Monog.IL V (Page 47) - Instrumentation Laboratory SpA

COAGULAZIONE
F. D’Agostino, S. Brambilla,
G. Cambié, D. Fugazza,
L. Acquistapace,
M.L. Nardella, T. Tondini,
G. Sterza, S. Cerliani
L’Eparina
implicazioni diagnostiche,
cliniche e terapeutiche
IV
F. D’Agostino, S.Brambilla, G.Cambie’,
D.Fugazza, L.Acquistapace, M.L. Nardella,
T. Tondini, G.Sterza, S.Cerliani*.
Servizio di Immunoematologia e Trasfusionale
Ospedale Maggiore di Lodi
* Instrumentation Laboratory
Marketing DCI, Milano
L’EPARINA:
IMPLICAZIONI DIAGNOSTICHE,
CLINICHE E TERAPEUTICHE
INDICE
Introduzione
Cenni storici
Struttura e biosintesi
Attività biologiche
Origini
Farmacocinetica
Uso clinico e complicanze
Monitoraggio
Riferimenti bibliografici
Introduzione
’eparina é un mucopolisaccaride fortemente acido, ad elevata carica
elettronegativa, con peso molecolare variabile tra 3500 e 35000
Daltons a seconda del grado di polimerizzazione della struttura di
base, costituita da un acido uronico (L-iduronico e/o L-glicuronico) e una
esosamina (D-glucosamina o D-galattosamina).
Il numero delle unità disaccaridiche é proporzionale all’attività anticoagulante dell’eparina. Essa infatti possiede un’azione inibente sul meccanismo
della coagulazione e interagisce sul sistema emostatico sia a livello endoteliale che piastrinico.
Il suo principale meccanismo d’azione consiste nel catalizzare la reazione
tra Antitrombina III e alcuni fattori attivati della coagulazione (Xa, IIa, XIIa,
XIa, IXa, callicreina).
Il sito eparinico di interazione con l’AT III é rappresentato da una unità pentasaccaridica. Il complesso eparina-trombina-AT III coinvolge nella sua formazione almeno 18 unità monomeriche. Se le unità monomeriche dell’eparina sono in numero inferiore a 18, si ha solamente un’attività anti-F Xa e
non antitrombinica. A questo proposito é opportuno ricordare come l’inattivazione di ogni unità di F Xa neutralizzi la formazione di 50 unità di trombina.
Ne deriva che eparine a diverso peso molecolare hanno diversa attività,
pertanto il loro uso può essere a fini prettamente antitrombotici (anti Xa)
oppure anticoagulanti. Ad alte concentrazioni infine, l’eparina ha un effetto
addizionale sulla velocità di inibizione della trombina per l’intervento del
cofattore eparinico II (30).
L
Cenni storici
Furono necessari diversi studi prima di giungere alle eparine oggi comunemente usate. Nel 1908 Jay Mac Lean, partendo dal fegato di cane, ottenne
una frazione solubile in alcool con caratteristiche simili alle cefaline ricavate
da altri organi, ad azione procoagulante, e una insolubile in alcool bollente
che chiamò “heparphosphatide” che, al contrario della prima, possedeva
un’azione anticoagulante.
Nel 1916 questa stessa sostanza venne ribattezzata da Howell con il termine “anti-protrombina” e solo due anni dopo venne chiamata “heparine”
perché estratta dal fegato.
Nel 1922 Howell abbandonò l’estrazione con etere e passò ad un’estrazione acquosa in cloruro di sodio in mezzo alcalino: l’eparina fu da allora
commercializzata dalla società Hynson Westcott Dunning e titolata in
Unità Howell (5U/mg). Successivamente si cercò di produrre eparina in
quantità maggiore a costi minori. Iniziò così nel 1933 la sua estrazione dal
polmone di bue che ne rappresentò la fonte primaria per oltre trent’anni.
Nel 1935 lo svedese Eric Jorpes definì la struttura chimica dell’eparina,
confermando la presenza di acidi uronici, di solfati e di glucosamina.
Infine, nel 1960 dopo gli studi condotti dall’inglese J.E.Scott, venne adottato un metodo moderno di produzione dell’eparina estratta dall’intestino di
maiale e di bue mediante ammoni quaternari. Pertanto, nonostante la sua
scoperta risalga a molti decenni fa, l’eparina é ancora oggi oggetto di
numerose ricerche, indirizzate a definirne la struttura chimica in rapporto
alla sua attività e le sue interferenze con i processi coagulativi.
Negli anni ‘70 gli studi di Wesser e Yin, seguiti poi dalle ricerche cliniche di
Kakkar (1973) hanno permesso un più razionale uso terapeutico diversificato dell’eparina, non solamente come farmaco anticoagulante, ma anche
antitrombotico, grazie alla dimostrazione di recettori per l’eparina, presenti
sulla superficie delle cellule endoteliali, responsabili della regolazione del
processo coagulativo. Ne deriva l’indicazione alla terapia eparinica anche
nelle condizioni cliniche di ipercoagulabilità e negli stati pretrombotici.
3
Struttura e biosintesi
L’eparina appartiene alla famiglia dei glicosaminoglicani (GAG), mucopolisaccaridi acidi solforati ad elevata carica elettronegativa a loro volta
formati da unità disaccaridiche: una esosamina (aminozucchero N-acetilato; D-glucosamina o D-galattosamina) e un acido uronico (D-glucuronico o L-iduronico).
Sono stati evidenziati sette glicosaminoglicani differenziati in base al
tipo di legame tra i residui, al numero e alla posizione dei gruppi solfato
(10) (vedi Fig.1).
Caratteristiche
PESO MOLECOLARE
Glucosaminoglicani
Acido
ialuronico
Condroitin-4solfato
Condroitin-6solfato
Dermatansolfato
Eparansolfato
Eparina
Cheratansolfato
da 4000
a 8x106
5000-50000
5000-50000
15000-40000
5000-12000
6000-25000
4000-19000
acido
D-glucuronico
acido
D-glucuronico
acido
D-glucuronico
acido
D-glucuronico
acido
L-iduronico
acido
D-glucuronico
acido
L-iduronico
D-galattosio
UNITÀ DISACCARIDICA
(A-B)
Monosaccaride A
acido
D-glucuronico
Monosaccaride B
N-acetilD-galattosamina
N-acetilD-galattosamina
N-acetilD-galattosamina
N-acetilD-galattosamina
N-acetilD-galattosamina
N-acetilD-galattosamina
N-acetilD-galattosamina
GRUPPI SOLFATO
PER UNITÀ
DISACCARIDICHE
0
0.2-1.0
0.2-2.1
1.0-2.0
0.2-3.0
2.0-3.0
0.9-1.8
-
+
+
+
+
+
+
ALTRI COMPONENTI
GLUCIDI
0
D-galattosio
D-xilosio
D-galattosio
D-xilosio
D-galattosio
D-xilosio
D-galattosio
D-xilosio
D-galattosio
D-xilosio
D-galattosamina
D-mannosio
D-fucosio
acido sialico
DISTRIBUZIONE
NEI TESSUTI
vari tessuti
connettivi,
umore vitreo,
cartilagine,
liquido sinoviale
cartilagine,
cornea, osso,
cute, arterie
cornea, osso,
cute, arterie
cute, vasi
sanguigni,
cuore, valvole
cardiache
polmoni,
vasi sanguigni
polmoni, fegato
cute, mastociti
cartilagine,
cornea, disco
invertebrale
LEGATI ALLE
PROTEINE
Fig.1 I glucosaminoglicani (tratto da “Molecular cell biology” 1986).
4
ACIDI URONICI
GLUCURONICO IDURONICO
Esosamine
Ioni Solfato
N-Acetili
Eparina
Eparansolfato
+
++
++
+
Glucosamina
"
++
+
Tracce
+
Condroitin4-Solfato
Condroitin6-Solfato
Dermatansolfato
++
+
Galattosamina
+
+
++
+
"
+
+
+
++
"
+
+
Glucosamina
-
+
"
+
+
Acido Ialuronico
Cheratansolfato
+
D-galattosio anziché
acidi uronici
Fig .2 Composizione dei mucopolisaccaridi (tratto da “L’Héparine”
J.P. Duclos, 1984).
I GAG presentano, a differenza dell’acido ialuronico, unità disaccaridiche diverse associate a strutture più complesse, catene con meno di
300 residui monosaccaridici, legami di tipo covalente con proteine per
la formazione dei cosiddetti proteoglicani (vedi Fig. 2).
Questi ultimi furono scoperti da Gross nel 1959 il quale evidenziò la
componente proteica e la componente glucidica con l’uso di sostanze
radioattive.
Si definì così la struttura del proteoglicano caratterizzata da un asse
centrale di natura proteica e da lunghe catene laterali non ramificate di
GAG (vedi Fig. 3).
100 nm
Asse proteico
Glicosaminoglicani
non ramificati
Fig.3 Proteoglicano tipico (tratto da “Molecular cell Patology” 1986).
5
La biosintesi dei proteoglicani si attua a livello dei mastociti.
Nell’ergastoplasma si verifica la sintesi dell’asse proteico e quindi della
matrice polipeptidica, caratterizzata da una sequenza aminoacidica di
glicina e serina (vedi Fig. 4-6-7).
Sull’ossidrile (OH) della serina si forma quella regione cerniera intermediaria tra l’asse proteico e i GAG. Chimicamente la regione cerniera é
caratterizzata da tre glucidi neutri ed un acido uronico ed é chiamata
zona di legame eparino-polipeptide (vedi Fig. 5).
OH
OH
Ser
Gly
OH
Ser
Gly
Gly
Ser
Gly
Fig.4 La matrice polipeptidica (tratto da “L’Héparine” J. P. Duclos).
Polipeptide
Gly
Catena
Principale
O
COOH
O
OH
O
CH2OH
OH
O
OH
GlcUA
(ac. D-Glicuronico)
OH
Gal
(D-Galattosio)
O
CH2OH
OH
O
O
OH
OH
O
OH
Gal
(D-Galattosio)
Xyl
(D-Xilosio)
O Ser
Gly
Polipeptide
Fig.5 Struttura della zona di legame eparino-polipeptide
(tratto da “L’Héparin” J. P. Duclos).
I mastociti presentano inoltre un corredo enzimatico per la successiva
operazione di assemblaggio della parte disaccaridica, che si verifica a
livello dell’apparato di Golgi e prima di essere stoccata nei granuli subisce varie modificazioni che conferiscono al polimero una struttura completamente diversa.
Glucosio
Acidi
Parte Proteica
Amine
Enzima
Ergastoplasma
6
Parte
Glucidica
App. di Golgi
Granuli
(Stoccaggio)
Secrezione
Fig.6 Biosintesi dei Proteogliani (tratto da “L’Héparine” J. P. Duclos).
Il processo di caratterizzazione del polimero si verifica in cinque tappe:
1) desacetilazione.
La maggior parte delle funzioni aminiche viene desacetilata; a livello dei
mastociti polmonari la desacetilazione avviene completamente, mentre
a livello dei mastociti intestinali solo il 10-25 % delle funzioni aminiche
subisce tale processo (vedi Fig. 7).
CH2OH
O
OH
CH2 OH
O
OH
(N-Desacetilasi)
+
NH3
NH-CO-CH3
N-Acetil Glucosamina
Glucosamina
Fig.7 Desacetilazione della Glucosamina
(tratto da “L’Héparine” J. P. Duclos).
2) N-sulfatazione.
+
I gruppi NH 3 subiscono un processo di sulfatazione attraverso un consumo di energia fornita dall’ATP, con formazione di solfati attivati e successivamente, mediante l’intervento dell’enzima N-sulfotransferasi, si fissano al gruppo aminico della glucosamina (vedi Fig. 8A e 8B).
N2
O
N
=
=
O
ATP
PP
ATP
SO4=
APS
Solfato
Adenosina -5'fosfosolfato
=
–
HO - S - O - P - O - CH2
O
OH
N
N
N
O
OH
OPO3H
ADP
PAPS
3' Fosfoadenosina -5'fosfosolfato
Fig.8A Formazione del solfato attivo (PAPS).
CH2OH
O
OH
PAPS
(N-Sulfotransferasi)
+
NH 3
Glucosamina
Fig.8B N-sulfatazione della glucosamina.
CH2 OH
O
OH
NH 3H
NH-SO
Glucosamina N-Solfato
7
3) epimerizzazione.
Questo processo interessa l’acido glucuronico e si verifica in due tappe: inizialmente si ha il basculamento di un carbossile in posizione 5 che passa dalla
forma D (destrogira) alla forma L (levogira); successivamente si ha l’anomeria,
ossia la rotazione dell’OH in posizione 1 dal sito beta in alfa (vedi Fig. 9).
Serie D
Anomero ß
COOH
5
O
OH
Serie L
Anomero α
5
O
COOH
OH
(5-Epimerasi)
OH
OH
ac. α-L-Iduronico
ac. ß-D-Glucuronico
Fig.9 Epimerizzazione dell'acido Glucuronico
(tratto da “L’Héparine” J. P. Duclos).
4) sulfatazione.
Avviene a livello dell’idrossile (OH) del carbonio (C) in posizione 2
dell’acido iduronico (vedi Fig. 10).
COOH
OH
O
2
PAPS
(O-Sulfotransferasi l)
COOH
OH
OH
O
OSO3H
ac. α-L-Iduronico
ac. α-L-Iduronico
2-Solfato
Fig.10 Processo di Sulfatazione dell'acido Iduronico
(tratto da “L’Héparine” J. P. Duclos).
5) sulfatazione della glucosamina.
Si verifica a carico dell’idrossile in posizione 6 (vedi Fig. 11).
CH 2OH
O
OH
PAPS
(O-Sulfotransferasi lI)
CH2OSO3H
O
OH
NH-R
(R=CO-CH3 o SO3H)
8
Fig.11 Processo di O-Sulfatazione della Glucosamina
(tratto da “L’Héparine” J. P. Duclos).
NH-R
COOH
O
COOH
O
CH2 OH
O
O
O
O
NHAc
COOH
O
O
COOH
O
O
O
O
O
O
O
COOH
O
O
O S
O
COOH
O
O
NH S
O
COOH
COOH
O
Epimerizzazione e
sulfatazione
dell'ac. Glucuronico
(
ac. Idu. Sulfato)
CH2 OH
O
O
O
O
NH S
COOH
O
CH2 OH
O
O
NHAc
O
NH S
CH2 OH
O
O
Epimerizzazione
dell'ac. Glucuronico
(
ac. Iduronico)
CH2 OH
O
O
NHAc
CH2 OH
O
COOH
O
O
O
NH S
OS
O
COOH
O
O
NH S
NHAc
CH2 OH
O
O
N-Sulfatazione
della Glucosamina
CH2 OH
O
O
O
CH2OH
O
NH S
O
COOH
COOH
O
CH2 OH
O
O
O
NH3
NHAc
CH2 OH
O
O
N-Desacetilazione
della Glucosamina
CH2 OH
O
O
O
O
NH S
COOH
O
COOH
O
CH2OH
O
COOH
O
O
NHAc
NHAc
CH2 OH
O
O
O
O
NH3
COOH
O
CH2OH
O
O
NHAc
CH2 OH
O
O
COOH
O
CH2 OH
O
O
O-Sulfatazione
della Glucosamina
CH2 OH
O
O
O
NH S
Fig.12 Biosintesi dell'Eparina: fasi del processo di modificazione della
catena principale (tratto da Jacobsson 1980; Lindahl 1977 ab).
L’ultima trasformazione biochimica é caratterizzata dal distacco delle catene polisaccaridiche dall’asse proteico per mezzo di una peptidasi e la successiva depolimerizzazione per mezzo di una endoglicosidasi che dà origine a catene con peso molecolare compreso fra i 5000 e i 25000 Daltons.
Riassumendo, pertanto, l’eparina é rappresentata da una famiglia di glicosaminoglicani di cui il 60-90% é costituito da sequenze ripetitive di un
disaccaride nel quale l’acido L-iduronico (o il suo epimero acido glicuronico) e la D-glucosamina sono connessi da legami glicosidici alfa 1,4.
L’acido glucuronico o iduronico possono essere ester-solfatati in posizione
2 (CH - SO3). La glucosamina può essere N-solfatata o N-acetilata, oppure
avere il gruppo aminico libero; i suoi gruppi in posizione C3 e C6 possono
essere immodificati oppure essere esterificati sotto forma di ester-solfati.
Un residuo essenziale ed unicamente presente nell’eparina é la glucosamina con un residuo solfatato in posizione C3; la sua mancanza nella sequenza saccaridica abolisce l’effetto anticoagulante. L’attività anticoagulante della
sequenza pentasaccaridica dell’eparina é legata infatti alla sua struttura tridimensionale. La presenza di una unità di glucosamina trisolfato determina
una distorsione dell’unità iduronica, facendo assumere al pentasaccaride
una configurazione essenziale per il binding con l’AT III (vedi Fig. 13 e 14).
9
O
CH2 OSO3
O
OH
CO 2
O
O
OH
O
CH2OSO 3
O
SO3
O
NH
OH
NH
CO2 O
OH
AC/SO 3
O
CH2 OSO3
O
OH
O
NH
OSO3
SO3
SO3
Fig.13 Sito attivo per l’Antitrombina III
(tratto da “L’Héparine” J. P. Duclos).
O
S 2
AT III
O
O
O
6 S
O
O
O
S
O
I
A NS, 6S
O
G
O
S O
2
3
O
A+NS, 3, 6S
I 2S
A NS, 6S
Fig.14 Interazione tra Antitrombina III (AT III) e la sequenza pentasaccaridica specifica del sito attivo dell’eparina (tratto da “Eparina ‘84” B. Casu).
L’associazione dell’AT III con l’eparina é molto specifica, inoltre
quest’ultima favorisce la deformazione spaziale di AT III e trombina
determinando così l’adattamento dell’AT III nel sito attivo serinico della
trombina (23).
10
Trombina
Antitrombina III
❴
Eparina
n=5
n = 18
Fig.15 Complesso ternario fra Eparina, Antitrombina III e Trombina
(tratto da “Eparina ‘84” B. Casu).
Possono partecipare alla formazione del complesso ternario anche i fattori IXa e XIa, mentre il Fattore Xa fa eccezione: é sufficiente infatti la
sua associazione con l’AT III perché si abbia un effetto acceleratore
della reazione stessa (17) (Fig. 16).
Eparina
Antitrombina III
Fattore Xa
Fig.16 Complesso Eparina Antitrombina III - Fattore Xa.
11
Principale proprietà biologica dell’Eparina
Affinché si verifichi la triplice interazione eparina-AT III-proteasi, é necessaria la formazione di un complesso intermedio costituito rispettivamente
da eparina-AT III, eparina-proteasi, AT III-eparina-proteasi.
In ogni caso il risultato finale é l’accelerazione del legame AT III-proteasi
che porta all’inattivazione irreversibile di quest’ultima, mentre la molecola di eparina si rende disponibile per la formazione di un altro complesso.
La presenza di un sito ad alta affinità per l’AT III non sembra essere
l’unico requisito per l’attività anticoagulante dell’eparina.
Infatti, ricerche effettuate su sistemi che permettono lo studio separato
dell’inattivazione della trombina da quella del F Xa, hanno mostrato una
diversa attività, prevalentemente antitrombinica o anti Xa, a seconda del
peso molecolare dell’eparina.
Ne deriva che per l’inattivazione della trombina é necessaria una seconda struttura eparinica, oltre a quella richiesta per il legame con l’AT III;
l’inattivazione del F Xa invece é possibile con il semplice legame eparina-AT III.
In condizioni fisiologiche questa serie di reazioni avviene quasi esclusivamente a livello della superficie endoteliale perché l’AT III trova grandi
concentrazioni di glicosaminoglicani eparino-simili.
Tali reazioni però, possono anche svolgersi nel plasma qualora la concentrazione di eparina circolante aumentasse fino a superare la capacità di legame da parte dell’endotelio e di neutralizzazione ad opera dei
meccanismi a ciò preposti, come accade in corso di terapia eparinica.
La regolazione della sua attività anticoagulante avviene a differenti
livelli. Il suo legame con la trombina é inibito dal frammento 2 della protrombina.
L’inattivazione del F Xa in presenza di fosfolipidi é molto meno rapida di
quella del Xa isolato; addirittura il F Xa legato alle piastrine non é inattivato dall’AT III, mentre quest’ultima inibisce l’aggregazione piastrinica
indotta dal F Xa. La vitronectina, conosciuta da tempo come proteina S
del complemento (proteina regolatrice che inibisce il complesso complementare di attacco alla membrana), annovera numerose attività tra
cui l’induzione dell’adesione di varie cellule in coltura e l’interazione con
i complessi trombina-AT III e FXa-AT III.
In particolare, il legame con il primo complesso induce nella vitronectina
una modificazione conformazionale che le fornisce un’aumentata avidità
per l’eparina oltre che per il collagene e per alcuni recettori cellulari.
In tal modo essa agisce come un inibitore non competitivo dell’inattivazione della trombina e del F Xa da parte dell’AT III e si differenzia dalle
altre proteine circolanti capaci di neutralizzare l’eparina in quanto é
l’unica che richiede, per questa funzione, una modificazione strutturale.
Inoltre l’affinità che la vitronectina acquisisce per i recettori di adesione
di alcune linee cellulari (piastrine, cellule endoteliali e fibroblasti) potrebbe favorire l’endocitosi del complesso trombina-AT III con una sua conseguente rapida clearance.
Infine l’interazione con l’eparina aumenta notevolmente la suscettibilità
alla proteolisi sia della vitronectina che della stessa AT III: un’azione
enzimatica svolta principalmente dalla stessa trombina e che potrebbe
spiegare la riduzione della concentrazione plasmatica di AT III in corso
di terapia eparinica.
L’azione anticoagulante dell’eparina si avvale anche di cofattori plasmatici differenti dall’AT III, tra i quali il cofattore eparinico II, una proteina di
origine epatica con azione inibente la trombina, ma non il F Xa.
12
Altre proprietà biologiche dell’eparina
Oltre ai ben noti effetti anticoagulante ed antitrombotico, l’eparina é in
grado di inibire la funzionalità piastrinica e di aumentare la permeabilità
delle pareti vasali. Inoltre essa inibisce la proliferazione delle cellule
muscolari lisce a livello della parete del vaso (é questa una proprietà
antiaterosclerotica dell’eparina, indipendente dalla sua attività anticoagulante); interviene nella regolazione dei processi di angiogenesi ed
esercita un’influenza significativa a livello del sistema immunitario.
Azione dell’eparina sulle piastrine
L’eparina é in grado di diminuire l’iperadesività piastrinica che compare
durante gli interventi chirurgici. Sembra determinare un aumento
dell’aggregazione da ADP ed adrenalina, ed una diminuizione
dell’aggregazione indotta dal collagene e dalla trombina.
In corso di trattamento eparinico, in una percentuale considerevole di
pazienti (dall’1 al 30%), può verificarsi una trombocitopenia. Nella maggio parte dei casi si tratta di una riduzione modesta (conta piastrinica tra
100000 e 150000/mm3), che insorge da cinque a dieci giorni dopo l’inizio del trattamento senza conseguenze cliniche. E’ rapidamente reversibile con la sospensione del farmaco. Il meccanismo patogenetico non é
completamente conosciuto. Tuttavia, in un ridotto numero di casi, la
trombocitopenia può essere più marcata (conta piastrinica inferiore a
100000/mm3) e, in alcuni casi, può associarsi a trombosi arteriose acute
(coronariche, cerebrali, periferiche) talora fatali, o a coagulazione intravascolare disseminata fulminante.
Generalmente il calo nella conta piastrinica si rende manifesto entro
venti giorni dall’inizio della terapia; secondo recenti acquisizioni sembra
non correlare in alcun modo con l’origine estrattiva dell'eparina, con le
dosi o con la via di somministrazione.
In passato, invece, la provenienza da polmone bovino, le dosi elevate e
la via endovenosa sembravano essere le principali responsabili della
trombocitopenia.
Gli studi sulla trombocitopenia da trattamento eparinico hanno evidenziato una proporzionalità inversa tra caduta del numero delle piastrine e
la loro attivazione. L’infusione di eparina per via endovenosa, infatti,
indurrebbe la formazione di aggregati piastrinici reversibili. Nei pazienti
con trombocitopenia é stata descritta, in vitro, aggregazione piastrinica
eparino-dipendente (1, 2, 6, 9, 33, 34).
La formazione intravasale di aggregati piastrinici provocherebbe una
diminuizione della conta piastrinica nel sangue periferico e, contemporaneamente, la tendenza a complicanze tromboemboliche (31).
In questi casi il tentativo di aumentare il dosaggio dell'eparina non é
seguito da alcun risultato perché la liberazione del fattore piastrinico IV
provoca la neutralizzazione dell’eparina stessa.
Ackroyd e Schulman hanno identificato in meccanismi di tipo immunoallergico la piastrinopenia indotta da eparina (Tab. 1).
13
IPOTESI DI ACKROYD
EPARINA
+
MEMBRANA PIASTRINICA
+ C'
IPOTESI DI SCHULMAN
IMMUNOCOMPLESSI
+
MEMBRANA PIASTRINICA
+ C'
AGGREGAZIONE E LISI PIASTRINICA
PIASTRINOPENIA
EMORRAGIE
LIBERAZIONE DEI FATTORI
PROCOAGULANTI ( TxA 2 , FPIII...)
NEUTRALIZZAZIONE
EPARINICA (FP IV)
TROMBOEMBOLIE
Tab.1 Meccanismi patogeni ipotizzati nelle trombocitopenie indotte da eparina.
Secondo l’ipotesi di Ackroyd (1964) la fissazione del farmaco ad una
proteina piastrinica mediante un legame labile, porterebbe alla formazione di un antigene completo verso cui l’organismo si sensibilizza.
Recentemente é stata indicata la glicoproteina Ib (Gp Ib) della membrana piastrinica come probabile sito di legame per l’eparina.
Tuttavia le prove con eparina marcata hanno evidenziato che il legame
avviene anche con piastrine di pazienti affetti da tromboastenia di
Glanzmann e da sindrome di Bernard Soulier, patologie caratterizzate
rispettivamente da carenze di Gp IIb/IIIa e Gp Ib.
Secondo Schulman (1964) invece, il farmaco agisce da aptene combinandosi con una molecola proteica plasmatica.
Il complesso farmaco-proteina plasmatica in quanto antigene completo,
é capace di stimolare la formazione di anticorpi.
Ad una successiva somministrazione del farmaco, l’anticorpo si combina con l’antigene formando un immunocomplesso che legatosi a recettori di membrana per l’Fc delle IgG, induce attivazione delle piastrine e
forse la loro lisi complemento-mediata.
Le piastrine pertanto sono coinvolte in una reazione immunologica come
testimoni innocenti.
Tali ipotesi sono avvalorate dai numerosi casi di pazienti con alti livelli di
IgG associate alle piastrine.
In particolare sono state riscontrate IgG in grado di legarsi a pistrine di
controllo in presenza di eparina e di provocare rilascio di serotonina,
aggregazione e danno immunitario piastrinico eparino-dipendenti.
14
Azione antiaterosclerotica dell’Eparina
L’eparina é in grado di inibire l’effetto mitogeno del PDGF (Platelet
Derived Growth Factor), un fattore di crescita proteico, liberato dalle
piastrine attivate in seguito a danno endoteliale.
Questo fattore stimola l’infiltrazione di monociti e macrofagi nella lesione, quindi la migrazione e poi la proliferazione delle cellule muscolari
lisce del sottoendotelio, con formazione della placca aterosclerotica.
Un importante effetto dell’eparina sul metabolismo lipidico, si ha con lo
spiazzamento della lipoproteinlipasi ancorata all’intima endoteliale, che
viene così immessa nel torrente circolatorio dove, una volta attivata,
svolge la sua azione “chiarificante” con lipolisi delle lipoproteine (trigliceridi, chilomicroni, VLDL, con formazione di acidi grassi liberi, glicerolo, mono- e digliceridi).
E’ fondamentale che questa azione si svolga nel plasma, perché in tal
modo si riduce la concentrazione di particelle ricche in colesterolo a
livello della parete vasale.
Azione sui meccanismi di angiogenesi
L’eparina é in grado di interferire nei processi di angiogenesi che si verificano, oltre che nelle patologie neoplastiche, anche nell’infiammazione,
nella riparazione delle ferite, nella formazione del corpo luteo e nello sviluppo dell’embrione.
L’esatto meccanismo di questa specifica azione dell’eparina non é
ancora ben definito, anche se sembra essere prevalentemente di tipo
inibente sui fattori angiogenetici.
Lo sblocco delle mitosi che si verifica dopo una lesione, potrebbe essere determinato da uno squilibrio tra azione inibente dell’eparina e azione
dei mitogeni.
Probabilmente, a livello dell’endotelio danneggiato si ha una diminuita
quota di eparina o per una ridotta secrezione da parte delle cellule
endoteliali stesse o per una inibizione da parte del fattore piastrinico IV.
Tuttavia é stata identificata un’attività eparinica favorente le mitosi: sembrerebbe infatti che l’eparina possa potenziare l’azione dell’ECGF
(Endothelial Cell Growth Factor), un mitogeno per le cellule endoteliali.
Azione dell’Eparina sul sistema immunitario
L’eparina ha mostrato in vitro numerose attività antimmunitarie.
Essa é in grado di determinare:
1) attivazione dei macrofagi, probabilmente attraverso un aumento della
produzione di interferone (35);
2) inibizione della chemiotassi dei macrofagi e dei neutrofili, impedendo
l’adesione dei neutrofili alle cellule endoteliali (44), degradando l’anafilotossina C3a, inibendo il MIF (fattore inibente la migrazione), inibendo la
deposizione di fibrina.
Infatti quest’ultima non può formare una rete attorno ai macrofagi poiché
l’eparina bloccando la fibronectina -16 impedisce la formazione del
citoscheletro (16);
3) inibizione della liberazione di molti enzimi lisosomiali, interferendo
così sugli aspetti funzionali e metabolici dei fagociti;
4) inibizione della reazione allergica attraverso un’azione diretta sull’istamina, la serotonina, la bradichinina o la PG F2alfa;
15
5) inibizione di alcuni fattori del complemento: inibizione del C1q per
interazione diretta, del legame C4-C2 e C1s, potenziamento del C1 inattivatore, degradazione della anafilotossina C3a (13).
Contrariamente a queste attività inibenti, in vivo l’eparina sembrerebbe
determinare una maggior resistenza alle infezioni, un’attività antimicrobica diretta e un’azione terapeutica nei confronti di varie malattie infettive
e autoimmuni (17).
In considerazione di questi effetti contrastanti, é difficile verificare
un’azione terapeutica antinfettiva efficace dell’eparina. Si può invece
pensare ad un suo ruolo immunoregolatore.
Azione dell’Eparina sul sistema Fibrinolitico
L’eparina possiede un’attività favorente la fibrinolisi.
Secondo Vairel e coll. (42) e Vinazzer e coll. (45), l’effetto attivatore sul
sistema fibrinolitico, sia dell’eparina standard che di quella a basso
peso molecolare, causa un accorciamento del tempo di lisi delle euglobuline ed un aumento dell’area di lisi su piastre di fibrina.
Inoltre é stato evidenziato un aumento del tasso plasmatico di t-PA, la
cui liberazione da parte dell’endotelio vasale, sarebbe favorita dall’eparina.
In considerazione di tutto ciò l’eparina rappresenterebbe il farmaco di
scelta non solo per la profilassi della trombosi stabilizzata, ma anche
nelle condizioni di ipercoagulabilità, causate da un’alterata liberazione
del t-PA, e che spesso determinano trombosi venose recidivanti.
16
Origini dell’Eparina
Due sono gli organi da cui viene attualmente estratta l’eparina: il polmone di bue e l’intestino di maiale.
L’eparina di estrazione bovina ha un’attività anticoagulante di circa il
20-30% più debole di quella derivata dall’intestino.
Tuttavia, nel prodotto finale questa differenza viene annullata poiché
il prodotto é titolato in unità biologiche.
A parità di unità biologiche, l’eparina derivata dall’ intestino di maiale ha
un’attività anti FXa più elevata.
L’eparina può essere coniugata con sali di calcio o sali di sodio .
L’eparina calcica, a differenza di quella sodica, ha un effetto acceleratore della coagulazione. In quanto la quota di calcio presente non modifica la cascata enzimatica, ma é in grado di influenzare favorevolmente la
formazione del complesso ternario AT III- trombina- eparina.
Farmacocinetica dell’eparina
La farmacocinetica dell’eparina é differente a seconda della via di somministrazione prescelta che può essere endovenosa o sottocutanea.
La via orale non viene ultilizzata poiché l’eparina non viene assorbita dal
tratto gastrointestinale.
Inoltre, in considerazione della particolare polarità della molecola, essa
non supera la barriera ematoencefalica e non passa nelle secrezioni
ghiandolari.
Via venosa
Dopo iniezione endovenosa l’eparina viene eliminata dal compartimento
plasmatico attraverso due meccanismi: uno cellulare saturabile, ed uno
renale non saturabile, in funzione delle dosi somministrate.
In questo caso l’emivita é di 60-90 minuti, e risulta prolungata in caso di
insufficienza renale. La concentrazione plasmatica del farmaco risente
della volemia e dell’ematocrito, per cui uno stato di anemia o di poliglobulia può provocare degli squilibri. L’eparina si lega alle proteine plasmatiche e subisce un’ulteriore ripartizione: una frazione si fissa
all’endotelio vasale che rappresenta il sistema cellulare di clearance;
una frazione si lega all’AT III e rappresenta così la parte biologicamente
attiva; una frazione, infine, per le sue caratteristiche basiche, viene neutralizzata da fibrinogeno, lipoproteine, fattore IV piastrinico, glicoproteina ricca in istidina (HRGP), vitronectina, o, in ambito terapeutico, dal
solfato di protamina.
Questi sistemi di neutralizzazione e di “binding” hanno una notevole
variabilità individuale e giocano un ruolo fondamentale nel meccanismo
di eliminazione iniziale dell’eparina dal circolo ematico.
Infatti, solo dopo aver saturato detti sistemi, l’aumento della sua concentrazione in circolo diventa lineare.
La saturabilità di questi meccanismi giustifica il fatto che l’emivita
dell’eparina é dose-dipendente e il volume di distribuzione corrisponde
al volume plasmatico.
Per questo motivo é ragionevole scegliere un dosaggio iniziale in base
al peso corporeo o alla superficie corporea.
Per studiare la cinetica d’azione dell’eparina nel sangue, sono state
impiegate diverse metodiche: l’APTT o tempo di cefalina con caolino,
il tempo di trombina, l’attività anti FXa.
17
Esistono però delle variazioni individuali che a parità di dose somministrata non permettono una comparazione tra i vari metodi.
Importanti da tenere in considerazione sono le curve di eliminazione
dell’eparina, che variano in base alla dose somministrata, oltre che
all’emivita dell’eparina stessa.
Pertanto se introdotta in circolo a piccole dosi, l’eparina viene catturata
dalla cellula di Kupffer del fegato ove subisce un processo di desolfatazione e di depolimerizzazione: i prodotti di degradazione ripassano nel
sangue e vengono eliminati dall’emuntorio renale. Se vengono somministrate dosi elevate, allora essa viene catturata, oltre che dal fegato,
anche dalla milza, dai polmoni, dai reni e dai macrofagi circolanti.
Pertanto una parte viene metabolizzata e una immagazzinata.
EPARINA TOTALE
EPARINA LIBERA
AT III
ALBUMINE
GLOBULINE
FIBRINOGENO
FATT. 4 PIASTRINICO
Glicoproteina ricca di istidina
PROTAMINA
Vitronectina
Eparina attiva
PARETI VASCOLARI
(Eparina stoccata)
Eparina neutralizzata
Tab.2 Ripartizione dell'eparina nel sangue dopo iniezione endovenosa.
Questi sistemi di neutralizzazione e di “binding” hanno una notevole
variabilità individuale e giocano un ruolo fondamentale nel meccanismo
di eliminazione iniziale dell’eparina dal circolo ematico.
Infatti, solo dopo aver saturato detti sistemi, l’aumento della sua concentrazione in circolo diventa lineare.
La saturabilità di questi meccanismi giustifica il fatto che l’emivita
dell’eparina é dose-dipendente e il volume di distribuzione corrispondente al volume plasmatico.
Per questo motivo é ragionevole scegliere un dosaggio iniziale in base
al peso o alla superficie corporea.
Si é parlato dell’opportunità di scegliere dosi di eparina in relazione al
peso corporeo; tuttavia nei soggetti obesi si verifica quasi paradossalmente un aumento dell’eparinemia se la dose viene calcolata in base al
peso corporeo.
Per avere un’eparinemia situata in zona terapeutica é necessario conoscere il peso ideale di quel paziente obeso, oppure valutare altri parametri biologici, ad esempio il tasso di fibrinogeno.
18
Per avere quindi un’eparinemia costante sarebbe opportuno procedere
ad iniezioni frequenti, con notevoli disagi per il paziente e per l’operatore, con il rischio di determinare soprattutto dei picchi di ipocoagulabilità.
E’ preferibile pertanto ricorrere all’infusione continua, possibilmente con
l’uso di pompe peristaltiche dopo la somministrazione di una dose iniziale in bolo.
Nell’intervallo di 60 minuti si raggiungerà il range terapeutico.
Eparinemia
Endovena
Controllo
perfusione
Tempo (ore)
1h
2h
3h
4h
6h
Fig.16 Eparinemia dopo iniezione endovenosa e dopo infusione
endovenosa continua (tratto da “L’Héparine” J. P. Duclos).
Eparinemia
(unità/ml)
5
4
3
2
30.000 UI
(400 UI/Kg)
T 1/2=2h
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
15.000 UI
(200 UI/Kg)
T 1/2=1h e 30'
0,4
Zona
Terapeutica
0,3
10.000 UI
0,2
5000 UI
0,1
1000 UI
1
7500 UI
(100 UI/Kg)
T 1/2=1h
Tempo (ore)
2500 UI
2
3
Fig.17 Eparinemia dopo iniezione endovenosa
(tratto da L’Héparine” J. P. Duclos).
4
19
Il comportamento dell’eparina a basso peso molecolare é differente
rispetto all’eparina non frazionata.
Essa viene eliminata quasi esclusivamente attraverso il filtro renale ed é
indipendente dalle dosi somministrate; il tempo di dimezzamento é due
volte più lungo rispetto a quello dell’eparina non frazionata ed é ulteriormente allungato nei soggetti con compromissione della funzionalità
renale.
Dopo somministrazione di eparina a basso peso molecolare si hanno
differenti curve di eliminazione, a seconda che si utilizzi la via endovenosa o la via sottocutanea oppure si usino dosi diverse.
Infatti, valutando la cinetica dell’eparina a basso peso molecolare somministrata sottocute, si può osservare come la combinazione del lento
assorbimento e della lenta eliminazione, condizionino un’emivita maggiore rispetto a quella dell’eparina non frazionata (12).
Essa possiede inoltre una maggiore biodisponibilità (90% contro 30%) e
pertanto un notevole vantaggio ai fini dell’impiego farmacologico.
E’ sufficiente una sola iniezione al dì per la profilassi della trombosi
venosa profonda post-operatoria e dell’embolia polmonare, anziché le
due o tre iniezioni giornaliere di eparina non frazionata.
L’azione anticoagulante si può avere con due iniezioni sottocute di eparina a basso peso molecolare anziché con infusione continua o intermittente di eparina non frazionata.
Via sottocutanea
Dopo somministrazione sottocutanea il picco plasmatico si ha alla terza
ora; il valore così ottenuto rimane pressoché costante sino alla settima
ora, quindi l’eparinemia diminuisce gradatamente fino a non essere più
determinabile dopo la tredicesima ora (Fig. 18).
Anche per la via di somministrazione sottocutanea dell’eparina non frazionata, valgono tutte le variazioni individuali precedentemente descritte.
Il range terapeutico compreso tra tra 0.2 e 0.5 U di eparina per ml di
plasma può essere raggiunto in tempi diversi e con dosi diverse.
100
10
1
S.C.
E.V.
0.1
0
20
100
200
300
400
500 Minuti
Fig.18 Eparinemia media dopo iniezione di Eparina sottocute.
Il monitoraggio dell’eparina effettuato per valutare la costante concentrazione ematica del farmaco prevede prelievi a 5 e 7 ore dalla iniezione
se si effettuano due somministrazioni quotidiane di eparina, e dopo 4-6
ore se le somministrazioni giornaliere sono tre.
Anche nel caso di somministrazioni di eparina a scopo profilattico é
comunque raccomandato il monitoraggio dei test di laboratorio e del
paziente, in considerazione delle variazioni individuali sopra descritte
che potrebbero influenzare la cinetica dell’eparina.
Riguardo all’eliminazione, si é visto che l’endotelio vasale é in grado di
fissare maggiormente l’eparina quando viene somministrata per via sottocutanea rispetto alla via venosa. Questo spiegherebbe la continua
protezione che si verifica somministrando piccole dosi di eparina, in
quanto essa viene accumulata e “stoccata” nell’endotelio vasale conferendogli quella carica elettronegativa necessaria per mantenere ed
aumentare la sua atrombogenicità (14-27). L’eparina nella formulazione
di sale sodico somministrata sottocute diffonde velocemente provocando dei picchi di eparinemia assai elevati, mentre l’eparina calcica,diffondendo più lentamente e più regolarmente, viene captata immediatamente dalle cellule endoteliali, legandosi ad esse con un meccanismo recettoriale ad alta affinità.
La captazione é funzione più del tempo di esposizione che delle concentrazioni plasmatiche.
Infatti se vengono somministrate alte dosi di eparina per via endovenosa, la quota di farmaco legata all’endotelio é piccola e indipendente
dalla dose iniettata e un’alta quota viene eliminata dal plasma attraverso
il fegato e il rene; invece dopo somministrazione sottocutanea di eparina
calcica questa viene ceduta progressivamente dal sito di iniezione e le
concentrazioni plasmatiche non raggiungono la soglia di eliminazione
epatica e renale.
Quindi l’eparina calcica somministrata sottocute rimane più a lungo
adesa all’endotelio, ove raggiunge concentrazioni maggiori rispetto a
quelle ottenute per via endovenosa.
Questa maggior affinità per l’endotelio é più evidente se l’eparina viene
somministrata a basse dosi. Con l’aumentare della dose si raggiunge la
saturazione dei recettori endoteliali, per cui la concentrazione plasmatica sale rapidamente.
Questi concetti sono alla base della profilassi antitrombotica con eparina, durante la quale non si osservano generalmente alterazioni dei processi coagulativi indotte dal farmaco e vengono così ridotti rischi emorragici importanti per il paziente. Ciò vale soprattutto per i soggetti “iperresponders”.
Eparine a basso peso molecolare
La farmacocinetica dell’eparina a basso peso molecolare é diversa
rispetto a quella dell’eparina non frazionata.
Essa viene eliminata quasi esclusivamente attraverso il filtro renale ed é
indipendente dalle dosi somministrate; il tempo di dimezzamento é due
volte più lungo rispetto a quello dell’eparina non frazionata ed é ulteriormente allungato nei soggetti con compromissione della funzionalità
renale.
Le curve di eliminazione dell’eparina a basso peso molecolare sono differenti in base alla via di somministrazione ed alle dosi.
21
Infatti, valutando la cinetica dell’eparina a basso peso molecolare somministrata sottocute, si può osservare come la combinazione del lento
assorbimento e della lenta eliminazione, condizionino un’emivita maggiore rispetto a quella dell’eparina non frazionata (12). Essa possiede
inoltre una maggior biodisponibilità (90% contro 30%) e pertanto un
notevole vantaggio ai fini dell’impiego farmacologico.
E’ sufficiente una sola iniezione al dì per la profilassi della trombosi
venosa profonda post-operatoria e dell’embolia polmonare, anziché le
due o tre iniezioni giornaliere di eparina non frazionata.
L’azione anticoagulante si può avere con due iniezioni sottocute di eparina a basso peso molecolare anziché con infusione continua o intermittente di eparina non frazionata.
Purtroppo alla stato attuale non esistono standard di riferimento per
queste nuove eparine: questo fa si che un’eparina a basso peso molecolare non sia sovrapponibile quantitativamente ad un’altra, condizionando in tal modo l’impiego routinario di questo farmaco.
Per studiare la cinetica d’azione dell’eparina nel sangue, sono state
impiegate diverse metodiche: l’aPTT o tempo di cefalina, il tempo di
trombina, l’attività anti FXa. Esistono però delle variazioni individuali che
a parità di dose somministrata non permettono una comparazione tra i
vari metodi.
22
Uso clinico dell’eparina
L’eparina può essere impiegata sia a scopo preventivo, nella profilassi
antitrombotica, che come farmaco anticoagulante vero e proprio nella
patologia tromboembolica in atto.
Per quanto riguarda il suo uso a fini profilattici, essa é indicata nella prevenzione della trombosi venosa profonda (TVP) e dell’embolia
polmonare (EP), nella prevenzione del reinfarto, nella prevenzione delle
trombosi in corso di circolazione extracorporea o di emodialisi, durante
la gravidanza in alternativa agli anticoagulanti orali per controllare
lo stato di ipercoagulabilità che si viene a creare in questa particolare
condizione.
Recenti studi hanno prospettato nuove indicazioni cliniche dell’eparina
basata sulla sua azione inibitrice sui processi di espansione metastatica.
Prevenzione della trombosi venosa profonda e dell’embolia polmonare
Sono ormai numerose le dimostrazioni dell’efficacia dell’eparina nella
prevenzione della TVP post-operatoria e dell’EP (8, 18, 19, 21).
La prima ampia sperimentazione effettuata in tal senso fu l’International
Multicentre Heparin Trial (Kakkar 1975 20) condotto su 4121 pazienti di
eta’ superiore ai 40 anni, sottoposti ad importanti interventi di chirurgia
generale, distribuiti in 28 centri di 11 Paesi differenti e suddivisi in un
gruppo di controllo (2076) ed in un gruppo di trattati (2045).
A questi ultimi furono somministrate 5000 UI di eparina calcica due ore
prima dell’intervento ed ogni otto ore nei sette giorni successivi, oppure
sino alla mobilizzazione, mentre nei controlli non fu praticata alcuna profilassi specifica.
Per quanto riguarda l’incidenza di EP, la profilassi con eparina calcica
determinò una notevole diminuzione dei decessi legati a tale complicanza: 3.7% nel gruppo dei trattati contro il 22% nei controlli.
Altrettanto si può dire della frequenza di TVP evidenziate con test al
fibrinogeno marcato con I 125: il test era positivo nel 24.6% dei controlli,
Altrettanto si può dire della frequenza di TVP evidenziate con test al
fibrinogeno marcato con I 125: il test era positivo nel 26.6% dei controlli,
contro il 7.7% dei trattati. In questi ultimi inoltre le TVP erano anche
meno estese e raramente bilaterali.
L’importanza di questo studio é consistita, inoltre, nell’aver evidenziato il
mancato aumento del rischio emorragico nei pazienti trattati rispetto ai
controlli.
Queste conclusioni furono confermate anche da numerosi altri autori. In
particolare Colditz et al. nel 1986 (7) condussero una ricerca di metanalisi esaminando 59 studi compresi tra il 1976 e il 1984, relativi all’impiego della profilassi con eparina calcica e altri sistemi di prevenzione
della TVP post-operatoria (compressione pneumatica, didroergotamina,
calze elastiche).
23
Schemi sull’incidenza di TVP (Trombosi Venosa Profonda) postoperatoria
(le seguenti tabelle sono tratte da: Colditz et. al. “Lancet” July 19, 1986 p. 149-146)
Studio
Disegno "in cieco"
Valutazione
Percentuale di TVP
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
No
No
Doppio
No
Doppio
No
Semplice
No
Doppio
No
Doppio
No
No
No
Doppio
Semplice
Doppio
Doppio
No
No
No
Doppio
No
12/29
21/50, 21/50
17/39
3/62
6/54
47/128
5/52
164/667
10/19
39/89
10/50
66/412
52/101
36/100
6/44
5/24
11/48
20/61
29/99
14/66
14/58
22/90
7/44
37
38
39
40
41
42
No
No
Semplice
No
No
No
TCF-1
TCF-3
TCF-2
TCF-1
TCF-1
TCF-1
TCF-2
TCF-1
Flebografia
TCF-3
TCF-3
TCF-2
TCF-1
TCF-1
TCF-3
TCF-1
TCF-1
TCF-4
TCF-3
TCF-1
TCF-4
TCF-1
TCF-2
+Flebografia
TCF-1
TCF-1
TCF-1
TCF-1
TCF-1
TCF-2
23/47
1/50
4/92
37/103
15/50, 8/20
4/57
TCF= Test di captazione del Fibrinogeno marcato con 1125.
TCF-1 quotidianamente per 7 giorni; TCF-2 quotidianamente per più di 7 giorni; TCF-3 a giorni alterni fino
a 7 giorni; TCF-4 a giorni alterni > 7 giorni; TCF-5 un solo test dopo 7 giorni; TCF-6 non specificato.
Q di Cochran - 365 su 30 gradi di libertà; incidenza media 27,0% (95% di limiti di confidenza: 21,9%; 32,1%).
Tab. 3a: Percentuale di TVP in pazienti non sottoposti a profillassi.
24
Studio
Disegno
in cieco
Dose di Eparina in UI
(intervallo tra le dosi)
14
15
16
43
17
19
20
21
22
23
24
26
44
28
29
30
31
32
45
33
34
46
No
No
Doppio
No
No
No
Semplice
No
Doppio
No
Doppio
No
No
Doppio
Semplice
Doppio
Doppio
No
No
No
No
No
5000 (6 h)
5000 (12 h)
5000 (12 h)
5000 (12 h)
5000 (12 h)
5000 (12 h)
5000 (12 h)
5000 (8 h)
75 UI/Kg (12 h)
5000 (8 h)
5000 (12 h)
5000 (8 h)
5000 (8 h)
5000 (12 h)
5000 (12 h)
5000 (12 h)
5000 (12 h)
5000 (8 h)
5000 (8 h)
5000 (12 h)
5000 (12 h)
5000 (8 h)
47
48
49
50
51
35
18
25
No
No
No
Semplice
No
Doppio
Doppio
No
5000 (8 h)
5000 (12 h)
5000 (12 h)
5000 (8 h)
5000 (12 h)
5000 (12 h)
5000 (12 h)
5000 (8 h)
Valutazione
Percentuale
di TVP
TCF-1
TCF-3
TCF-2
TCF-3
TCF-1
TCF-1
TCF-2
TCF-1
Flebografia
TCF-3
TCF-3
TCF-1
TCF-1
TCF-3
TCF-1
TCF-1
TCF-4
TCF-3
TCF-1
TCF-1
TCF-4
TCF-4
+Flebografia
TCF-1
TCF-1
TCF-1
TCF-1+doppler
TCF-3
TCF-1
TCF-1
TCF-2
4/27
7/52, 4/48
3/39
2/55
4/63
15/128
4/53
48/625
7/22
12/79
3/50
5/54
12/94
0/44
6/28
3/49
10/63, 10/43
14/100
4/98
3/42
6/53
2/115
2/64
20/85
12/98
7/75
8/50
32/190
2/58
17/362
Q di Cochran = 115 su 31 gradi di libertà; incidenza media semi-ponderata = 9,6% (7,2%; 11,9%).
Tab. 3b: Percentuale di T.V.P. in pazienti sottoposti a profilassi
con Eparina.
25
Studio
Disegno
in cieco
36
No
52
37
No
No
38
40
53
54
39
No
No
No
No
Semplice
Trattamento
Sotto al ginocchio
fino alla dimissione
NS
Alla coscia fino a
completa deambulazione
Alla coscia fino alla dimissione
Alla coscia fino alla dimissione
Alla coscia fino alla dimissione
NS
Altezza NS: fino alla dimissione
Valutazione
Percentuali
di TVP
TCF-2 +
Flebografia
TCF-2
TCF-1
4/51
29/122
11/48
TCF-1
TCF-1
TCF-3
TCF-2
TCF-1
4/50
15/97
4/39
1/21
0/104
Q di Cochran = 70 su 7 gradi di libertà; incidenza media semi-ponderata - 11,1% (5,3%; 16,8%).
NS = non specificato.
Tab. 3c: Percentuali di T.V.P. in pazienti con calze elastiche a
compressione graduale.
Studio
Disegno
in cieco
41
29
No
Semplice
48
55
No
Semplice
42
54
No
No
Trattamento
Valutazione
Al ginocchio fino alla deambulazione
Al ginocchio fino alla dimissione
TCF-1
TCF-1 +
Flebografia
Al ginocchio 24h dopo l'intervento
TCF-1
Fino al trasferimento,
TCF-1 +
dalla guarigione
Flebografia
Al ginocchio fino alla deambulazione TCF-2
NS
TCF-2 +
Flebografia
Percentuali
di TVP
6/50, 1/20
1/29
37/84, 37/84
5/50
6/62
2/16
Q di Cochran = 77 su 7 gradi di libertà; incidenza media = 17,6% (6,1%; 29,1%).
Tab. 3d: Percentuali di T.V.P. in pazienti sottoposti a profilassi
con mezzi compressivi.
Studio
Disegno
in cieco
Trattamento
Eparina (UI)
DIE (mg)
45
46
35
No
No
Doppio
50
Semplice
2500
2500
2500
5000
5000
0,5 (8 h)
0,5 (8 h)
0,5 (12 h)
0,5 (12 h)
0,5 (12 h)
Valutazione
Percentuali
di TVP
TCF-1
TCF-1
TCF-1
TCF-1 +
doppler
3/49
4/61
32/190
117/181
7/76
Q di Cochran = 7,6 su 3 gradi di libertà; incidenza media semi-ponderata - 9,9% (6,2%; 13,6%).
Tab. 3e: Percentuali di T.V.P. in pazienti trattati con Eparina +
Diidroergotamina (D.I.E).
26
Studio
56
57
Disegno
in cieco
Trattamento
Valutazione
Percentuali
di TVP
No
No
Altezza NS; indossate dopo l'intervento
Altezza NS; fino alla dimissione
TCF-1
TCF-1
2/122
3/20
Q di Cochran = 2,4 su 1 grado di libertà; incidenza media semi-ponderata = 6,3% (0%; 17,6%).
Tab. 3f: Percentuali di T.V.P. in pazienti trattati con Eparina + calze elastiche a compressione graduale.
Studio
52
52
57
Disegno
in cieco
Trattamento
Valutazione
Percentuali
di TVP
No
No
No
CPI fino alla coscia per 72h minimo
CPI fino alla coscia per 72h minimo
CPI fino alla coscia fino al 5° giorno
TCF-3
TCF-3
TCF-1
1/38
3/50
1/24, 3/25
Q di Cochran = 2,0 su 3 gradi di libertà; incidenza media ponderata = 4,5% (1,1%; 8,0%).
Le calze sono state indossate fino alla dimissione in tutti i 3 studi.
Tab. 3g: Percentuali di T.V.P. in pazienti trattati con compressione intermittente + calze elastiche a compressione graduale.
Dall’analisi dei risultati si deduce che nei soggetti non sottoposti a profilassi, l’incidenza di TVP post-operatoria,diagnosticata con il test di captazione del fibrinogeno marcato con I 125 (TCF) o con flebografia era
pari al 27%, mentre la diagnosi veniva posta clinicamente solo nel 3%
dei casi.
La profilassi iniziata prima dell’intervento somministrando eparina ogni
dodici ore (19 studi) o ogni otto ore (10 studi), dava un’incidenza del
9.6%.
Negli 8 studi che hanno valutato l’uso delle calze e la compressione
graduale l’incidenza media della TVP era dell’11%.
Nei 6 studi in cui si valutava la sola compressione graduale l’incidenza
era del 17.6%.
L’associazione di più trattamenti, sebbene effettuati in un numero esiguo
di pazienti, ha mostrato i seguenti risultati:
eparina + dididroergotamina permetteva di ottenere un’incidenza di TVP
del 9.9%; con l’associazione di eparina + calze elastiche e compressione graduale l’incidenza di TVP era del 6.3%; con l’associazione di eparina + compressione pneumatica l’incidenza era del 4.5%.
In conclusione, questi risultati, sottolineano l’utilità di praticare la profilassi eparinica nei pazienti candidati ad interventi importanti di chirurgia
generale.
In chirurgia ortopedica, in pazienti operati di protesi d’anca, le complicanze di TVP ed EP si presentano molto più elevate (24, 37) con un’incidenza del 50% di TVP e del 10% di EP e con una mortalita’ dell’1-2%
(pazienti operati di protesi d’anca).
27
In questi casi l’uso dell’eparina a basse dosi riduce l’incidenza di TVP
ma il rischio rimane elevato poiché legato a manovre traumatizzanti
dell’atto chirurgico (torsione del peduncolo arteriofemorale).
Sembrerebbe più efficace un trattamento “personalizzato” piuttosto che
con dosi prestabilite di eparina, anche se é probabile che dosi minime
di anticoagulanti orali abbiano un’efficacia più elevata in pazienti sottoposti ad interventi di chirurgia ortopedica maggiore.
Risultati incoraggianti sono stati ottenuti con l’associazione di eparina
ed antiaggreganti o diidroergotamina.
Autori
FLICOTTEAUX
et coll. (1976)
SAGAR
et coll. (1976)
SCHÖNDORF
et HEY (1976)
ROGER
et coll. (1978)
Trattamenti
N° Pazienti Operati
Protesi d’anca
Percentuale
di Trombosi
Eparina
Eparina+Aspirina
Controlli
Eparina
Eparina +DHE
Controlli
Aspirina
Eparina+Aspirina
Controlli
Eparina+ Sulfinpirazone
20
20
32
25
25
15
30
30
37
36
20
20
69
32
16
60
53
27
51
36
DHE: Diidroergotamina
Tab. 4: Prevenzione della Trombosi Venosa Profonda (TVP) postoperatoria nelle protesi d'anca: associazioni farmacologiche (tratto da
“L’Héparine” J.P. Duclos).
Prevenzione del reinfarto
L’eparina calcica somministrata a basse dosi per via sottocutanea, grazie al potenziamento dei meccanismi fisiologici antitrombotici senza
interferire nelle reazioni coagulative, offre importanti vantaggi terapeutici,
soprattutto nella limitazione dell’estensione dell’infarto miocardico e
nella prevenzione delle sue recidive.
A questo proposito é interessante ricordare lo studio italiano multicentrico, durato 2 anni, coordinato da Neri Serneri (26) in cui sono stati reclutati 728 pazienti, ripartiti in due gruppi: 363 sono stati trattati con una
singola dose pari a 12500 UI di eparina calcica al dì, per via sottocutanea 365 pazienti costituivano il gruppo di controllo.
Il tasso di recidiva di infarto era del 63% inferiore nel gruppo trattato
rispetto ai controlli; inoltre la mortalità generale era ridotta del 48% e
quella cardiovascolare del 33% nei trattati rispetto ai controlli.
28
Profilassi dello stato trombofilico in gravidanza e puerperio
La gravidanza é una condizione caratterizzata da ipercoagulabilità
dovuta ad un aumento dei fattori della coagulazione (soprattutto fibrinogeno, fattori VII, VIII, IX, X) favorita inoltre dalla stasi venosa degli arti
inferiori secondaria alla compressione della vena cava inferiore da parte
dell’utero gravidico, oltre che dall’azione ipotonizzante del progesterone
sulle pareti venose.
Nel caso in cui si aggiungano ulteriori fattori di rischio, quali l’immobilità
prolungata, un’infezione, un trauma, l’obesità, precedenti tromboembolici, interventi chirurgici, é doveroso sottoporre la gestante ad un trattamento profilattico.
Almeno due caratteristiche rendono l’eparina un farmaco particolarmente
adatto a questo scopo: essa non passa nella circolazione fetale poiché
non attraversa la barriera placentare, al contrario di altre sostanze anticoagulanti che quindi esporrebbero il feto al rischio di gravi emorragie.
Inoltre la sua azione é diretta prevalentemente in senso antitrombotico,
mentre quella sui meccanismi emostatici propriamente detti é trascurabile, soprattutto con basse dosi e comunque l’effetto é rapidamente
reversibile.
Essa quindi é in grado di modulare finemente il delicato equilibrio emostatico della gravidanza in cui senz’altro lo stato trombofilico presente
può portare a gravi conseguenze ma, nel contempo, la deposizione
intravascolare di fibrina (almeno nel distretto deciduo-placentare) ed il
potenziamento dei meccanismi deputati all’arresto delle emorragie in
previsione del parto, hanno un loro ruolo essenziale (36).
La profilassi antitrombotica con eparina in gravidanza, si applica nella
prosecuzione di una terapia anticoagulante orale e nella prevenzione
della malattia tromboembolica nei soggetti a rischio, nella CID (eclampsia-gestosi, ritenzione di feto morto), nell’iposviluppo fetale da insufficienza placentare nei casi con anamnesi significativa (riscontri ripetuti
di insufficienza feto-placentare, distacco precoce di placenta normalmente inserita, morte intrauterina del feto) o con evidenza di fattori di
rischio quali ipertensione arteriosa, diabete, vasculiti. Soprattutto in
quest’ultima indicazione il trattamento deve essere iniziato già nelle
prime settimane di gestazione ed andrà proseguito nel puerperio.
Il dosaggio orientativo é di 5000 UI sottocute ogni 8-12 ore.
Eparina e tumori: nuove possibili indicazioni terapeutiche.
Numerosi studi hanno indagato i meccanismi di diffusione metastatica
dei tumori con l’intento di trovare terapie in grado di intervenire su questo processo.
Si è osservato che l’angiogenesi svolge un ruolo fondamentale nello sviluppo delle metastasi. Pertanto la regolazione dei processi di angiogenesi ed in particolare il controllo della sintesi o dell’attività dei peptidi
coinvolti in questo processo, rappresentano un nuovo approccio per
limitare l’espansione del tumore metastatico.
Infatti da uno studio condotto su topi è emerso che la combinazione di
alte dosi di cortisone ed eparina ha prodotto una notevole inibizione
della formazione di nuovi vasi, una riduzione delle dimensioni della
massa principale dei tumori e della diffusione metastatica.
29
Inoltre numerosi studi retrospettivi sulla mortalità di pazienti oncologici
trattati con eparina hanno evidenziato che l’eparina a basso peso molecolare sembra avere un effetto inibitorio sullo sviluppo delle masse
tumorali in misura superiore rispetto all’eparina classica. Probabilmente
l’eparina LMWH può penetrare più agevolmente nelle cellule, grazie alle
sue dimensioni ridotte, svolgendo un’efficace azione antineoplastica. Si
è osservato che anche la Suramina può inibire l’espansione metastatica.
L’interazione tra le cellule e le proteine adesive della matrice extracellulare sono mediate dalle integrine, una famiglia di glicoproteine di membrana eterodimeriche con subunità alfa e beta. La specificità di legame
dipende dall’associazione tra subunità alfa e beta e dalla sequenza di
Arginina, Glicina ed Asparagina. In vitro le integrine, grazie alla presenza di questa tripletta inibiscono la capacità invasiva della cellule metastatiche; in vivo riducono la potenziale capacità di colonizzazione.
Tale proprietà è difficilmente utilizzabile per scopi terapeutici perchè i
peptidi contenenti Arginina, Glicina ed Asparagina hanno emivita breve
(51, 52).
Terapia anticoagulante con eparina a piene dosi
L’eparina viene utilizzata a scopo anticoagulante nelle seguenti condizioni :
1) TVP ed EP in alternativa ai farmaci trombolitici;
2) cardiopatia ischemica;
3) tromboembolie arteriose periferiche. Per quanto riguarda le trombosi
cerebrali, vi sono tuttora delle controversie. Abbiamo segnalazioni di
casi in cui il trattamento con eparina ha determinato un miglioramento
del flusso ematico nel distretto esplorato, ma l’esiguità delle casistiche e
l’assenza di studi caso-controllo non permettono di trarre delle deduzioni conclusive, soprattutto in considerazione dell’eventualità di stravasi
ematici possibilmente indotti dal trattamento farmacologico (11, 39).
4) Coagulazione Intravascolare Disseminata (CID).
5) disordini emostatici della gravidanza.
6) circolazione extracorporea.
Gli studi più numerosi sono quelli riguardanti la TVP acuta in cui il ruolo
del trattamento eparinico é quello di prevenire l’EP, di impedire l’insorgenza della sindrome post-flebitica, di ridurre la morbilità per ipertensione polmonare. Inoltre, rispetto ai farmaci trombolitici permette di diminuire i costi e minimizzare gli effetti collaterali.
I dosaggi consigliati sono diversi a seconda che si utilizzi la via venosa
o quella sottocutanea.
30
Via venosa
La terapia per infusione continua deve essere praticata ricorrendo a
pompe peristaltiche e non utilizzando degli sgocciolatori, allo scopo di
ottimizzare il livello plasmatico dell’eparina. La somministrazione intermittente é ormai abbandonata in quanto espone il paziente a periodi di
marcata ipocoagulabilità e a periodi in cui si verifica una eparinemia al
di sotto del range terapeutico. Si possono utilizzare quantitativamente
due tipi di dosaggio, l’uno definito “dosaggio pieno” e l’altro “moderato”.
La dose piena prevede un bolo di 5000 UI di eparina sodica, seguito da
24000 UI nelle 24 ore, mantenendo il livello di eparinemia nel range
terapeutico compreso tra 0.2 e 0.5 UI/ml. La dose moderata prevede la
somministrazione di 2000 UI in bolo, seguite da 18000 UI nelle 24 ore.
E’ utile monitorare la terapia con la determinazione dell’aPTT (28, 43).
Per mantenere il livello di eparinemia compreso nel range terapeutico di
0.2-0.5 UI/ml, é necessario che l’aPTT sia tra una volta e mezzo/due
volte il valore massimo.
Sperimentalmente é stato dimostrato che la crescita del trombo viene
inibita con un livello di eparinemia di 0.2 UI/ml e con un aPTT pari a due
volte il valore normale.
Il primo controllo deve essere eseguito dopo le prime sei ore dall’inizio
della somministrazione e dopo 24 ore ci si puo’ trovare in tre diverse
condizioni :
1) essere già nel range terapeutico ottimale; ciò si verifica nel 70% dei
pazienti trattati;
2) nel rimanente 30% ci si può trovare in due situazioni:
- essere al di sotto del range terapeutico e quindi occorre aumentare il
bolo di 2000 UI e la dose giornaliera di altre 3000 UI, ripetendo il test
dopo 4-6 ore;
- essere al di sopra del range terapeutico e quindi occorre ridurre la
dose giornaliera di circa 2000-4000 UI oppure fermare l’infusione per
30-60 minuti, ripetendo l’aPTT dopo 4 ore.
CONFERMATA INDICAZIONE ALL'EPARINA
5000 UNITA' EV IN BOLO
INFUSIONE INIZIALE COSTANTE
DI 25ml / ora (20.000 U / 500 ml)
CONTROLLO aPTT DOPO 5 ORE
ENTRO IL RANGE TERAPEUTICO
CONTROLLI GIONALIERI
REGOLARE APPROPRIATAMENTE
L'INFUSIONE
Tab.5a Range terapeutico: aPTT basale x 2.
31
CONFERMATA INDICAZIONE ALL'EPARINA
5000 UNITA' EV IN BOLO
INFUSIONE INIZIALE COSTANTE
DI 25ml / ora (20.000 U / 500 ml)
CONTROLLO aPTT DOPO 5 ORE
INFERIORE AL RANGE TERAPEUTICO
1000 - 2000 U EV in bolo
Aumento dell'infusione di
2000 - 4000 U / 24 ore
RIPETIZIONE DEL MONITORAGGIO
DOPO 4 - 6 ORE
Tab.5b Inferiore al range terapeutico.
CONFERMATA L'INDICAZIONE ALL'EPARINA
5000 UNITA' EV IN BOLO
INFUSIONE INIZIALE COSTANTE
DI 25ml / ora (20.000 U / 500 ml)
CONTROLLO aPTT DOPO 5 ORE
SUPERIORE AL RANGE TERAPEUTICO
CONTROLLARE FUNZ. RENALE
aPTT > di una volta e mezza/due
rispetto al valore massimo
- STOP INFUSIONE PER 30 - 60 min
- RIDURRE IL TASSO DI INFUSIONE DI
2000 - 4000 U / 24 ore
- CONTROLLO APTT DOPO 4 ORE
aPTT < o = a una volta e mezza/due volte
il valore massimo
- CONTINUARE IL REGIME IMPOSTATO
- RICONTROLLARE APTT DURANTE IL GIORNO
- RIDURRE L'INFUSIONE SE CONFERMATO
aPTT
32
Tab.5c Superiore al range terapeutico.
Via sottocutanea
Viene utilizzata quando si devono fare trattamenti per lunghi periodi o
come seguito alla terapia eparinica in infusione continua nei pazienti
con TVP acuta.
La somministrazione di 10000-15000 UI ogni 12 ore permette di mantenere l’eparinemia nel range terapeutico per la maggior parte della giornata. La terapia eparinica deve essere proseguita mediamente per circa
10-15 giorni e nelle ultime 48 ore viene embricata con gli anticoagulanti
orali in quanto, prima che essi possano raggiungere il range terapeutico, data la loro emivita relativamente lunga, passano circa 36 ore.
Nei pazienti con TVP l’incidenza delle recidive nei primi 3 mesi é elevata, circa il 10% se non viene praticata la profilassi eparinica.
Per pazienti che hanno avuto in passato episodi di TVP o EP, é necessario un prolungamento della terapia per almeno sei mesi, se non addirittura per tutta la vita.
Nella cardiopatia ischemica la terapia eparinica si embrica solitamente
alla terapia trombolitica con streptochinasi, urochinasi o attivatore tissutale del plasminogeno.
L’eparina ha lo scopo di prevenire la formazione di trombi murali, di
diminuire l’incidenza di embolie ricorrenti e la comparsa di trombosi
venose. Viene impiegata alla dose iniziale di 5000 UI in bolo, seguite da
1000 UI/ora.
Nell’ occlusione arteriosa periferica acuta la terapia elettiva é di ordine
chirurgico, con la rimozione del trombo mediante catetere di Fogarthy.
La terapia trombolitica e successivamente quella eparinica rappresentano l’alternativa all’intervento chirurgico nel caso in cui quest’ultimo non
possa essere effettuato.
La CID rappresenta una complicanza di varie condizioni patologiche.
In questo caso é utile la somministrazione di basse dosi di eparina sin
dalle fasi iniziali, dato che il consumo dei fattori della coagulazione e l’iperfibrinolisi secondaria sono sempre accompagnate, e anzi precedute, da
una attivazione anomala della coagulazione.
Nell’adulto é sufficiente una dose iniziale di 5000 UI seguita da una dose di
5-15 UI/Kg/ora, mentre nel neonato si impiegano 5-10 UI/Kg/ora.
L’uso dell’eparina nella CID diventa rischioso nelle fasi terminali, poiché
si ha una iperfibrinolisi spinta e i fattori della coagulazione sono ormai
depleti.
Durante la terapia é utile controllare il numero delle piastrine e il dosaggio
del fibrinogeno. Se questi valori non aumentano, bisogna supporre un deficit acquisito o congenito di AT III e somministrare plasma o concentrati di
AT III. In quest’ultimo caso secondo il seguente schema: 1500 UI di AT III
vengono attivate dall’aggiunta di 1000 UI di eparina e successivamente
somministrate al paziente.
In gravidanza é indicata sia nelle manifestazioni tromboemboliche che
nella CID e nelle iperdeposizioni di fibrina in singoli distretti (come accade in un certo numero di casi di insufficienza placentare e di gestosi).
In tutte queste situazioni la terapia dovrebbe essere iniziata più precocemente possibile e si deve basare sia sull’osservazione clinica che su
indici di laboratorio sufficientemente sensibili; dopo 7-10 giorni di infusione endovenosa a piene dosi si può passare alla somministrazione
per via sottocutanea ad intervalli di 8-12 ore.Il dosaggio inizialmente
deve essere modulato in modo che l’eparinemia, al controllo effettuato
ad un tempo intermedio tra due iniezioni successive, si mantenga tra
0.2 e 0.4 UI/ml.
33
In corso di gravidanza il monitoraggio della terapia dovrebbe basarsi proprio sui test di dosaggio dell’eparina in quanto i test di screening risultano
spesso inaffidabili.
Dopo 3-4 settimane le dosi vengono ridotte al di sotto delle 20000 UI/die.
Nelle situazioni che richiedono la prosecuzione della terapia eparinica nel
puerperio, il farmaco viene temporaneamente sospeso da 3-6 ore prima
del parto fino a 6 ore dopo. La terapia viene ripresa a dosi inferiori di 10000
UI/die per la prima settimana e quindi protratta per 4-6 settimane dopo il
parto. Nella circolazione extracorporea si verificano delle modificazioni
dinamiche che alterano la funzione emostatica del sangue. Si ha l’attivazione della via intrinseca per un aumento delle superfici di contatto degli
apparecchi; si attiva la via estrinseca per i traumi meccanici sui globuli
rossi con conseguente liberazione di sostanze ad attività tromboplastinica;
si ha una diminuzione del numero delle piastrine per traumi meccanici, termici e per formazione di aggregati. Tutte queste situazioni che producono
un notevole potenziale coagulante, vengono controllate mediante la somministrazione di eparina direttamente al paziente ed aggiunta alle sacche
di sangue dei donatori. Le successive dosi vengono ripetute se l’intervento
dura più di tre ore e monitorate in base ai risultati di prove di laboratorio
quali l’aPTT e il TT o tramite l’ACT.
Controindicazioni all’uso dell’eparina
Le controindicazioni assolute sono rappresentate da :
1) grave episodio emorragico in atto (sia esso post-operatorio, traumatico,o spontaneo);
2) intervento chirurgico recente a carico del SNC;
3) malattie emorragiche congenite o acquisite ad eccezione della CID
nelle sue fasi iniziale e intermedia;
4) ictus emorrragico non antecedente a due mesi;
5) ischemia cerebrale non antecedente a due settimane;
6) ipertensione grave.
Queste condizioni sono correlate ad un rischio elevato di emorragie potenzialmente fatali per il paziente. In tutte le altre situazioni di rischio emorragico, inclusi gli interventi chirurgici, il parto, i traumi maggiori, l’ulcera gastrica e l’età avanzata, la controindicazione é relativa alla dose somministrata
e all’entità del conseguente allungamento dei tempi di coagulazione.
34
COMPLICANZE E PRECAUZIONI
La principale complicanza é l’ emorragia che compare nel 4% circa dei
pazienti trattati con eparina. Essa diviene più probabile nel corso di trattamenti con boli endovenosi intermittenti, quando l’aPTT supera di tre volte i
valori normali e se in tali condizioni vengono associati farmaci ad attività
anticoagulante o antiaggregante (FANS in particolare).
In alcune condizioni l’effetto anticoagulante dell’eparina appare sproporzionato alle dosi usate. In particolare in caso di trombocitopenia, in quanto
la ridotta disponibilità di Fattore Piastrinico 4 compromette la fisiologica attività neutralizzante del plasma sull’eparina, ed in caso di insufficienza renale in cui risulta alterata l’efficienza della principale via di eliminazione
dell’eparina dall’organismo.
Spesso si hanno sanguinamenti di modesta entità: gengivorragie, perdite
emorroidarie, emorragie sottocongiuntivali, menorragie. Emorragie a carico
di altri distretti (gastroenterico,urinario) e le metrorragie, devono sempre far
sospettare e ricercare una lesione organica favorente.
Le misure da adottare, a seconda della gravità dell’emorragia, variano
dalla semplice riduzione della dose, alla temporanea sospensione del trattamento, sino alla somministrazione, in casi di eccezionale urgenza, di solfato di protamina (una sostanza fortemente basica che si lega all’eparina
inattivandola rapidamente) nel rapporto di 1mg ogni 100 UI di eparina.
Questa dose va ridotta, a causa della rapida clearance dell’eparina somministrata endovena, rispettivamente del 50% se la somministrazione di
eparina risale ad un’ora prima e del 25% se la somministrazione risale a
due ore prima.
In caso di somministrazione sottocutanea é sufficiente neutralizzare il 50%
del’ultima dose somministrata, ed é spesso necessario ripetere la dose di
solfato di protamina a causa del lento assorbimento dell’eparina inoculata
attraverso questa via.
L’iniezione di una o più dosi di solfato di protamina va fatta per via endovenosa, lentamente, e il suo effetto neutralizzante sull’eparina va verificato
monitorando l’aPTT nel tempo.
Nel corso della terapia con eparina, soprattutto se prolungata e se somministrata per via endovenosa, si può verificare un calo considerevole dell’AT
III plasmatica. Infatti si é rilevato che nei soggetti normali dopo pochi giorni
si riscontra una riduzione della concentrazione pari al 30-40% dei valori
antecedenti la terapia. Questa variazione costituisce un fattore di rischio
importante, soprattutto quando preesiste un grave deficit ereditario o
acquisito di AT III.
Nei casi più eclatanti può derivarne la quasi totale perdita di efficacia della
terapia eparinica, testimoniata dalla permanenza dei tempi di coagulazione entro limiti normali, nonostante l’aumento delle dosi del farmaco.
In queste situazioni si deve associare l’infusione di plasma o di concentrati
sintetici dell’inibitore.
E’ assolutamente da evitare la brusca sospensione della terapia eparinica
in quanto la breve emivita di quest’ultima, associata alla carenza di AT III
comporterebbe una rischiosa situazione di ipercoagulabilita’.
E’ sempre preferibile attuare una graduale riduzione delle dosi (fino a 5000
UI/die) nell’arco di una settimana.
Prima di iniziare la terapia eparinica é consigliabile verificare la conta piastrinica e ricontrollarla poi a 10 e a 20 giorni dall’inizio del trattamento. Nel
caso di trombocitopenia marcata (inferiore a 100000/mm3) é consigliabile
sostituire l’eparina con antagonisti della vitamina K. Il trattamento con eparina protratto per più di 6 mesi può favorire la comparsa di una diffusa
demineralizzazione ossea: i soggetti più esposti sono le donne in età postmenopausale e che non svolgono adeguata attività fisica.
Le cause di questa osteoporosi (in genere subclinica) risiedono nella
capacità dell’eparina di chelare il calcio e di interferire con la funzione
dell’acido ascorbico nella biosintesi del collagene (25).
Relativamente frequenti sono le reazioni di ipersensibilita’ all’eparina che,
in ogni caso, impongono la sospensione del farmaco.
Si tratta di manifestazioni localizzate, di tipo orticarioide o di comparsa di
noduli granulomatosi in sede di inoculo. In quest’ultimo caso provocano un
sequestro del farmaco e un suo rilascio troppo rapido o ritardato, con conseguenti errate valutazioni nel monitoraggio di laboratorio o di complicanze
emorragiche.
Talvolta invece si riscontrano manifestazioni sistemiche di varia gravità:
cefalea, reazioni vasomotorie , astenia e febbre, fino alle forme più minacciose quali broncospasmo e shock.
Complicanze più rare sono l’alopecia, enteropatie, neuropatie periferiche,
ipoaldosteronismo.
35
Monitoraggio della terapia eparinica
Il monitoraggio della terapia eparinica può essere eseguito ricorrendo a
vari test.
L’aPTT é il test maggiormente usato per la sua rapidità d’esecuzione,
riproducibilità e realizzabilità.
Questo test valuta globalmente la funzionalità del sistema emostatico
ovvero monitorizza l’effetto risultante dalla attivazione della proteolisi e
dall’inibizione del sistema coagulativo intrinseco, ed inoltre permette di
analizzare l’effetto biologico dell’eparina (47,48).
La variabilità delle risposte sembra dipendere principalmente dal tipo
di reagente utilizzato: tale reagente é costituito da fosfolipidi diversi per
composizione ed origine con l’aggiunta di attivatori differenti.
Inoltre le caratteristiche dello strumento utilizzato, il tipo di anticoagulante, la modalità ed il momento in cui viene eseguito il prelievo, possono
influenzare il tipo di risposta.
Il processo di standardizzazione del tempo di tromboplastina parziale attivato ha portato a consigliare l’espressione del risultato come rapporto.
In questo modo i risultati ottenuti in laboratori diversi sono paragonabili.
L’intento dei comitati per la standardizzazione dei metodi é di individuare un reagente di riferimento che permetta di uniformare le cefaline in
base alla loro sensibilità all’eparina.
Nella maggior parte dei casi si osserva corrispondenza fra il livello di
eparina somministrato ed il risultato di laboratorio (Test qualitativi o
quantitativi) (49).
Tuttavia alti livelli di fattore VIII possono determinare una sottostima
dell’effetto anticoagulante dell’eparina (45,46,47).
Esistono alcune eccezioni: nelle prime fasi della terapia eparinica (vedi
Tab.2) in pazienti con embolia polmonare o con gravi trombosi venose
per l’elevata clearance, l’indicazione del test di laboratorio può non
essere correlata con la dose di farmaco somministrata (47).
Il fenomeno dell’eparino-resistenza, anche se rara (48), può manifestarsi
in pazienti con livelli di Antitrombina III estremamente ridotti o per alti
livelli di antagonisti dell’eparina quali il PF4 (Fattore piastrinico 4) o la
HRG (glicoproteina ricca di istidina).
Il monitoraggio della terapia eparinica può essere effettuato anche
ricorrendo al tempo di trombina, si tratta di un test funzionale simile
all’aPTT.
Tuttavia elevate dosi di eparina inibiscono totalmente la formazione del
coagulo poiché il plasma povero di piastrine é molto sensibile all’effetto
anticoagulante di questo farmaco. Inoltre si può verificare un prolungamento del tempo di trombina per altre cause (presenza di prodotti di
degradazione del fibrinogeno e della fibrina, ipofibrinogenemie o disfibrinogenemie; 47).
Ogni laboratorio utilizza curve di riferimento proprie poiché tali valori
variano in funzione della concentrazione dell’enzima trombina del reagente e del tipo di preparazione farmacologica dell’eparina in uso.
Questo potrebbe rappresentare un limite per il laboratorio
con routine ridotta.
36
Il laboratorio inoltre può ottenere informazioni circa il dosaggio dell’eparina analizzando i plasmi con test quantitativi (49).
I più utilizzati sono i metodi che sfruttano la capacità dell’eparina di inibire alcuni fattori attivati della coagulazione (FXa e/o FIIa).
Si tratta di metodiche cromogeniche o coagulative (Heptest).
Il plasma da analizzare inizialmente viene incubato con eparina, ATIII e
fattore attivato, quest’ultimo viene aggiunto in eccesso.
Successivamente si rileva l’attività residua del fattore: nel caso di metodiche cromogeniche si misura la pNA che si libera dalla reazione tra
fattore residuo e substrato specifico; nel caso dell’Heptest si misura il
tempo di coagulazione della miscela contenente FXa residuo alla quale
vengono aggiunti fosfolipidi e CaCl2.
Utilizzando una curva di calibrazione é possibile estrapolare l’eparinemia del
campione. Infine per il monitoraggio dell’eparina durante interventi particolari
in quanto richiedono la somministrazione di dosi consistenti di farmaco
anticoagulante (ad esempio interventi di cardioochirurgia con circolazione
extra-corporea) é possibile utilizzare l’ACT (Activated Clotting Time).
Il test viene eseguito su sangue intero, é rapido e semplice, ma poco sensibile.
Si é voluto valutare un reagente per l’esecuzione del tempo di tromboplastina parziale attivato, avente come attivatore silice micronizzata, comparandolo con un reagente costituito da cefalina attivata con acido ellagico.
Sono stati esaminati plasmi di campioni ottenuti da soggetti apparentemente normali e soggetti in terapia eparinica. In particolare ai soggetti
trattati sono state somministrate dosi di farmaco e formulazioni farmacologiche diverse come indicato nel seguente schema:
I gruppo: eparina calcica, 5000 U somministrate una volta al giorno;
II gruppo: eparina calcica, 5000 U somministrate due volte al giorno;
III gruppo: eparina calcica, 12500 U somministrate una volta al giorno;
IV gruppo: eparina calcica, 12500 U somministrate due volte al giorno;
V gruppo: eparina calcica, 7500 U somministrate una volta al giorno;
VI gruppo: eparina sodica somministrata ad infusione continua;
I campioni esaminati erano costituiti da frazioni di plasma citratato fresco ed erano analizzati entro 4 ore dal prelievo venoso.
TM
I test aPTT sono stati eseguiti utilizzando apparecchi ACL della
Instrumentation Laboratory;
Per le prove sono stati utilizzati i seguenti reagenti:
- IL Test Aptt silice micronizzata liofilizzata;
- Thrombofax Ortho.
TM
TM
Il reagente IL Test Aptt silice micronizzata liofilizzata é costituito da :
*Cefalina Bovina
*Silice micronizzata come attivatore.
Il diametro delle particelle é <20millimicron, mentre l’area superficiale é
di circa 100m2/g.
*Tampone pH 7.3 a 37°C
Il reagente Thrombofax Ortho é costituito da:
*Fosfolipidi estratti da cervello di bue
*Acido ellagico come attivatore
*Tampone: N-2-idrossietilpiperazina-n-2-acido etansulfonico
*Batteriostatico: thimerosal 0.01%
Il Cloruro di Calcio alla concentrazione di 25 mmoli/L é il reattivo starter
per entrambi i reagenti.
Sono stati analizzati in totale 301 plasmi, di cui 85 ritenuti normali,
171 in profilassi e 45 in terapia eparinica.
Ogni campione é stato analizzato con entrambi i reagenti, in rapida successione (15 minuti come tempo massimo fra l’analisi con un reagente
e l’altro), utilizzando lo stesso strumento. I campioni rappresentavano la
routine del laboratorio. La ratio é stata calcolata automaticamente dal coagulometro ACL , utilizzando come valore di riferimento il tempo di tromboplastina parziale attivato del plasma calibrante IL Test .
TM
TM
37
Abbiamo constatato che per tutte le classi di campioni analizzati con i
due diversi reagenti i dati sono sovrapponibili.
In particolare:
CAMPIONI RITENUTI NORMALI
Il seguente grafico rappresenta la buona correlazione fra i dati.
Inoltre sia supponendo una distribuzione normale dei risultati sia una
distribuzione non parametrica il range di normalità é compreso fra 0.8
e 1.2 ratio per il reagente silice e fra 0.7 e 1.2 per il reagente acido
ellagico (Fig. a).
INTERVALLO DI NORMALITÀ
RATIO
RATIO
da
a
APTT Silice
0.8
1.2
APTT Ellagico
0.7
1.2
Silice liofila
Campioni Normali
1,8
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
Thrombofax
Dati espressi in ratio
r=0.82
m=0.8
q=0.2
Fig.a
CAMPIONI IN PROFILASSI.
I dati ottenuti sono rappresentati nel grafico di Fig. b.
La buona correlazione é indicata dal valore di r=0.84, coefficiente angolare m=1.2 ed intercetta q=-0.12. Inoltre, focalizzando l’attenzione sui
valori minimi e massimi rilevati, emerge che il valore minimo trovato é di
0.8 ratio mentre il valore massimo é di 2.07 ratio per i campioni analizzati con reattivo silice; il valore minimo trovato é di 0.67 ratio mentre il valore massimo é di 1.45 ratio per i campioni analizzati con reattivo caratterizzato da attivatore acido ellagico.
Pertanto, secondo questi dati, il reattivo caratterizzato da attivatore silice
sembra essere lievemente più sensibile nel discriminare i campioni in
profilassi.
38
REAGENTE
VALORE MINIMO RATIO
VALORE MASSIMO RATIO
da
a
APTT Silice
0.8
2.07
APTT Acido Ellagico
0.67
1.45
Campioni in Profilassi
2,5
Silice liofila
2
1,5
1
0,5
0
0
0,2
0,4
Dati espressi in ratio
r=0.84
m=1.26
0,6
0,8
1
Thrombofax
1,2
1,4
1,6
q=0.12
Fig.b
CAMPIONI IN TERAPIA
I dati risultano correlabili come indicato nel grafico di fig. c.
Per i campioni testati col reagente silice abbiamo trovato un valore medio
di 1,7 ratio, un valore minimo di 0.9 ratio ed un valore massimo di 2.9 ratio.
Campioni in Terapia
3
Silice liofila
2,5
2
1,5
1
0,5
0
0,00
0,50
Dati espressi in ratio
r=0.68
m=1.44
Fig.c
1,00
1,50
2,00
2,50
Thrombofax
q=0.25
39
Per i campioni analizzati col reagente acido ellagico il valore medio é di
1.35 ratio, il valore minimo é di 1.01 ratio ed il valore massimo é di 2 ratio.
(Nota: per il monitoraggio di campioni di soggetti sottoposti a terapia
eparinica a dosi consistenti, quali ad esempio, l’infusione di farmaco
durante la circolazione extra corporea per interventi cardiaci, viene
utilizzato l’ACT (Activated Clotting Time) e solo successivamente il test
di riferimento é l’APTT).
Abbiamo voluto confrontare la sensibilità in vitro all’eparina dei due
reagenti. I calibratori a concentrazioni note di eparina sono sati preparati
secondo il seguente schema oppure come indicato nella Fig. 8.
Calibratore 0.8U/ml
120µl di una soluzione 40U/ml (*) sono stati aggiunti a 6 ml di plasma
calibrante IL Test™, ne sono stati prelevati 400µl che sono stati utilizzati
come calibratore 0.8U/ml. Il restante é stato usato per la preparazione
degli altri calibratori.
Calibratore 0.7U/ml
1750µl di calibratore 0.8U/ml sono stati aggiunti a 250µl di plasma
calibrante
Calibratore 0.6U/ml
750µl di calibratore 0.8U/ml sono stati aggiunti a 250µl di plasma
calibrante.
Calibratore 0.5U/ml
1250µl di calibratore 0.8U/ml sono stati aggiunti a 750µl di plasma
calibrante.
Calibratore 0.4U/ml
ottenuto mediante diluizione 1:2 del calibratore 0.8U/ml con plasma
calibrante, 250µl di calibratore 0.8U/ml + 250µl di plasma calibrante.
Calibratore 0.3U/ml
750µl di calibratore 0.8U/ml sono stati aggiunti a 1250µl di plasma
calibrante.
Calibratore 0.2U/ml
ottenuto mediante diluizione 1:4 del calibratore 0.8U/ml con plasma
calibrante, 200µl di calibratore 0.8U/ml + 600µl di plasma calibrante:
500µl sono stati utilizzati come calibratore 0.2U/ml e 300µl per la preparazione del calibratore 0.1U/ml.
Calibratore 0.1U/ml
ottenuto mediante diluizione 1:2 del calibratore 0.2U/ml con plasma
calibrante, 300µl di calibratore 0.2U/ml + 300µl di plasma calibrante.
NOTA (*) La soluzione 40U/mL di Eparina é stata preparata nel seguente modo:
con eparina commerciale a concentrazione 25000U/ml.
Sono stati prelevati 80µl di eparina in uso presso l’ospedale;
sono stati aggiunti 50ml di acqua distillata.
con eparina commerciale a concentrazione 12500U/ml.
Sono stati prelevati 80µl di eparina in uso presso l’ospedale;
sono stati aggiunti 25ml di acqua distillata.
con eparina commerciale a concentrazione 5000U/ml.
Sono stati prelevati 80µl di eparina in uso presso l’ospedale;
sono stati aggiunti 10ml di acqua distillata.
40
249 mL acqua distillata
1 mL 5000 U/mL Eparina
Eparina
20 U/mL
1 mL
24 mL acqua distillata
5 mL
Eparina
0.8 U/mL
1 mL
15 mL acqua distillata
Eparina
0.2 U/mL
1 mL
= 0.8 U/mL Calibratore
= 0.2 U/mL Calibratore
Plasma
Calibrante
Plasma
Calibrante
1 mL acqua distillata
= 0.0 U/mL Calibratore
Plasma
Calibrante
Fig.8 Schema per la preparazione dei calibratori.
Nota: Nel caso di preparazione a diversa concentrazione di eparina
effettuare una diluizione preliminare in modo da ottenere una soluzione
a 5000 U/ml. Esempio: preparazione farmacologica a 25000 U/ml: diluire 1:5 (2 ml di acqua distillata + 0,5 ml di eparina).
La sensibilità in vitro all’eparina per i due reagenti é simile. Non abbiamo rilevato differenze fra l’uso di plasma fresco o liofilizzato. I dati ottenuti sono schematizzati nella tabella e nel grafico seguenti.
u/ML
Acido Ellagico
Silice
plasma fresco
plasma liofilo
plasma fresco
plasma liofilo
0
1
1
1
1
0.1
1.09
1.11
1.10
1.10
0.2
1.54
1.49
1.48
1.34
0.3
2.03
1.93
1.91
1.67
0.4
2.51
2.37
2.41
2.05
0.5
2.96
3.06
2.94
2.37
0.6
3.39
3.63
3.51
3.38
0.7
3.86
4.18
4.15
4.16
0.8
4.21
4.78
4.88
5.25
41
Curva dose risposta
6
5
Ratio
4
3
2
Trombofax
Silice liofila
1
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Eparina U/ml
Possiamo concludere che entrambi i reagenti sono in grado di discriminare i campioni normali ed eparinati.
La differente sensibilità dei reagenti può essere principalmente riconducibile alle caratteristiche dell’attivatore. I nostri dati confermano la soggettività della risposta alla terapia eparinica: la stessa dose della medesima preparazione farmacologica può dare effetti e quindi risposte
diverse quando somministrata a pazienti diversi.
Ogni laboratorio dovrebbe disporre di dati di riferimento propri.
42
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