Czytelnia Medyczna » Anestezjologia Intensywna Terapia » 4/2006 » Porównanie wpływu enoksaparyny i nadroparyny stosowanych w przedoperacyjnej profilaktyce przeciwzakrzepowej na czynność bariery krew-płyn mózgowo-rdzeniowy u kobiet

- reklama -

Fitomed
kosmetyki ziołowe

Usługi na jak najwyżym poziomie - serwis narciarski Warszawa

- reklama -

Krzysztof Mikulski, *Cezary Pakulski

Porównanie wpływu enoksaparyny i nadroparyny stosowanych w przedoperacyjnej profilaktyce przeciwzakrzepowej na czynność bariery krew-płyn mózgowo-rdzeniowy u kobiet

The effects of enoxaparin and nadroparin on the blood-cerebrospinal fluid barrier function in women. A comparative study

Oddział Kliniczny Anestezjologii, Intensywnej Terapii i Medycyny Ratunkowej PAM w Szczecinie
kierownik: dr n. med. C. Pakulski

Summary
Background.Low-molecular-weight heparins (LMWH) are considered to be a standard anticoagulation prophylaxis in various surgical specialities. LMWH exert anticoagulant effects by accelerating the rate of factor Xa and thrombin inhibition through binding to antithrombin. It appears that LMWH may have important actions on vascular endothelium, including the endothelium in cerebral vessels, which plays a key role in numerous pathophysiological processes. These include hemostasis, inflammation, leukocyte trafficking, angiogenesis and tumour metastasis. LMWH may also change the properties of endothelium. We evaluated the effects of LMWH used for antithrombotic preoperative prophylaxis on the function and permeability of the blood-cerebrospinal fluid barrier (BCSFB).
Methods. After obtaining informed consent and Ethical Committee approval, 108 women, all aged over 50 years, were allocated to three groups to receive subcutaneously 20 mg enoxaparin, 2850 IU nadroparin or placebo before elective surgery of the lower part of the body performed under spinal anaesthesia. 10 ml of venous blood and 2 ml of spinal fluid was sampled during induction. Permeability indexes of the BCSFB were calculated, rated by a comparison of albumin (Q_alb) and immunoglobulin G (Q_IgG) concentrations in the sampled specimens.
Results. Increased permeability for albumin and IgG was found in the enoxaparin group. There was a highly significant statistic difference in the Q_alb between the enoxaparin group and both the nadroparin and placebo groups (p<0.001). Similar differences were found for the Q_IgG (p<0.01 and p<0.0001, respectively). The difference between the nadroparin and placebo groups was non significant for both Q_alb and Q_IgG.
Conclusions. The results indicate that the previously described anti-inflammatory properties of nadroparin may play an important role in protection of the cerebral endothelium. The practical implications of our observation require further studies.

Słowa kluczowe: mózg, bariera krew-mózg, krążenie, śródbłonek, heparyna, masa niskocząsteczkowa.

Key words: brain, blood-cerebrospinal fluid barrier, circulation, endothelium, heparin, low-molecular-weight.

Polecane książki z księgarni medycznej BORGIS:

Anestezjologia i intensywna terapia

Wybrane zalecenia postępowania w anestezjologii

Anestezja geriatryczna

Żylna choroba zakrzepowo-zatorowa (CZZ) jest istotnym, ale wciąż niedocenianym problemem epidemiologicznym. Szacuje się, że tylko w USA z jej powodu hospitalizowanych jest rocznie ponad 200 tysięcy ludzi, a około 50 tysięcy z nich ginie z powodu masywnego zatoru tętnicy płucnej [1, 2]. Do CZZ, łącznie z jej najcięższą postacią – zatorem tętnicy płucnej, może dojść szczególnie często w okresie okołooperacyjnym. Najczęściej, jako powikłanie rozległych zabiegów w obrębie miednicy małej i jamy brzusznej oraz dużych zabiegów ortopedycznych [3, 4, 5]. Równie ważnym czynnikiem ryzyka jest wiek chorego. Powszechnie wiadomo, że u osób po 50 roku życia w sposób istotny zwiększa się liczba czynników ryzyka CZZ, a częstość powikłań zakrzepowo-zatorowych znacznie wzrasta [6].

Najlepszą metodą leczenia CZZ jest jej zapobieganie [7]. Na szczególną uwagę zasługuje tu wykorzystanie heparyn drobnocząsteczkowych. Wstrzyknięte podskórnie stopniowo przechodzą do krążenia i wiązane przez komórki śródbłonka, działają przeciwzakrzepowo, poprawiając warunki reologiczne w mikrokrążeniu i powstrzymując powstawanie oraz rozwój skrzepliny żylnej. Heparyny drobnocząsteczkowe wywierają swoje działanie na wszystkie rodzaje śródbłonków naczyń, także w naczyniach mózgowych.

Śródbłonek naczyń mózgowych jest podstawowym elementem tworzącym tzw. bariery mózgowe. Bariery te wykształciły się z zadaniem oddzielenia struktur mózgowia od reszty tkanek ustroju i działają jak zróżnicowany filtr przenikalny dla jednych cząsteczek i substancji, a nieprzenikalny dla innych. Czynność barier mózgowych może być zmieniana, najczęściej w sposób niekorzystny, przez wiele czynników fizycznych, chemicznych, mechanicznych i biologicznych. Ze względu na coraz częstsze stosowanie heparyn drobnocząsteczkowych, z różnych wskazań, interesujące jest, czy leki z tej grupy, działając bezpośrednio na śródbłonek, zmieniają funkcje barier mózgowych. Wiele farmaceutyków powszechnie i każdego dnia stosowanych w anestezjologii i intensywnej terapii, podanych w sytuacji zwiększonej przepuszczalności barier mózgowych, może ingerować w stan równowagi układów neuroprzekaźnikowych na korzyść układów wzbudzających i zwiększać metabolizm mózgu.

Celem pracy była ocena wpływu profilaktyki przeciwzakrzepowej heparynami drobnocząsteczkowymi na czynność bariery krew – płyn mózgowo-rdzeniowy oraz wpływu dwóch różnych preparatów heparyn drobnocząsteczkowych, enoksaparyny i nadroparyny, na przepuszczalność tej bariery.

Metodyka

Badania wykonano u kobiet, które poddane zostały planowym operacjom w obrębie kończyn dolnych, narządów miednicy mniejszej i podbrzusza. Zabiegi te wykonano w znieczuleniu podpajęczynówkowym. Badania obejmowały kobiety w wieku powyżej 50 roku życia, co najmniej rok od daty menopauzy, które negowały przyjmowanie kiedykolwiek i w jakiejkolwiek postaci hormonalnej terapii zastępczej. Do badań włączono chore ASA I i II, które poinformowane o ich celu i przebiegu wyraziły na nie pisemną zgodę. Zgodę na przeprowadzenie badań wydała Komisja Etyki Badań Naukowych PAM (BN-001/35/02). Osoby ze stwierdzonymi w badaniu podmiotowym i/lub przedmiotowym chorobami, które mogłyby modyfikować funkcję barier mózgowych były wykluczane. Według kryterium stosowania lub nie profilaktyki przeciwzakrzepowej chore podzielono losowo na 3 grupy, każda po 36 osób. Grupę I stanowiły kobiety, u których zastosowano enoksaparynę (Clexane, Aventis Pharma, Francja) w dawce 20 mg. Grupę II – kobiety, u których zastosowano nadroparynę (Fraxiparine, GlaxoSmithKline, GB) w dawce 0,3 ml (2850 j.m. aXa). Grupę III, kontrolną, stanowiły chore, u których nie zastosowano profilaktyki przeciwzakrzepowej, ani placebo. Enoksaparynę lub nadroparynę podawano 12 h przed operacją.

Chorym pobierano jednorazowo 10 ml krwi żylnej i 2 ml płynu mózgowo-rdzeniowego (PMR). Krew pobierano w trakcie zakładania kaniuli dożylnej. PMR uzyskiwano po identyfikacji przestrzeni podpajęczynówkowej L_3-4 za pomocą igieł 25G pencil-point, przed podaniem 3-4 ml 0,5% roztworu bupiwakainy. Po pobraniu próbki PMR, ale przed podaniem środka znieczulającego przetaczano dożylnie 500 ml płynu Ringera. Warunkiem pobrania PMR do badań było zidentyfikowanie przestrzeni podpajęczynówkowej przy pierwszym dostępie. Uzyskaną po odwirowaniu krwi surowicę oraz PMR zamrażano do temperatury -18°C. Próbki kodowane były w taki sposób, by niemożliwe było ich rozpoznanie i przyporządkowanie do odpowiedniej grupy w trakcie diagnostyki laboratoryjnej. Oceny czystości próbek PMR dokonywano na podstawie ich wyglądu oraz wyniku próby benzydynowej przeprowadzanej w celu wykrycia cząstek hemu.

W zebranych próbkach surowicy krwi i PMR oznaczano stężenia albuminy i immunoglobuliny G (IgG). Badania wykonywano dwukrotnie, a ostateczny wynik był średnią z dwóch pomiarów. Przy oznaczeniu stężeń albuminy w surowicy krwi stosowano technikę kolorymetrii z zielenią bromokrezolową. Stężenie albuminy w PMR oraz IgG w surowicy krwi i w PMR oznaczano metodą immunonefelometrii kinetycznej na autoanalizatorze białek Array 360. W oparciu o wyniki oznaczeń stężeń albuminy i IgG w równocześnie pobranych próbkach surowicy krwi i w PMR obliczano wskaźniki przenikania dla albuminy (Q_Alb) i immunoglobuliny G (Q_IgG) korzystając ze wzoru:

[8, 9]

Wartości wskaźników przenikania dla albuminy i IgG wykorzystane zostały do oceny stanu czynnościowego bariery krew-płyn mózgowo-rdzeniowy. Wyniki zostały przedstawione w postaci wartości średniej z określeniem odchylenia standardowego i przedziału ufności dla średniej. Uzyskane wyniki badań oceniono statystycznie przy wykorzystaniu testu U-Manna-Whitneya. We wszystkich obliczeniach, jako graniczny przyjęto poziom istotności p=0,05.

Wyniki

Badaniami objęto 108 kobiet w wieku 69,6±7,8 lat (51-89). Nie stwierdzono istotnych różnic w wieku kobiet poszczególnych grup.

Średnie wartości współczynników przenikania albuminy (Q_Alb) i IgG (Q_IgG) dla poszczególnych grup kobiet przedstawiono w tabeli I. Różnice pomiędzy średnimi wartościami Q_Alb, uzyskanymi u badanych należących do grup I i II oraz I i III, były wysoce znamienne (p<0,001). Ocena statystyczna wypadła negatywnie, gdy porównywano ze sobą wyniki badań grupy II i III. Najwyższe wartości średnie Q_Alb stwierdzono w grupie chorych stosujących w profilaktyce przeciwzakrzepowej enoksaparynę, a najmniejsze w grupie kobiet, które otrzymały nadroparynę.

Tab. I. Porównanie średnich wartości wskaźników przenikania dla albuminy i immunoglobuliny G

Grupa	n	Wskaźnik przenikania dla albuminy			Wskaźnik przenikania dla immunoglobuliny G
Grupa	n	x?SD	-95%	+95%	x?SD	-95%	+95%
I	36	4,62?1,34	4,17	5,08	2,90?0,94	2,58	3,22
II	36	3,56?1,43	3,07	4,04	2,21?0,72	1,97	2,45
III	36	3,66?0,69	3,42	3,89	2,04?0,50	1,87	2,21
		P_I-II<0,001; P_I-III<0,001; P_II-III=NS			P_I-II<0,01; P_I-III<0,0001; P_II-III=NS

Podobne wyniki uzyskano przy ocenie Q_IgG. Istotną różnicę wartości stwierdzono pomiędzy wynikami badań grup I i II (p<0,01) oraz I i III (p<0,0001), ale nie grup II i III.

Dyskusja

Jedną z przyczyn pogorszenia funkcji barier OUN są zmiany zachodzące w strukturze i funkcjach śródbłonka naczyń mózgowych. Wiadomo, że heparyny drobnocząsteczkowe wywierają swoje działanie poprzez bezpośredni wpływ na śródbłonek. Próby ustalenia ewentualnej zależności czynności barier mózgowych od zastosowania lub odstąpienia od profilaktyki przeciwzakrzepowej przy wykorzystaniu heparyn drobnocząsteczkowych są więc uzasadnione. Jak wykazały przeprowadzone badania, heparyny drobnocząsteczkowe wywierają odmienny wpływ na czynność bariery krew-płyn mózgowo-rdzeniowy (BCSFB – Blood-Cerebrospinal Fluid Barrier). Średnie wartości Q_Alb i Q_IgG u kobiet grupy I były istotnie wyższe niż u kobiet grupy II i kontrolnej. Statystyczna znamienność tych różnic pozwala na stwierdzenie, że podanie enoksaparyny prowadzi do modyfikacji funkcji BCSFB. Przepuszczalność badanej bariery po podaniu enoksaparyny zwiększa się podczas gdy zastosowanie nadroparyny nie zmienia jej właściwości.

Znaczenia uzyskanych wyników nie umniejsza fakt, że pomimo wysoce znamiennych różnic, wartości bezwzględne wskaźników Q_Alb i Q_IgG we wszystkich badanych grupach mieszczą się w szerokim zakresie wartości prawidłowych. Omawiane badania wykonano jednak wyłącznie u osób zdrowych, bez objawów toczących się ostrych lub przewlekłych procesów chorobowych. Można spekulować, że wartości wskaźników przenikania dla badanych cząsteczek byłyby zdecydowanie wyższe, gdyby do projektu włączono chorych np. z zaawansowanym procesem miażdżycowym. Współistnienie kilku czynników, z których każdy z osobna prowadzić może do zmiany czynności barier mózgowych, zwiększa niebezpieczeństwo krytycznego ich otwarcia i odpowiadać może za pogorszenie czynności mózgowia oraz gorsze wyniki leczenia. Nawet w stanie zdrowia, wraz z upływem lat i z toczącymi się procesami starzenia, dochodzi do zwiększenia przepuszczalności barier mózgowych [8, 9].

Miejsce pobrania PMR do badań było oddalone od splotów naczyniówki w układzie komorowym mózgowia, głównego miejsca jego wytwarzania. Powstający PMR jest ciągle mieszany z już istniejącym. Ze względu na miejsce pobrania płynu, istotne znaczenie dla wyników badań miał czas, upływający od podania leku do pobrania jego próbki. W badaniach własnych czas ten wynosił 12 h, co jak się wydaje, pozwoliło na prawidłową interpretację uzyskanych wyników. Chore uczestniczące w projekcie miały możliwość chodzenia zarówno wieczorem, po podaniu heparyny drobnocząsteczkowej, jak i nazajutrz rano przed procedurą znieczulenia przewodowego, w trakcie której PMR był pobierany. Do oceny funkcji BCSFB wykorzystano albuminę i IgG. Są to związki wielkocząsteczkowe, które PMR osiągają tylko poprzez przechodzenie przez bariery mózgowe [10, 11, 12].

Wiadomo, że heparyny drobnocząsteczkowe wiążą się z komórkami śródbłonka znacznie słabiej niż inne leki. Średnia masa cząsteczkowa enoksaparyny (4500 Da) jest porównywalna z masą nadroparyny (4300 Da), jednak w jej strukturze jest istotnie większy odsetek łańcuchów o masie mniejszej niż 2500 Da [13, 14]. Różnice w wielkości cząsteczki heparyn drobnocząsteczkowych i ich masie cząsteczkowej mogą odgrywać rolę w modyfikowaniu funkcji BCSFB.

Enoksaparyna wiąże się z białkami osocza o 70-90% słabiej niż heparyny standardowe. Decyduje to o jej większej dostępności biologicznej przy stosowaniu mniejszych dawek leku. Enoksaparyna słabo wiąże się z komórkami śródbłonka, ale wystarczająco silnie wzbudza ich aktywność, silniej niż ma to miejsce w przypadku nadroparyny. Obydwie heparyny stymulują uwalnianie ze śródbłonka naczyń krwionośnych m.in. inhibitora czynnika tkankowego (TFPI – Tissue Factor Pathway Inhibitor), jednak po podaniu równoważnych dawek enoksaparyny i nadroparyny poziom TFPI we krwi jest istotnie wyższy w przypadku zastosowania enoksaparyny.

Niniejsze doniesienie o stabilizującym funkcje barier mózgowych działaniu nadroparyny nie jest pierwszym, sugerującym możliwość ochronnego działania heparyn na OUN. Już wcześniej wykazano, że podanie heparyny zmniejsza neurologiczne następstwa doświadczalnego udaru mózgu spowodowanego zatorem powietrznym naczyń tętniczych mózgowia u królików [15]. Opisywany też jest ochronny wpływ enoksaparyny na OUN przy wywołanych doświadczalnie udarach i urazach mózgowia szczurów, jednak fakt, że badania te były prowadzone a następnie opublikowane przez firmę produkującą enoksaparynę nakazuje ostrożność w ich interpretacji [16, 17]. Dodatkowo, bezkrytyczna ekstrapolacja danych doświadczalnych na człowieka może być źródłem wielu błędów. Przykładem może być eksperyment przeprowadzony na szczurach, które poddano TBI ( Traumatic Brain Injury). Stwierdzono, że różne, często zupełnie przeciwne wyniki badań zależeć mogą od stosowanej anestezji, techniki wywoływania TBI, czy od metody oceny czynności wykonywanych przez zwierzęta [18].

Wiele prac zwraca uwagę na przeciwzapalne działanie nadroparyny. Udowodniono, że oprócz działania przeciwzakrzepowego lek ten wywiera efekt immunomodulacyjny i przeciwproliferacyjny. Działanie nadroparyny wynikać ma z jej wpływu na śródbłonek, czynniki wzrostu i reakcje immunologiczne. Dowiedziony też został wpływ nadroparyny na hamowanie proliferacji mięśni gładkich, na komórki zapalne, zwłaszcza limfocyty oraz na hamowanie akumulacji eozynofilów. Po zastosowaniu nadroparyny obserwowano istotne zmniejszenie cytologicznych i histologicznych objawów zapalenia, mniejszą liczbę komórek zapalnych, w tym neutrofili, limfocytów i makrofagów. Zmniejszała się też aktywność prozapalna tych komórek. Podanie nadroparyny modyfikowało procesy zapalne, a siła tej modyfikacji zależała od dawki leku [19, 20]. Działania przeciwzapalnego nie stwierdzono po zastosowaniu heparyn klasycznych.

Mechanizm przeciwzapalnego działania nadroparyny nie jest w pełni wyjaśniony. Z dużą dozą pewności można założyć, że polega on na wpływie leku na różne etapy zapalenia, począwszy od akumulacji komórek zapalnych i uwalniania z nich mediatorów a skończywszy na czynnikach wzrostu i procesach wytwórczych. W przypadku neuropatologii działanie przeciwzapalne to prawdopodobieństwo poprawy funkcji barier śródbłonkowych. Przeciwzapalne działanie nadroparyny może odpowiadać za wyniki badań własnych i tłumaczyć jej działanie na BCSFB. Twierdzenie to, dla swojego ostatecznego potwierdzenia wymaga dodatkowych badań doświadczalnych.

Stosowaniu profilaktyki przeciwzakrzepowej u chorych z ryzykiem zwiększonej przepuszczalności barier mózgowych towarzyszy dylemat właściwego jej doboru. Odpowiednia decyzja oparta być powinna na właściwej wiedzy, roztropności i czujności lekarza, który ją podejmuje.

Wnioski

1. Heparyny drobnocząsteczkowe podawane w profilaktyce przeciwzakrzepowej wywierają wpływ na czynność bariery krew-płyn mózgowo-rdzeniowy.

2. Enoksaparyna znamiennie podwyższa wartości wskaźników przenikania dla albuminy i immunoglobuliny G przez barierę krew-płyn mózgowo-rdzeniowy.

3. Nadroparyna nie zmienia przepuszczalności bariery krew-płyn mózgowo-rdzeniowy dla albuminy i immunoglobuliny G.

Polecane książki z księgarni medycznej BORGIS:

Anestezjologia kliniczna z elementami intensywnej terapii i leczenia bólu t.1/2

Anestetyczne środki wziewne przewodnik

Anestezjologia i intensywna terapia

Piśmiennictwo

1. Kroegel C, Reissig A: Principle mechanism underlying venous thromboembolism: epidemiology, risk factors, pathophysiology and pathogenesis. Respiration 2003; 70: 7-30.

2. White RH: The epidemiology of venous thromboembolism. Circulation 2003; 107(23 Suppl. 1): 14-18.

3. Bergqvist D: Low molecular weight heparin for the prevention of venous thromboembolism after abdominal surgery. Br J Surg 2004; 91: 965-974.

4. Davis JD: Prevention, diagnosis, and treatment of venous thromboembolic complications of gynecologic surgery. Am J Obstet Gynecol 2001; 184: 759-775.

5. White RH, Zhou H, Romano PS: Incidence of symptomatic venous thromboembolism after different elective or urgent surgical procedures. Thromb Haemost 2003; 90: 446-455.

6. White RH, Zhou H, Gage BF: Effect of age on the incidence of venous thromboembolism after major surgery. J Thromb Haemost 2004; 2: 1327-1333.

7. Rahim SA, Panju A, Pai M, Ginsberg J:Venous thromboembolism prophylaxis in medical inpatients: a retrospective chart review. Thromb Res 2003; 111: 215-219.

8. Garton MJ, Keir G, Vijaya LM, Thompson EJ:Age-related changes in cerebrospinal fluid protein concentration. J Neurol Sci 1991; 104: 74-80.

9. Pakulski C, Drobnik L, Millo B: Age and sex factors modifying the function of the blood-cerebrospinal fluid barrier. Med Sci Monit 2000; 6: 314-318.

10. Hornig CR, Busse O, Dorndorf W, Kaps M: Changes in CSF blood-brain barrier parameters in ischaemic cerebral infarction. J Neurol 1983; 229: 11-16.

11. Reiber H: Flow rate of cerebrospinal fluid (CSF) – a concept common to normal blood-CSF barrier function and to dysfunction in neurological diseases. J Neurol Sci 1994; 122: 189-203.

12. Seyfert S, Faulstich A: Is the blood-CSF barrier altered in disease? Acta Neurol Scand 2003; 108: 252-256.

13. Morris TA, Marsh JJ, Konopka R, Pedersen CA, Chiles PG: Anti-thrombotic efficacies of enoxaparin, dalteparin, and unfractionated heparin in venous thrombo-embolism. Thromb Res 2000; 100: 185-194.

14. O´Shaughnessy DF: Haemostasis and thrombosis: current clinical practice: low-molecular-weight heparins in the prophylaxis and treatment of thrombo-embolic disease. Hematology 2000; 4: 373-380.

15. Ryu KH, Hindman BJ, Reasoner DK, Dexter F: Heparin reduces neurological impairment after cerebral arterial air embolism in the rabbit. Stroke 1996; 27: 303-309.

16. Mary V, Wahl F, Uznan A, Stutzman JM: Enoxaparin in experimental stroke: neuroprotection and therapeutic window of opportunity. Stroke 2001; 32: 993-999.

17. Wahl F, Grosjean-Piot O, Bareyre F, Uzan A, Stutzmann JM: Enoxaparin reduces brain edema, cerebral lesions, and improves motor and cognitive impairments induced by a traumatic brain injury in rats. J Neurotrauma 2000; 17: 1055-1065.

18. O´Connor CA, Cernak I, Vink R: Interaction between anesthesia, gender and functional outcome task following diffuse traumatic brain injury in rats. J Neurotrauma 2003; 20: 533-541.

19. Krasnowska M, Kwaśniewski A, Rabczyński J, Fal A, Kuryszko J: Effect of heparin on the course of sulphur dioxide induced bronchitis in rats. Arch Immunol Exp 1998; 46: 17-24.

20. Zak-Nejmark T, Krasnowska M, Jankowska R, Jutel M: Heparin modulates migration of human peripheral blood mononuclear cells and neutrophils. Arch Immunol Ther Exp 1999; 47: 245-249.

otrzymano: 2006-07-18
zaakceptowano do druku: 2006-08-17

Adres do korespondencji:
*Cezary Pakulski
Oddział Kliniczny Anestezjologii, Intensywnej Terapii i Medycyny Ratunkowej PAM
ul. Unii Lubelskiej 1, 71-252 Szczecin,
tel. 0-91 425-35-81, tel./fax.: 0-91 425-35-84
e-mail: cezary.pakulski@wp.pl

Anestezjologia Intensywna Terapia 4/2006

Powrót na górę strony

Pozostałe artykuły z numeru 4/2006:

- reklama -