

Doç. Dr. Anış Arıboğan
Yoğun bakım ünitelerinde ısrarla üzerinde durulması gereken bir konuda koagülopatilerdir. Günümüzde akut travma, şok ve özellikle Gram(-) sepsis nedeniyle ile izlenen bu tür olgularda ortaya çıkan organ hasarlanması ve kontrol edilemeyen kanamalarda koagülasyon sistemine ait patolojielrin önemli olduğu bilinmektedir.
Burada hemostaz ve koagülasyon fizyolojisi gözden geçirdikten sonra sepsisin koagülasyon üzerine etkisini Gram (-) sepsis modelinde açıklamaya çalışacağız.
Bu başlık altında:
1.Hemostaz ve koagülasyon mekanizmaları:
a.Hemostaz tanımı
b.Trombosit fonksiyonları
c.Koagülasyon
d.İnhibitör sistemler
e.Fibrinolizis
2.Dissemine İntravasküler Koagülasyon (DIC)
3.Sepsis ve koagülopatiler konuları işlenecektir.
HEMOSTAZ VE KOAGÜLASYON MEKANİZMALARI
Hemostaz, kan kaybının önlenmesi ve kanamanın durdurulması olarak tanımlanabilir.
Hemostazı sağlayan mekanizmalar:
1.Kan kaybının önlenmesi amacıyla:
-Damarların yapısal bütünlüğünün sağlanması
-Trombosit fonksiyonlarının yerine getirilmesi
2.Kanamanın durdurulması amacıyla:
-Damar yapılarda reaksiyonel değişikliklerin (vazokonstüriksiyon gibi) oluşması
-Trombosit pıhtının meydana gelmesi
-Kanın koagülasyonu, olarak sıralanmaktadır.
TROMBOSİT FONKSİYONLARI
Bir kan hücresi olan trombositin primer görevi pıhtı oluşturmaktır.Bu amaçla meydana gelen reaksiyonları 3 başlık altında değerlendirilmektedir:
-Adezyon
-Salınım
-Agregasyon
Adezyon: Trombositlerin yaralı damar bölgesine yığılması işlemidir. Trombositlerin endotel hücre yapısının bozulduğu durumlarda subendotelyal kollajen doku veya endotel bazal membranı ile teması adezyon işlemini başlatır. Bu işlem için ayni zamanda plazma proteini; Von Willebrand faktör ve koagülasyon faktörü (FVIII) gereklidir. Glikoprotein Ib, trombosit yüzeyindeki spesifik bir reseptördür ve Von Willebrand faktöre bağlanır. Nitekim Glikoprotein Ib yokluğu ile seyreden Bernard Soulier sendromunda ve Von Willebran faktör eksikliği ile seyreden "Von Willebrand hastalığında" trombositlerin adezyon fonksiyonu anormaldir.
Trombositlerin kollagen dokuya adezyonu ile alfa granüllerinden "Salınım reaksiyonu" başlar. Bu sırada trombositlerden başta Adenozin Difosfat (ADP) olmak üzere birçok protein (fibrinojen, fibronektin, platelet factor-4, transforming growth factor-beta ve platelet-derived growth factor) salınır. Burada ADP, diğer trombositleri de agregasyon oluşması için stimüle ederek lezyon bölgesine çağıran faktördür.
Salınım işlemi sırasında önemli bir gelişme de trombositlerde oluşan şekil değişiklikleri yani diskoid yapıdaki trombositlerin sferoid şekil almasıdır.Bu işlem enerji gerektirmekte ve trombosit-kontraktil proteinleri ile gerçekleşmektedir. Şekil değiştirme işleminin başlaması ve regülasyonu prostaglandin oluşumuna,c-AMP ve Ca düzeyine bağlıdır. Yine bu işlem sırasında trombositler serotonin, prostaglandinler gibi vazoaktif substuratların salınımına devam ederler. Muhtemelen bu maddeler kanamaya karşı gelişen vasküler yanıtların primer mediyatörleridir.
Trombosit fonksiyonlarında prostaglandinlerin de çok önemli rolleri vardır. Nitekim trombositlerin salınım ve agregasyonunda bir yolda tromboksan sentezi üzerinden gerçekleşmektedir. Araşidonik asid prostaglandinlerin prekürsörüdür ve fosfolipaz enzimi tarafından endotel hücre membranından üretilir. Siklooksijenaz enzimi varlığında araşidonik asid hızla endoperoksidazlara (PH2) dönüşür. "Tromboksan sentetaz" enzimi varlığında endoperoksidler öncelikle kısa ömürlü tromboksan A2ye dönüşürler. Bu da hızla stabil ve inaktif bir son ürün olan Tromboksan B2ye dönüşmektedir. Tromboksan A2, potent bir trombosit agregatör ve vazokonstürüktördür.Prostaglandin sentezinde bir diğer son ürün Prostasiklin (PGI2) dir. Bu madde trombositte sentezlenmez, endotel hücresinde prostasiklin sentetaz varlığında endoperoksitlerden sentezlenmektedir. PGI2 de kuvvetli bir vazodilatatördür ve trombosit agregasyonunu inhibe etmektedir.
Tüm bu olayları takiben trombositlerin birarada kaynaşması demek olan "Agregasyon" aşamasına gelinir. Trombosit agregasyonunun olmadığı "trombastenia" hastalığında trombosit membran glikoproteinleri olan Glikoprotein IIb ve IIIanın bulunmadığı saptanmıştır. Buna göre trombosit agregasyon için özellikle GlIb ve IIIa yüzey reseptörleri gerekmektedir. Hipoteze göre bu "fibrin-glikoproteinler" trombositler arasında bağlantıyı sağlayarak trombosit-aktin kontraktil proteinlerini aktive etmektedir. Agregasyon için bir diğer gerekli madde fibrinojendir. Fibrin(ojen)-GlIb/ IIIaya bağlanarak trombositler arasında link oluşturmaktadır.
Trombosit reaksiyonları ile oluşan pıhtı ZAYIFtır.Bu fıhtının stabil hale gelebilmesi için fibrin şarttır ve fibrin oluşumu için koagülasyon kaskadı gerekir.
KOAGÜLASYON FİZYOLOJİSİ
Koagülasyon kandaki birçok protein veya koagülasyon faktörünün kimyasal reaksiyonu sonucu fibrin formasyonu ile sonuçlanan bir mekanizmadır.
Bu reaksiyona katılan proteinler fonksiyonel olarak dört grupta değerlendirilebilir:
1.Zimojenler (proenzimler): Bunlar inaktif prekürsörlerdir (FaktörXIII, XII, XI, X, IX, VII, II ve prekallikrein).
2.Kofaktörler: Bunlar zimojen aktivasyonunu arttıran maddelerdir (FVIII, V ve yüksek moleküllü kininojen).
3.Fibrinojen: Pıhtı oluşumu için gerekli son ürünüdür.
4.İnhibitörler: Bunlar pıhtı yapımını sınırlayan veya pıhtı yapıyı ortadan kaldıran maddelerdir (Plazmin,Protein C ve S, Doku faktör yolu inhibitörü (TFPI, AntitrombinIII).
Zimojenlerden FXII,XI,X,IX,II ,prekallikrein ve FVII serin proteaz yapıdadırlar.FXIII transpeptidazdır.Yine koagülasyon kaskadında birçok reaksiyon divalant katyon (Ca++)gerektirmektedir. Bu reaksiyonların çoğu fosfolipid yüzeylerde (Trombosit membranı veya trombosit faktör 3 (PF3) varlığında çok daha hızlı meydana gelmektedir.Tüm koagülasyon faktörleri karaciğerde hepatositlerde sentezlenmektedir. Yalnız FVIII yine karaciğerde endotel hücrelerinden sentezlenmektedir. FII,VII,IX ve X sentezleri için de K vitamini gerekmektedir.
Koagülasyon reaksiyonları: Koagülasyon mekanizması fibrin yapıda pıhtı formasyonu ile sonuçlanan bir dizi kompleks basamağı içermektedir. Bu aşamalar:
1.İntrinsik yol (Intrinsic Pathway): Yavaş ve en önemli basamaktır.
2.Ekstrinsik yol (Extrinsic Pathway): Hızlı ve erken aktive olan basamaktır.
3.Ortak Yol (Commom Pathway): Fibrin yapımı için gerekli son basamaktır. Burada koagülasyon reaksiyonlarının değerlendirilmesine bu kaskadın son aşaması olan ve fibrin yapımı ile sonuçlanan ortak yolun analizi ile başlanacaktır. Ortak yolda fibrin oluşumu 3 BASAMAKTA GERÇEKLEŞİR:
1-Fibrin monomerlerinin oluşması: Fibrinojen disülfat bağları ile birbirine bağlı üç polipeptid zincirden (alfa-beta-gama) oluşur.Trombin (FIIa), alfa ve beta terminal uçlarındaki argenil glisin bağlarını hidrolize uğratarak fibrinojeni fibrin monomerlerine ayırır ve dolaşıma fibrinopeptid A ve B salınımına sebep olur.
2-Fibrin monomerlerinin polimerizasyonu: Elektronegatif olarak güçlü fibrinopeptidlerin ayrılması ile geriye kalan fibrin monomerleri kolayca hidrojen bağları ile birbirlerine bağlanarak polimerize olurlar.
3- Fibrin pıhtının stabilizasyonu: Oluşan fibrin polimerleri kovalent disülfid bağları ile stabil kılınır. Bu aşama için FXIII (fibrin stabilize edici faktör), trombin ve Ca++ gerekmektedir. Burada FXIIInin trombinin açığa çıkması ile aktive olduğunu belirtmekte yarar vardır.
Fibrin pıhtının oluşmasını sağlayan Trombin, FII (Protrombin) nin inaktif prekürsörlerinden kaynak almaktadır. Protrombinden trombin oluşması için birçok proteolitik basamak gerekmektedir. Son basamak FXun aktif hale (FXa) dönüşmesidir. Ayrıca Ca++,FV ve fosfolipid yüzey de gerekmektedir. FXa ise diğer serin proteazlardan sentezlenen aktif prekürsörlerle ortaya çıkmaktadır.
FXayı akif hale getiren iki anayol vardır:
1.Ekstrinsik Yol
2.İntrinsik Yol
Ekstrinsik Yol: Doku faktörü (TF) tarafından hızla aktive olan bir yoldur. Doku faktör, bir lipoproteindir. Primer olarak endotel hasarlanması ile salınmaktadır.Ayrıca trombositler ve monsit/makrofajlar tarafından da sentezlenmektedir. Ca++ iyonunun varlığında TF hızla FVIIyi (FVIIa) aktive etmektedir. TF/FVIIa komplekside hızla FXnu aktive (FXa) etmektedir. Doku faktörü (TF) tarafından hızla aktive olan bir yoldur. Doku faktör, bir lipoproteindir. Primer olarak endotel hasarlanması ile salınmaktadır.Ayrıca trombositler ve monsit/makrofajlar tarafından da sentezlenmektedir. Ca++ iyonunun varlığında TF hızla FVIIyi (FVIIa) aktive etmektedir. TF/FVIIa komplekside hızla FXnu aktive (FXa) etmektedir.
İntrinsik Yol: İntrinsik yolun başlangıcı son derece komplekstir. FXIInin aktivasyonu kanın yabancı bir yüzeyle teması ile başlar. Bu yüzey invitro olarak bir cam,silikon veya plastik olabilir. İn vivo olarak da kollajendir.
Aktive olan FXII, FXIi aktif hale (FXIa) geçirir. Bu basamak Ca++ iyonunun varlığından bağımsızdır. FXIa, Ca++,TF,FVII ve fosfolipid yüzeyin varlığında FIXu aktif hale (FIXa) getirir. FIXa, bir ko-faktör olan FVIII varlığında FXu aktif hale (FXa) getirir. Burada FVIIIin etkisinin trombin varlığında zenginleştiğini belitmekte yarar vardır.
İntrinsik yolun başlangıcı olan FXII özellik taşımaktadır.FXII herhangi bir proteolitik basamak gerekmeden kanın herhangi bir yabancı yüzeyle teması ile aktive olmaktadır. Aktive olan FXII ayni zamanda birçok reaksiyonun zayıf aktivatörüdür. Yani FXII, FXIi aktive ederken ayni zamanda prekallikrein ve plazminojeni de aktive etmektedir.Bilindiği gibi prekallikreinin indüklenmesi ile kallikreinden kininojen ve son ürün olarak bradikinin, plazminojenin indüklenmesi ile de plazmin oluşmaktadır.Bu reaksiyonlar daima feed-back mekanizması ile birbirlerini etkilerler.Yani kallikrein, kininojen ve plazmin de ayni zamanda FXIIyi aktive edebilme yeteneğindedirler.
İNHİBİTÖR MEKANİZMALAR
Organizmada fibrin oluşumunu sınırlayan veya oluşan fibrini imha eden mekanizmalarda da mevcuttur. Bunlar:
1.Self inhibisyon: Prokoagülan maddeler daima aktive ettikleri sistemi denetlerler.
2.Spesifik inhibitörler:
-Antitrombin III :Aktif serinproteazların en önemli inaktivatörüdür . Primer etkisi FXa üzerinedir. Fakat trombin, FIXa, FXIa, FXIIa ve kallikrein üzerine de inaktivasyon etkisi vardır.
-Heparin Co-Faktör II: Trombin (FIIa) aktivasyonunu inhibe eder. Yukarıdaki iki inhibitör proteinin aktivasyonu da heparin ile zenginleşir.
-Protein C: FV ve FVII nin önemli inhibitörüdür. K vitamini bağımlı bir proteindir. Aktivasyonu için trombinin endotel membran proteini (trombomodulin) ile teması gerekmektedir.
-Protein S: Protein C aktivasyonu için gereklidir.Trombosit membranındaki inhibisyon mekanizmasını aktive eder.
-Doku Faktör Yolu İnhibitörü (Tissue factor Pathway Inhibitor=TFPI): Ekstrinsik yol inhibitörüdür. "FVII-FXa" etkileşimini inhibe etmektedir.
-Plazmin :Oluşan fibrin yapının çözülmesini sağlar .Bu işleme FİBRİNOLİZİS adı verilmektedir.
FİBRİNOLİZİS
Organizmada koagülasyonun regülasyonunda fibrinolizis son derece önemli bir basamaktır ve oluşan fibrin pıhtının çözülmesi işlemidir. Bu olay plazminojen-bağımsız ve plazminojen-bağımlı olmak üzere iki şekilde gelişmektedir. Nötrofil proteaz, plazminojen-bağımsız yolun major komponentidir. Bu yol ayni zamanda anjiogenesis, embriyojenik gelişim ve hücre hareketinde de önemlidir. Plazmin-bağımlı Plazminojen aktivatör (PA)/Plazmin sistemi fibrin çözülmesinde en fazla etkin olan olan sistemdir. Bu sistemdeki plazminojen aktivatörleri; esas olarak plazma-plazminojen aktivatörü, ürokinaz-plazminojen aktivatör (uPA) ve doku-plazminojen aktivatörüdür (tPA).
Doku-plazminojen aktivatörü; endotel hücresinde bulunmaktadır. Bu aktivatör ateş, egzersiz gibi durumlarda ve vazoaktif ajanların etkisi ile sentezlenmektedir. Yalnız travma durumunda plazmaya geçmektedir.
Plazma plazminojen aktivatörü; son derece labildir ve inaktivatörler tarafından hızla plazmada veya karaciğerde inaktive olmaktadır. Kronik karaciğer hastalığı olanlarda fibrinolitik aktivitenin artmasında önemli bir faktördür.
Bir diğer önemli inaktivatör ürokinazdır. Ürokinaz da böbrekte sentezlenmekte ve idrarla atılmaktadır. İdrarda daima az miktarda plazminojen bulunmaktadır.Bunun kaynağı muhtemelen böbrekte sentezlenen ürokinaz ve filtre edilen dieğr aktiavtörlerdir.Renal traktüsteki antikoagülan aktivitede bu aktivatörlerin rolü önemli olarak kabul edilmektedir.
Plazminojen, bu aktivatörlerin etkilediği maddedir. Proteaz yapıdaki aktivatörlerin etkisi ile plazminojen plazmine çevrilmektedir. Plazmin bir serinproteazdır ve fibrini de içeren birçok substurata reaksiyon vermektedir. Bir anlamda trombüs oluşurken plazminojende fibrin trombüse müdahale etmeye başlamaktadır. Plazminin fibrinlizis etkisi erken ve geç devrede olmak üzere iki aşamada gerçekleştirmektedir. Erken devrede fibrinojene etki etmek konusunda trombinle kompetisyona girmekte ve antitrombin etki ile fibrin polimerizasyonunu ve trombosit agregasyonunu engellemektedir. Geç devrede ise fibrinojeni hidrolize uğratarak polimerizasyonu önlemektedir.
Fibrinolitik mekanizma da inhibitör sistemler tarafından da regüle edilmektedir. Bunlar Plazminojen aktivatör inhibitörleri (PAIs) ve antiplazmindir. Majör PAIler PAI-1 ve PAI-2 dir. Bunlar uPA ve tPAün herikisini de inhibe etmektedirler. Dolaşımdaki majör antiplazmin ise alfa2-antiplazmindir.Fakat alfa2-makroglobulinde fizyolojik bir antiplazmin olarak fonksiyon görmektedir.
Fibrinin çözülme mekanizması özetle doku-plazminojeninin endotel tarafından salınımı ve plazminojeni aktive etmesi ile başlamakta ve fibrin solubldallara hidrolize olmaktadır. Bu sırada kullanılmayan plazminlerde hemen antiplazminler tarafından inaktive edilir.
Bazı özel durumlarda patolojik fibrinolizis de söz konusudur. Yani doku travması, yanık, tümör,cerrahi gibi durumlarda doku-plazminojen aktivatörü aşırı miktarda dolaşıma katılmakta ve koagülasyon mekanizması engellenmektedir.
Koagülasyon ile fibrinolizis arasında yakın bir ilişki vardır: Yani fibrinolitik sistemler koagülasyonla birlikte stimüle olmaktadır. Örneğin FXII (Hageman faktör)ün stimülasyonu ayni zamanda plazminojenin plazmine çevrilmesini aktive etmektedir. Trombin de plazmin için zayıf bir aktivatördür.
HEMOSTAZIN LABORATUAR DEĞERLENDİRİLMESİ
Hemostaza ait patolojilerin değerlendirilmesinde laboratuar tetkikleri ön plandadır. Bunlar: :
a.Trombositler ve fonksiyonlarına ait
b.Koagülasyona ait, olmak üzere iki grupta ele alınmaktadır.
a.Trombositlere ait testler kalitatif ve kantitatif değerlendirmeye yöneliktir.
-Trombosit sayısı: Kalitatif bir değerlendirmedir. Bu amaçla periferik kan yaymasında mikroskop altında trombosit sayısı belirlenir. Trombosit sayısı normalde>100.bin/mm3tür. Kemik iliği preparatları da trombosit yapım ve yıkım anomalilerinin ayırıcı tanısında yardımcı olur. Örneğin artan megakaryosit sayısı trombosit yıkımı lehinedir. Periferik kan yaymasında trombositin büyüklüğü de önemlidir. Örneğin büyük trombositlerin fazlalığı hızlı döngü ve kısa ömürlü olmaları lehinedir. Kantitatif değerlendirmede;
-Kanama zamanı: Uygulanan yönteme bağlı olarak normal değeri 2-6 dakika arasında değişir.Trombositopeni durumlarında ve Von Willebrand hastalığında kanama zamanı uzar.
-Trombosit agregasyonu: Spektrofotometrik bir değerlendirmedir. Plazma örneklerinde tek başına ve çeşitli agreve edici faktörlerle (epinefrin,ADP;kollagen) trombositlere ait primer ve sekonder agregasyon dalgaları değerlendirilir. Çeşitli hastalık durumlarına ait farklı spektrometrik paternler karşımıza çıkmaktadır.
-Trombosit fonksiyonları ile ilgili olarak ayrıca ADP nükleotidleri, serotonin salınımı ,PF3 ve prostaglandin kaskadının değerlendirilmesine ait ayrıntılı testler de mevcuttur.
b.Koagülasyon testleri:
Koagülasyon Zamanı: Koagülasyon hakkında genel bir bilgi verir.Normal değeri 6-17 saniyedir. Koagülasyon mekanizmasını değerlendirmek amacıyla başlıca protrombin zamanı(PT) ve parsiyel tromboplastin zamanı(PTT) kullanılmaktadır.
PT(Quick) ekstrinsik yolun denetleyicisidir. Bu amaçla plazma örneğine doku faktörü (tromboplastin) ve CaCl2 eklenir ve kontrol çalışması ile hasta örneği kıyaslanır. PT değerinin normalde kontrol değerine göre <2saniye olması yeterlidir. Özellikle karaciğer hastalıkları ve DIC da PT uzar. PTT(aktive); intrinsik yolun denetleyicisidir. Plazma örneğine FXIIyi aktive eden bir kontakt faktör, fosfolipid ve CaCl2 eklenir. Burada da kontrol örnek de kullanılır. PTTnin normal değeri 27-32 saniye dir. Ancak PT ve PTT değerlerindeki uzama koagülasyon faktörlerinin eksikliğine bağlı olabileceği gibi ayni zamanda inhibitör faktörlerin aktivasyonunada bağlı olabilir. Bu nedenle ayırıcı tanıda "inhibitör screen " uygulanabilir.
-Trombin zamanı(TT): fibrinojenin fibrine çevrilme zamanını denetler.Bu amaçla plazma örneğine pürifiye trombin eklenir.TTnin kontrol değerine <5 saniye olması normaldirr.Bu değerdeki uzama:
-Fibrinojen yokluğu veya anormalliğine
-Heparin tedavisine
-Dolaşımda FDP ürünlerinin aşırı titrasyonda bulunmasına bağlı olarak gelişebilir.
-FDP fibrinojenin proteolitik fragmanlarıdır. Serumda Fibrin/FDP (fdp/FDP) oranı genelde çok düşüktür. "Hemaglütinasyon inhibisyon testi" veya "radyoimmün assay yöntemler"le araştırılır. Normalde fdp/FDP<2 mic/mldir. Yine D-dimer spesifik fibrin fragman değerlendirmeside mümkündür. FDP artışı özellikle DIC ve primer fibrinogenelizisde izlenir.
-Bugün koagülasyon faktörlerinin (FI,II,V,VII-X,X,VIII,IX,XI,XII) ve plazmin düzeyinin immunassay yöntemlerle tayinide laboratuar şartlarında mümkün olmaktadır..
DİSSEMİNE İNTRAVASKÜLER KOAGÜLASYON (DIC)
DIC, koagülasyon mekanizmasının geniş aktivasyonu ile ortaya çıkan kompleks bir koagülopatidir.Tüketim koagülopatisi veya defibrinasyon sendromu olarak da isimlendirilmektedir. Temelde tromboplastik aktivite ile arteriyel yüzeylerde aşırı fibrin birikimine sebep olan hiperkoagülopati, bunu takiben aşırı koagülasyon faktörü kullanımı ile gelişen "tüketim koagülopatisi" ve kanamalar ile karekterizedir. DIC tek başına ortaya çıkan bir patoloji olmayıp aslında birçok klinik tabloya eşlik etmektedir. Bunlar :
-Doku faktörünü uyaran plasenta previa, metastatik karsinom, iskemi ile karekterize travma ve şok gibi durumlar.
-Bakteriyel endotoksemi (Gram (-) sepsis, meningokoksemi)
-Lipid yapıda ürünlerin dolaşıma salınması (akut hemolitik hastalıklar,trombositozis)
-İmmun hastalıklar (Antijen-antikor kompleksinin FXII2yiaktive etmesine bağlı olarak) sıralanabilir.
Laboratuar değerlendirmede: başlangıçda trombosit miktarında minimal bir azalma dikkat çeker. PT ve PTT değerleri genelde normalden daha kısadır. Bu durum koagülasyon faktörlerinin özellikle FV ve FVIII artışı ile oluşur. Fibrinojen değeri özellikle infeksiyon durumlarında 2-3 kat artar.Daha sonra fibrinojen yıkımına bağlı olarak normale döner.
DICin ileri devrelerinde FV ve FVIIIin trombin tarafından kullanımı ile PT ve PTT değerleri uzar. Fibrinojen değerleri <50 mg/dl düşer.Trombosit<100.000mm3 olur. Dolaşımda FDP miktarı artar.
DIC ve SEPSİS
Yoğun bakım ünitelerinin başlıca hasta grubu olan travma,şok ve özellikle Gram(-) sepsis olgularında DIC sıklıkla ortaya çıkan bir durumdur. Bu durumda akut inflamatuar yanıt ile koagülasyon sistemi arasındaki ilişkinin Gram(-) sepsis modelinde hücresel düzeyde değerlendirilmesi olaya açıklık kazandıracaktır. Bu modele göre ;
a.İnflamatuar sistemle koagülasyon sistemi arasındaki ilişkinin
b.Koagülasyon mekanizmasındaki inhibitör -regülatör sistemlerin incelenmesi gerekmektedir.
a.İnflamasyon ve Koagülasyon : Vücutta organ hasarlanması ile karekterize Gram (-) sepsis tablosu 4 aşamada değerlendirilebilir:
1.İnflamatuar Devre
2.Koagülopatik Devre
3.Hücre hasarlanması
4.Hücre ölümü Görüldüğü gibi bir Gram(-) sepsis durumunda inflamatuar yanıtı koagülopatik devre izlemektedir.
Burada açıklanması gereken koagülasyon mekanizmasının nasıl aktive olduğudur:
Soru 1: Gram- sepsiste meydana gelen fibrin pıhtının özelliği nedir?
Gram (-)sepsis olgularının elektron mikroskobik tetkiklerinde mikrovasküler trombüsler monositlere tutunmuş olarak bütünlüğü bozulmamış damar endoteline yerleşmiş gözükmektedir. Monositler de bütünlüğü bozulmayan endotele adeze olmuş haldedir. Trombositler ise trombüsün intravasküler bölgedeki lateral kısımlarına yığılmış haldedirler. Burada ilginç olan endotel bütünlüğü bozulmamış olmasına rağmen fibrin formasyonun oluşmasıdır. Bir diğer önemli noktada trombosit fonksiyonlarına yani adezyon ve agregasyona bulgu olmadan fibrin birikiminin gerçekleşmesidir.
Buna göre gram(-) sepsis olgularında mikrovasküler fibrin oluşumunda klasik trombosit yolunu izlememektedir. Yani olay endotel düzeyinde birtakım aktivatörler tarafından başlatılmaktadır demek doğru olacaktır.
Soru 2: Bu durumda Gram(-) sepsis olgularında koagülasyon nasıl başlatılmaktadır?
Bu sorunun cevabı inflamatuar devrede aranmakta ve primer sorumlunun doku faktör (TF) olduğu düşünülmektedir. Bu hipotez endotel kültür hücre kültürlerine TNF,IL-1 ve IL-6 eklenmesi ile TF ekspresyonu artışı ve trombomodulin ekspresyonunun baskılanmasının gösterilmesi ile kanıtlanmıştır.Bu çalışmalarda elde edilen bir sonuçta TNFin yalnızca koagülasyonu başlatmadığı ayni zamanda endotel, monosit/makrofaj ve trombosit hücrelerinde vesikülasyonu indükleyerek koagülopatiyi amplifiye ettiği yani güçlendirdiği şeklindedir. Ayni hücre kültürlerinde kompleman C5b9ninde endotel hücre vezikülasyınunu arttırarak protrombinaz aktivite ve TF ekspresyonunun arttığı gösterilmiştir.
Eldeki verilere göre akut inflamatuar yanıtın sitokin mediyatörlerinin özellikle TNF ve kompleman komplekslerinin monosit, endotel ve fikse makrofaj hücrelerinden TF ekspresyonunu indükleyerek koagülasyon mekanizmasının ekstrensek yolunu aktive ettiği sonucuna varılmaktadır. Yani sitokinler ve kompleman fragmanları DUAL etkiye sahiptirler ve inflamatuar yanıtla ayni zamanda koagülasyon mekanizmasını uyarmaktadırlar.
Soru 3: Acaba koagülasyon fizyolojisi de akut inflamatuar yanıtı etkilemekte midir?
Bu soruya yanıt bulabilmek için DIC ait çalışmaları gözden geçirmek doğru olacaktır. DIC yanıtın denetlenmesinde Plazma fibrinojen ,FV ve FVIII düzeylerinde ki azalmanın standart kabul edildiği araştırmalarda: "Anti-TF" ve "TFPI" uygulamasında DIC cevabın azaldığı hatta TFPI ile inhibe olduğu gösterilmiştir. Bir diğer inhibitör de "Active side-inhibited factor VIIa (DEGR/VIIa)"dir.Bu faktörün uygulanması ile de DIC cevap tamamen inhibe olmaktadır. "Active side inhibited factor Xa" uygulaması ile fibrinojen seviyesi korunmakla birlikte sepsisin diğerparametreleri olan kan basıncı ve beyaz küre sayısındaki değişimler kontrol edilemiyor ve bu faktörün survay üzerine bir etkisi olmuyor. Ancak "Antifactor-XII" antikorları DIC yanıt ve survay üzerinde etkisizdir. Yine DEGR/Xa da DIC cevabın ortaya çıkmasında ve survayda yeterince etkili değildir. Buradan DIC in engellenmesinde en etkin uygulamanın Anti-TF ve TFPI üzerinden olduğu ortaya çıkmaktadır.
Yani DIC yanıtın önlenmesinde yalnızca koagülasyon mekanizmanın baskılanması yeterli olmamaktadır. Koagülasyonla birlikte inflamatuar yanıta ait TNF, IL-1 ve IL-6 aktivasyonunda baskılanması gerekmektedir. Gerçekten de TF koagülasyonu yanında akut inflamatuar yanıtıda indüklemektedir. Örneğin TF/FVIIa kompleksinin özellikle IL-6 sentezini arttırdığı,TFPIde TNF yanıtın azaltılmasında etkisiz kalırken IL-6 seviyesini düşürdüğü gösterilmiştir.
Soru 4:Sepsis indüklü inflamatuar faktörlerin endotel hücresini uyarması ile koagülan-antikoagülan denge nasıl bozulmaktadır?
Inflamatuar cevabın sitokin mediyatörleri (TNF ve IL-6) TF ekspresyonunu arttırmakta ve trombomodulin üzerinde baskılayıcı olmaktadırlar. Böylece daha başlangıçta koagülasyon aktivitesi başlarken antikoagülan aktivite engellenmektedir.
C5b9 kompleman kompleksi de endotel hücre membranında vezikülasyonu indükleyerek TF/FVIIa ekspresyonunu arttırmaktadır. Dolaşıma katılan bu kompleks ayni zamanda antikoagülan aktivatörleri (Antitrombin III, protein C,TFPI) aktive etmektedir. Böylece antikoagülan aktivatörlerin hızla tüketilmekte ancak fibrinogenezis engellenememektedir. Nitekim koagülan faktörlerin aşırı kullanımı ile ileri devrede tüketim koagülopatisi gelişmektedir.Bu fenomene trombositler ve monosit/makrofaj komplekleri de eşlik etmektedir.
C5b9 kompleksi yanızca endotel ve trombosit yüzeylerde endojen lipid vezikülasyona sebep olmamakta ayni zamanda reseptörlerden FV ekspresyonunu da arttırmaktadır. Komplemanın bu aktivasyonu da dolaşımdaki protrombinaz kompleksi arttırmaktadır. Protrombinaz üzerinden gerçekleşen fibrin oluşumu da tüketim koagülopatisinin diğer nedenidir. Burada önemle üzerinde durulması gereken bir diğer konuda endotel hücresinden kaynaklanan regülatör sistemlerdir.
b.Endotel hücresine ait regülatör sistemler (Endothelial cell-associated regulatory systems=EARS) : Organizmada fibrin oluşumunu sınırlayan inaktivatörler endotel hücresinden köken olmaktadır.DIC gelişmesinde bu sistemlerin aşırı koagülasyon impulslarına karşı yetersizliği de önemli bir nedendir.Bu nedenle inaktivatörleri burada tekrar değerlendirmekte yarar görmekteyiz:
TFPI: FXaya bağlanır. Bu kompleks de TF/FVIIa ile bağlanır ve dimerizasyon ve otokatalizi inhibe ederek negatif feedback etki yaratır.. Böylece antikoagülan-antiinflamatuar etki oluşturur.
Trombomodulin (TM): FIIa(trombin)e bağlanır. Oluşan katalitik kompleks Protein Cyi uyarır.Antikoagülan-antiinflamatuar etkiye sahiptir.
Aktive Protein C ve Protein S kofaktörü; FVayı (ve FVIIIa) negatif enzimatik feed-back ile inaktive etmektedir.
Antitrombin III/glikozaminglikan kompleksi (ATIII/GAG) ise endotel yüzeyinde direkt olarak FIIayı inhibe etmektedir.
Prostaglandin I2 (PGI2): FIIanın endotel hücresinden salınımı trombosit agregasyonunu inhibe edici özellik taşır.
Soru 5: DIC in erken tanısı mümkün müdür?
Bu konuya yönelik bir sepsis modelinde subletal ve letal dozda E.Coli infüzyonu ile hiperkoagülan devrede vital ve inflamatuar/koagülan cevaba ait parametreler ele alınmıştır. Burada özellikle enzim-inhibitör kompleksler (TFPI, protein C ve S,ATIII )monitörize edilmiştir. İlginç olarak gerek subletal gerekse letal dozlarda daha başlangıçta enzim-inhibitör komplekslerine (örneğin t-PA/PAI plazmin/ antiplazmin, trombin/antitrombin, TFPI/Xa, APC/PCI) değerlerindeki yükselmenin kalp atım hızı,kan basıncı ,solunum sayısı gibi klinik parametrelerle birlikte hareket etmesidir. Ancak bu aşamada dolaşımda solubl fibrin ve FDP miktarında önemli bir değişiklik olmadığı gibi,Fibrinojen ve C3 düzeyide değişmemektedir. Buna göre enzim inhibitör komplekslerinin diğer parametreler değişmezken ve koagülan ve inflamatuar aktivite kontrolde iken yükselmesi DIC tanısında gerçekten önemli bir yol göstericidir.
Burada DIC yanında yani bir koagülopatik evreden yani "Dissemine intravasküler fibrin formasyonu"(DIFF) dan söz etmekte gerekmektedir. Buna göre inflamatur yanıtla ortaya çıkan koagülopati sırasında hastanın hangi dengede olduğu önemlidir.
-Yani eğer anti koagülan aktivite artan koagülan aktivite yanında yetersiz kalırsa ortaya DIFF çıkmakta ve organ hasarlanması ve yetmezliği kliniği ağırlık kazanmaktadır.
-Oysa aşırı koagülan aktivite hızla prokoagülanları tüketirse bu kezde tüketim kagülopatisi ile kanamalar ağırlık kazanmaktadır. Laboratuar değerlendirmeye göre yoğun bakım hastasının hangi devrede bulunduğunu saptamakta mümkündür.
İnflamatuar stimülusla ortaya çıkan DIC ve DIFF farkı şöyle sıralanabilir:
DIC(kompanse) ...........................DIFF(non-kompanse-trombotik) DIC(kompanse) ...........................DIFF(non-kompanse-trombotik)
Tüketim koagülopatisi ......................Trombotik
Solubl fibrin seviyesinde artış: ......................+++ ...............................................+
Fibrinojen seviyesinde azalma: ....................+++ ................................................±
Trombosit sayısında azalma. .........................+ ................................................+++
FDP artma ................................................+++ .................................................+
Tüketim(hemoraji) ...........................Trombosis(renal yetmazlik)
Kısa süreli(saat) ...............................Uzun süreli(günler)
Sepsis .............................................Hemolitik üremik sendrom, Sepsis
alfa-GPIIb-IIIa ile bloke edilemez ....Alfa-GPIIb-IIIa ile bloke edilebilir.
DIC gelişmesine ait laboratuar çalışmalarda özellikle fibrinojen, FV ve FVIII seviyelerindeki azalma standart kabul edilmektedir. Buna göre anti-TF ve TFPI uygulanan hayvan çalışmaların da DIC cevabın azaldığı hatta TFPI ile inhibe olduğu gösterilmiştir.
Bir diğer faktörde Active side-inhibited factor VIIa 'dır (DEGR/VIIa). Bunun uygulanması ile de DIC cevap inhibe olmaktadır. Yine "Antifactor-XII" antikorları DIC yanıt ve survay üzerinde etkisiz kalmaktadır. DEGR/Xa da DIC cevabın ortaya çıkmasında ve survayda yeterince etkili değildir.
Sonuç olarak DIC oluşmasını engellemekte gerçekten etkili olan Anti-TF ve TFPI dir. <bu bizi DIC yanıtın önlenmesinde yalnzca koagülasyon mekanizmasının baskılanması yeterli olmadığı ayni zamanda inflamatuar yanıtın baskılanması gerektiği sonucuna götürmelktedir.
Yoğun bakım olgularında akut akciğer hasarlanması (Acute lung injury=ALI) ekstravasküler fibrin birikimi ile karekterizedir. Fibrin oluşumuna ait koagülasyon mekanizması ile fibrinolizis arasındaki ilişki bilinmektedir. Koagülasyona ait intrensek yol hageman faktörün kontakt yolla akiavsyonu ile başlar.Ekstrensek yolda birçok hücretarafından sentezlenen doku faktörünün FVIIye bağlanması ile aktive olur.Her iki yolda sonuçta FXu aktive eder.FXa hücreyüzeyindeki protrombinaz kompleksini aktive ederek protrombinin trombine çevrilmesini sağlar. Trombinde fibrinojenden fibrin oluşmasını indükler.Bu yol birçok doğal antikoagülan (TFPI,Protein C ve S, Antitrombin III) tarafından regüle edilir. Fibrinolizis ise oluşan gibrinin çözülmesi işlemidir. Fibrin frmasyonu ile çözülmesi arasındaki denge söz konusudur.Normalde akciğerde ekstravasküler fibrin oluşumu denetlenemez. Özellikle ARDS gibi akciğer hasarlanmalarında tıpkı tümör ve yara iyileşmesinde olduğu gibi fibrin birikimi oluşmaktadır. Buradaki hipotez :
1.Olay diğer intestinal fibrozis olgularında olduğu gibi fibrin turnoverı bu olgularda bozulmuştur.
2.Mikrovasküler sirkülasyonda ki bozulma fibrin oluşumunu motive eder.Bu olay sepsis ve travma kökenli ARDS nin temelidir.Burada inflamatuar yanıt ve koagülasyon kaskadı arasıdaki ilişkinin elealınması gerekir.
ARDS de fibrin formasyonu çoğu kez idiopatik pulmoner fibrozis teki fibrin birikimine benzer.Fibroblastlar fibrin-fibrinolektin matriksi agrege eder ve kollajen sekresyonunu arttırır. ARDSde BAL da fibrinolitik aktivite azalmıştır.Diffüz alveoler hasarlanma (DAD) prokoagülan aktiviteyi arttırır.
SEPSİS VE KOAGÜLASYON
Yoğun bakım ünitelerinin en önemli problemlerinden biri Gram(-) mikroorganizmalara bağlı olarak gelişen sepsis olacaktır. Sepsis sırasında gelişen Dissemine İntravasküler Koagülasyon (DIC) organ hasarlanmasının ve kanamanın en önemli nedenlerinden biridir.
Dissemine İntravasküler Koagülasyon organizmada fibrin oluşumunun patolojik bir şeklidir.Burada üzerinde durulması gereken ilk konu normal hemostatik pıhtı ile trombüs arasındaki farklılıktır. Trombüs oluşumu mekanizma olarak hemostatik pıhtı oluşumuna benzer. Ancak hemostatik plak büyük miktarda ekstravasküler bir hadisedir. Trombüs ise intravaskülerdir ve genelde koruyucu sistemlerin devreden çıktığı durumlarda oluşmaktadır. Bu koruyucu sistemler dolaşımdaki koagülasyonu inhibe eden sistemler ve koagülasyon faktörlerin RES ve karaciğer tarafından eliminasyonu olarak özetlenebilir. Mikrovasküler trombosis de endotel hasarlanmasına bağlı olarak kan koagülasyon mekanizmaalrının aktivasyonu ile başlar. İlginç olarak bu pıhtılar çok fazla fibrin içerirler. Fibrin formasyonunun durdurulamadığı durumlarda ise Aşırı koagülasyon faktörü kullanımı ile "tüketim koagülopatisi"gelişir ve e hemostatik defektlerle kontrol edilemeyen kanamalar oluşur.
Sepsiste tartışılması gereken nokta enfeksiyona bağlı olarak gelişen hiperkoagülasyon mekanizmasıdır: Buna göre öncelikle akut inflamatuar yanıtla koagülasyon sistemi arasındaki ilişki tartışılmalıdır. Daha sonra da inhibitör -regülatör sistemlerin ele alınması doğru olacaktır.
Bir Gram(-) sepsis tablsu 4 aşamada değerlendirilebilir:
1.İnflamatuar Devre
2.Koagülopatik Devre
3.Hücre hasarlanması
4.Hücre ölümü
Gram(-) sepsis olgularının elektronmikroskobik tetkiklerinde intravasküler trombüs monositlere tutunmuş olarak intakt endotele yerleşmiş ve monositler bütünlüğü bozulmayan endotele adeze olmuş haldedir. Trombüsün intravasküler bölgedeki lateral kısımlarına da trombositler yığılmıştır. Burada ilginç olan endotel bütünlüğü bozulmamış olmasına rağmen fibrin formasyonun oluşmasıdır.Buna göre fibrin oluşumuda klasik trombosit yolunu izlememektedir. Burada önemli olan inflamasyon devresidir. Akut inflamatuar yanıt; başta monosit, endotel ve makrofajlar tarafından salınan TNF olmak üzere sitokin mediyatörler ve kompleman kompleksleri tarafından oluşturulmaktadır. Burada sitokin ve kompleman komplekslerinin DUAL etkileri olduğunu yani inflamatuar yanıtla ayni zamanda koagülasyon mekanizmasını uyardıklarını söylemek doğru olacaktır. Buna göre TNF ekspresyonu ayni zamanda endotel, monosit/makrofaj ve trombosit hücrelerinde vesikülasyonu indükleyerek koagülopatiyi amplifiye etmektedir. Bu hipotez endotel hücre kültürlerine TNF, IL-1 ve IL-6 eklenmesi ile doku faktörü (TF) ekspresyonunun artışı ve trombomodulin ekspresyonunun baskılanmasının gösterilmesi ile kanıtlanmıştır.Ayni kültürde kompleman C5b9 ve protrombinaz aktivitesi ile TF ekspresyonunun arttığı da gösterilmiştir. Gram(-) sepsise ait hayvan çalışmalarına bir göz atarsak; DICin denetlenmesinde plazma fibrinojen ,FV ve FVIII düzeylerinde ki azalma ile önemlidir. Buna göre "anti-TF" ve "TFPI" uygulamasında DIC cevabın azaldığı hatta TFPI ile inhibe olduğu gösterilmiştir. Bir diğer faktörde"Active side-inhibited factor VIIa (DEGR/VIIa)"dir.Bunun uygulanması ile de DIC cevap tamamen inhibe olmaktadır. Ancak Antifactor-XII antikorları DIC yanıt ve survay üzerinde etkisizdir. Yine DEGR/Xa da DIC cevabın ortaya çıkmasında ve survayda yeterince etkili değildir. Etkili olan yalnızca Anti-TF ve TFPI dir. Buna göre DIC yanıtın önlenmesinde yalnzca koagülasyon mekanizmasının baskılanması yeterli olmamaktadır denilebilir. Burada önemli nokta TF gibi proteinlerin inaktive edilmesinin koagülasyonunun inhibisyonu için yeterli olmadığıdır. Koagüalsyonla birlikte nflamatuar yanıta ait TNF, IL1 ve IL6 aktivasyonunda baskılanması gerekmektedir.Nitekim araştırmalar koagülasyon mekanizmasının da inflamatuar yanıtı indüklemediğini göstermektedir.Örneğin TF/FVIIa kompleksi özellikle IL6 sentezini arttırmaktadır. Nitekim TFPI, TNF yanıtın azltılmasında etkisiz kalırken IL-6 seviyesini düşürmektedir.
Sepsis indüklü inflamatuar faktörlerin endotel hücresini uyarması ile koagülan-antikoagülan dengenin nasıl bozulduğu sorusunun cevabı şöyledir:Akut inflamatuar yanıtın sitokin mediyatörleri (öz.TNF ve IL6) TF ekspresyonunu arttırmakta ve trombomodulin üzerinde baskılayıcı rol oynamaktadır. Böylece koagülasyon aktivitesi başlarken antikoagülan aktivite basıkılanmaktadır. Bir diğer önemli inflamatuar reaktörde C5b9 kompleman kompleksidir.Bu kompleks endotel hücre membranında vezikülasyonu indükleyerek TF/FVIIa ekspresyonunu arttırmaktadır. Dolaşıma katılan TF/FVIIa kompleksi ayni zamanda antikoagülan regülatörleri (Antitrombin III, protein C ve TFPI) aktive etmekte böylece ileri devrede koagülasyon faktörlerinin aşırı kullanımı ve inaktivatörlerin yetersiz kalması ile tüketim koagülopatisi gelişmektedir. Bu fenomene trombositler ve monosit/makrofajlerde katılmaktadır.
C5b9 kompleksi yanızca endotel ve trombosit yüzeylerde endojen lipid vezikülasyona sebep olmamakta ayni zamanda reseptörlerden FV ekspresyonunuda arttırmaktadır ve dolaşımdaki protrombinaz kompleksi artmaktadır. Bu etki tüketim koagülopatisinin bir diğer nedeni olmaktadır.
Burada endotel hücresine ait regülatör sistemler(Endothelial cell-associated regulatory systems=EARS)den söz etmekte yarar vardır::
TFPI: FXaya bağlanır.Bu kompleks TF/FVIIa ile bağlanır ve dimerizasyon ve otokatalizi inhibe ederek negatif feedback etki yaratır. Böylece antikoagülan-antiinflamatuar etki oluşturur.
Trombomodulin (TM): FIIa(trombin) bağlanır. oluşan katalitik kompleks Protein Cyi uyarır.
Aktive Protein C ve Protein S kofaktörü: FVayı(ve FIIIa) negatif enzimatik feed-back ile inaktive eder.
Antitrombin III/Glikozaminglikan kompleksi (ATIII/GAG) endotel yüzeyinde direkt olarak FIIayı inhibe etmektedir.
Prostaglandin I2 (PGI2): FIIa nın endotel hücresinden salınımı ve trombosit agregasyonunu inhibe etmektedir. Gram(-)sepsiste hiperkoagülan devrenin monitörizasyonu önemlidir.
Burada ilginç bir noktada hemodinamik bulgular (kalp atım hızı,kan basıncı ve Pulmoner arter basıncı) ile enzim inhiibtör sistem düzeyleri arasında ilişkinin saptanmış olmasıdır. Buna göre
Erken stres belirleyiciler: Doku plazminojen aktivatör/plazminojen aktivatör inhibitör (t-PA/PAI), pulmoner arter basıncı (PAP), triküspid atrezi (TAT), TFPI/FXa ün plazmada tespitinin non-spesifik klinik bulgularla desteklenmesi (KAH;TA,SS) .
Geç stres belirleyiciler: Fibrinojen ve fibrin degregasyon ürünleri (FDP)
Survey belirleyiciler:C3, IL6 ve mediyatörler(IL1-TNF).
Kompanse ve non-kompanse koagülan stres yanıt (DIC,DIFF)
-İnflamatuar stimülus
-PreDIC-DIFF)-enzim inhibtör kompleksler(TAT,PAP;PCI,t-PA-PAI, TFPI/FXa)
-DIC/DIFF:
Tüketim Tüketim ...........................Trombotik
Solubl fibrin seviyesinde artış: .....................................+++ .....................................+
Fibrinojen seviyesinde azalma: ....................................+++ .....................................±
Trombosit sayısında azalma. .........................................+ .....................................+++
FDP artma ................................................................+++ .....................................+
Tüketim(hemoraji) ............trombosis(renal yetmazlik)
Kısa süreli(saat) ...............uzun süreli(günler)
Sepsis alfa-GPIIb-IIIa ile bloke edilemez

