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Trombose é a formação patológica de um coágulo sanguíneo no corpo que bloqueia a circulação sanguínea levando à alta morbidade e mortalidade em todo o mundo. Há 1 a 2 casos de tromboembolismo venoso e 2 a 3 casos de doenças vasculares induzidas por trombose por 1000 pessoas anualmente1,,2. Apresentado aqui é um método que aproveita a tromboelastografia (TEG) e a turbidez para monitorar a formação de coágulos em várias condições de coagulação. Fibrin(ogen) é a proteína primária responsável pela formação de coágulos no corpo. Nas etapas finais da cascata de coagulação, as fibrinopeptídeos são cortadas do fibrinogênio por trombina iniciando a polimerização de monômeros fibrinos insolúveis à medida que o coágulo se desenvolve3,,4. Para compreender a formação de coágulos em trombose patológica, é necessário caracterizar a formação de fibrinas em diversas circunstâncias de coagulação. Vários ensaios de monitoramento de coágulos foram utilizados para estudar a formação de coágulos de fibrina in vitro. Tempo de protrombina (PT/INR) e tempo de tromboplastina parcial ativado (aPTT) são dois ensaios clínicos comuns que medem a integridade de uma via específica de coagulação. No entanto, eles usam o tempo como a única variável que não dá nenhuma indicação de propriedades de coágulo físico5. A microscopia eletrônica permite a visualização da microestruturn de um coágulo fibrina completamente formado, mas não fornece informações sobre o processo de formação de coágulos em si6. Entre todos os ensaios, ensaios de turbidez e TEG oferecem a capacidade de rastrear as características do coágulo dinamicamente ao longo do tempo. Essas técnicas permitem a medida de perfis abrangentes de coagulação e, portanto, proporcionam algum benefício sobre outras ferramentas de caracterização de coágulos fibrinos.
Especificamente, ensaios de turbidez (ou turbidimetria de coágulo) são amplamente utilizados para pesquisas e aplicações clínicas devido à sua implementação simplista e à ampla acessibilidade de espectrômetros em laboratórios de pesquisa. Este ensaio permite uma medição dinâmica da transmissão de luz através de um coágulo formador, fazendo leituras repetitivas individuais em um comprimento de onda definido (mais comumente em um comprimento de onda na faixa de 350 – 700 nm)7. A temperatura na câmara de leitura também pode ser ajustada. À medida que o gel fibrin se forma, a quantidade de luz que viaja através da rede proteica é reduzida causando um aumento na absorção ao longo do tempo. Da mesma forma, a absorvância diminui quando a rede de coágulos se degrada. Ensaios de turbidez podem ser facilmente multiplexados usando um formato de placa multi-poço para permitir uma triagem de amostra de alto rendimento em placas de 96 e 384 poços. Várias características do coágulo podem ser derivadas de uma curva de rastreamento de turbidez (absorvância ao longo do tempo) que incluem: turbidez máxima, tempo para turbidez máxima, tempo para início do coágulo e taxa de formação de coágulos (Vmax). Uma relação de massa/comprimento de fibra fibrina também pode ser derivada de dados de turbidez bruta para estimar a espessura da fibra fibrina8,,9,,10.
O TEG é utilizado principalmente no cenário clínico para avaliar a hemostasia e a lise do coágulo dos pacientes. Também é comumente usado em aplicações cirúrgicas para determinar quando drogas anti-fibriníticas ou produtos sanguíneos hemostáticos devem ser administrados11,12. A formação de coágulos ocorre dentro de um copo TEG com todos os componentes de coagulação sendo adicionados ao copo antes do início do ensaio. O copo, com coágulo em evolução, gira fisicamente contra um pino que é inserido em seu centro e um sensor de torção eletromecânica mede a crescente força viscoelástica do coágulo. Este ensaio é normalmente realizado a temperatura fisiológica de 37 °C; no entanto, a temperatura pode ser ajustada manualmente no instrumento. A amplitude máxima (MA), a taxa de reação (R), o tempo cinético (K), o ângulo α (Ângulo) e o tempo de amplitude máxima (TMA) são extraídos pelo software TEG a partir do rastreamento DINÂMICO TEG. Esses valores são tipicamente comparados com faixas normais clínicas para avaliar o estado de coagulação do paciente. Embora o TEG não seja precisamente um viscométrico, pois mede a força do coágulo em unidades milimétricas, ele fornece dados importantes de coágulos viscoelásticos e funciona como uma valiosa ferramenta de tomada de decisão clínica para que os médicos decidam administrar produtos sanguíneos específicos e ajustar a dosagem terapêutica13. Quando os ensaios teg e turbidez são utilizados em conjunto, eles fornecem informações complementares de caracterização de coágulos, pois a força do coágulo e a cinética são facilmente extraídas do TEG e a espessura da fibra fibrina pode ser acessada por medições ópticas de turbidez.
Como a fibrina é um componente crítico de um coágulo sanguíneo, a caracterização do coágulo fibrina em diversas condições de formação de coágulos pode fornecer uma visão valiosa de como uma variável específica contribui para o processo de formação de coágulos e propriedades finais do coágulo. Entender isso pode fornecer orientação para o diagnóstico de trombose e o desenvolvimento da terapêutica. Para obter uma caracterização mais representativa do coágulo fibrina, o plasma pode ser substituído para monitorar a formação de coágulos, pois se assemelha a condições de coagulação in vivo mais de perto do que um sistema simplificado de modelo fibrinogênio/trombina. No entanto, devido à natureza intrincada da cascata de coagulação, a formação de coágulos usando plasma aumenta a complexidade, tornando mais difícil isolar o impacto de fatores individuais. A utilização de um modelo simplificado de fibrinogen/trombina impede a necessidade de iniciar toda a cascata de coagulação permitindo o isolamento da etapa final de formação de fibrinas. Ao incluir dois componentes principais de formação de fibrinas (fibrinogênio e trombina), esta configuração cria uma condição de formação de coágulos altamente controlada. Também é importante notar que, embora o modelo de coágulo simplificado seja utilizado aqui, este protocolo também pode ser utilizado para caracterizar coágulos mais complexos, incluindo fatores adicionais de coagulação. Neste estudo, a caracterização do coágulo fibrina utilizando turbidez e TEG é realizada por diferentes concentrações de fibrinogênio e trombina, força iônica, pH e concentração total de proteínas na solução de coagulação para imitar diferentes circunstâncias de coagulação ao vivo14. Os detalhes sobre essas variações ao protocolo foram incluídos na Seção 5.