Články a aktuality 2012 - 2018

Sepse vzniká složitou interakcí invadujících mikroorganizmů s imunitním systémem hostitele.

U těžké sepse proto postupně dochází ke komplexní a neadekvátní systémové aktivaci imunitního systému i hemostázy  s možností rozvoje diseminované intravaskulární koagulace (DIC), což může vyústit v multiorgánové selhání s vysokou mortalitou. V iniciální fázi septického pochodu nemusí být známky aktivace obou systémů zřetelně patrny, avšak je lze zachytit podrobnějším laboratorním vyšetřením a hranice mezi adekvátní a neadekvátní stimulací nemusí proto být  zcela ostrá. Existuje vztah mezi dynamikou rozvoje změn koagulace během 1. dne hospitalizace a mortalitou pacientů v sepsi a změny hemostázy mohou předcházet závažným orgánovým dysfunkcím. Těžká sepse je definována v tabulce 1 (Bernard 2001) .

Dospělý pacient (nad 18 let)
Prokázaná nebo předpokládaná infekce	Přítomnost leukocytů v normálně sterilní tělní tekutině (moč, CSF..etc) Perforace v GIT RTG pneumonie, purulentní sputum Ascendentní cholangoitis,nebo jiný sy. spojený s vysokým rizikem sepse
Alespoň tři z  kritérií SIRS	Teplota jádra méně jak 36°C, nebo více jak 38°C Tachykardie > 90/min (vyjímky: NEHODNOTIT  u jiných onemocnění s tachykardií a u nemocných s léčbou, blokující tachykardii) Dechová frekvence ≥ 20/min, nebo PaCO2 ≤ 32 torr nebo nutnost plicní ventilace Leukocyty nad 10,000/mm3 nebo pod 4 000/mm3, nebo více jak 10% nezralých forem granulocytů
Dysfunkce aspoň jednoho z uvedených orgánů/systémů	Oběh - nutnost podávání farmakologické podpory k udržení cílové hodnoty krevního tlaku přes zavedenou infuzní léčbu (arteriální systolický tlak nad 90 torr, SAP ≥ 70 mm Hg, pokles systol.TK o více jak 40 torr, pokles systol.tlaku o více jak 2 SD vzhledem k věku) Dýchání – poměr PaO2/FIO2<250, pokud je přítomen ještě další dysfunkční orgán, nebo < 200, pokud selhávají pouze plíce Ledviny – diuréza pod 0,5 ml/kg/h i při adekvátním preloadu, nebo 2x zvýšená koncentrace kreatininu Hematologický systém- trombocyty pod 80 G/l nebo pokles trombocytů o 50% v průběhu tří dní Metabolizmus – nevysvětlitelná metabolická acidóza (pH ≤ 7,3), nebo deficit bazí ≥ 5,0 mmol/l ve spojení s hodnotou laktátu 1,5x vyšší, než je normální hodnota v laboratoři

Tabulka 1. - definice těžké sepse (Bernard 2001)

Zkratky: RTG – rentgenové vyšetření, SAP – střední arteriální tlak SD – směrodatná odchylka

Je třeba zdůraznit, že v literatuře existují i mírně odlišná kritéria diagnostiky sepse a těžké sepse, do uvedeného schématu nebyly kupodivu zahrnuty známky selhávání jater a CNS. Vztahy mezi aktivací hemostázy a imunitního systému jsou velmi komplexní a pouze částečně známy, oba systémy jsou vzájemně těsně provázány a mohou se výrazně oboustranně ovlivňovat (obousměrný „crosstalk“ neboli bimodální interakce mezi oběma systémy). Fyziologický význam těchto vazeb spočívá nejspíše v koordinované obraně proti infekci a krvácení při narušení integrity organizmu. Např. u traumatu může imunitní systém eliminovat choroboplodné zárodky zatímco hemostáza blokuje krvácení a zároveň vytváří fibrinový val ohraničující místo možné invaze mikroorganizmů čímž může zabraňovat generalizaci procesu. Tyto obranné mechanizmy však při hyperaktivaci mohou organizmus poškozovat.

Při sepsi jsou aktivovány celulární systémy krve – polymorfonukleární leukocyty, lymfatický systém, monocyty, destičky; navíc je aktivován i endotel, monocyto-makrofágový systém a hepatocyty. Aktivace T- i B-lymfocyctů a monocytů má za následek produkci celé řady cytokinů (TNFalfa, IL1, IL6, IL 8, IL 12, interferonů, růstových faktorů aj.) a protilátek až k obrazu tzv. „cytokinové bouře“, vedoucí zpětnou aktivací imunitního systému až k stavu SIRS (systemic inflammatory response syndrom)  – tj. uvolněné cytokiny pozitivními zpětnými vazbami a v mnoha případech i autoindukcí dále prohlubují dysregulaci zánětlivé odpovědi. Prozánětlivé cytokiny přispívají k další prokoagulační aktivaci endotelu s expresí tkáňového faktoru a depresí endogenní produkce aktivovaného proteinu C. Po počátečním povzbuzení (vzestup tPA) fibrinolýzy dochází následně k její protrahované  depresi (vzestup PAI).Endotel rovněž produkuje řadu cytoadhezivnívh molekul, usnadňující „rolling“ a pak i pevnou vazbu polymorfonukleárů na endotelie. Hemokoagulace je aktivována expresí tkáňového faktoru (TF) na monocytech, endoteliích i v oblasti případného traumatu. Zároveň dochází k „downregulaci“ důležitých antitrombotických molekul TM (trombomodulinu) a EPCR (endoteliálního protein C receptoru).Vznikající trombin aktivuje trombocyty, endotelie i leukocyty a pozitivní zpětnou vazbou (aktivace faktorů V, VIII, XI) podporuje svou další generaci. Trombocyty jsou aktivovány i v místech traumatu a dále adherují na aktivovaný endotel se zvýšenou expresí cytoadhezivních molekul (např. P-selektin na endotelu i trombocytech). Aktivované buňky produkují prohemostatické mikrovesikuly, které vydatně přispívají k rozvoji hyperkoagulačního stavu. Značný význam má i aktivace nespecifické imunitní odpovědi v podobě nastartování klasické i alternativní cesty stimulace komplementové kaskády. V pokusech na zvířatech byly blokací komplementu (blokáda C3 konvetrázy – compstatin) zmírněny nejen koagulační změny, ale i pochody,  vedoucí k SIRS a MOF.  V literatuře je diskutována i otázka možné léčebné indikace C1-inhibitoru (C1INH), který krom blokády klasické cesty aktivace komplementové kaskády inhibuje i aktivaci koagulace a fibrinolýzy a tlumí vliv endotoxinu v sepsi přímou interakcí s aktivací leukocytů tímto bakteriálním lipopolysacharidem. Nelze nezmínit, že imunitní systém v sepsi generuje i řadu protizánětlivých cytokinů (např. IL4, IL10, IL13), což může paradoxně dysregulaci zánětlivé odpovědi dále prohloubit (navzdory systémové aktivaci imunitní odpovědi snížená obranyschopnost proti infekci). Podrobnější rozbor této zajímavé problematiky je mimo rámec tohoto sdělení.

Aktivaci imunitního systému s následným prokoagulačním přeladěním endotelu následuje další a hlubší aktivace hemostázy s potenciálně fatálním zhoršením mikrocirkulace v orgánovém oběhu (MOF mebo MODS – multiorgan failure nebo multiorgan dysfunction syndrome). Je dobré zde zmínit, že pacienti s DIC na bázi závažné sepse mohou mít jen mírné nebo téměř žádné krvácivé projevy a mohou umírat na MODS/MOF. Až u poloviny těchto nemocných lze detekovat normální nebo zvýšenou hladinu fibrinogenu, paralelně s vzestupem PAI (výrazná deprese fibrinolýzy).

 

Obr. 1  Patogenese DIC a MOF

Legenda: PC – protein C, AT- antitrombin, TFPI – tissue factor pathway inhibitor, SIRS – systemic inflammmatory response syndrome, MODS – multiorgan dysfunction syndrome, TF – tkáňový faktor, PAI-1 – plazminogen aktivátor inhibitor -1

Diagnóza syndromu DIC je obtížná a není celosvětově sjednocena, existují různé skórovací systémy DIC  a největší význam má přítomnost základního onemocnění (DIC je syndrom!), dynamické hodnocení změn krevního obrazu (včetně počtu trombocytů), základní koagulace (aPTT, PT, FBG, TT), aktivity antitrombinu a dynamiky koagulačních změn, včetně změn koncentrace molekulárních markerů koagulace (nejdostupněji D-dimerů, výzkumné laboratoře sledují i vývoj aktivace trombocytů, protrombinu, fibrinolýzy, štěpy, související s působením trombinu na molekuly fibrinogenu apod.). Přehled molekulárních markerů hyperkoagulace přináší tabulka 2,

Aktivační fragmenty	Protrombinový fragment 1+2, fibrinopeptid A+B
Fibrinové monomery	Etanolgelifikační test, protaminsulfátový test, FM imunochemicky; aglutinace ery,potažených FM
Komplexy serinových proteáz	Trombin-antitrombin komplexy, plazmin-antiplazmin komplexy, komplex tPA/PAI
Fibrinogen/fibrin degradační produkty	FDP, D-dimer, fragment Bß1-42, Bß15-42
Aktivace destiček	ß-tromboglobulin, destičkový faktor 4, 6-keto-prostaglandin F1α, cytoflowmetrie destiček (aktivační antigeny na povrchu trombocytů)
Aktivace endotelu	Von Willebrandův faktor antigen, velké multimery von Willebrandova faktoru
Poškození endotelu	Endotelin, solubilní trombomodulin
Aktivace RES (SIRS)	CRP, tumor-necrosis factor α, interleukiny,proklacitonin, cytoflowmetrie leukocytů

 

Tabulka 2. - molekulární markery hyperkoagulace

Legenda: FM – fibrinové monomery, tPA – tkáňový aktivátor plazminogenu (tissue-type plasminogen activator), PAI – plasminogen activator inhibitor, FDP – fibrinogen/fibrin degradační produkty, GP – gykoprotein, CRP – C-reaktivní protein

skórovaní systém ISTH z roku 2004 je zobrazen v tabulce 3.

Základní onemocnění (sepse, polytrauma, gynekologické komplikace apod.)	Neskóruje se. Není-li však přítomno, dále se nevyšetřuje
Počet destiček Nad 100 G/l Pod 100 G/l Pod 50 G/l	0 bodů 1 bod 2 body
Vzestup FDP,FM nebo DD       v normě                                                    Středně zvýš .                                                   Vysoké	0 bodů 2 body 3 body
Protrombinový čas           delší o < 3 sec                                           delší o < 6 sec                                           delší o > 6 sec	0 bodů 1 bod 2 body
Fibrinogen                         nad 1g/l                                            pod 1g/l	0 bodů 1 bod
SKÓRE:                                       ≥ 5                                                      < 5	Kompatibilní s dg.DIC „overt DIC“ DIC nepotvrzen, v případě klinického podezření opakovat denně po 1-2 dny

 

Tabulka 3. - skóre pro diagnózu sy.DIC (Levi 2004)

Bick uvádí míru spolehlivosti jednotlivých laboratorních testů – testy jsou dle tohoto kritéria seřazeny v tabulce 4.

Vysoce senzitivní          F1+2                                        DD                                        AT                                        FM                                        FPA+B                                        PF4, ßTG                                         FDP

Středně senzitivní           počet destiček                                          Protaminsulfátový test, etanolegelifikační test                                          TT

Málo senzitivní testy       FBG                                           PT                                            aPTT                                            RT

 

Tabulka 4. - senzitivita laboratorních testů pro diagnózu DIC (Bick 2002)

Legenta F1+2 - protrombinvý fragment 1+2; DD – d-dimery; AT – antitrombin; FM – fibrinové monomery; SF – solubilní fibrin; FPA+B – fibrinopeptid A + B; PF4 – paltelet factor 4; ßTG – beta-tromboglobulin; FDP – fibrinogen/fibrin degradační produkty; TT – trombin time; FBG – fibrinogen, PT –prothrombin time; aPTT activated partial thromboplastin time; RT – reptilase time

Pozor! Specifita všech testů je nízká, neexistuje žádný test, který by byl specifický pro DIC.

Testy jsou seřazeny podle klesající míry senzitivity.

Stojí za zmínku, že globální koagulační testy jsou v tomto ohledu nejméně spolehlivé, ač na nich staví většina skórovacích schémat. Nutno si dále uvědomit, že žádný jednotlivý laboratorní test není specifický pro DIC, vždy nutno hodnotit zároveň komplexně kliniku a sledovat dynamiku vývoje prováděných vyšetření.

Zcela schematicky lze rozvoj syndromu DIC rozdělit do několika fází, přičemž nutno zdůraznit, že názory jednotlivých autorit na toto třídění se mohou lišit. Prvá fáze představuje iniciační nebo aktivační stádium DIC (někteří autoři zde hovoří o tzv. „pre-DIC, compensated DIC“) se subklinickým průběhem DIC, kdy jsou globální koagulační testy (aPTT, PT) a fibrinogen v normě, nebo mohou být tyto koagulační testy dokonce zkráceny (výraz hyperkoagulace) s reaktivně zvýšeným fibrinogenem a někdy i trombocytózou. V tomto stádiu v klinickém obraze dominují příznaky základního onemocnění, laboratorně lze zachytit pozitivitu molekulárních markerů hyperkoagulace, nejčastěji D-Dimerů (DD) – téměř ve všech laboratořích dostupné vyšetření.Novou metodou k detekci DIC v aktivační fázi je sledování tzv. bifázické vlny při měření změn světelné transmitance vyvolané koagulací na analyzátoru MDA 180 Organon Teknika. Progrese tohoto obrazu má negativní prognostickou hodnotu i při neprodlužování globálních koagulačních testů měřených na tomto přincipu. Bifázická vlna je generována komplexem C-reaktivního proteinu s VLDL [22]. Iniciální stádium DIC může a nemusí přejít do „overt DIC“ – záleží zde na dynamice základního onemocnění. Ve fázi manifestního DIC („overt DIC“) vídáme pestrý klinický a laboratorní obraz – pacienti mohou vykazovat trombohemoragické příznaky – vedle různě vyjádřených krvácivých projevů (petechie, sufuze, krvácení do hemoragických bul, slizniční krvácení, pooperační krvácení aj.) jsou známky mikroangiopatických trombotizací i makrotrombóz kdekoli v cirkulaci. Krvácivé projevy v tomto stádiu DIC mohou způsobeny konzumpcí koagulačních faktorů, trombocytopenií a získanou trombocytopatíí (degranulace trombocytů v mikrocirkulaci), antiagregačním a antipolymerizačním účinkem FDP, získanou vaskulopatií a poruchou endoteliální bariéry, krvácením do nekrotických ložisek a konečně hyperfibrinolýzou (plazminémie) a hyperproteolýzou (elastázy leukocytů). Lze však zdůraznit, že v sepsi dominuje spíše hypofibrinolýza (po počátečním zvýšením produkce tPA nastupuje protrahovaná syntéza a uvloňování PAI-1). Konzumpce přirozených inhibitorů (AT,PC/S) a prokoagulační přeladění endotelu (snížení exprese TM a EPCR, zvýšení exprese TF) a leukocytů (např.exprese TF na membránách monocytů) nadále zhoršuje poruchy mikrocirkulace s možností selhávání tkáňové perfuze s rozvojem orgánového selhávání (MODS, MOF). Laboratorně lze detekovat mikroangiopatickou anémii (schistocyty v nátěru), trombocytopenii, prodloužení globálních koagulačních testů (aPTT, PT,TT) - cca 50-60% nemocných v tomto stádiu však nemusí vykazovat prodloužení globálních koagulačních testů, které mohou být i zkrácené. Dále může být detekován pokles koncentrace fibrinogenu, snížení hladiny AT, zvýšení koncentrace FDP a/nebo DD. Změny krevního obrazu, počtu trombocytů a dynamiku výsledků globálních koagulačních testů a aktivitu AT nutno hodnotit v kontextu s klinickým obrazem a sledovat trendy těchto vyšetření v čase. Zvýšená generace trombinu může vést zpětnou aktivací hemostázy (trombin aktivuje FXI, FVIII, FV, leukocyty, endotelie i trombocyty – pozitivní zpětné vazby) k obrazu „circulus vitiosus“ kdy jsou nadále prohlubovány projevy hyperkoagulace i krvácení.  Při další progresi poruch mikrocirkulace (pokračující závažný infekt s další aktivací zánětu i hemostázy) může SIRS s projevy DIC dospět do fáze ireverzibilních změn s katastrofálním vyústěním (i v současnosti na závažnou sepsi zmírá 40 až 80% pacientů). Jednotlivé fáze DIC se však mohou navzájem překrývat, navíc DIC může proběhnout fulminantně (fulminant DIC, catastrophic DIC) s rychlou progresí klinického i laboratorního obrazu. Velkou roli hrají i další onemocnění, které mohou DIC potencovat a/nebo výrazně přispívat k tíži klinického obrazu (polytrauma, velké operace, imunodeficity, preexistující hemoragické syndromy – např. cirhóza; dále těžký diabetes, malignity apod.) Jistý přínos v monitoraci DIC lze spatřit ve využití „bedside“ globálních testů, zejména v sériovém měření trombelastogramu (TEG), s možnou detekcí hyper- i hypokoagulace, podíl poruchy destičkové složky (trombocytopenie/-patie) a hyperfibrinolýzy a/nebo hyperproteolýzy .

Z terapeutického hlediska se zdá, že v iniciální fázi rozvoje DIC je indikována léčba hepariny k zabránění progrese poruch mikrocirkulace, samozřejmě spolu s léčbou infekce, podporou cirkulace aj. Problémem je, že tato fáze sy. DIC často uniká pozornosti lékaře. Ve fázi manifestního DIC se snažíme zvládnout eventuelní krvácivé projevy a navíc přetnout výše popsaný „circulus vitiosus“ aktivace zánětu i hemostázy. Těžištěm léčby hemoragií je mimo zábrany další aktivace hemostázy (stopnutí konzumpce koagulačních faktorů i inhibitorů) substituční terapie – erytrocytární transfuze (těžší anémie podporuje krvácení), transfuze trombocytů při poklesu pod 50 nebo 30 G/l, fibrinogen při poklesu pod 1,5 g/l, čerstvá mražená plazma v množství 10-30 ml/kg, ev. kryoprotein (obsahuje komplex FVIII/von Willebrandův faktor, fibrinogen, FXIII). Obava z „přilévání oleje do ohně“ aplikací plazmy a  krevních derivátů je dle současných znalostí nedostatečně potvrzována. U život ohrožujících krvácení lze indikovat podání rekombinantního aktivovaného faktoru VII (rhFVIIa – NovoSeven). Indikaci však nutno pečlivě zvážit ve světle možné potenciace hyperkoagulace, Snahou o ovlivnění hyperkoagulace jsou motivovány přístupy, indikující podávání přirozených inhibitorů hemostázy. Nejstarším postupem je aplikace koncentrátů AT, nověji rhAPC. Pokud podáváme AT, snažíme se hladinu navýšit alespoň na 80%, při vysokodávkované léčbě až na 120%. Poslouží zde výpočet, kdy 1UI AT/kg  zvýší koncentraci AT u DIC o cca 0,5-1%. Poločas AT, který obnáší u zdravého člověka cca 2-3 dny, se u DIC zkracuje na 6-12 hod, nutno tedy podávat udržovací dávky cca 500 – 1000 UI po 6-12 h při monitorování hladiny AT. Zatím největší multicentrická studie podání vysokých dávek AT (30 000 UI/4dny)  u závažné sepse (Kybersept) bohužel jednoznačně nepotvrdila benefit této léčby, při analýze podskupin se však zdá, že této léčby mohou profitovat nemocní bez současného podávání heparinu. Problematika podávání přirozených inhibitorů koagulace je rozvedena i níže (klinické studie). Laboratorní kontroly u DIC (KO+TRC, aPTT, FBG, PT AT, event.DD) nutno provádět minimálně 2x denně a posuzovat dynamiku změn těchto parametrů. Souhrn terapeutických postupů, ovlivňujích hemostázu u DIC je ilustrován v tabulce 5.

	Výhoda, dávka	Nevýhoda
FFP (fresh frozen plasma)	Vybalancovaný poměr pro- a antikoagulačních faktorů. Podáváme cca 10-30 ml/kg	Riziko objemového přetížení cirkulace, vzácně potransfuzní reakce, riziko infekce
Trombocytární transfuze	Dodání funkčních destiček při těžké trombocytopenii a/nebo trombocytopatii s krvácením (u poklesu cca pod 30 G/l, u výrazných krvácení i pod 50 G/l)	Možnost potransfuzních reakcí
Erytrocytární transfuze	Korekce hemoglobinu nad 80 g/l (i více dle věku a stavu pacienta). Těžká anémie potencuje krvácení!	Možnost potransfuzních reakcí
Fibrinogen	Korekce spotřebovaného fibrinogenu (nad minimálně 1,0 g/l).Objem plazmy představuje cca 5% tělesné váhy, lze proto vypočítat dávku FBG na objem plazmy	Možnost potenciace DIC se nově nepotvrzuje
Kryoprotein	Zdroj fibrinogenu (více nebo rovno 140 mg v jedné TU) FXIII, komplexu vWF/FVIII (cca 80-100 UI)	Možnost potenciace hyperkoagulace (nově spíše nepotvrzována), vzácně potransfuzní reakce
PCC – koncentráty faktorů protrombinového komplexu (např. Prothromplex)	Korekce deficitu faktorů protrombinového komplexu (výrazně prodloužený PT) 25-50 UI/kg jako bolus, pak eventuelně udrž.dávky cca po 6-8h (poloviční)	Reálné riziko potenciace hyperkoagulace, nutno podávat až po korekci hladiny AT
AT	Korekce na minimálně 80%. Vedle antikoagulačního i výrazný protizánětlivý účinek	Možnost potenciace krvácivých projevů, pokud je zároveň podáván heparin
PC koncentrát	Korekce deficitu PC u purpura fulminans, nad 80%	Nemá
rhAPC	Antikoagulační, protizánětlivý, antiapoptotický a cytoprotektivní účinek	Potenciace krvácení, není jednoznačně přijímán v terapii závažné sepse. Není indikován u pacientů s APACHE skóre pod 25 a jen jedním selhávajícím orgánem. Nově však preparát Xigris stažen pro neprokázanou účinnost z trhu (viz text)!
Hepariny (UFH,LMWH)	Antikoagulační účinek, prevence VTE	Potenciace krvácení, urychlení degradace AT, heparin steal (viz text)
NovoSeven (rekombinantní humánní faktor VIIa – rhFVIIa). Pouze z vitální indikace u život ohrožujícího krvácení.	Masívní zástava krvácení. Dávka úvodně 90-120 ug/kg, pak po 2-6 h cca 90 ug/kg. Účinný zvláště u polytraumat a gynekologicko-porodnických komplikací	Protrombotický potenciál překvapivě relativně nízký (pod 1% pacientů)

 Tabulka 5. - terapeutické modality u DIC

Seznam zkratek: FFP – fresh frozen plasma, vWF – von Willebrandův faktor, TU – transfuzní jednotka (transfusion unit), PCC – prothrombin complex concentrate, AT – antitrombin, PC – protein C, rhAPC – rekombinantní humánní aktivovaný PC, UH – nefrakcionované hepariny (unfractionated heparins), LMWH – nízkomolekulární hepariny (low molecular weight heparins), VTE – venózní tromboembolie

Otázka indikace podávání nízkých dávek heparinu nebo nízkomolekulárních heparinů je dodnes široce diskutována. Mohlo by být indikováno v iniciální fázi DIC a/nebo u „low-grade“ subakutního nebo chronického DIC. Ve fázi manifestního DIC mohou hepariny potencovat krvácení a dále mohou zabraňovat vazbě AT na glykosaminoglykany endotelu („heparin steal effect“) s blokádou protizánětlivého efektu antitrombinu (AT potencuje liberaci prostacyklinu z endotelií). Hepariny navíc urychlují degradaci AT elastázami leukocytů. Řada autorů však hepariny u septických pacientů nadále indikuje (prevence venózní tromboembolie u těchto nemocných se sníženou mobilitou na JIP), včetně ACCP 2008 doporučení 1A. Studie XPRESS  neprokázala zhoršení přežívání u pacientů s kombinovanou léčbou rhAPC a LMWH (viz níže).

Zdravý organizmus disponuje několika obrannými mechanizmy proti rozvoji SIRS, DIC a MODS/MOF. Vedle produkce protizánětlivých cytokinů a řady jiných imunoregulačních molekul (např. IL-4,IL-10, IL-13, monocyty/makrofágy inhibující faktor a pod.) jsou to především přirozené inhibitory koagulace, které mimo inhibice koagulace vykazují i výrazné protizánětlivé a cytoprotektivní účinky. Snahy o ovlivnění SIRS podáváním biologicky aktivních molekul (přímé ovlivnění cytokinové sítě) zatím nebyly shledány jednoznačně přínosnými. Uvádí se, že v sepsi je uvolňováno do cirkulace a/nebo exprimováno na buněčných membránách více jak 150 regulačních molekul.

Aktivovaný protein C (APC) je jedním z hlavních regulačních faktorů hemostázy s prokázaným protizánětlivým a antiapoptotickým účinkem. Trombin po navázaní na endotelilální receptor trombomodulin (TM) ztrácí většinu svých prohemostatických a prozánětlivých aktivit a mnohonásobně je urychlena jeho schopnost aktivovat protein C (PC). Tato reakce je dále urychlována vazbou PC na EPCR (endothelial PC receptor). APC ve spolupráci se svým kofaktorem proteinem S (PS) enzymaticky štěpí aktivované faktory V a VIII na hemostaticky neúčinné fragmenty. APC navíc potencuje fibrinolýzu nejspíše vazbou plazminogen aktivátor inhibitoru-1 (PAI-1). Zvýšená aktivita PAI-1 je u závažné sepse běžná. Protizánětlivý a antiapoptotický účinek APC se uplatňuje jak nepřímo přes inhibici generace trombinu, tak i přímo nejpravděpodobněji ovlivněním trombinového receptoru PAR1 (protease activated receptor 1) na povrchu granulocytů, monocytů a endotelií. Pro štěpení PAR1 aktivovaným proteinem C je nutná vazba APC na EPCR. Pokud je PAR1 štěpen trombinem, dochází naopak k aktivaci buněk. Trombomodulin obsahuje ve své molekule několik domén, hrajících důležitou roli jak v regulaci hemostázy, tak i zánětu. TM urychluje aktivaci TAFI (thrombin activatable fibrinolysis inhibitor) trombinem, jeho lektinu podobná doména (lectin-like domain) má výrazný protizánětlivý účinek. Aktivovaný TAFI tlumí fibrinolýzu odštěpením lyzinových a glutaminových zbytků z fibrinu (vazebná místa fibrinu pro tkáňový aktivátor plazminogenu a plazminogen) a tlumí i zánět štěpením bradykininu, C5a  a osteopontinu. TM navíc tlumí aktivaci komplementové kaskády. Zajímavý je průkaz přechodného antibakteriálního efektu PC v modelu E.coli vyvolané peritonitis myší. Bylo prokázáno zvýšené riziko smrti u nemocných s poklesem PC pod 40% normy (odds ratio 2,75). Liawová  et. al. sledovali generaci endogenního APC u skupiny nemocných v sepsi a nalezli  korelaci mezi hodnotami endogenního APC a  přežíváním, přičemž pacienti se shodným celkovým PC se mnohdy lišili právě v hodnotách generovaného APC.

 

Obr. 2 Systém proteinu C

Legenda : PCa – protein C aktivovaný, VIIIa,Va – aktivované faktory, VIII,Vi – rozštěpené (inhibované) faktory EPCR – endotelial PC receptor, PS – protein S, V- neaktivovaný FV

Antitrombin (AT) tvoří komplexy se serinovými proteázami koagulační kaskády. Tyto inhibiční reakce jsou mnohonásobně urychlovány pro vazbě AT na glykosaminoglykany (GAG) - endogenní GAG na povrchu endotelií nebo léčebně podané hepariny. AT vykazuje i protizánětlivý účinek (nepřímo přes inhibici hemostázy, přímo po navázání na GAG endotelu dochází ke zvýšené generaci prostacyklinu). Podávání heparinů urychluje destrukci AT elastázami leukocytů a neutralizuje protizánětlivý efekt AT zabráněním jeho vazby na GAG endotelií (heparin steal effect).

Logickou součástí komplexní péče o septické nemocné je tedy snaha o modulaci nežádoucí aktivace hemostázy. Multicentrická randomizovaná prospektivní studie PROWESS u 1690 nemocných prokázala statisticky významně nižší „all cause“ mortalitu pacientů, léčených kontinuální infuzí rekombinantního humánního APC (rhAPCC, drotrecogin alfa activated, 24 ug/kg/h po 96 h), studie byla předčasně ukončena pro jasný benefit ve skupině léčených rhAPC oproti placebu (mortalita 24,7% versus 30,8%, p= 0,006), zároveň došlo k poklesu hladiny DD a IL-6 ve skupině s podaným rhAPC.  Podávání rhAPC ale vyústilo v lehce vyšší frekvenci závažných krvácení (3,5% versus 2%, p=0,06).

Pozitivní výsledky PROWESS studie byly následně některými autory zpochybňovány, byly však v podstatě  konfirmovány otevřenou „single-arm“ studií ENHANCE, která vykázala téměř shodnou mortalitu (25,3%) se skupinou rhAPC léčených nemocných v PROWESS studii (24,7%).Navíc se ve studii ENHANCE prokázalo, že pacienti, léčení během prvých 24 hodin od zařazení do studie měli nižží mortalitu než pacienti, léčení později (do 48h od zařazení do studie) (22,9% versus 27,4%, p= 0,01). Zařazení pacientů po více jak 24 hodinách (do 48 hod) však neovlivnilo celkové pozitivní vyznění studie.

  ADRESS studie podání rhAPC nemocným s těžkou sepsí avšak s nízkým rizikem smrti (APACHE II < 25, jen jeden orgán postižen) neprokázala benefit této léčby u takto vybraných pacientů a proto se u této skupiny nedoporučuje. Sepse je velmi komplexním syndromem u velmi heterogenních skupin pacientů a proto je velmi obtížné dobře naplánovat intervenční klinické studie sepse a je rovněž velmi obtížné správně interpretovat jejich výsledky. Zdá se však, že nejvíce by mohli z léčby rhAPC profitovat nemocní s vysokým rizikem smrti a pacienti s nízkou endogenní aktivací PC a/nebo nízkou hladinou PC. rhAPC byl schválen ve více jak 50 rozvinutých zemích jako vhodný lék u pacientů s těžkou sepsí a vysokým rizikem úmrtí na septické komplikace  -APACHE II skóre nad 25 (Acute Physiology and Chronic Health Evaluation), dva a více postižených orgánů – MOF;  v této indikaci se zdá i ekonomicky výhodný.

XPRESS studie u 1 994 pacientů prokázala, že profylaktické podávání heparinů spolu s rhAPC nezvýšilo riziko úmrtí a vedlo k jen lehkému zvýšení frekvence nezávažných krvácivých komplikací. Autoři proto doporučují nepřerušovat medikaci hepariny u těchto nemocných .

Co se však týče obecně indikace rhAPC u závažné sepse, nejnověji studie PROWESS-SHOCK bohužel neprokázala zlepšení 28denní „all-cause mortality“ u nemocných, léčených kontinuální infuzí rhAPC (26,4% v 24,2% placebo) a preparát byl proto firmou Eli Lilly stažen z trhu(!)

U sepse, doprovázené závažnou trombocytopeníí (počet destiček pod 30 G/l), závažnou koagulopatií  a/nebo purpurou, kteří mohou krvácet po rhAPC, lze zvážit podání plazmatického neaktivovaného PC (Ceprotin^R)  se sníženým rizikem krvácení (PC se aktivuje převážně v cirkulaci s neporušeným endotelem).

Multicentrická, dvojitě zaslepená, randomizovaná studie KyberSept, zkoumající efekt vysokodávkovaného AT oproti placebu neprokázala benefit této léčby. Analýza skupiny pacientů nedostávajících po dobu podávání AT heparin však detekovala zřetelný trend ve prospěch léčených jen AT, tento trend byl statisticky významný po 90 dnech. Heparin navíc významně zvýšil frekvenci závažných krvácení. Post hoc analýza naznačila možnost, že z léčby vysokodávkovaným AT mohou nejvíce profitovat nemocní s predikcí mortality mezi 30 až 60%. Tyto trendy bude však nutno konfirmovat v kvalitních multicentrických studiích. Problematika podávání heparinů (nefrakcionované hepariny, nízkomolekulární hepariny) u syndromu DIC však není, jak již bylo zmíněno, jednoznačně dořešena.

Multicentrická studie podání rekombinantního inhibitoru cesty tkáňového faktoru (rTFPI) u těžké sepse neprokázala benefit této léčby. Nadějné se naopak zdá podání rekombinantní acetylhydrolázy inhibující PAF (platelet activating factor).

Budoucnost léčby těžké sepse přirozenými inhibitory koagulace lze pravděpodobně spatřovat v přesnější definici skupin nemocných s profitem této terapie a v nových lécích (například rekombinantní APC s potlačenou antikoagulační aktivitou a proto s nižším výskytem krvácení, rekombinantní fragmenty TM aj.), eventuelně v zhodnocení významu podání několika inhibitorů (AT,rhAPC, rhTFPI). Další zlepšení prognózy lze očekávat ve zlepšení diagnostiky SIRS (biologické markery, polymorfizmy genů, angažovaných v regulaci imunitní odpovědi) a nových možnostech jeho ovlivnění (protizánětlivé cytokiny, antagonisté TNFalfa a IL,  blokáda receptorů pro cytokiny, snížení koncentrace cytokinů hemofiltrací apod.), i když prozatímní výsledky jsou méně přesvědčivé, než se od imunomodulační terapie očekávalo. V neposlední řadě nutno rovněž zmínit  zlepšení obecné péče o tyto nemocné (zlepšená diagnostika infekce, nová antibiotika, zpřesnění indikace podávání kortikosteroidů, těsná kontrola glykémie aj.).

 

Seznam zkratek

DIC – disseminated intravascular coagulation
APC – activated protein C
PC – protein C
DAA – drotrecogin alfa activated
TM – trombomodulin
EPCR – endothelial protein C receptor
PS – protein S
PAI-1 – plazminogen activator inhibitor-1
PAR1 – protease activated receptor1
TAFI – thrombin activatable fibrinolysis inhibitor
AT – antitrombin, GAG – glykosaminoglykan
rhAPC – rekombinantní humánní APC
PAF – platelet activating factor
rTFPI – recombinant tissue factor pathway inhibitor
tPA – tkáňový aktivátor plazminogenu
ACCP – Američan College of Chest Physicians

Seznam použité literatury

• Ait-Oufella H., Lehoux M.E., Guidet B., Offenstadt G.  The endotelium. Physiological functions and role in microcirculatory failure during severe sepsis. Intens.Care Med. 2010; 36: 1286-1298
• Anas A.A., Wiersinga W.J., de Vos A.F., van derPoll T. Recent insights into the pathogenesis of bacterial sepsis. Netherlands J. Med. 2010; 68: 147-152
• Bernard G.R., Vincent J.L., Laterre P.F. et al. Efficacy and safety of recombinant activated protein C for severe sepsis. N.Engl.J.Med. 2001; 344: 699-710
• Bick R.L. Disseminated intravascular coagulation: a review of etiology, pathophysiology, diagnosis, and management: guidelines for care. Clin.Appl.Thromb.Hemost. 2002; 8:1-31
• Davis A.E., Ku F., Mejia P. C1 inhibitor, a multi-functional serin protease inhibitor. Tromb Haemost 2010; 104: 886-893
• Deasy A., Read R.C. Genetic variations in pro-inflammatory cytokines and meningococcal sepsis. Curr.Opin. Infect.Dis. 2010; 23: 255-258
•  Dhainaut J.F., Shorr A.F., Macias W.L. et al. Dynamic evolution of coagulopathy in the first day of severe sepsis: relationship with mortality and ogran failure. Crit.Care Med. 2005; 33: 341-348
• Diehl J.L., Borgel D. Sepsis and coagulation. Curr.Opin.Crit.Care 2005; 11: 454-460
• Esmon C.T.: The interactions between inflammation and coagulation. Brit. J. Haematol 2005; 131: 417-430
• Gando S. Disseminated intravascular coagulation in trauma patients. Semin. Tromb. Hemost. 2001; 27: 585-592
• Garlund B. Activated protein C (Xigris) treatment in sepsis: a drug in trouble. Acta Anaesthesiol. Scand. 2006; 50: 907-910
• Gris J.C., Faillie L. J., Cochery-Nouvellon E. et al. ISTH overt intravascular coagulation score in patients with septic shock: automated immunoturbidimetric solubile fibrin assay vs.D-dimer assay. J.Thromb.Haemost. 2011; 9: 1252-1255
• Kienast J., Juers M., Wiedermann C.J. et al. Treatments effects of high-dose antithrombin without concomitant heparin in patients with severe sepsis with or without disseminated intravascular coagulation. J Thromb Haemost 2005; 4: 90-97
• Knoebl P. Blood coagulation disorders in septic patients. Wien. Med. Wochenschr. 2010; 160: 129-138
• Levi M. Activated PC in sepsis: a critical review. Curr. Opin. Hematom. 2008;15:481-6
• Levi M. Current understanding of disseminated intravascular coagulation. Brit.J. Haematol. 2004; 124:567-576
• Levi M. The coagulant response in sepsis and inflammation. Hämostaseologie 2010; 30:  14-6
• Levi M., Levy M., Williams M.D. et al. Prophylactic heparin in patients with severe sepsis treated with DAA. Am.J.Respir.Crit.Care Med. 2007; 176:483-490
• Levi M., van der Poll T., Büller H.R. Bidirectional relation between inflammation and coagulation. Circulation 2004; 109: 2698-2704
• Levi M.,Lovenberg.E., Meiers JC: Recombinant anticoagulant factors for adjutant treatment of sepsis. Semin.Tromb. Hemost. 2010; 36: 550-557
• Levi M.,Toh C.H.,Thachil J.,Watson H.G. Guidelines for the diagnosis and management of DIC. Brit J Haematol 2009;145: 24-33
• Liaw P.C., Esmon C.T., Kahnamoul R. et al. Patients with severe sepsis vary markedly in their ability to generate activated PC. Blood 2004; 104: 3958-3964
• Lowes R. Sepsis drug Xigris pulled from worldwide market. Medscape Medical News, www.medscape.com/viewarticle/752169
• Mosnier L.O., Gale A.J., Yegneswaran S., and Griffin J.H. Activated protein C variants with normal cytoprotective but reduced anticoagulant activity. Blood 2004; 104: 1740-1744
• Nakamura M., Oda S., Sadahiro T. et al. Treatment of severe sepsis and septic shock by CHDF using  a PMMA membrane hemofilter as a cytokine modulator. Contributions Nephrol. 2010; 166: 73-82
• Petaja J. Inflammation and coagulation. Tromb. Res. 2011; Suppl 2:S34-S37
• Rezaie A.R. Regulation of the protein C anticoagulant and antiinflammatory pathways. Curr.Med.Chem. 2010; 17: 2059-69
• Saito H., Maruyama I., Shimazaki S. et al. Efficacy and safety of recombinant soluble thrombomodulin (ART-123) in DIC: results of a phase III, randomized, double-blind clinical trial. J Thromb Haemost 2007; 5: 31-41
• Schellongowski P., Bauer P., Rocker G. Et al. Treatment of adults with sepsis-induced coagulopathy and purpura fulminans with a plasma-derived PC (Ceprotin^R). Crit.Care 2003, 7 (S2): P201
• Schouten M., Van’t Veer C., Levi M. et al. Endeogenous PC inhibits activation of coagulation and transiently lowers bacterial outgrowth in murine Escherichia coli peritonitis. J.Thromb. Haemost. 2011; 9: 1072-1075
• Schuster D.P., Metzler M., Opal S. et al. Recombinant platelet-activating factor acetylhydrolase to prevent acute respiratory distress syndrome and mortality in severe sepsis: phase IIb, multicenter, randomized, placebo-controlled, clinical trial. Crit.Care Med. 2003; 31: 1612-1619.
• Silami-Mansat R., Zhu H., Popescu N.I. et al. Complement inhibition decreases the procoagulant response and confers organ protection in a baboon model of Escherichia coli sepsis. Blood 2010; 116: 1002-1010
• Toh C.H., Samis J., Downey C. et al. Biphasic transmittance waveform in the APTT coagulation assay is due to the  formation of a Ca++-dependent complex of CRP with VLD lipoprotein and is a novel marker of impeding DIC. Blood 2002; 100:2522-2529
• Wada H.,Gabazza E.C.,Asakura H. et al. Comparison of diagnostic kriteria for DIC: diagnostic kriteria of the International Society of Thrombosis and Hemostasis and of the Japanese Ministry of Health and Welfare. Am.J.Hematol.2003;74:17-22
• Wang H., Ma S. The cytokine storm and factors determining the sequence and severity of organ dysfunction in MODS. Am. J. Emerg.Med. 2008; 26: 711-715
• Warren BL, Eid A., Winter P. et al. Caring for the critically ill patient. High-dose antithrombin in severe sepsis: a randomized controlled trial. JAMA 2001; 286: 1869-1878

Hematologie