Background. In previous studies using the heparin model of post-traumatic blood loss, a hemostatic effect of exogenous fibrin monomer (FM) (0.25 mg/kg) was observed, which was comparable in intensity to the effect of protamine sulfate (PS) and remained unexplained due to the lack of morphological study data for the area of liver injury. Aim. To compare hemostatic, hemostasiological, and morphological consequences of intravenous administration of FM 0.25 mg/kg following controlled liver injury in heparinized animals. Methods. Hypocoagulation was simulated by i.v. administration of unfractionated heparin (UFH) 150 U/kg to 77 healthy Chinchilla rabbits. Intraoperative bleeding was prevented by i.v. administration of FM 0.25 mg/kg one hour prior to the injury or PS 1.5 mg/kg 10 minutes prior to the injury. After the controlled liver injury, blood loss was measured and expressed in % of the circulating blood volume. Blood platelet count, activated partial thromboplastin time (APTT), fibrinogen concentration, D-dimer concentration, and data of calibrated thrombography were also studied. Samples of liver tissue from the wound surface area were collected for histology after spontaneous arrest of bleeding. Results. Heparinized animals were characterized by increased blood loss due to pronounced hypocoagulation and decreased thrombin production. The use of the UFH antidote, PS, minimized the blood loss (by 75% compared to placebo) and resulted in restoration of the hemostatic potential. According to results of the morphological study, this effect was due to increased thickness of thrombotic masses (15.1 times compared to placebo). At least equal hemostatic effect was obtained when PS was replaced with FM (80% decrease in blood loss compared to placebo). These effects were not associated with correction of the hypocoagulation shift or recovery of the thrombin generation. In this process, fibrin formation in the injury area was less pronounced (fibrin thickness 55.2 µm vs 201.8 µm with PS; p < 0.001). Another distinctive feature was the absence of the fibrillar structure of fibrin and the presence of numerous platelets in thrombotic masses while the platelet number in the lumen of blood vessels near the wound surface was minimal. Conclusion. The study results allow identifying possible mechanisms and ways to stop post-traumatic bleeding when heparin is used.
Введение. Ранее было показано, что фибринмономер (ФМ) в низких дозировках обладает системным гемостатическим действием в условиях дозированной травмы. Авторами выдвинута гипотеза, согласно которой ФМ способен оказывать регулирующее гемостатическое действие in vivo на фоне сниженного гемостатического потенциала. Цель исследования: изучение системных гемостатических и гемостазиологических эффектов ФМ на фоне дозированной травмы печени при гипокоагуляции, обусловленной приемом варфарина. Материалы и методы. В работе использовали 40 кроликов породы Шиншилла. Для индукции кумаринобусловленной гипокоагуляции животным per os вводили варфарин в дозе 0,4 0,5 мг/кг 14 дней до достижения международного нормализованного отношения (МНО) более 2,0. Далее животным в краевую вену уха вводили концентрат факторов протромбино вого комплекса (КФПК) в дозе 40 ЕД/кг, ФМ в дозе 0,25 мг/кг или плацебо. Через 1 ч после введения препаратов наносили травму печени и оценивали кровопотерю (в процентах от объема циркулирующей крови). Исследовали число тромбоцитов, активированное парциальное тромбопластиновое время, МНО, содержание фибриногена и Ддимера, оценивали результаты тромбоэластографии крови. Результаты. Объем кровопотери в группах животных после внутривенного введения ФМ и КФПК на фоне приема варфарина был в 9,1 раза и 6,7 раза меньше, соответственно, по сравнению с группой плацебо, получавшей тот же антикоагулянт. Вместе с тем ФМ не влиял на параметры коагулограммы (отсутствие видимого гемостазиологического эффекта) и тромбоэластограммы, тогда как применение КФПК в качестве антидота варфарина сопровождалось нормализацией параметров тромбоэластометрии и коррекцией гипокоагуляционного сдвига по МНО. Заключение. Установлено, что ФМ способен проявлять свое системное гемостатическое действие в условиях сниженного тромбинообразования, обусловленного нарушением синтеза витамин Кзависимых факторов свертывания крови. Данное действие реализуется без признаков восстановления гемостатического равновесия. Introduction. It was shown earlier that fibrinmonomer (FM) in low doses had a systemic hemostatic effect in a controlled injury condition. The authors suggest that FM is able to exert a regulating hemostatic effect in vivo under reduced hemostatic potential. Aim: to study the systemic hemostatic and hemostasiological effects of FM under controlled liver injury during hypocoagulation caused by warfarin administration. Materials and methods. In this study 40 Chinchilla rabbits were used. For the induction of coumarinmediated hypocoagulation, animals were administered per os warfarin at a dose of 0.4 0.5 mg/kg for 14 days, until an international normalized ratio (INR) was more than 2.0. Subsequently, a prothrombin complex concentrate (PCC) at a dose of 40 U/kg, FM at a dose of 0.25 mg/kg or placebo were administered into the marginal ear vein of the animals. An hour later, a liver injury was inflicted and blood loss was assessed (in percents of the circulating blood volume). The number of platelets, activated partial thromboplastin time, INR, levels of fibrinogen and Ddimer were studied and the results of blood thromboelastography were evaluated. Results. Blood loss volume in animals groups after intravenous administration of FM and PPC, under warfarin reception, was 9.1 times and 6.7 times less, respectively, compared to the placebo group receiving the same anticoagulant. However, FM did not affect on coagulogram parameters (no visible hemostasiological effect) and thromboelastogram, whereas the use of PPC as warfarin antidote was accompanied by the normalization of thromboelastometry parameters and hypocoagulation shift correction according to INR. Conclusion. It was found that FM able to manifest its systemic hemostatic effect in conditions of reduced thrombin formation caused by impaired synthesis of vitamin Kdependent blood coagulation factors. This effect is implemented without any signs of recovery of hemostatic balance.
The systemic hemostatic and hemostasiological effects of intravenous injection of fibrin monomer (FM; 0.25 mg/kg) together with dabigatran etexilate (15-20 mg/kg) administration were compared to placebo (0.5 ml), prothrombin complex concentrate (d = 40 U/kg) and Eptacog alfa (activated) (d = 270 μg/kg) in a model of a controlled liver injury in 62 rabbits of the Chinchilla breed. It was found that FM, in comparison to placebo, reduced the volume of blood loss by 2.9 times and the rate of blood loss by 1.7 times, despite the dabigatran-induced hypocoagulation. Comparators did not show hemostatic efficacy. FM did not affect the parameters of the coagulogram (no visible hemostasiological effect), while the compared drugs showed some signs of increased hemostatic potential. It is assumed that the hemostatic effects of low, physiological doses of FM can be realized bypassing thrombin (factor IIa), which determines the need for further studies.
Цель исследования - изучение способности фибрин-мономера предупреждать тяжелую интраоперационную кровопотерю, ассоциированную с введением нефракционированного гепарина, при дозированной травме печени. Методика. На кроликах «Шиншилла» индуцировали гипокоагуляцию нефракционированным гепарином (150 ед/кг). Профилактику интраоперационных кровотечений осуществляли внутривенным введением фибрин-мономера (0,25 мг/кг) за 1 ч до травмы или протамина сульфата (1,5 мг/кг) за 10 мин до травмы. После нанесения стандартной травмы печени оценивали объем (в % ОЦК) и темп (мг/с) кровопотери. Анализировали число тромбоцитов, активированное парциальное тромбопластиновое время, протромбиновое и тромбиновое время свертывания, уровень фибриногена и активность антитромбина III, параметры ротационной тромбоэластометрии крови. Результаты. Объем кровопотери в группах животных после в/в введения фибрин-мономера и протамина сульфата на фоне гепаринизации был, соответственно, в 5,1 и 4,0 раза меньше по сравнению с группой плацебо, получавшей тот же антикоагулянт. Вместе с тем, фибрин-мономер не влиял на параметры коагулограммы (отсутствие видимого гемостазиологического эффекта) и тромбоэластограммы, тогда как применение протамина сульфата в качестве антидота гепарина сопровождалось нормализацией данных тромбоэластометрии и коррекцией гипокоагуляционного сдвига по активированному парциальному тромбопластиновому времени, протромбиновому и тромбиновому времени. Заключение. Установлено, что фибрин-мономер (0,25 мг/кг) снижает посттравматическое кровотечение в условиях блокады свертывания крови гепарином без видимых признаков восстановления гемостатического равновесия. The research objective was to study the ability of fibrin monomer to prevent severe intraoperative blood loss associated with administration of unfractionated heparin in controlled liver injury. Methods. Hypocoagulation was induced in chinchilla rabbits with unfractionated heparin (150 U/kg). Intraoperative bleeding was prevented by administration of fibrin monomer (FM, 0.25 mg/kg, i.v.) one hour prior to the injury and of protamine sulfate (PS, 1.5 mg/kg, i.v.) 10 min prior to the injury. Following the liver injury, blood loss was assessed as percentage of circulating blood volume and the blood loss rate (mg/s). Platelet counts, aPTT, PT, TT, fibrinogen level, antithrombin III activity, and parameters of blood rotation thromboelastometry were analyzed. Results. The volume of blood loss was 5.1 times and 4.0 times less, respectively, after the FM and PS administration during heparinization compared to the placebo group treated with the same anticoagulant. However, FM affected neither coagulogram indexes (no visible hemostasiological effect) nor thromboelastogram while the use of PS as an antidote for heparin was associated with normalization of thromboelastometric data and correction of hypercoagulative changes in aPTT, PT, TT. Conclusion. FM at a dose of 0.25 mg/kg reduced severity of posttraumatic bleeding induced by heparin inhibition of coagulation with no visible signs of hemostatic balance recovery.