Antithrombotic Effects of Activated Protein C and Heparins in Deep Arterial Injury

Abstract: Popular Abstract in Swedish När en kärlskada uppstår måste skadan repareras innan alltför mycket blod hinner lämna blodbanan. Kärlet självt kan dra ihop sig till viss del för att minska blodflödet. Vid kärlskadan exponeras strukturer som normalt inte skall ha kontakt med blodet, en sådan struktur är t.ex. ämnet kollagen. Till kollagenet binds blodplättar (trombocyter) som tillfälligt täpper till skadan i kärlväggen. Ett annat ämne som exponeras vid skadan är proteinet tissue factor (vävnadsfaktor). Till tissue factor binds aktiverad koagulationsfaktor VII, som normalt finns aktiverad i en liten mängd, och därefter sker en serie reaktioner mellan olika koagulationsfaktorer vilket till slut leder fram till bildningen av ett fibrinnät som stabiliserar den initiala trombocyt-pluggen. Koagulationsprocesserna sker effektivast på fosfolipidytor, vilket det finns på de trombocyter som ansamlats och aktiverats på platsen för kärlskadan. För att begränsa koagulationen finns det flera motverkande system. Protein C systemet bromsar koagulationsprocessen genom att aktiverat protein C (APC) klyver och på så sätt inaktiverar två av de mest centrala koagulationsfaktorerna. Dessa är faktor V och VIII som i aktiverad form annars sitter på trombocytytan och bidrar till explosionsartad bildning av trombin som omvandlar fibrinogen till olösligt fibrin. Trombin aktiverar både trombocyter och koagulationsfaktorer vilket leder till ytterligare ansamling av trombocyter och ökad koagulation. Trombin begränsar även sin egen produktion genom att bindas till proteinet trombomodulin och detta komplex aktiverar sedan protein C. Antitrombin, är som namnet antyder, ett annat protein som kan hämma trombin. Denna hämning förstärks kraftigt av ämnet heparin, som binder till antitrombin som då får en bättre förmåga att hämma trombin. Även andra koagulationsfaktorer hämmas av antitrombin, och då framförallt aktiverad faktor X. Heparin används bl.a. för att minska proppbildningar vid ballongvidgning i hjärtat och i andra kärl och vid öppen kärl- och hjärtkirurgi. Många nya ersättningalternativ till heparin har presenterats genom åren, men heparin har fortfarande sin plats i kliniken som antitrombotiskt medel. En vanlig och oönskad biverkan av heparinbehandling är blödningsproblem. I vår första studie jämfördes standardheparin med en heparinvariant som tillverkats genom nedbrytning av standardheparin till mindre delar. De kortare heparinfragmenten leder till att aktiverad koagulationsfaktor X hämmas förhållandevis mer än thrombin. Det visade sig att denna lågmolekylära heparinvariant hade lika bra antitrombotisk effekt som heparin men orskade mindre blödning i vår experimentella trombosmodell. Experimenten utfördes på råtta där man med mikrokirurgisk teknik skapade en väldefinierad djup kärlskada i den ena halspulsådern (arteria carotis communis). Om man inte ger något antitrombotiskt medel bildas det en propp i det opererade kärlet inom några minuter. I de resterande tre studierna studerades de antitrombotiska effekterna av olika former av aktiverat protein C. Protein C framställt från blodplasma från nötkreatur (bovint protein C) visade sig vara effektivt i aktiverad form som antitrombotiskt medel tillsammans med sin ”hjälp-faktor” bovint protein S. Däremot fann vi ingen antitrombotisk effekt med humant aktiverat protein C. Med hjälp av DNA-tekniker kan man byta ut delar i protein C molekylen och på så sätt förändra dess egenskaper så att t.ex. den antikoagulanta effekten förstärks. Provrörsförsök, s.k. in vitro studier, i råttplasma visade lovande resultat gällande förstärkt antikoagulant effekt med två strukturförändrade varianter av humant protein C. När dessa testades i våra experiment på råtta visade de dock ingen statistiskt säkerställd antitrombotisk effekt jämfört med kontrollgruppen. Detta blev också resultatet då vi gjorde om försöken i den fjärde studien tillsammans med ”hjälp-faktorn” humant protein S, trots att provrörsförsöken även här hade visat lovande resultat. Orsaken till denna stora skillnad i antitrombotisk effekt i råtta, mellan protein C från nötkreatur och människa, är oklar.