Ergebnis

Hämophilie A

TPZ

Normal (N)

aPTT

Verläng (V).

F VIII-Funktionstest

Abnorm

F IX-Funktionstest

Normal

Erweiterte vWF-

Diagnostik

Normal

Hemmkörpertest

Negativ

Genetik

Positiv

Von Willebrand Syndrom

TPZ

Normal

aPTT

N bis V

Blutungszeit

N bis V

PFA 100

Verläng.

vWF-Antigen

Vermindert, N

Ristocetin-Kofaktor

Vermindert

Kollagen-

bindungsaktivität

Vermindert

Multimerenanalyse

Abnorm

F VII-Mangel (kongenital)

TPZ

Abnorm

aPTT

Normal

F VII

Vermind.

F II (Prothrombin)

Normal

F V

Normal

Genetik

Positiv

DIC

TPZ

Abnorm

aPTT

Verläng.

Thromboz.

Vermind.

Fibrinogen

Vermind.,

Normal

AT III

Vermind.

D-Dimer

Positiv

Albumin

F VII, IX, X

Normal

Dilutions-koagulopathie

TPZ

Abnorm

aPTT

Verläng.

Thromboz.

Vermind.

Fibrinogen

AT III

Vermind.

D-Dimer

N, Positiv

Albumin

F VII, IX, X

Vermind.

Vit. K-Mangel

TPZ

Abnorm

aPTT

F V

Normal

F VII, II, IX, X

Vermind.

Tabelle 16.2-11 Charakteristika der Thrombolytika

Kriterium

Streptokinase

Urokinase

t-PA

Prourokinase

HWZ (min)

20

15

5

4

Antigenität

Ja

Nein

Nein

Nein

Fibrinspezifität

Nein

Nein

(Ja)

(Ja)

Systematischer lytischer Status

++++

+++

++

++

Blutungsrisiko

++

++

++

++

Kosten

Gering

Mittel

Hoch

Hoch

t-PA, Tissue-type plasminogen activator; HWZ, Halbwertszeit

Tabelle 16.2-12 Indikation der Fibrinolysetherapie

Tiefe Bein- und Beckenvenenthrombose

Isolierte Wadenvenenthrombose*

Axillar- und Subclaviavenenthrombose*

Lungenembolie (mit Blutgasstörungen oder Schockzeichen)

Akuter Myokardinfarkt

Peripherer Arterienverschluss

Lokale Lyse nach Angioplastie

* Relative Indikationen

Tabelle 16.2-13 Kontraindikationen einer Fibrinolysetherapie

Hämorrhagische Diathese

Manifeste Blutung

Operation innerhalb 10 Tagen vorher und nachher

Punktion von Organen, Arterien, Liquor und Gelenken

(10 Tage)

Cerebraler Insult oder ZNS-Operation (2 Monate)

Florides intestinales Ulkus

Floride Endokarditis

Akute PankreatitisHypertonus (> 110 mm Hg diastolisch; Fundus III)

Aortenaneurysma

Schwangerschaft

Malignom*

Diabetische Retinopathie (Fundus III–IV)*

Nephrolithiasis*

* Relative Kontraindikationen; ZNS, Zentralnervensystem

Tabelle 16.2-14 Indikation für eine orale Antikoagulantientherapie mit Cumarinen

Tiefe Venenthrombose

Lungenembolie

Embolie bei Herzvitien

Künstliche Herzklappen

Akuter Myokardinfarkt

Herzwandaneurysma

Kardiomyopathie

Vorhofflimmern mit vergrößertem linken Vorhof

Tabelle 16.2-15 Kontraindikationen einer oralen Therapie mit Antikoagulantien

Hämorrhagische Diathese

Ulcus ventriculi et duodeni

Hypertonie (systolisch > 200 mm Hg,

diastolisch > 120 mm Hg)

Frischer apoplektischer Insult

Operation am Zentralnervensystem

Gravidität

Retinopathie mit Fundusblutung

Dekompensierte Leberzirrhose

Nephrolithiasis

Floride Endokarditis

Perikarditis

Mangelnde Kooperation des Patienten

Tabelle 16.2-16 Therapeutische Bereiche, definiert anhand verschiedener INR-Bereiche

Indikation

INR

TPZ (%)

Primäre venöse Thromboembolie Prophylaxe, z.B. perioperativ

1,5–2,5

30–40

Sekundäre venöse Thromboembolie Prophylaxe, Herzklappenbioprothese (nicht-rheumatisches Vorhofflimmern)

2,0–3,0

25–35

Kardiale und arterielle Thromboembolie Prophylaxe, z.B. mechanische Herzklappe

2,5–3,5

15–25

INR, International Normalized Ratio

Tabelle 16.2-17 Charakteristika der Heparine

Charakteristika

Heparin

unfraktioniert

Heparin niedermolekular

Molekulargewicht

15 kD

4 kD

Bereich

3–30 kD

1,5–12 kD

Anti F Xa/Anti F IIa-Wirkung

1 : 1

4 : 1

Halbwertszeit*

2 h

4 h

Thrombozytopenie

+

–/(+)

Lipolyse

+

–/(+)

Osteoporose

+

?

* Bei subkutaner Gabe

Tabelle 16.2-18 Indikation zur Therapie mit hoch dosiertem Heparin

Tiefe Venenthrombose

Lungenembolie

Akuter Myokardinfarkt

Extrakorporaler Kreislauf

Disseminierte intravasale Gerinnung (DIC)

Arterielle Thrombose

Zustand nach aortokoronarem Venenbypass

Zustand nach Ballondilatation

Tabelle 16.2-19 Indikation zur Thromboseprophylaxe mit niedrig dosiertem Heparin

Operation

Ruhigstellung mit Gipsbehandlung

Immobilisation

Herzinsuffizienz, bradykarde Herzrhythmusstörung

Polyglobulie, Polycythemia vera

Parese

Tabelle 16.3-1 Referenzbereiche von Gerinnungsfaktoren und Inhibitoren der Gerinnung nach Lit. /2/

Untersuchung

FW 19–23

FW 24–29

FW 30–38

Neugeborenes

Erwachsener

TPZ (sec)

32,5 (19–45)

32,2 (19–44)

22,6 (16–30)

16,7 (12–23,5)

13,5 (11,4–14)

TPZ (INR)

6,4 (1,7–11,1)

6,2 (2,1–10,6)

3,0 (1,5–5,0)

1,7 (0,9–2,7)

1,1 (0,8–1,2)

aPTT (sec)

169 (83–250)

154 (87–210)

105 (76–128)

44,3 (35–52)

33 (25–39)

F I (g/l)

0,85 (0,57–1,5)

1,12 (0,65–1,65)

1,35 (1,25–1,65)

1,68 0,95–2,45)

2,76 (1,70–4,05)

F I Ag (g/l)

1,08 (0,75–1,5)

1,93 (1,56–2,4)

1,94 (1,3–2,4)

2,65 (1,86–3,6)

3,5 (2,5–5,2)

F II (%)

16,9 (10–24)

19,9 (11–30)

27,9 (15–50)

43,5 (27–64)

98,7 (70–125)

F VII (%)

27,4 (17–37)

33,8 (18–48)

45,9 (31–62)

52,5 (28–78)

101 (68–130)

F IX (%)

10,1 (6–14)

9,9 (5–14)

12,3 (5–24)

31,8 (15–50)

105 (70–142)

F X (%)

20,5 (14–29)

24,9 (16–35)

28 (16–36)

39,6 (21–65)

99,2 (75–125)

F V (%)

32,1 (21–44)

36,8 (25–50)

48,9 (23–70)

89,9 (50–140)

99,8 (65–140)

F VIII (%)

34,5 (18–50)

35,5 (20–55)

50,1 (27–78)

94,3 (38–150)

102 (55–170)

F XI (%)

13,2 (8–19)

12,1 (6–22)

14,8 (6–26)

37,2 (13–62)

100 (70–135)

F XII (%)

14,9 (6–25)

22,7 (6–40)

25,8 (11–50)

69,8 (25–105)

101 (65–144)

Präkallikrein (%)

12,8 (8–19)

15,4 (8–26)

18,1 (8–28)

35,4 (21–53)

99,8 (65–135)

HMWK (%)

15,4 (10–22)

19,3 (10–26)

23,6 (12–34)

38,9 (28–53)

98,8 (68–135)

Antithrombin (%)

20,2 (12–31)

30 (20–39)

37,1 (24–55)

59,4 (42–80)

99,8 (65–130)

Heparinkofaktor II (%)

10,3 (6–16)

12,9 (5,5–20)

21,1 (11–33)

52,1 (19–99)

101 (70–128)

TFPI (%)

21 (16–29,2)

20,6 (13,3–33,2)

20,7 (10,4–31,5)

38,1 (22,7–55,8)

73 (50,9–90,1)

Protein C Ag (%)

9,5 (6–14)

12,1 (8–16)

15,9 (8–30)

32,5 (21–47)

101 (68–125)

Protein C Aktivität (%)

9,9 (7–13)

10,4 (8–13)

14,1 (8–18)

28,2 (14–42)

98,8 (68–125)

Protein S Gesamt (%)

15,1 (11–21)

17,4 (14–25)

21 (15–30)

38,5 (22–55)

99,6 (72–118)

Protein S Frei (%)

21,7 (13–32)

27,9 (19–40)

27 (18–40)

49,3 (33–67)

98,7 (72–128)

Angabe des Mittelwerts und und der zentralen 95 %-Masse. TPZ, Thromboplastinzeit; aPTT, aktivierte partielle Thromboplastinzeit; Ag, Antigenbestimmung; F, Faktor; von den Faktoren ist die Gerinnungsaktivität in % angegeben. FW, Fetalwoche; TFPI, Tissue factor pathway inhibitor.

Tabelle 16.3-2 Referenzwerte für Gerinnungstests bei Kindern im Vergleich zu Erwachsenen nach Lit. /2/

Untersuchung

1–5 Jahre

6–10 Jahre

11–16 Jahre

Erwachsener

TPZ (sec)

11 (10,6–11,4)

11,1 (10,1–12,1)

11,2 (10,2–12)

12 (11–14)

INR

1,0 (0,96–1,04)

1,01 (0,91–1,11)

1,02 (0,83–1,10)

1,1 (1,0–1,3)

aPTT (sec)

30 (24–36)

31 (26–36)

32 (26–37)

33 (27–40)

Fibrinogen (g/l)

2,76 (1,7–4,05)

2,79 (1,57–4,0)

3,0 (1,54–4,48)

2,78 (1,56–4,0)

Blutungszeit (min)

6,0 (2,5–10)

7,0 (2,5–13)

5,0 (3,0–8,0)

4,0 (1,0–7,0)

F II (U/ml)

0,94 (0,71–1,16)

0,88 (0,67–1,07)

0,83 (0,61–1,04)

1,08 (0,70–1,46)

F V (U/ml)

1,03 (0,79–1,27)

0,90 (0,63–1,16)

0,77 (0,55–0,99)

1,06 (0,62–1,50)

F VII (U/ml)

0,82 (0,55–1,16)

0,85 (0,52–1,20)

0,83 (0,58–1,15)

1,05 (0,67–1,43)

F VIII (U/ml)

0,90 (0,59–1,42)

0,95 (0,58–1,32)

0,92 (0,53–1,31)

0,99 (0,50–1,49)

vWF (U/ml)

0,82 (0,60–1,20)

0,95 (0,44–1,44)

1,0 (0,46–1,53)

0,92 (0,50–1,58)

F IX (U/ml)

0,73 (0,47–1,04)

0,75 (0,63–0,89)

0,82 (0,59–1,22)

1,09 (0,55–1,63)

F X (U/ml)

0,88 (0,58–1,16)

0,75 (0,55–1,01)

0,79 (0,50–1,17)

1,06 (0,70–1,52)

F XI (U/ml)

0,97 (0,56–1,50)

0,86 (0,52–1,20)

0,74 (0,50–0,97)

0,97 (0,67–1,27)

F XII (U/ml)

0,93 (0,64–1,29)

0,92 (0,60–1,40)

0,81 (0,34–1,37)

1,08 (0,52–1,64)

F XIII (U/ml)

1,13 (0,69–1,56)

1,16 (0,77–1,54)

1,02 (0,60–1,43)

0,97 (0,57–1,37)

Antithrombin (U/ml)

1,11 (0,82–1,39)

1,11 (0,90–1,31)

1,05 (0,77–1,32)

1,00 (0,74–1,26)

Protein C (U/ml)

0,66 (0,40–0,92)

0,69 (0,45–0,93)

0,83 (0,55–1,11)

0,96 (0,64–1,28)

Protein S Ges. (U/ml)

0,86 (0,54–1,18)

0,78 (0,41–1,14)

0,72 (0,52–0,92)

0,81 (0,60–1,13)

Protein S Frei (U/ml)

0,45 (0,21–0,69)

0,42 (0,22–0,62)

0,38 (0,26–0,55)

0,45 (0,27–0,61)

Angabe des Mittelwerts und der zentralen 95 %-Masse

Tabelle 16.3-3 Differentialdiagnostik bei Kindern mit Blutungsanamnese, nach Lit. /3/

TPZ

aPTT

Thromboz.

Klinik und Labordiagnostik

Normal

Normal

Normal

Die Befundkombination ist hinweisend auf eine von Willebrand Erkrankung (vWD), F XIII-Mangel, Störung der Fibrinolyse oder eine Thrombozytenfunktionsstörung.

vWD: Diese ist die mit 1–3 % häufigste kongenitale Blutungsstörung. In Abhängigkeit von dem begleitenden F VIII-Mangel kann die aPTT auch verlängert sein. Bestimmt werden die Ristocetinkofaktor-Aktivität, F VIII-Aktivität und die vWF-Multimerenanalyse. Beim Typ I der vWD können diese Untersuchungen normal sein trotz einer Blutung. Siehe Beitrag 16.18 – Von Willebrand-Faktor.

F XIII-Mangel: Vererbung autosomal dominant. Heterozygote haben etwa 50 % der Aktivität, Homozygote keine. Klassischerweise präsentieren sich die Neugeborenen mit verlängerter Blutung des Nabelschnurstumpfs oder nach Zirkumzision. In einer Häufigkeit bis zu 30 % treten Blutungen intrakraniell beim schweren Mangel auf. Siehe Beitrag 16.17 – Faktor XIII).

Fibrinolysestörung: Ursachen sind ein Mangel an α2-Antiplasmin und Plasminogenaktivator-Inhibitor oder ein Überschuss an Plasminogenaktivator. Als Indikator der Plasminogenaktivität wird die Euglobulin-Lysezeit bestimmt. Ist diese verkürzt, sollten Tests zur Bestimmung der einzelnen Parameter eingesetzt werden. Siehe Beitrag 16.23 – Plasminogen und Beitrag 16.24 – α2-Antiplasmin.

Normal

Verläng.

Normal

Die isolierte Verlängerung der aPTT kann auf einer Verminderung von Faktoren des intrinsischen Wegs, dem Vorliegen eines Inhibitors oder einer Heparinkontamination beruhen. Faktoren der gemeinsamen Endstrecke (F V, F X, Fibrinogen und Prothrombin) sind ausgeschlossen. Von den Faktoren des intrinsischen Wegs führt der Mangel an High molecular weight kininogen zu keiner Blutung und der F XII-Mangel ist eher mit einer Thrombose assoziiert.

Faktor VIII-Mangel: Ist der weitaus häufigste Faktorenmangel mit einer Inzidenz von etwa 1 auf 6.000 männliche Personen. Der Mangel wird X-chromosomal vererbt, das weibliche Geschlecht ist Konduktor und kann eine verminderte Faktorenaktivität haben. Die Erkrankung ist familiär bedingt, tritt aber vereinzelt auch spontan auf. Siehe Beitrag 16.15 – Gerinnungsfakto