Сведения о частоте тромбоза глубоких вен (ТГВ) и тромбоэмболии легочных артерий (ТЭЛА) значительно варьируют, по данным разных источников. Считается, что бессимптомные венозные тромбоэмболические осложнения (ВТЭО) возникают после 40-84% операций тотального эндопротезирования коленного сустава и 45-57% эндопротезирований тазобедренного сустава [1]. Переломы костей бедра и голени сопровождаются бессимптомными тромбозами вен голени с частотой 80% и 74-77% соответственно [2].
Выполнение протоколов профилактики ВТЭО [3] существенно снижает их частоту, однако полностью не исключает их развития [4]. Одной из причин, повышающих вероятность ВТЭО, являются генные мутации и полиморфизмы факторов свертывающей и противосвертывающей систем крови [5, 6].
Цель публикации - описание и анализ причин ВТЭО, возникших у пациентов при лечении переломов костей нижних конечностей в условиях адекватной профилактики антикоагулянтами.
Материал и методы
У 3 пациентов с переломами костей бедра и голени, осложнившихся развитием дистального ТГВ и последующей ТЭЛА, проведен анализ клинических, патоморфологических и генетических данных. Летальный исход наступил у 2 пострадавших.
Аутопсии провели в условиях Ростовского областного бюро судебно-медицинской экспертизы. Выполняли стандартные процедуры: наружное и внутреннее исследование трупа, гистологическое исследование источника ТЭЛА, сосудов малого круга кровообращения.
С целью выявления возможных причин тромбофилии провели генетическое типирование полиморфных локусов FV Leiden, PRT (FII), MTHFR, PAI-1, NOS3 методом энзиматической амплификации в реальном времени. Образцы крови подвергали воздействию реагентов SNP-Скрин («Синтол») с последующей флюоресцентной детекцией специфической последовательности нуклеиновых кислот методом полимеразной цепной реакции с использованием компьютеризированного четырехканального устройства АНК-32. Для оценки специфичности реакции амплификации использовали три положительных (+/+, +/– и –/–) и один отрицательный (проба без ДНК) контроли.
Результаты и обсуждение
Наблюдение 1. Больная Т., 62 года. Пациентка экстренно госпитализирована в лечебное учреждение по поводу закрытого импрессионного перелома наружного мыщелка правой большеберцовой кости.
При поступлении наложено скелетное вытяжение. Риск ВТЭО расценен как высокий. Начата профилактика нефракционированным гепарином в дозировке 5000 МЕ 3 раза в сутки. На 8-е сутки взята в операционную для проведения открытой репозиции, накостного металлоостеосинтеза со свободной костной пластикой. Операцию проводили под эпидуральной анестезией. В ходе операции у пациентки развились симптомы ТЭЛА. Начата тромболитическая терапия, лечение продолжено в отделении интенсивной терапии, где пациентка скончалась на 3-и сутки после развития осложнения.
В ходе секционного исследования обнаружен тромбоэмбол в просвете легочных артерий, ТГВ травмированной голени (рис. 1).
В глубоких венах травмированной голени обнаружены плотноватые сухие тромбы, местами фиксированные к стенке сосуда. В ходе аутопсии в легочном стволе и его ветвях были выявлены влажные, блестящие, темно-красные свертки крови, полностью обтурирующие просвет сосудов. При гистологическом исследовании препарата легкого в просветах крупных сосудов найдены тромбоэмболы, коагуляционные тромбы смешанного строения.
Генетическое типирование выявило полиморфизм в генах MTHFR 677CT, PAI-1 4G/5G, NOS3 786ТС.
Наблюдение 2. Пациент К., 24 года. Госпитализирован по поводу закрытого перелома дна вертлужной впадины, вывиха правого бедра. В день поступления в районную больницу вывих правого бедра вправлен, наложено скелетное вытяжение. Сведений о фармакологической профилактике ВТЭО в течение первых 4 сут нет. На 5-е сутки после травмы пациент переведен в областное лечебное учреждение, где начата профилактика ВТЭО эноксапарином натрия в дозировке 4000 анти-Ха МЕ подкожно 1 раз в день. Биохимические показатели, характеризующие свертывающую систему крови, оставались нормальными в течение всего периода наблюдения.
На 13-е сутки после травмы под общей анестезией начата открытая репозиция, накостный металлоостеосинтез дна вертлужной впадины. В ходе операции хирургическая бригада отметила прекращение кровотечения из операционной раны, приобретение мягкими тканями тусклого, дряблого вида. Зафиксировано снижение артериального давления и остановка сердечной деятельности. Реанимационные мероприятия успеха не принесли. Через 10 мин после начала оперативного вмешательства и через 60 мин после начала реанимационных мероприятий была констатирована смерть.
На стороне травмы обнаружен ТГВ, тромбоэмболия основного ствола легочной артерии (рис. 2). Генетическое типирование выявило полиморфизм MTHFR 677CT, MTHFD1, PAI-1 4G/4G, NOS3 786ТС.
Наблюдение 3. Больной Ч., 45 лет. Госпитализирован по поводу закрытого перелома наружного мыщелка левой большеберцовой кости со смещением. Принято решение о лечении методом скелетного вытяжения. На 22-е сутки со дня поступления у пациента появились боли в правой половине грудной клетки, кашель с мокротой, гипертермия. Описанная симптоматика была расценена как развитие правосторонней пневмонии. Скелетное вытяжение снято, наложена гипсовая повязка, пациент переведен в терапевтическое отделение. На 33-и сутки у пациента отмечены кровохарканье, одышка, усиление болей в правой половине грудной клетки, рецидивировала гипертермия. По данным спиральной компьютерной томографии органов грудной клетки диагностирован массивный инфаркт долей правого легкого, ТЭЛА ветвей правой легочной артерии. В комплекс терапии включены непрямые антикоагулянты - варфарин, в процессе лечения было достигнуто среднее значение МНО, равное 2,5. Генетическое типирование выявило полиморфизмы MTHFR 677 CT, NOS3 786ТС.
Обобщенные результаты генетического типирования пациентов представлены в таблице.
Анализ данных генотипирования позволяет констатировать, что у всех 3 пациентов мутация в гене фактора II свертывания (протромбин G20210͢A) и в гене фактора V свертывания крови (FV Leiden) отсутствовала.
Все пациенты являлись гетерозиготными носителями гена фермента MTHFR (677СТ) вследствие полиморфизма C677͢T. При исследовании полиморфизма 786ТС в гене фермента NOS3 у 3 пациентов выявлена форма 786ТС, т.е. они также являлись гетерозиготными носителями этого признака.
Обнаружение полиморфизма 4G/5G в гене фермента PAI-1 в наблюдении 1 подтверждает, что пациентка являлась гетерозиготным носителем данного признака. Пациент К. относился к гомозиготам (4G/4G), пациент Ч. был носителем 5G/5G.
Таким образом, в каждом из описываемых наблюдений обнаружены мутации генов факторов, участвующих в работе свертывающей-противосвертывающей системы, что может быть расценено как причина возникновения ВТЭО, несмотря на проводившуюся антикоагулянтную терапию.
Обсуждение
Наследуемые, а иногда и приобретенные в процессе жизни, дефекты белков, участвующих в тромбообразовании и фибринолизе, формируют истинную тромбофилию [7].
Группу высокого риска составляют лица с наследственными формами тромбофилии, обусловленными мутациями генов протромбина (G20210A) [8, 9], фактора V (G1691A) [10], полиморфизмом генов, ответственных за синтез белков фолатного цикла метилентетрагидрофолатредуктазы (MTHFR) (С677Т) [11] и метилентетрагидрофолатдегидрогеназы (MTHFD1) (G1958A) [12].
Мутация G ͢ A (20210) в гене протромбина приводит к повышению его уровня в крови, что способствует усилению тромбообразования [10]. Это означает, что уже у гетерозиготного носителя выше риск развития тромбоза. Мутация гена фактора V свертывания крови (проакцелерина), состоящая в замене гуанина на аденин в положении 1691, приводит к замещению в его полипептидной цепи аргинина на глутамин в положении 506. В результате этих мутаций фактор Va становится более устойчивым к расщепляющему действию активированного протеина C и, следовательно, вызывает усиление прокоагулянтной активности крови. Механизм реализуется путем снижения скорости деградации фактора Va, повышения образования тромбина и снижения инактивации активированного фактора VIII. Клиническим проявлением указанной мутации является предрасположенность к ТГВ [13].
Ген MTHFR кодирует белок метилентетрагидрофолатредуктазу, основной фермент фолатного цикла. Мутация в этом гене приводит к снижению его активности и, как следствие, к гипергомоцистеинемии. Гомоцистеин является независимым фактором риска для атеротромбозов и атеросклероза, его уровень в плазме связан с сосудистыми расстройствами.
В гене MTHFR замена С на Т в положении 677 (С677Т) приводит к замене аланина на валин в каталитическом домене в молекуле белка-фермента. У гомозигот (677ТТ) по полиморфной аллели активность фермента in vitro снижена на 70%, а у гетерозигот (С677СТ) – на 35% [14].
В результате снижения активности фермента MTHFR может возникнуть легкая или умеренная гипергомоцистеинемия, что вызывает дисфункцию эндотелия и увеличивает риск тромбообразования,
Ингибитор активаторов плазминогена-1 (Plasminogen Activator Inhibitor-1, PAI-1) является основным антагонистом тканевого активатора плазминогена (Tissue Plasminogen Activator, tPA) и урокиназы (uPA). Он относится к группе ингибиторов сериновых протеаз. Повышение концентрации PAI-1 в крови приводит к снижению активности противосвертывающей системы и, как следствие, увеличивает риск развития тромбоза. Главный полиморфизм гена был выявлен в промоторной (регуляторной) области и известен как полиморфизм 4G/5G. Аллель 5G сопровождается меньшей активностью, чем аллель 4G. Поэтому у носителей аллели 4G концентрация PAI-1 выше, чем у носителей аллели 5G, что приводит к повышению риска тромбообразования.
Оксид азота (NO) - эндотелиальный фактор релаксации [15] - играет важную роль в регуляции тонуса кровеносных сосудов (вазодилатация) и тромбогенеза [16]. Снижение содержания NO ведет к нарушению вазомоторной функции сосуда, усилению процессов тромбообразования и атерогенеза [17]. NO вырабатывается из L-аргинина при участии фермента NO-синтазы [18]. Известно три формы данного фермента, кодируемые разными генами [19]. Эндотелиальная NO-синтаза является продуктом гена NOS3, считающимся геном-кандидатом риска развития сердечно-сосудистой патологии [20].
Таким образом, в описываемых случаях у пациентов имелась наследственная предрасположенность к тромбозам в связи с наличием тромбофилий, способствующих нарушению функции эндотелия за счет дисбаланса в системе фолатного цикла и повышению содержания гомоцистеина в плазме крови, нарушению функции лизиса тромба, дисбалансу в релаксации сосудистой стенки.
Результаты генетического исследования биоматериала умерших пациентов позволяют предполагать следующие патогенетические механизмы дефекта тромбообразования: мутации в гене MTHFR сопровождаются повышением уровня гомоцистеина, что приводит к повреждению и дисфункции эндотелия, возможно, к обнажению базальной мембраны. Этот каскад ускоряет процессы в сосудисто-тромбоцитарном звене гемостаза.
Наличие мутации в гене PAI-1 у пациентов Т. и К. привело к недостаточности лизиса формирующихся тромбов глубоких вен голени. Мутация NOS3 способствовала замедлению скорости кровотока за счет нарушения регуляции диаметра сосудов.
Применение в описанных случаях гепарина, влияющего преимущественно на плазменное звено системы гемостаза, не могло быть эффективным и патогенетически обоснованным, поскольку у погибших пациентов имелись генетически обусловленные дефекты сосудисто-тромбоцитарного сегмента гемостаза.
Три приведенных клинических наблюдения не могут быть основой для обобщений, однако у погибших от тромбоэмболических осложнений традиционной антикоагулянтной профилактики было явно недостаточно. Своевременное распознавание генетических мутаций позволит вносить дополнения в комплекс профилактики тромбоэмболических осложнений, например сочетание ее с препаратами, способствующими снижению уровня гомоцистеина и оказывающими релаксирующее действие на сосудистую стенку.
Применяемые стандарты профилактики ВТЭО не могут считаться эффективными при наличии факторов наследственной предрасположенности к тромбофилии. Одним из направлений усовершенствования профилактики ВТЭО при травме и плановых оперативных вмешательствах может стать генетическое типирования пациентов с целью индивидуализации антикоагулянтной профилактики.
Конфликт интересов: авторы сообщают об отсутствии конфликта интересов.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования - Г.Г., Д.Б.
Сбор и обработка материала - С.С., Д.Б., В.Д., И.К.
Написание текста - С.С., Г.Г., Д.Б.
Редактирование - С.С., Г.Г., Д.Б.