21 серпня, 2022

Система згортання крові в новонароджених: концепція гемостазу, що розвивається

Автори:

О. О. Мельник, к.б.н., м. Київ

Система гемостазу є складною, адже фізіологічно вона призначена для захисту людини від кровотечі. Ця система задіюється одразу після ушкодження ендотелію судин з одночасною синергічною взаємодією тромбоцитів і факторів згортання. Водночас у здорових людей цей процес здійснюється так, щоб уникнути надлишкового утворення та відкладення фібрину всередині кровоносних судин, з одного боку, і бути готовим зупинити кровотечу – з іншого. Для досягнення цієї найважливішої мети потрібне тонке регулювання її діяльності. Інакше кажучи, всі дії системи гемостазу перебувають під постійним контролем для забезпечення ідеального балансу на відстані від Сцилли (кровотеча) та Харибди (тромбоз). Ця система є динамічною і дуже залежить від віку. Існують значні відмінності між системою згортання в новонароджених порівняно з дітьми та дорослими. Так само як Одіссею та аргонавтам для того, щоб вижити, потрібно було пропливти через вузьку протоку між Сциллою та Харибдою, так і новонародженому в перші години та дні життя необхідно лавірувати між ризиком тромбозу та ризиком геморагії.

Система згортання крові новонароджених кількісно та якісно відрізняється від такої у дорослих. Зміни в системі гемостазу вперше описані M. Andrew і співавт. у 1980-х pp. і були названі гемостазом, що розвивається [1-3]. Термін «гемостаз, що розвивається» застосовується до періоду часу, коли неонатальна система гемостазу знаходиться в балансі, що розвивається, про- й антикоагулянтних факторів. Кровотворна система людини регулюється в процесі розвитку, що зумовлює якісні й кількісні відмінності медіаторів первинного та вторинного гемостазу, а також фібриноліз у новонароджених і дітей раннього віку [4, 5].

Функція і кількість тромбоцитів у новонароджених

Тромбоцити являють собою невеликі дископодібні клітинні частинки, що продукуються мегакаріоцитами; вони відомі своєю роллю в утворенні тромбів. Із моменту їхнього початкового опису в середині XIX століття з’явилися додаткові дані про їхню будову та функції (відновлення тканин, загоєння ран, участь в ангіогенезі та пухлинних процесах, запаленні й захисті господаря). Тромбоцити здатні виконувати ці різноманітні функції та взаємодії завдяки численним рецепторам і лігандам на їхній поверхні, а також наявному сховищу з >300 білків у їхній цитоплазмі та гранулах.

Тромбоцити необхідні для первинного гемостазу; саме тому їхня кількість завжди є частиною початкової оцінки новонароджених. Проблеми, пов’язані з визначенням функції неонатальних тромбоцитів, існують на декількох рівнях [6]. По-перше, отримання адекватного об’єму крові для повної оцінки функції тромбоцитів у новонароджених є складним, особливо в ранньому гестаційному віці. По-друге, зовсім не зрозуміло, як інші показники гемостазу впливають на функцію тромбоцитів. Зокрема, це стосується зміни рівнів про- й антикоагулянтних білків. Новонароджені часто мають вищий гематокрит і середній обсяг еритроцитів (MСV) порівняно з дітьми старшого віку та дорослими, які, ймовірно, посилюють первинний гемостаз і можуть компенсувати змінену функцію неонатальних тромбоцитів [7]. З огляду на те що під час більшості досліджень використовувалися тромбоцити, отримані з пуповинної крові (а не зі зразків периферичної крові) для функціонального аналізу, залишається незрозумілим те, наскільки точно це відображає функцію тромбоцитів новонародженого [8].

Функціонування неонатальних тромбоцитів

Білок-регулятор синтезу тромбоцитів (тромбопоетин) виявляється в печінці плода вже на 6-му тижні вагітності, а мегакаріоцити (клітини-попередники, які формують та виділяють у кровоток тромбоцити) – на 8-му тижні [9, 10]. Кількість мегакаріоцитів є обернено пропорційною до гестаційного віку, тому здорові недоношені новонароджені зазвичай мають вищі рівні, тоді як рівні у здорових доношених новонароджених і дорослих збігаються [11, 12]. Клітини-попередники неонатальних мегакаріоцитів мають вищий проліферативний потенціал у відповідь на тромбопоетин (порівняно із клітинами дорослих); ця чутливість є ще вищою в недоношених новонароджених. Однак неонатальні мегакаріоцити зазвичай меншого розміру та з нижчою плоїдністю (порівняно із клітинами дорослих); вони продукують менше тромбоцитів на мегакаріоцит [13]. Тромбоцити новонароджених і дорослих мають ультраструктурні збіги та містять зіставні глікопротеїни мембранних рецепторів [14, 15]. Тромбоцити новонароджених зазвичай мають незріліші форми, здатні утворювати менше псевдоподій, розвинених мікротрубочок і α-гранул. Хоча вони зберігають зіставні з дорослими рівні АДФ, АТФ і серотоніну в своїх щільних гранулах, загальне вивільнення щільних гранул за активації тромбоцитів є нижчим у новонароджених [16, 17]. Кількість тромбоцитів залежить від гестаційного віку, збільшується протягом внутрішньоутробного життя і зазвичай досягає очікуваного діапазону для дорослих від 150 000 до 450 000/мкл приблизно із 22-го тижня вагітності [18]. Відсоток сітчастих (ретикулярних) тромбоцитів – показник тромбоцитів, котрі знову продукуються, що є вищим у кровообігу новонароджених [19]. Адгезія тромбоцитів до субендотеліального позаклітинного матриксу та його поверхні є вищою в новонароджених, ніж у дорослих, незважаючи на зіставне зв’язування колагену чи агрегацію тромбоцитів [20]. Підвищена неонатальна адгезія тромбоцитів пов’язана з опосередкованою дією неонатального плазмового фактора фон Віллебранда (vWF), який містить надзвичайно великі мультимери [21]. Порівняно з дорослими новонароджені мають вищу концентрацію циркулювального фактора Віллебранда та більший відсоток величезних молекул мультимерів цього фактора, що сприяє найефективнішому стимулюванню тромбоцитарно-судинної ланки.

Це, ймовірно, пояснює те, чому, незважаючи на знижену функцію тромбоцитів, час кровотечі в новонароджених є коротшим, ніж у дорослих та дітей старшого віку. Саме тому (щонайменше – теоретично) введення повністю активних дорослих тромбоцитів новонародженому може бути потенційно тромбогенним.

Неонатальні тромбоцити демонструють помітне зниження функції протягом перших 2-4 тиж після народження. Вони мають меншу кількість α2-адренорецепторів, експресію рецепторів тромбіну (рецептори, що активуються протеазою, PAR) PAR‑1 та PAR‑4, а також пригнічення передачі сигналів від рецептора тромбоксану. Крім того, неонатальна гіпореактивність тромбоцитів може бути пов’язана з меншою кількістю щільних гранул і функціональними дефектами в α-гранулах, які зменшують дегрануляцію та зв’язування фібриногену. Цікаво, що такі протидіючі фактори, як середній обсяг тромбоцитів (MРV), вищий гематокрит при народженні, підвищені концентрації фактора Віллебранда і його надвеликих мультимерів посилюють взаємодію між тромбоцитами й стінками судин і, зрештою, зберігають неонатальний гемостатичний статус у рівновазі.

Уміст фосфоліпідів і вихідна експозиція поверхневого фосфатидилсерину тромбоцитів є зіставними в дорослих та новонароджених [22, 23]. Прокоагулянтна активність тромбоцитів оцінюється за часткою активованих тромбоцитів, що мають на своїй поверхні фосфатидилсерин, від загальної кількості активованих тромбоцитів. Фосфатидилсерин при активації тромбоциту виходить на зовнішній шар мембрани у частини тромбоцитів, що зумовлює зв’язування білків згортання крові та прискорення реакцій за їхньою участю. Прокоагулянтна активність (особливо в недоношених новонароджених) зазвичай є нижчою, незважаючи на вищі рівні експонованого фосфатидилсерину. Ця низька активність може бути частково пов’язана з дефіцитом гуморальних факторів [24]. Експресія P-селектину як показник секреції α-гранул була нижчою в тромбоцитів новонароджених порівняно з дорослими, особливо в групі <30 тиж вагітності [25]. Неонатальна секреція щільних гранул, визначена за серотоніном, що секретується, є аналогічною такому в дорослих за використання як агоніста інозитолтрифосфату, 1-олеоїл‑2-ацетилгліцерину чи тромбіну. Рецептори GPIIb/IIIa виражені на ранніх термінах вагітності. Однак частка активних GPIIb/IIIa в новонароджених у пуповинній та периферичній крові є нижчою порівняно з дорослими. За даними проточних цитометричних досліджень, у перші дні життя активація тромбоцитів є менш ефективною, але ці профілі активації наближаються до дорослих зразків між 10-м і 14-м днями життя [26]. Запропоновані пояснення цієї гіпореактивності містять відносний дефіцит метаболізму фосфоліпідів, у т. ч. продукцію тромбоксану, регуляцію активації GPIIb/IIIa, порушення мобілізації кальцію та внутрішньоклітинної передачі сигналів, а також зниження секреції гранул і агрегації [27]. Це може відбуватися внаслідок нижчої внутрішньої передачі сигналу в неонатальних тромбоцитах [28-30].

Молекулярні механізми, що зумовлюють різницю між тромбоцитами дорослих і новонароджених, наразі докладно не вивчені. Загальна думка полягає у тому, що відмінності між лабораторними параметрами тромбоцитів новонароджених і дорослих з’являються через загальну незрілість тромбопоезу новонароджених, тому мають багатофакторну природу. Вони можуть бути пов’язані з відмінностями метаболізму фосфоліпідів і тромбоксану, змінами в регуляції активації IIb/IIIa, порушеннями в мобілізації кальцію, внутрішньоклітинної сигналізації, гранулярної секреції та агрегації. Наразі нез’ясованим також залишається те, наскільки довго зберігається гіпореактивність тромбоцитів новонароджених. Висловлено припущення, що «транзиторна гіпореактивність» тромбоцитів є важливим захисним механізмом проти патологічного тромбоутворення в період, коли немовля може мати гіперкоагуляцію.

Механізми активації, адгезії та секреції неонатальних гіпофункціональних тромбоцитів є такими: активація тромбоцитів спричиняє збільшення внутрішньоклітинного кальцію; посилення впливу фосфатидилсерину для створення негативно зарядженої поверхні; вивільнення α- та щільних гранул; перехід рецептора GPIIb/IIIa у високоафінний стан; генерація тромбоксану А2; перебудова цитоскелета.

Кількість тромбоцитів у новонароджених та дітей

Показники кількості тромбоцитів у новонароджених та дітей наведено в таблиці 1.

Плазмова ланка

Фактори згортання

Фактори згортання синтезуються протягом усього внутрішньоутробного життя плода. Через їхній великий розмір вони не здатні перетнути плацентарний бар’єр від матері до плода [32]. Вже до 10-го тижня визначаються вимірювані концентрації у плазмі, які продовжують поступово збільшуватися протягом вагітності. Як свідчать дані багатьох досліджень, фактори II, VII, IX і X мають низький рівень при народженні з подальшим поступовим збільшенням. Останнім із факторів, що досягає дорослого рівня, є фактор VII [33, 34]. Рівні факторів XI, XII та контактних факторів (прекалікреїн і високомолекулярний кініноген) поступово збільшуються до рівня, наближеного до дорослого (до віку 6 міс). Це є причиною пролонгованого АЧТЧ (активований частковий тромбопластиновий час) протягом перших місяців життя. Рівні FV та FXIII спочатку є низькими, але швидко збільшуються до рівня дорослих до 5-го дня життя. Цікаво, що FVIII та vWF (фактор Віллебранда) – єдині два прокоагулянтні білки, що мають помітно підвищений рівень при народженні порівняно з дорослим [35].
Що стосується рівня фібриногену, то він існує у т. зв. ембріональній формі. Ця ембріональна форма фібриногену має високий уміст сіалової кислоти та фосфору (порівняно з дорослим фібриногеном). Сіалова кислота безпосередньо у фібриногені зв’язується з Ca²⁺, що зумовлює зниження відштовхування між ланцюгами фібриногену та сприяє полімеризації фібрину. Подовжений тромбіновий час у новонароджених пов’язаний з різною полімеризацією фетального чи дисфункціонального фібриногену [36]. Фетальний фібриноген є активнішим за дорослий варіант (посттрансляційна модифікація) [37]. Вважається, що така полімеризація фібриногену може забезпечувати деякий тромбозахисний механізм у новонароджених.

На рисунку 1 продемонстровано зміни рівнів прокоагулянтних факторів у здорових доношених та недоношених дітей у перші 6 міс життя порівняно з рівнями дорослих.

Рис. 1. А – зміни рівнів прокоагулянтних факторів у здорових доношених дітей у перші 6 місяців життя порівняно з рівнями дорослих;

Б – зміни рівнів прокоагулянтних факторів у здорових недоношених дітей у перші 6 місяців життя порівняно з рівнями дорослих

Природні антикоагулянти

Рівні природних антикоагулянтів – антитромбін (антитромбін-III, АТ III), кофактор гепарину II та Протеїни C, S – значно знижені як у доношених, так і в недоношених дітей. Вони синтезуються в печінці; їхній уміст залежить від вітаміну К. Плазмові концентрації цих антикоагулянтів є значно нижчими при народженні (ніж у дорослих) і становлять для АТ III – 60%, Протеїну С – 39% та Протеїну S – 36%.

Зміни природних антикоагулянтів

Антитромбін. Тромбін інгібується багатьма антикоагулянтами, присутніми в пуповинній крові, як-от антитромбін, α2-макроглобулін (а2М), дерматансульфат і кофактор гепарину II; α2-макроглобулін виявився потужнішим інгібітором тромбіну в новонароджених (порівняно з дорослими), що компенсує низький рівень антитромбіну. Однак, незважаючи на підвищену активність неонатального α2-макроглобуліну, інгібування тромбіну здійснюється повільно;

Протеїн С, Протеїн S. При народженні концентрація в плазмі протеїну С і протеїну S є дуже низькою. Рівень протеїну С залишається низьким у перші 6 міс життя. Низький рівень протеїну S компенсується підвищенням його функціональної активності. Протеїн S знаходиться в активній формі завдяки відсутності С4b-зв’язувального білка (діє як інгібітор для природних антикоагулянтів і системи комплементу) в новонароджених. Навпаки, α2-макроглобулін, інгібітор тромбіну, що має другорядне значення в дорослих, є помітно підвищеним у новонароджених і часто досягає рівня вдвічі вищого за такий у дорослих. Деякі дослідники припустили, що підвищений рівень α2-макроглобуліну в неонатальній плазмі може певною мірою компенсувати знижені рівні інших антикоагулянтів. Дійсно, дослідження, що порівнюють відносну важливість α2-макроглобуліну та АТIII на інгібування радіоактивно поміченого тромбіну, підтвердили, що α2-макроглобулін більшою мірою сприяв інгібуванню тромбіну в новонароджених та немовлят, ніж у плазмі дорослих [38, 39]. Крім того, підвищений рівень α2-макроглобуліну полегшує взаємодію білка S з активованим протеїном С у плазмі новонароджених;

Інгібітор шляху тканинного фактора (TFIP). У новонароджених рівень вільного TFPI є низьким (порівняно з дорослими) [40].

Фібриноліз

Концентрації білків системи фібринолізу, котра відповідає за усунення згустку, що утворився в результаті роботи системи гемостазу, в крові новонароджених також істотно відрізняються від дорослих значень. У новонароджених прослідковується тенденція до загального зниження концентрацій профібринолітиків (плазміногену, тканинного та урокіназного активатора плазміногену), а також підвищення концентрацій інгібіторів фібринолізу (інгібітора активатора плазміногену‑1, α2-макроглобуліну), при цьому концентрація ще одного інгібітора фібринолізу (α2-антиплазміну) знаходиться на рівні, що приблизно дорівнює дорослій нормі. Незважаючи на те що баланс всього фібринолітичного каскаду зміщено в бік зниження фібринолізу, в крові новонароджених виявляються підвищені концентрації продуктів деградації фібрину та високі концентрації D-димерів.

Судинна ланка

Потенційними маркерами дисфункції ендотелію є ендотелін‑1 і тромбомодулін. Ендотелін‑1 – це вазоконстрикторний пептид. Тромбомодулін є рецептором до тромбіну та являє собою глікопротеїн, локалізований на поверхні ендотеліальних клітин. Під час зв’язування із тромбомодуліном тромбін змінює свою конфігурацію і починає функціонувати не як прокоагулянт, а як антикоагулянт. Підвищення концентрації циркулювального тромбомодуліну свідчить про ушкодження судинного ендотелію. Концентрації маркерів дисфункції судинного ендотелію в новонароджених є підвищеними (порівняно з дорослими та дітьми старшого віку). У здорових немовлят згодом спостерігається поступове зниження концентрації ендотеліну протягом перших 3 міс життя. Концентрація тромбомодуліну є суттєво підвищеною в новонароджених порівняно з дорослими (до 15 разів у перші дні життя). Що нижчим є гестаційний вік дитини, то вищим буде рівень тромбомодуліну.

На рисунку 2 продемонстровано зміни рівнів антикоагулянтних факторів у здорових доношених та недоношених дітей у перші 6 міс життя порівняно з рівнями дорослих.

Рис. 2. А – зміни рівнів антикоагулянтних факторів у здорових доношених дітей у перші 6 місяців життя порівняно з рівнями дорослих;
Б – зміни рівнів антикоагулянтних факторів у здорових недоношених дітей у перші 6 місяців життя порівняно з рівнями дорослих

Лабораторне дослідження системи гемостазу в новонароджених

Лабораторне дослідження має виявити в новонароджених вроджені чи набуті порушення згортання крові. Фізіологічні рівні прокоагулянтих та антикоагулянтних білків дозволяють диференціювати патологічний стан від фізіологічного, а правильно інтерпретувати такі дослідження. Це залежить від знань про нормальні рівні цих білків у новонароджених і від того, як вони пов’язані з гестаційним віком та як впливають такі фактори, як сепсис, дефіцит вітаміну К. Діагностика більшості легких вроджених дефіцитів факторів згортання має бути підтверджена повторним тестуванням згодом. Залежні від гестації відмінності між новонародженими та дорослими, а також стан системи згортання, що розвивається, новонародженого в перші тижні й місяці життя потребують послідовних референтних діапазонів, які відображають вплив гестаційного і постнатального віку.

Продовження >>

Медична газета «Здоров’я України 21 сторіччя» № 5-6 (522-523), 2022 р.

Номер: Медична газета «Здоров’я України 21 сторіччя» № 5-6 (522-523), 2022 р.