Газета «Новости медицины и фармации» №6 (655), 2018
Вернуться к номеру
D-димер как маркер тромбообразования и его применение в клинической практике
Авторы: Мельник А.А., к.б.н., руководитель проекта специализированного медицинского центра «Оптима-фарм», г. Киев, Украина
Разделы: Справочник специалиста
Версия для печати
Резюме
Лабораторный тест для определения D-димера по частоте измерений является одним из самых востребованных исследований в практическом исследовании системы свертывания крови. Он занимает четвертое место по количеству назначений после протромбинового времени, активированного частичного тромбопластинового времени и фибриногена. С момента открытия D-димера (1970-е годы) и начала его применения в клинической практике (1990-е годы) анализ крови на D-димер прочно вошел в арсенал часто используемых тестов врачами многих специальностей для диагностики заболеваний, связанных с патологическим тромбообразованием. D-димер является конечным продуктом такого процесса, который происходит в организме человека, как фибринолиз.
В 1893 г. термин «фибринолиз» предложил использовать французский физиолог Dastre, а в 1905 г. ученый из Германии Morawitz сделал предположение о том, что в фибринолизе принимают участие некоторые ферменты. Это было подтверждено доктором Sherry (США) в 1959 г., который доказал, что активатором фибринолиза является плазмин, образующийся из его предшественника плазминогена. В 1973 г. одновременно две исследовательские группы сообщили об обнаружении уникального фрагмента, полученного при гидролитическом расщеплении белка фибрина ферментом плазмином в сыворотке человека [1]. Позже этот фрагмент получил название «D-димер», и его начали использовать как инструмент для диагностики различных заболеваний. Многие клинические состояния характеризуются увеличением концентрации D-димера в плазме крови (табл. 1).
/m/8-1.jpg)
Механизм образования D-димера
В настоящее время для диагностики тромбоза используются продукты расщеп–ления фибриногена (рис. 1). Фибриноген при действии тромбина образует мономеры фибрина путем расщепления двух небольших фрагментов (фибринопептидов А и В). Во время этого процесса отрицательный заряд Е фибриногена (красные кружочки) преобразуется в положительный заряд, что позволяет спонтанно полимеризоваться мономерам фибрина в полимер, который стабилизируется водородными связями. Тромбин также активирует фактор XIII (фермент трансглутаминаза), который стабилизирует исходный полимер фибрина путем каталитического образования сшитых ковалентных связей между соседними D-доменами (зеленые кружочки). Под действием тканевого активатора плазминогена (tPA), являющегося сериновой протеазой, из неактивного плазминогена образуется активный плазмин, который расщепляет фибрин на множество мелких фрагментов, называемых продуктами деградации фибрина (ПДФ). D-димер, образованный из двух смежных сшитых мономеров, является одним из основных ПДФ. В отличие от конечных продуктов расщепления фибриногена, которые представлены в виде отдельных фрагментов D и Е, при расщеплении поперечно сшитых фактором ХIIIа волокон фибрина образуются более крупные фрагменты — D-димеры, тримеры D-E-D, поскольку плазмин не способен расщеплять ковалентную связь между D-доменами.
/m/8-2.jpg)
Таким образом, действие фибринолитической системы направлено на лизис фибрина, а при чрезмерной активации — и фибриногена. В результате образуется смесь продуктов деградации фибрина/фибриногена. Продукты деградации фибрина — это крупные фрагменты D-димеры и тримеры, а продукты деградации фибриногена — отдельные олигопептиды с небольшой молекулярной массой. Только продукты деградации поперечно сшитого фибрина содержат D-димеры. При этом действует правило:
Сгусток + фибринолиз = D-димер образуется
Нет сгустка + фибринолиз ≠ D-димер не образуется
D-димер относится к маркерам активации как свертывания и фибринообразования, так и фибринолиза. Период полужизни D-димера составляет примерно 8 часов, клиренс осуществляется через почки и ретикулоэндотелиальную систему. Определение D-димера является наиболее распространенным лабораторным маркером активации свертывания и фибринолиза.
Методы определения D-димера
1. Качественные и полуколичественные методы:
— Реакция агглютинации латексных частиц (плазма).
2. Количественные:
— Иммунохроматография; Point-of-Care (диагностика по месту лечения).
— ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay; ферментсвязанный иммуносорбентный метод).
— Иммунодиффузия на порозных мембранах.
— Иммунотурбидиметрия.
Краткая характеристика методов
1. Методы определения D-димера, основанные на латексной агглютинации
К плазме, содержащей D-димер, добавляют латексные шарики, покрытые моноклональными антителами против D-димера, и отмечают время появления макроскопической агглютинации на предметном стекле. Это недорогие и легко выполнимые исследования. Они имеют умеренную чувствительность, но более высокую специфичность по отношению к тромбозу глубоких вен (ТГВ) и тромбоэмболии легочной артерии (ТЭЛА).
2. Метод иммунохроматографии
Относительная нечувствительность тестов латексной агглютинации привела к разработке более чувствительных тестов, основанных на иммунохроматографической экспресс-диагностике. Этот метод сочетает в себе скорость проведения исследования (от 2 мин) с высокой чувствительностью. Отмечена особая ценность иммунохроматографического метода при ТГВ.
3. Метод ELISA
ELISA-методы исследования D-димера имеют высокую чувствительность, но относительно низкую специфичность. Низкая специфичность этих методов обусловливает в значительном числе случаев ложноположительные результаты. Метод заключается в добавлении в лунки микропланшетов, покрытых антителами к D-димеру исследуемой плазмы. После инкубации вносят меченные ферментом антитела и после остановки реакции производят колориметрическое измерение. Этот метод является трудоемким и занимает много времени для его проведения, а также требует специального оборудования. Данные обстоятельства делают его непрактичным для рутинного использования в клинической практике.
4. Иммунодиффузия на порозных мембранах
За последние годы были разработаны иммуноферментные методы определения D-димера, которые позволяют получать результат в течение 10 минут. В них используются порозные мембраны, покрытые антителами, которые захватывают D-димер. Плазму больного фильтруют через мембрану и затем к фильтрату добавляют меченые антитела, чтобы определить связанный D-димер.
5. Иммунотурбидиметрия
Одним из вариантов латексного метода определения D-димера является метод микролатексной агглютинации, или иммунотурбидиметрический метод. При добавлении плазмы пациента, содержащей D-димер, к реагенту происходит увеличение оптической плотности раствора, которая прямо пропорциональна концентрации D-димера в исследуемом образце. Коммерческие наборы для определения D-димера разработаны для автоматических анализаторов (биохимических и коагулометров), что позволяет выполнять исследования этого аналита в рутинном режиме.
Два типа единиц измерения D-димера
1. D-Dimer Units (DDU) — для методов, использующих очищенный D-димер в качестве калибратора.
2. Fibrinogen Equivalent Unit (FEU) — фибриногенэквивалентные единицы — для методов, использующих в качестве калибратора ПДФ, образующиеся под действием плазмина.
Размерность единиц указывается производителем теста (нг/мл, мкг/мл, мкг/л).
Референтные значения D-димера
Пороговые значения для D-димера в зависимости от единиц измерения:
1. DDU ≤ 0,25 мкг/мл (250 нг/мл или 250 мкг/л).
2. FEU ≤ 0,5 мкг/мл (500 нг/мл или 500 мкг/л).
Числовые значения легко конвертируются друг в друга, так как масса одной единицы FEU равна половине DDU. Например, 0,5 мкг/мл FEU = 0,25 мкг/мл DDU.
Если концентрация D-димера в плазме меньше указанных пороговых значений, то наличие тромбоза у пациента можно исключить.
Ограничения при определении D-димера
Тест на D-димер является нестандартизированным маркером. На сегодняшний день известно около 30 коммерческих тест-систем для определения D-димера, между которыми наблюдаются определенные различия, так как каждый производитель устанавливает свой собственный метод стандартизации.
Основными причинами ограничения метода являются:
— использование различных моноклональных антител (более 20), отличающихся по специфичности и чувствительности;
— отсутствие Международного референтного стандарта (International Reference Preparation);
— отсутствие стандартного калибратора;
— различные единицы измерения, используемые для различных методов.
Отсутствие стандартизации различных тест-систем для определения D-димера означает, что результаты, референтные интервалы и значения cut-off не могут быть экстраполированы для различных методов. При количественном измерении D-димера одного и того же пациента различными тест-системами получаются различные результаты, сравнивать которые не корректно.
Причины различия в анализах на D-димер
1. D-димерный антиген не является гомогенным, а состоит из соединений, содержащих фрагменты D и Е c различной молекулярной массой (рис. 2).
/m/9-1.jpg)
2. При анализе D-димера используются разные антитела, буферы, измерительная техника, стандарты.
Такая вариабельность в типах и единицах измерения D-димера привела к путанице в некоторых лабораториях, особенно когда необходимо было установить порог значений для исключения венозной тромбоэмболии.
Необходимо помнить, что существует 2 различных типа единиц для D-димера (рис. 3):
1. D-димер-единица — DDU с молекулярной масссой 195 кДa.
2. Единица эквивалентности фибриногена — FEU с молекулярной массой 340 кДа.
/m/9-3.jpg)
Поскольку D-димер выражается в массовых единицах, тип вовлеченных единиц очень важен при установлении порога для исключения венозной тромбоэмболии и интерпретации результатов.
Таким образом, методы определения D-димера основаны на его взаимодействии с моноклональными антителами к специфическим эпитопам в D-доменах молекул фибрина. Эти специфические антитела связываются с D-димерами, содержащими D-D-ковалентные связи, но не вступают в реакцию с фибриногеном и растворимыми фибрин-мономерами. D-димеры, обнаруживаемые в плазме, — это показатель расщепления фибрина, но не фибриногена и фибрин-мономеров.
Клиническая значимость D-димера
Клиническое применение измерения D-димера показано:
— при исключении венозного тромбоэмболизма (ВТЭ);
— диагностике и мониторинге диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС);
— определении длительности антикоагулянтной терапии.
Вопрос использования D-димера остается дискуссионным:
— при прогнозе течения заболеваний сердечно-сосудистой системы;
— прогнозировании неблагоприятных исходов беременности;
— дополнительной оценке риска тромбоэмболии при других патологиях.
1. Венозный тромбоэмболизм
Венозный тромбоэмболизм представляет собой довольно частую патологию, которая объединяет тромбозы глубоких вен и тромбоэмболию легочной артерии. Образование любого тромба в сосудистом русле всегда приводит к активации фибринолиза и появлению в крови продуктов распада фибрина. Чувствительность теста на D-димер в диагностике венозного тромбоэмболизма очень высокая — 90–100 %. Этот анализ может проводиться для подтверждения факта тромбоза. При оценке результатов исследования следует учитывать то, что повышение уровня D-димера в крови только указывает на образование фибрина и его лизис, однако в каком отделе сосудистого русла, в каком объеме и по какой причине это произошло, необходимо решать в каждом конкретном случае с помощью клинических и визуализационных методов (допплер-УЗИ). Уровень D-димера при ТЭЛА практически не зависит от локализации легочного тромба. Тест на D-димер отличается высоким негативным прогностическим уровнем — 97–100 %. Он ценен не столько для подтверждения факта тромбоза, сколько для его исключения. Отрицательный результат анализа практически всегда свидетельствует об отсутствии тромбов в кровеносном русле. Поэтому основной целью исследования D-димера является исключение наличия тромбов в сосудистом русле при дифференциальной диагностике ТГВ и ТЭЛА.
Существуют определенные ограничения в использовании D-димера при ВТЭ [25–27] (табл. 2).
/m/9-4.jpg)
Необходимо отметить, что D-димер может быть отрицательным при ТЭЛА, если сгусток старый (2 недели и более после образования тромба) и если сгусток очень маленький. D-димер может быть ложно повышенным при наличии высокого титра IgM. В случае превышения порогового значения необходимо подтверждение диагноза с помощью допплер-УЗИ, спиральной компьютерной томографии или контрастной венографии. Еще одним стратегическим подходом для диагностики ВТЭ является предварительная оценка по клинико-анамнестическим балльным шкалам (шкала Wells) [28–31].
2. Диссеминированное внутрисосудистое свертывание
ДВС — это распространенная патология с высокой заболеваемостью и смерт–ностью. Характеризуется системной активацией системы гемостаза с внутрисосудистым образованием фибрина и повышенным фибринолизом [32, 33]. Если пациенты не получают соответствующего лечения, то это приводит к истощению тромбоцитов, факторов свертывания и ингибиторов, результатом чего может быть угрожающее жизни кровотечение и/или тромбоз. ДВС больше всего распространено у пациентов с инфекционными воспалительными заболеваниями, злокачественными новообразованиями, травмами или акушерской патологией. Классификация ДВС разделяет эту патологию на несимптоматическую (преДВС), органную недостаточность, кровотечение и субтипы массивного кровотечения. ISTH (International Society of Thrombosis and Haemostasis) гармонизировало руководство по диагностике и лечению ДВС [34, 35]. Определение уровня D-димера включено в руководство ISTH как рекомендуемый лабораторный тест для оценки пациентов с ДВС-синдромом.
3. Антикоагулянтная терапия
Антикоагулянты непрямого действия
После окончания курса лечения антикоагулянтами непрямого действия (АНД) у пациентов (в том числе пожилых) количественное определение уровня D-димера дает ценную информацию для индивидуальной оценки риска венозного тромбоэмболизма. При использовании статистических методов были определены зависимые от возраста уровни cut-off для D-димера в отношении риска ВТЭ, составляющие при применении различных тест-систем 250–700 мкг/л FEU для пациентов до 70 лет и 450–1000 мкг/л FEU для пациентов старше 70 лет [36] (рис. 4).
/m/9-2.jpg)
Через 30 дней после отмены варфарина нормальный уровень D-димера имел очень высокую отрицательную предсказательную ценность в отношении рецидива ВТЭ, особенно у пациентов с врожденной тромбофилией или впервые развившимся спонтанным тромбозом, а повышенные уровни D-димера соответствовали более высокому риску ВТЭ. При этом отрицательный результат теста на D-димер через 2 недели после окончания 3-месячного курса лечения варфарином был связан с 3,5% риском повторного ВТЭ в течение года, а положительный — с 8,9% риском. Эти данные свидетельствуют о важной роли D-димера в определении оптимальной длительности курса лечения АНД для надежного предупреждения рекуррентных венозных тромбозов.
Гепаринотерапия
Эффективность гепаринотерапии определяется изменением уровня динамики D-димера. Снижение D-димера свидетельствует о правильно подобранной дозе гепарина у пациентов с активацией гемостаза любой этиологии. Тест также информативен при лечении низкомолекулярными гепаринами. Введение клексана в течение 2–3 недель приводит к снижению уровня D-димера в 1,5–2 раза, а 10-дневное применение эноксапарина способствовало снижению уровня этого аналита на 23 %.
4. Сердечно-сосудистая система
Уровни циркулирующего D-димера увеличены у пациентов с коронарной артериальной болезнью, острыми ишемическими событиями, включая инфаркт миокарда и нестабильную стенокардию. У пациентов с грудной болью повышенный уровень D-димера является ранним маркером ишемии коронарных артерий и независимым прогностическим фактором инфаркта миокарда [37]. В исследовании 18 биомаркеров риска ишемической болезни сердца в когорте из более чем 27 000 женщин в период менопаузы только уровень D-димера был значительно увеличен и являлся независимым от других маркеров фактором риска [38]. В работе R. Marcucci и др. [39] было показано, что содержание D-димеров достоверно выше у больных c хронической сердечной недостаточностью (ХСН) IV функционального класса по сравнению с больными с ХСН II и III функциональных классов. В данном исследовании, в которое включены 214 пациентов с ХСН II–IV функциональных классов, убедительно доказано, что повышение D-димеров является значимым предиктором смертности при ХСН.
5. Уровень D-димера при беременности
У беременных женщин вследствие активации синтеза плазменных гемостатических факторов в печени даже в норме наблюдается умеренная тромбофилическая ситуация. К моменту родов уровень D-димера может превышать исходный в 3–4 раза [40] (табл. 3).
Сдвиги параметров гемостаза достигают максимума в 3-м триместре беременности, что имеет физиологическое значение и направлено на уменьшение кровопотери в родах. Положительные результаты D-димера в поздние сроки беременности значительно затрудняют оценку риска и диагностику ТГВ и особенно ТЭЛА. Значительное (в 5–10 раз) повышение уровня D-димера наблюдается при патологиях беременности (привычное невынашивание, гестоз, преждевременная отслойка плаценты). Это приводит к назначению дополнительных диагностических процедур. В таких случаях особое значение приобретают совместное использование УЗИ и анализ на D-димер. Уровень cut-off D-димера в отношении риска венозного тромбоэмболизма у беременных женщин в 3-м триместре оказывается существенно более высоким.
6. Оценка риска тромбоэмболии при других заболеваниях
Повышенные уровни D-димера отмечаются при таких заболеваниях, как доброкачественные и злокачественные опухоли, инфекции, травмы, ишемия, кровотечения или тромбозы. Для многих из этих патологий исследователи пытались использовать уровни D-димера в качестве диагностического и прогностического теста. Например, уровни D-димера изучали как факторы неблагоприятного прогноза и/или риска у пациентов со злокачественными опухолями, с желудочно-кишечными кровотечениями и некрозом, внутримозговым кровоизлиянием, серповидноклеточной болезнью, мигренью при сильных головных болях, травме головного мозга, туберкулезе, болезни Кушинга, астме и многих других болезнях. Из всех этих заболеваний наибольший интерес вызвал рак. В целом риск венозного тромбоза больных раком достигает 7 % из-за протромботического эффекта злокачественных новообразований и связанных с этим факторов риска, таких как иммобилизация, действие лекарственных препаратов и хирургическое вмешательство [41, 42]. В то же время повышенный уровень D-димера у пациентов с раком ограничивает диагностическую ценность результата, если он используется только сам по себе. Многочисленные исследования показали неблагоприятное прогностическое значение повышенных уровней D-димера в плазме у больных раком груди, толстой кишки, легких, яичников, предстательной железы и других органов [43–52].
Заключение
D-димер является надежным и чувствительным тестом на развитие тромбообразования, а увеличение его содержания в плазме крови указывает на наличие тромбов. В клинической практике D-димер используется как маркер способности организма к гиперкоагуляции и эндогенного фибринолиза. Положительный тест на D-димер имеет негативное прогностическое значение для больных с ТГВ и ТЭЛА. Данный тест используется для мониторинга антикоагулянтной терапии и является чувствительным маркером при диагностике ДВС-синдрома. Целесообразно назначать определение D-димера во время беременности для исключения диагноза ТГВ. D-димер играет существенную роль как один из потенциальных маркеров риска развития ишемической болезни сердца. Поэтому D-димер можно рассматривать как один из самых ценных лабораторных тестов для диагностики и мониторинга состояний, связанных с тромбозом.
Список литературы находится в редакции