СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АГРЕГАЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ ТРОМБОЦИТОВ У БОЛЬНЫХ ОСТРЫМ КОРОНАРНЫМ СИНДРОМОМ
METHOD FOR THROMBOCYTE AGGREGATION ACTIVITY DETERMINATION FOR PATIENTS WITH ACUTE CORONARY SYNDROME

Изобретение относится к практической медицине и клинико-лабораторной диагностике. Способ предназначен для оценки функциональной активности тромбоцитов у больных с острым коронарным синдромом (ОКС), в том числе на фоне проводимой медикаментозной антиагрегантной (антитромбоцитарной) терапии, и позволяет более точно оценивать функциональную активность тромбоцитов в условиях медикаментозной ингибиции их агрегационной активности, а также вероятность формирования интракоронарного тромба, т.е. риск развития повторных кардиоваскулярных тромботических событий (инфаркта миокарда с подъемом и без подъема сегмента ST, нестабильной стенокардии) для стратификации риска наступления острого коронарного события и индивидуальной оптимизации антитромбоцитарной терапии.
Известен «Способ оценки агрегационного статуса тромбоцитов» [патент RU на изобретение №2390027], заключающийся в том, что после взятия крови, ее стабилизации цитратом натрия 3,8%, разделения крови на плазму и эритроциты путем центрифугирования проводят тест на агрегацию тромбоцитов с добавлением одновременно, по меньшей мере, трех индукторов агрегации, выбранных из группы АДФ (аденозина дифосфат), адреналин, коллаген, тромбин. Регистрируют время возникновения агрегатов при добавлении индукторов агрегации и вычисляют среднее значение агрегации в зоне повреждения (СЗАЗП). При значении СЗАЗП 20,0-23,75 с агрегационный статус тромбоцитов считают нормальным; при 12,1-19,9 с отмечают риск развития гиперагрегации; при значения 12,0 с и менее отмечают нарастание агрегационного статуса тромбоцитов с возможностью в ближайшее время возникновения тромбозов; при 23,76-29,9 с существует риск гипоагрегации; при значениях 30,0 с и выше отмечается гипоагрегация с развитием кровоточивости в ближайшее время.
Достоинствами данного способа являются - возможность диагностировать гипо- и гиперагрегацию тромбоцитов в малом объеме плазмы, возможность диагностики гипо- и гиперагрегации тромбоцитов при физиологических и патологических состояниях у людей.
Существенными недостатками данного способа являются проведение теста на предметном стекле, использование богатой тромбоцитами плазмы, одномоментное внесение индукторов, отсутствие четких критериев визуальной оценки агрегации. Критически важным фактором физиологической активации тромбоцитов является определенное значение напряжения сдвига, т.е. наличие течения среды, в которой находятся тромбоциты. Предметное стекло без специальной обработки (например, силиконами) имеет на своей поверхности слабый отрицательный электрический заряд, который способен непрогнозируемо изменять функциональную активность тромбоцитов. В данном способе используется образец богатой тромбоцитами плазмы как субъект исследования, что, с одной стороны, удлиняет преданалитический период способа, а с другой стороны, является значимо менее прогностически точным, так как не учитывает влияние на процесс агрегации других форменных элементов крови, эритроцитов и лейкоцитов. Визуальный способ оценки является субъективным, при его использовании крайне затруднено получение количественных параметров, объективной оценки и сравнения, не позволяет оценивать динамику агрегации тромбоцитов, сопоставлять степень агрегационной активности. Агрегация тромбоцитов является важным компонентом ранних этапов интракоронарного тромбообразования, течение которого характеризуется определенной стадийностью, при этом каждой стадии присущ свой спектр индукторов агрегации. Одномоментное внесение трех индукторов агрегации в минимальных дозах, предлагаемое в данном способе, не вполне физиологично, и не отражает ранние этапы интракоронарного тромбоза, на коррекцию которых и нацелена аграгрегантная терапия.
5
7
Существует также «Способ определения агрегационной активности тромбоцитов и устройство для его осуществления» [патент RU на изобретение №2391665], включающий получение обогащенной тромбоцитами плазмы из крови, разбавление плазмы солевой средой не менее чем в 10 раз с последующей регистрацией интенсивности светорассеяния в малых углах в условиях однократного светорассеяния. При этом определяют параметры агрегационной активности тромбоцитов, включая начальную скорость агрегации, определяемую по начальной скорости уменьшения светорассеяния отдельными тромбоцитами и увеличения светорассеяния их димерами после действия агонистов, степень прохождения агрегации, определяемую по величине максимальной амплитуды интенсивности рассеяния, и концентрацию клеток, определяемую по разнице сигналов интенсивности светорассеяния, полученных при фотометрировании кюветы со средой до и после добавления обогащенной тромбоцитами плазмы. Предложено устройство, создающее гидродинамический режим с развитой турбулентностью без образования пузырей воздуха, которое обеспечивает при концентрации тромбоцитов в диапазоне 1⋅10-5⋅10 кл/мл и их полной активации прохождение полной агрегации в течение не более 20 минут.
Достоинствами данного способа являются возможность более точно количественно характеризовать функциональный статус тромбоцитов по сравнению с традиционными диагностическими методами (например, метод Борна). Это достигается за счет тестирования тромбоцитов при физиологической концентрации ионов кальция и значения рН в среде. Используемая для тестирования концентрация АДФ (агониста агрегации) находится в физиологическом диапазоне концентраций, что позволяет характеризовать функциональную чувствительность тромбоцитов обоснованными количественными параметрами. Это особенно важно при сложных патологических состояниях, в которых угроза тромбообразования очень высока.
К недостаткам данного метода следует отнести следующие. Первое, использование обогащенной тромбоцитами плазмы, а не цельной крови не позволяет оценивать агрегационную активность тромбоцитов в физиологических условиях, обусловленных многочисленными межклеточными взаимодействиями в потоке крови, в том числе влиянием эритроцитов и лейкоцитов. Более того, авторами данного способа используется разведение образца богатой тромбоцитами плазмы солевым раствором в 10 раз, что приводит также к существенному снижению концентраций биологически активных веществ плазмы крови, имеющих регуляторное значение для агрегационной активности тромбоцитов, в том числе факторы и кофакторы свертывающей системы, гепарин, компоненты калликреинкининовой системы, системы комплемента и т.п. Более того, при столь значимом разведении неминуемо нарушается соотношение белков грубо- и мелкодисперсной фазы, в частности снижение концентрации фибриногена, являющегося альтернативным инициаторов агрегации тромбоцитов в условиях низкой скорости сдвига.
Наиболее близкой к заявляемому способу является метод мониторирования агрегации тромбоцитов в цельной крови [патент на изобретение US 4319194 A, номер патента 4,319,194 от 9 марта 1982 г.] с помощью аппарата для импедансной агрегатометрии. Этот метод позволяет оценивать агрегационную активность тромбоцитов в динамике в образце разбавленной цельной крови в ответ на внесение индуктора агрегации.
Принцип метода заключается в регистрации времени изменения общего электрического сопротивления во времени после формирования монослоя тромбоцитов на открытых частях электрода и стимуляции агрегации тромбоцитов на сформировавшемся монослое при добавлении в него индуктора агрегации. Достоинствами этого метода являются: 1) отсутствие длительной преданалитической подготовки, 2) количественная регистрация в динамике физического параметра, позволяющего оценивать степень агрегационной активности тромбоцитов, 3) использование образца цельной крови, что является более физиологичным, так как учитывает влияние всех форменных элементов крови и регуляторных факторов плазмы крови.
К существенным недостаткам метода следует отнести следующие: 1) использование этого метода при всех его достоинствах не позволяет оценивать динамику высвобождения АДФ из тромбоцитов в процессе из активации и агрегации; 2) определяемые данным методом параметры, характеризующие изменение общего электрического сопротивления цельной крови - импеданса, у больных (в том числе острым коронарным синдромом) обладают высокой вариабельностью, определяемой многими факторами, в том числе проводимой антиагрегантной терапией; 3) оценка агрегационой активности тромбоцитов этим методом у пациентов с ОКС, которые в обязательном порядке получают медикаментозную антиагрегантную терапию, в том числе и на догоспитальном этапе, приводит к тому, что при изучении функциональной активности тромбоцитов с использованием одного индуктора агрегации (за исключением случаев истинной резистентности к антиагрегантам) получают крайне низкие значения, находящиеся на пределе погрешности измерений агрегометра, т.е. недостаточная для клинических методов чувствительность; 4) до настоящего времени для этого метода отсутствуют стандартизованные параметры оценки для использования в различных лабораториях, практически не изучена их предсказывающая сила у больных острым коронарным синдромом.
Задачей заявляемого изобретения является разработка высокочувствительного метода оценки агрегационной активности тромбоцитов у больных острым коронарным синдромом на фоне проводимой медикаментозной антиагрегантной терапии (двойная антиагрегантная терапия), доступного для использования в клинической практике, в том числе для оценки вероятности формирования интракоронарного тромба, стратификации риска наступления острого коронарного события и индивидуальной оптимизации антитромбоцитарной терапии.
Для решения поставленной задачи предлагается способ определения агрегационной активности тромбоцитов, включающий в себя определение параметров общего электрического сопротивления (импеданса) во времени после формирования монослоя тромбоцитов на открытых частях электрода и стимуляции агрегации тромбоцитов на сформировавшемся монослое при добавлении к одному исследуемому образцу цельной крови двух индукторов агрегации: раствора аденозиндифосфата (АДФ) и суспензии коллагена в определенной временной последовательности, определяемой индивидуально, а также параметров реакции высвобождения АДФ тромбоцитами во времени путем оценки биолюминесценции АТФ (аденозинтрифосфат, образующийся в в ходе транформации АДФ).
Сущность заявляемого изобретения характеризуется тем, что проводят импедансную и люминесцентную агрегатометрию образца цельной крови с использованием фиксированной комбинации индукторов агрегации тромбоцитов (коллаген и АДФ), вносимых последовательно с временной задержкой, определяемой индивидуально по параметрам импедансной агрегатограммы.
Агрегатограмма проиллюстрирована на фигуре 1, позиции на которой обозначают следующее:
1 - внесение рабочей суспензии коллагена, 2 - плато агрегации, 3 - внесение раствора АДФ, 4 - максимальная амплитуда импеданса, Ом (Ω), 5 - максимальная амплитуда кривой высвобождения АДФ, нмоль.
Заявляемый способ осуществляют следующим образом. У пациентов с ОКС производят взятие образца венозной крови и стабилизируют его раствором цитрата натрия 3,8% в соотношении 1:9. Взятие образца крови осуществляется путем венепункции с наложением жгута не более чем на 60 секунд с использованием вакуумной системы или самотеком, не допуская вспенивания образца. Полученный образец цельной крови используют для оценки агрегационной активности тромбоцитов методом импедансометрии с параллельным определением динамики реакции высвобождения АТФ методом биолюминесцентной агрегации:
1. Включают и прогревают агрегометр до состояния поддержания стабильной температуры в ячейках 37°C при стандартной скорости вращения магнитной мешалки;
2. Для повышения точности измерения рекомендуется проведение исследования в дублях;
3. Вносят в каждую измерительную кювету по 0,45 мл физраствора и магнитную мешалку;
4. Вносят в кювету по 0,45 мл цельной крови пациента, после чего болюсом (одномоментно) вносится 0,1 мл люминофора (CHRONOLOG LUME);
5. После юстирования прибора по стандартному раствору АТФ и уровню базового импеданса, согласно с инструкцией по применению агрегометра, болюсным способом вносится рабочая суспензия коллагена (конечная концентрация 2 μg/mL);
6. Запускается запись агрегатограммы и кривой высвобождения АДФ (происходит высвобождение АДФ, которая в условиях постановки пробы максимально быстро трансформируется в АТФ, определение биолюминесценции которой является технически более простым);
7. Во время выхода агрегатограммы (максимальной амплитуды импеданса) на плато (отсутствие значимых колебаний агрегатограммы менее 1 Ω/30 сек, но не дольше чем 5 минут (среднее максимальное время свертывания крови) с момента внесения в кювету суспензии коллагена, фигура 1) в кювету болюсным способом вносится раствор АДФ с конечной концентрацией 10 μМ (см. фиг. 1);
8. После чего осуществляется запись агрегатограммы и кривой высвобождения АДФ в течение времени, необходимого для выхода максимальной амплитуды импеданса на плато.
9. С использованием стандартного программного обеспечения агрегометра рассчитываются следующие параметры для каждого измерения: максимальная амплитуда кривой агрегации (импеданс) на фоне использования двух индукторов агрегации тромбоцитов, а также при использовании АДФ как индуктора агрегации на фоне стимуляции коллагеном, максимальная амплитуда кривой высвобождения АДФ (люминесцентная агрегатометрия) на фоне использования двух индукторов агрегации тромбоцитов, а также при использовании АДФ как индуктора агрегации на фоне стимуляции коллагеном.
10. При определении в дублях проводится расчет среднего арифметического для одноименных параметров.
Способ может быть реализован с использованием любого агрегометра, в котором заложена возможность проведения импедансной и люминесцентной агрегатометрии и который позволяет довносить индукторы агрегации после запуска регистрации агрегации тромбоцитов.
Технический результат заявляемого изобретения и отличия заявляемого способа Техническим результатом проведенного исследования является новый комплекс параметров, характеризующих агрегационную активность тромбоцитов в условиях текущего интракоронарного атеротромбоза, позволяющий более точно оценивать агрегационную способность тромбоцитов у больных ОКС на фоне медикаментозной антиагрегантной терапии (двойной антитромбоцитарной терапии).
Заявляемый способ отличается от своих аналогов и способа-прототипа большей точностью. Использование двух последовательно вносимых индукторов позволяет добиться более выраженного агрегационного ответа, сопровождающегося более значимыми изменениями, как импеданса, так и биолюминесценции, лучше фиксируемых агрегометром, так как получаемые значения оказываются существенно выше погрешности измерения.
Заявляемый способ является более физиологичным для оценки функциональной активности тромбоцитов у больных ОКС, так как использование комплекса последовательно вносимых индукторов агрегации позволяет искусственно смоделировать начальные этапы интракоронарного атеротромбоза и оценить скорость образования интракоронарного тромба у конкретного пациента с ОКС, находящегося на медикаментозной антиагрегантной поддержке (двойная антитромбоцитарная терапия).
Совместное использование двух индукторов агрегации в последовательности, обусловленной патофизиологией коронарного атеротромбоза с комплексной оценкой импедансной и люминесцентной агрегации тромбоцитов, ранее не использовалось для оценки агрегационной активности тромбоцитов. В этом также заключается отличие способа. При этом принципиальной является последовательность внесения индукторов. Согласно современным представлениям о стадийности атеротромбоза при ОКС, на начальных этапах происходит экспонирование субэндотелиальных структур, в том числе волокна коллагена, обладающего мощной способностью индуцировать агрегацию тромбоцитов. «Подключение» других индукторов происходит с некоторой задержкой по времени. Такой способ индукции агрегационной активности тромбоцитов ранее не использовался.
Предлагаемый авторами комплекс параметров агрегационной активности тромбоцитов также ранее не использовался, поскольку параметры мультииндуцированной агрегации тромбоцитов, интервалы значений, характерных для больных с ОКС, показателей, отражающих готовность к коронарному тромбообразованию на фоне проводимой двойной антитромбоцитарной терапии, не были известны до настоящей заявки.
В отличие от применяемых в настоящее время способов для оценки функциональных свойств тромбоцитов в сходных клинических ситуациях в данном способе комплексно используются следующие атрибуты технологичности (направленной на оптимизацию затрат времени, средств, при повышении диагностической и прогностической ценности): использование цельной крови, использование комплекса из двух индукторов агрегации, индивидуально определяемая временная задержка при внесении индукторов агрегации.
Способ техничен и технологичен с первой манипуляции и до последней операции - обработки полученных данных, поскольку все манипуляции: забор крови, приготовление проб, воздействие реактивами на пробы, время инкубации, порядок действий в заявляемом способе - признаки технически осуществляемого действия.
Статистическое и математическое обоснование способа. В отделении интенсивной терапии Саратовского НИИ кардиологии и Саратовского областного клинического кардиологического диспансера обследованы в соответствии с вышеописанной методикой группа клинически здоровых лиц (n=10) и группа пациентов с острым коронарным синдромом (n=317), включающим в себя нестабильную стенокардию, инфаркт миокарда с подъемом и без подъема сегмента ST. У больных с ОКС результаты теста сопоставляли с результатами исследования агрегационной активности тромбоцитов методом оптической лазерной агрегатометрии (агрегометр BIOLA, Россия), результатами оценки ингибирующего влияния аспирина и блокаторов P2Y12 рецепторов тромбоцитов с использованием тест-систем VerifyNow, а также клиническим исходом заболевания - смертью, развитием осложнений, рецидивов заболевания в течение 30-ти дней с момента манифестации ОКС.
Максимальная амплитуда импеданса как при использовании одного индуктора агрегации (АДФ или коллаген), так и при использовании двух (коллаген + АДФ) коррелировала со степенью индуцированной агрегации, определяемой методом оптической лазерной агрегатометрии, при этом корреляционная зависимость была прямой и коэффициент корреляции варьировал от 0,59 до 0,86 у различных групп обследованных (практически здоровые лица, пациенты с нестабильной стенокардией, пациенты с инфарктом миокарда), что позволило классифицировать наличие средней и высокой силы корреляционных отношений. Также параметры импедансной и люминесцентной агрегации, определяемой у пациентов с ОКС, находящихся на двойной антитромбоцитарной терапии, были ассоциированы с единицами аспириновой реактивности (ARU) и единицами P2Y12 реактивности (PRU), определяемыми при помощи тест-системы VerifyNow: R=0,59…0,69, p<0,05.
Как видно из данных, представленных в таблице 1, у пациентов с ОКС, находящихся на двойной антитромбоцитарной терапии, при сопоставлении параметров агрегационной активности тромбоцитов с использованием одного индуктора агрегации (АДФ) значимых различий выявлено не было, в то время как применение заявляемого метода оценки агрегационной активности тромбоцитов позволило объективизировать статистически значимую динамику агрегационной активности тромбоцитов.
При определении значимости изучаемых параметров функциональной активности тромбоцитов в плане прогнозирования 30-ти дневного наступления неблагоприятного кардиоваскулярного события установлена наибольшая чувствительность (Sn, на 24,3%) и специфичность (Sp, на 23,8%) параметра максимальной амплитуды кривой импедансной агрегатометрии с использованием двух индукторов агрегации, по сравнению с аналогичным параметром агрегатометрии с использованием одного индуктора агрегации. Установлена статистически значимая ассоциация между максимальными амплитудами кривых агрегатограмм как импедансной, так и люминесцентной агрегатометрии с вероятностью развития повторного тромботического события у пациентов с ОКС.
Описанная индивидуальная задержка во времени внесения индукторов агрегации позволила снизить индивидуальную вариабельность оцениваемых параметров агрегационной активности тромбоцитов: например, для максимальной амплитуды импеданса 0,76 vs 0,23.
Клинический пример 1: пациент, 49 лет, поступил в клинику с диагнозом: ИБС, Q-инфаркт миокарда передней стенки левого желудочка, артериальная гипертензия III стадия. Проводилась стандартизованная терапия согласно рекомендациям Комитета экспертов Всероссийского научного общества кардиологов. В первые сутки с момента манифестации ОКС максимальная амплитуда импеданса при индукции агрегации тромбоцитов только АДФ была 1Ω, в то время как максимальная амплитуда импеданса при индукции агрегации тромбоцитов АДФ (на фоне стимуляции коллагеном) была 6Ω.
Клинический пример 2: пациент, 52 лет, поступил в клинику с диагнозом: ИБС, не Q-инфаркт миокарда переднебоковой стенки левого желудочка, артериальная гипертензия III стадия. Проводилась стандартизованная терапия согласно рекомендациям Комитета экспертов Всероссийского научного общества кардиологов. В первые сутки с момента манифестации ОКС максимальная амплитуда импеданса при индукции агрегации тромбоцитов только АДФ была 0Ω, в то время как максимальная амплитуда импеданса при индукции агрегации тромбоцитов АДФ на фоне стимуляции коллагеном была 4Ω; максимальная амплитуда люминесценции при индукции агрегации тромбоцитов только АДФ была 0,14 нмоль, в то время как максимальная амплитуда импеданса при индукции агрегации тромбоцитов АДФ на фоне стимуляции коллагеном была 0,28 нмоль. К седьмым суткам течения ОКС максимальная амплитуда импеданса при индукции агрегации тромбоцитов только АДФ осталась 0Ω, в то время как максимальная амплитуда импеданса при индукции агрегации тромбоцитов АДФ на фоне стимуляции коллагеном стала 1Ω; максимальная амплитуда люминесценции при индукции агрегации тромбоцитов только АДФ стала 0,11Ω, в то время как максимальная амплитуда импеданса при индукции агрегации тромбоцитов АДФ на фоне стимуляции коллагеном стала 0,18Ω. Проведенное исследование позволило оценить динамику агрегационной активности тромбоцитов на фоне проводимой медикаментозной терапии, невозможной с использованием моноиндуцированной агрегатометрии тромбоцитов.
Вышеизложенное свидетельствует об адекватности, высокой точности и клинической пользе заявляемого способа для оценки агрегационной активности тромбоцитов у пациентов с ОКС на фоне проводимой медикаментозной антиагрегантной терапии. Медико-социальный эффект предлагаемого способа заключается в патогенетически обоснованной оптимизации способа оценки функциональной активности тромбоцитов у пациентов с ОКС на фоне проводимой медикаментозной антиагрегантной терапии.
Впервые предложен способ оценки агрегационной активности тромбоцитов у больных острым коронарным синдромом на фоне проводимой медикаментозной антиагрегантной терапии, включающий в себя определение параметров общего электрического сопротивления (импеданса) во времени после формирования монослоя тромбоцитов на открытых частях электрода и стимуляции агрегации тромбоцитов на сформировавшемся монослое при добавлении к одному исследуемому образцу цельной крови двух индукторов агрегации: раствора аденозиндифосфата (АДФ) и суспензии коллагена в определенной временной последовательности, определяемой индивидуально, а также параметров реакции высвобождения тромбоцитов во времени путем оценки биолюминесценции АТФ.
Разработанная технология по заявляемому способу расширяет арсенал средств объективного контроля агрегационной активности тромбоцитов больных с ОКС и может быть использована для стратификации риска неблагоприятных кардиоваскулярных событий у больных с ОКС на фоне проводимой медикаментозной антиагрегантной терапии (двойная антитромбоцитарная терапия).