$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Zakrzepica to patologiczne tworzenie się skrzepu krwi w organizmie, który blokuje krążenie krwi, prowadząc do wysokiej zachorowalności i śmiertelności na całym świecie. Rocznie na 1000 osób przypada od 1 do 2 przypadków żylnej choroby zakrzepowo-zatorowej i od 2 do 3 przypadków chorób naczyniowych wywołanych zakrzepicą1,2. Przedstawiono metodę wykorzystującą tromboelastografię (TEG) i zmętnienie do monitorowania tworzenia się skrzepów w różnych warunkach krzepnięcia. Fibryna (ogen) jest podstawowym białkiem odpowiedzialnym za tworzenie się skrzepów w organizmie. W końcowych etapach kaskady krzepnięcia fibrynopeptydy są oddzielane od fibrynogenu przez trombinę, inicjując polimeryzację nierozpuszczalnych monomerów fibryny w miarę rozwoju skrzepu3,4. Aby zrozumieć tworzenie się skrzepów w patologicznej zakrzepicy, konieczne jest scharakteryzowanie powstawania fibryny w różnych warunkach krzepnięcia. Do zbadania tworzenia się skrzepów fibryny in vitro wykorzystano wiele testów monitorowania skrzepów. Czas protrombinowy (PT/INR) i czas częściowej tromboplastyny po aktywacji (aPTT) to dwa powszechne testy kliniczne, które mierzą integralność określonego szlaku krzepnięcia. Jednak używają czasu jako jedynej zmiennej, która nie daje żadnych wskazówek co do fizycznych właściwości skrzepu5. Mikroskopia elektronowa umożliwia wizualizację mikrostruktury całkowicie uformowanego skrzepu fibrynowego, ale nie dostarcza żadnych informacji o samym procesie tworzenia skrzepu6. Spośród wszystkich testów, testy zmętnienia i TEG oferują możliwość dynamicznego śledzenia charakterystyki skrzepu w czasie. Techniki te umożliwiają pomiar kompleksowych profili krzepnięcia, a tym samym zapewniają pewne korzyści w porównaniu z innymi narzędziami do charakteryzowania skrzepów fibryny.
W szczególności, testy mętności (lub mętność skrzepów) są szeroko stosowane do zastosowań badawczych i klinicznych ze względu na ich prostotę implementacji i szeroką dostępność spektrometrów w laboratoriach badawczych. Test ten umożliwia dynamiczny pomiar przepuszczalności światła przez tworzący się skrzep poprzez wykonywanie indywidualnych powtarzalnych odczytów na określonej długości fali (najczęściej na długości fali w zakresie 350 – 700 nm)7. Temperaturę w komorze odczytu można również regulować. Gdy tworzy się żel fibrynowy, ilość światła przepływającego przez sieć białkową jest zmniejszana, powodując wzrost absorbancji w czasie. Podobnie, absorbancja zmniejsza się, gdy sieć skrzepów ulega degradacji. Testy zmętnienia można łatwo multipleksować przy użyciu formatu płytki wielodołkowej, co pozwala na wysokoprzepustowe badanie przesiewowe próbek zarówno na płytkach 96-, jak i 384-dołkowych. Na podstawie krzywej śledzenia zmętnienia (pomiar absorbancji w czasie) można wyprowadzić kilka cech skrzepu, które obejmują: maksymalne zmętnienie, czas do maksymalnego zmętnienia, czas do wystąpienia krzepnięcia i szybkość tworzenia się skrzepów (Vmax). Stosunek masy do długości włókien fibryny można również wyprowadzić z surowych danych dotyczących zmętnienia, aby oszacować grubość włókna fibryny8,9,10.
TEG jest głównie używany w warunkach klinicznych do oceny hemostazy i lizy skrzepów u pacjentów. Jest również powszechnie stosowany w zastosowaniach chirurgicznych do określania, kiedy należy podawać leki przeciwfibrynolityczne lub hemostatyczne produkty krwiopochodne11,12. Tworzenie się skrzepów zachodzi wewnątrz kubka TEG, a wszystkie składniki krzepnięcia są dodawane do kubka przed rozpoczęciem testu. Miseczka z rozwijającym się skrzepem fizycznie obraca się względem kołka, który jest włożony do jego środka, a elektromechaniczny czujnik skręcania mierzy rosnącą wytrzymałość lepkosprężystą skrzepu. Test ten przeprowadza się zazwyczaj w temperaturze fizjologicznej 37 °C; Jednak temperaturę można regulować ręcznie na instrumencie. Maksymalna amplituda (MA), szybkość reakcji (R), czas kinetyki (K), kąt α (kąt) i czas do maksymalnej amplitudy (TMA) są pobierane przez oprogramowanie TEG z dynamicznego śledzenia TEG. Wartości te są zwykle porównywane z normalnymi zakresami klinicznymi w celu oceny stanu krzepnięcia pacjenta. Chociaż TEG nie jest dokładnie lepkościomierzem, ponieważ mierzy siłę skrzepu w jednostkach milimetrowych, dostarcza ważnych danych dotyczących lepkosprężystego skrzepu i funkcjonuje jako cenne narzędzie do podejmowania decyzji klinicznych dla lekarzy, którzy decydują o podawaniu określonych produktów krwiopochodnych i dostosowywaniu dawkowania terapeutycznego13. Gdy zarówno testy TEG, jak i zmętnienia są wykorzystywane razem, dostarczają uzupełniających się informacji o charakterystyce skrzepów, ponieważ siła skrzepu i kinetyka są łatwo ekstrahowane z TEG, a grubość włókien fibrynowych można uzyskać za pomocą optycznych pomiarów zmętnienia.
Ponieważ fibryna jest kluczowym składnikiem skrzepu krwi, charakterystyka skrzepu fibryny w różnych warunkach tworzenia skrzepów może dostarczyć cennych informacji na temat tego, jak konkretna zmienna przyczynia się do procesu tworzenia skrzepów i ostatecznych właściwości skrzepu. Zrozumienie tego może dostarczyć wskazówek dotyczących diagnozowania zakrzepicy i opracowywania środków terapeutycznych. Aby uzyskać bardziej reprezentatywną charakterystykę skrzepów fibryny, osocze można podstawić w celu monitorowania tworzenia się skrzepów, ponieważ bardziej przypomina warunki krzepnięcia in vivo niż uproszczony system modelowy fibrynogenu/trombiny. Jednak ze względu na skomplikowany charakter kaskady krzepnięcia, tworzenie się skrzepów za pomocą osocza zwiększa złożoność, utrudniając wyizolowanie wpływu poszczególnych czynników. Wykorzystanie uproszczonego modelu fibrynogenu/trombiny zapobiega konieczności inicjowania całej kaskady krzepnięcia, co pozwala na wyizolowanie końcowego etapu tworzenia fibryny. Poprzez włączenie dwóch głównych składników tworzących fibrynę (fibrynogenu i trombiny), konfiguracja ta tworzy wysoce kontrolowane warunki tworzenia skrzepów. Ważne jest również, aby pamiętać, że chociaż stosowany jest tutaj uproszczony model skrzepu, protokół ten może być również wykorzystany do scharakteryzowania bardziej złożonych skrzepów poprzez uwzględnienie dodatkowych czynników krzepnięcia. W tym badaniu charakterystyka skrzepów fibryny za pomocą zmętnienia i TEG jest przeprowadzana poprzez różnicowanie stężeń fibrynogenu i trombiny, siły jonowej, pH i całkowitego stężenia białka w roztworze krzepnięcia, aby naśladować różne warunki krzepnięcia in vivo14. Szczegółowe informacje na temat tych zmian w protokole zostały zawarte w sekcji 5.