Heparin-induced thrombocytopenia: pathophysiology, diagnosis and treatment

Agnė Norbutaitė1

1Faculty of Medicine, Vilnius University, Vilnius, Lithuania

Abstract

Heparin-induced thrombocytopenia is a rare but dangerous complication of heparin therapy. It is caused by IgG antibodies, which form against platelet factor 4 and heparin complexes. IgG antibodies usually form after 5-14 days of heparin use. The binding of the antibodies causes activation of platelets and a hypercoagulable state, which can lead to the development of life-threatening arterial and venous thrombosis. It is recommended to use 4T‘s scoring system to predict the clinical  likelihood of heparin-induced thrombocytopenia. Laboratory tests should be performed to confirm the diagnosis. If heparin-induced thrombocytopenia is suspected, all forms of heparin should be discontinued immediately and alternative anticoagulation should be initiated in order to prevent thrombotic sequelae. It is important to recognise heparin-induced thrombocytopenia early, because it is a potentially life‐threatening condition.

Keywords: heparin, heparin-induced thrombocytopenia, thrombocytopenia, thrombosis.

Journal of Medical Sciences. April 15, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
115
Medical Sciences 2021 Vol. 9 (3), p. 115-122
Heparin-induced thrombocytopenia: pathophysiology,
diagnosis and treatment
Agnė Norbutaitė
1
1
Faculty of Medicine, Vilnius University, Vilnius, Lithuania
Abstract
Heparin-induced thrombocytopenia is a rare but dangerous complication of heparin therapy. It is caused by
IgG antibodies, which form against platelet factor 4 and heparin complexes. IgG antibodies usually form
after 5-14 days of heparin use. The binding of the antibodies causes activation of platelets and a
hypercoagulable state, which can lead to the development of life-threatening arterial and venous
thrombosis. It is recommended to use 4T‘s scoring system to predict the clinical likelihood of heparin-
induced thrombocytopenia. Laboratory tests should be performed to confirm the diagnosis. If heparin-
induced thrombocytopenia is suspected, all forms of heparin should be discontinued immediately and
alternative anticoagulation should be initiated in order to prevent thrombotic sequelae. It is important to
recognise heparin-induced thrombocytopenia early, because it is a potentially life-threatening condition.
Keywords: heparin, heparin-induced thrombocytopenia, thrombocytopenia, thrombosis.
Journal of Medical Sciences. April 15, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
116
Heparino indukuota trombocitopenija: patofiziologija,
diagnostika ir gydymas
Agnė Norbutaitė
1
1
Medicinos fakultetas, Vilniaus universitetas, Vilnius, Lietuva
Santrauka
Heparino indukuota trombocitopenija tai retai pasitaikanti, tačiau pavojinga komplikacija, atsirandanti
dėl heparino ar mažos molekulinės masės heparinų vartojimo. Dažniausiai kliniškai ši patologija pasireiškia
trombocitopenija ir gali progresuoti į arterines bei venines trombozes. Ligos patofiziologijoje svarbiausią
vietą užima organizme susidarę IgG antikūnai pritrombocitų faktoriaus 4 ir heparino kompleksus. IgG
antikūnai dažniausiai susiformuoja per 5-14 dienų nuo heparino vartojimo pradžios. Dėl susidariusių
antikūnų ir kompleksų prisijungimo yra aktyvuojami trombocitai ir sukeliama hiperkoaguliacinė būklė, kuri
gali baigtis pavojingų gyvybei trombozių išsivystymu. Įtarus heparino indukuotą trombocitopeniją,
rekomenduojama įvertinti jos klinikinę tikimybę naudojantis 4T skale, o diagnozės patvirtinimui atlikti
laboratorinius antikūnų tyrimus. Norint išvengti tromboembolinių komplikacijų, būtina iškart nutraukti visų
heparino formų vartojimą ir paskirti alternatyvų antikoaguliacinį gydymą. Heparino indukuota
trombocitopenija gali būti gyvybei pavojinga būklė, todėl svarbu ją laiku atpažinti ir pradėti gydyti.
Raktažodžiai: heparinas, heparino indukuota trombocitopenija, trombocitopenija, trombozė.
Journal of Medical Sciences. April 15, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
117
1. Įvadas
Nuo heparino atradimo laboratorijoje praėjo jau
daugiau nei šimtas metų, tačiau, nepaisant to,
kokia plati šiandien yra vaistų pasiūla, klinikinėje
praktikoje neretai pasitaiko tokios situacijos,
kuriose heparinas išlieka pirmo pasirinkimo
medikamentu. Dažniausiai minimos palankios
heparino farmakologinės savybės yra greita
veikimo pradžia, lengvas monitoravimas ir
galimybė nutraukti heparino antikoaguliacinį
poveikį antidotu. Tokios savybės ir nulemia tai,
kad heparinas bei jo derivatai, mažos
molekulinės masės heparinai, tam tikrose
situacijose, renkantis antikoaguliacinį gydymą,
nukonkuruoja kitus preparatus [1,2]. Jie
vartojami ir antikoaguliaciniam gydymui, ir
profilaktikai esant įvairioms medicininėms
būklėms, todėl labai svarbu žinoti ir galimas
vartojimo komplikacijas. Dažniausiai pasitaiko
hemoraginės, tačiau galimos ir nehemoraginės
komplikacijos, kurių viena kliniškai
reikšmingiausių yra heparino indukuota
trombocitopenija (HIT). Tai yra reta, tačiau
gyvybei pavojinga patologija, kuri pasireiškia
sumažėjusiu trombocitų kiekiu ir
hiperkoaguliacine būkle, galinčia progresuoti į
tromboemboliją. Heparinas ir mažos
molekulinės masės heparinai yra tarp dažniausiai
pasaulyje skiriamų vaistų, todėl svarbu mokėti
HIT atpažinti, diagnozuoti ir gydyti [24].
2. Etiologija ir patofiziologija
Trombocitų alfa granulėse yra randamas
trombocitų faktorius 4 (PF4), kurio dideli kiekiai
išsiskiria, kai trombocitai yra aktyvuojami.
Normaliai plazmoje PF4 baltymo kiekis yra labai
nedidelis, vos aptinkamas, tačiau suleidus
heparino, PF4 koncentracija plazmoje gali
padidėti net iki 15-30 kartų. Išsiskyręs teigiamą
krūvį turintis PF4 jungiasi su neigiamą krūvį
turinčiu heparinu ir susidaro PF4-heparino
kompleksai, kurie yra imunogeniški, atpažįstami
kaip antigenai [2]. Veikiant imuninei sistemai,
per 514 dienų žmogaus organizme prieš PF4-
heparino kompleksus susiformuoja IgG
antikūnai. Rečiau gali susiformuoti su HIT susiję
IgM bei IgA klasės antikūnai, tačiau dažniausiai
jie nėra kliniškai reikšmingi [3,5,6]. IgG
antikūnai paprastai išlieka organizme iki 90-120
dienų. Susidarę IgG antikūnai jungiasi su PF4-
heparino kompleksais ir aktyvuoja trombocitus
per jų FcγRIIA receptorius, dėl to išskiriama dar
daugiau PF4 baltymo, susidaro trombocitų
agregatai, taip pat išsiskiria protrombotiniai
junginiai, skatinamas trombino, audinių
faktoriaus ir galiausiai trombų susidarymas [6].
2.1 HIT tipai
HIT yra skirstoma į I tipo ir II tipo:
1) I tipo lengva trombocitopenija, trombocitų
skaičius paprastai nebūna mažesnis nei 100
× 10
9
/l. Būdinga ankstyva pradžia,
dažniausiai per pirmas kelias gydymo
dienas. I tipo HIT yra neimuninės kilmės,
spontaniškai regresuoja net ir tęsiant
gydymą heparinu. I tipo HIT yra dažnesnė,
ji nustatoma 10-30% visų pacientų, gydytų
heparinu [7,8].
2) II tipo sunkesnė trombocitopenija,
dažniausiai atsiranda po 5 14 dienų nuo
gydymo heparinu pradžios, trombocitų
skaičius paprastai būna mažesnis nei 100 ×
10
9
/l arba sumažėja daugiau nei 50% nuo
pradinio trombocitų skaičiaus. II tipo HIT
nustatoma rečiau, jos dažnis siekia 0.5-5%
tarp pacientų, gydytų heparinu. II tipo HIT
Journal of Medical Sciences. April 15, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
118
yra imuninės kilmės, dažniau susijusi su
trombozėmis ir sunkiomis komplikacijomis
[7,8]. Rizikos faktoriai išsivystyti II tipo HIT
nėra visiškai aiškūs, tačiau atlikus tyrimus
pastebėta, kad moterims HIT nustatoma
dvigubai dažniau negu vyrams, taip pat
dažniau HIT išsivysto vyresniems nei 40
metų pacientams. Įtakos HIT išsivystymui
gali turėti ir ilgesnė gydymo trukmė bei tai,
koks medikamentas buvo naudotas, kadangi
nustatyta, jog net iki 5 10 kartų dažniau
HIT išsivysto po gydymo heparinu, lyginant
su mažos molekulinės masės heparinais [8
11].
1 lentelė. 4T skalė HIT tikimybei įvertinti [13].
4T požymiai
2 balai
1 balas
0 balų
Trombocitopenija
(Thrombocytopenia)
PLT sumažėja >50% ir
PLT nadiras ≥20 × 10
9
/l
PLT sumažėja 30-50%
arba PLT nadiras 10-19
×10
9
/l
PLT sumažėja <30
% arba PLT nadiras
<10 ×10
9
/l
Laikas, per kurį
sumažėjo PLT (Timing
of platelet count fall)
Aiški pradžia tarp 5-10
d. nuo heparino
vartojimo pradžios
arba PLT sumažėjimas
≤1 d. (jei heparinas
vartotas per pastarąsias
30 dienų)
Pradžia >10 dienų arba
PLT mažėjimo pradžia
neaiški (pvz. PLT
neįvertinti) arba PLT
sumažėjimas ≤1 d. (jei
heparinas vartotas per
pastarąsias 31-100
dienų)
PLT kiekis sumažėja
per ≤4 d. nuo
heparino vartojimo
pradžios ir heparinas
anksčiau nenaudotas
arba naudotas seniai
(>100 d.)
Trombozinis įvykis arba
kitos komplikacijos
(Thrombosis or other
sequelae)
Nauja trombozė
(patvirtinta); odos
nekrozė; ūmi sisteminė
reakcija po
nefrakcionuoto
heparino intraveninės
injekcijos
Progresuojanti ar
rekurentinė trombozė;
odos pažeidimai
(eritematoziniai) be
nekrozės; įtariama
trombozė
(nepatvirtinta)
Nėra
Kitos trombocitopenijos
priežastys (Other causes
for thrombocytopenia)
Nėra
Galima
Nustatyta
Journal of Medical Sciences. April 15, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
119
HIT tikimybė:
0-3 balai maža
4-5 balai vidutinė
6-8 balai didelė
3. Klinikinis pasireiškimas
3.1 Pasireiškimo laikas
Pagal pasireiškimo laiką yra išskiriami 3 HIT
tipai greita, tipiška ir uždelsta HIT. 60%
pacientų pasireiškia tipiška HIT, kai trombocitų
sumažėjimas įvyksta praėjus 5-14 dienų nuo
heparino vartojimo pradžios. 30% atvejų būna
greita HIT, kai trombocitopenija atsiranda per
pirmą parą, iškart po heparino pavartojimo.
Manoma, kad toks greitas atsakas gali būti
susijęs su anksčiau, per paskutines 100 dienų,
vartotu heparinu ir išlikusiais antikūnais.
Likusiai nedidelei pacientų daliai pasireiškia
uždelsta HIT, kurią reikia įtarti, jei pacientui
nustatoma trombocitopenija praėjus 1-3
savaitėms nuo heparino vartojimo [3,12].
3.2 Trombocitopenija
Pagrindinė klinikinė HIT išraiška yra
trombocitopenija. Po heparino vartojimo
trombocitų skaičius greitai sumažėja, daugumai
pacientų jis būna mažesnis nei 150 × 10
9
/l ,
kartais sumažėjimas siekia 50% ir daugiau,
lyginant su pradiniu trombocitų skaičiumi [3].
3.3 Arterinės ir veninės trombozės
Nors pagrindinis HIT požymis yra
trombocitopenija, HIT gali komplikuotis ir
gyvybei pavojingomis arterinėmis ar veninėmis
trombozėmis. Dažniau yra stebimos veninės
trombozės, tokios kaip giliųjų venų trombozė ir
plaučių embolija, tačiau galimos ir arterinės
trombozės, tokios kaip išeminė galūnės nekrozė,
mezenterinė išemija, ūmus miokardo infarktas ar
insultas [2,3].
4. Diagnostika
4.1 HIT tikimybės įvertinimas
HIT diagnozuojama atlikus klinikinį įvertinimą ir
laboratorinius tyrimus. Literatūroje galima rasti
kelias skirtingas balų sistemas, kuriomis
naudojantis yra siūloma įvertinti klinikinę HIT
tikimybę. Labiausiai paplitusi yra 4T skalė (1
lentelė), kurioje yra vertinami 4 požymiai: 1)
trombocitopenija; 2) laikas, per kurį sumažėjo
trombocitų kiekis; 3) trombozinis įvykis, arba
kitos komplikacijos; 4) kitos galimos
trombocitopenijos priežastys. Kiekvienas
kriterijus įvertinamas nuo 0 iki 2 balų ir pagal
surinktą balų sumą pacientas įvertinamas kaip
turintis mažą, vidutinę arba didelę HIT riziką
[13]. Jei nustatoma vidutinė arba didelė rizika,
būtina toliau tirti pacientą ir atlikti laboratorinius
tyrimus [3].
4.2 Laboratoriniai tyrimai
Diagnozuojant HIT gali ti atliekami dviejų
tipų laboratoriniai tyrimai: imunologiniai
Journal of Medical Sciences. April 15, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
120
antikūnų tyrimai ir funkciniai mėginiai.
Dažniausiai yra atliekamas imunologinis ELISA
(angl. enzyme-linked immunosorbent assay)
tyrimas, kuriuo nustatomi specifiniai antikūnai,
susidarę prieš heparino-PF4 kompleksus. Kiti
paminėti funkciniai mėginiai gali būti atliekami
norint nustatyti trombocitų aktyvaciją, kurią
sukelia antikūnai ir heparino-PF4 kompleksai,
tačiau šie tyrimai užima daug laiko, yra brangūs
ir ne visos laboratorijos turi galimybę juos atlikti
[14].
5. Gydymas
5.1 Heparino nutraukimas
Jeigu pacientui įtariama HIT, pirmiausia būtina
iškart nutraukti visų formų heparino vartojimą,
negalima naudoti heparino net ir kateterių
plovimui ir taip pat reikėtų atsisakyti heparinu
dengtų kateterių [15]. Svarbu žinoti ir tai, kad
vien tik heparino nutraukimas nėra pakankama
prevencinė priemonė, kad būtų išvengta
trombozinių įvykių, todėl reikia pradėti
antikoaguliacinį gydymą kitais vaistais, kurie
sumažintų suintensyvėjusią trombino gamybą
organizme ir tromboembolinių komplikacijų
riziką [6,15].
5.2 Varfarinas
Kitas labai dažnai klinikinėje praktikoje
vartojamas antikoaguliantas varfarinas yra
nerekomenduojamas kaip galima alternatyva
heparinui HIT atveju. Įtariant ar diagnozavus
HIT, varfarinas neturėtų būti skiriamas bent jau
tol, kol trombocitų skaičius yra mažesnis nei 150
× 10
9
/l, kadangi, paskyrus varfariną ir esant
mažam trombocitų skaičiui, labai padidėja
varfarino sukeltos veninės galūnių gangrenos
rizika. Jeigu HIT diagnozavimo metu pacientui
jau buvo pradėta varfarino terapija,
rekomenduojama skirti vitamino K, kad būtų
panaikintas varfarino poveikis [3,15,16].
5.3 Trombocitų masės transfuzijos
Nepaisant to, kad HIT gali pasireikšti labai ryškia
trombocitopenija, spontaniniai kraujavimai yra
nebūdingi ir trombocitų masės transfuzijos yra
nerekomenduojamos, nes pastebėta, jog
pacientams su HIT tai dažniausiai tik dar labiau
padidina trombozių riziką. Rekomendacijose
nurodoma, kad pacientams su HIT ir labai ryškia
trombocitopenija trombocitų masės transfuzijas
būtų galima atlikti tik tokiu atveju, jeigu
pacientas kraujuoja arba jam būtina atlikti
invazinę procedūrą, kuri turi didelę kraujavimo
riziką [15].
5.4 Alternatyvūs heparinui antikoaguliantai
Pacientams, kuriems įtariama arba
diagnozuojama HIT, reikia skirti alternatyvius
antikoaguliantus, kurie būtų greito veikimo ir
sutrikdytų koaguliacijos kaskadą veikdami
trombiną arba Xa faktorių. Tinkamiausio vaisto
parinkimas turėtų būti individualizuotas,
atsižvelgiant į pacientą, jo organų funkciją,
kokiomis ligomis jis serga, kokios intervencijos
yra planuojamos ir kokia galima kraujavimo
rizika. Dažniausiai tarp rekomenduojamų
antikoaguliantų HIT gydymui yra nurodomi
argatrobanas, danaparoidas, bivalirudinas. Kai
kuriuose tyrimuose HIT gydymui yra siūlomas ir
fondaparinuksas bei naujieji geriamieji
antikoaguliantai (rivaroksabanas, dabigatranas ir
apiksabanas). Vis dėlto, ne visi paminėti
vaistiniai preparatai yra prieinami kiekvienoje
šalyje, todėl renkantis antikoaguliantą būtina
atsižvelgti ir į vaistų prieinamumą bei tai, kokios
Journal of Medical Sciences. April 15, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
121
vaisto indikacijos yra patvirtintos, kadangi jos
gali skirtis priklausomai nuo šalies [7,15,1720].
6. Apibendrinimas ir išvados
Heparino indukuota trombocitopenija yra reta,
tačiau pavojinga būklė, kurią gali sukelti
heparino ir mažos molekulinės masės heparinų
vartojimas. Ši patologija dažniausiai pasireiškia
trombocitopenija, bet gali komplikuotis
pavojingomis arterinėmis ir veninėmis
trombozėmis. Nustačius trombocitopeniją
pacientams, vartojantiems bet kokios formos
hepariną, būtina įvertinti heparino indukuotos
trombocitopenijos tikimybę ir, jeigu reikia,
nutraukti heparino vartojimą bei skirti
alternatyvų antikoaguliacinį gydymą.
Literatūra
1. Wardrop D, Keeling D. The story of the
discovery of heparin and warfarin. Br J
Haematol. 2008 Jun;141(6):75763.
2. Arepally GM. Heparin-induced
thrombocytopenia. Blood. 2017 May
25;129(21):286472.
3. Heparin-Induced Thrombocytopenia: A
Comprehensive Clinical Review. Journal of the
American College of Cardiology. 2016 May
31;67(21):251932.
4. Nicolas D, Nicolas S, Hodgens A, Reed M.
Heparin Induced Thrombocytopenia. In:
StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL):
StatPearls Publishing; 2021 [cited 2021 Mar 6].
Available from:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK4823
30/
5. Warkentin TE, Sheppard J-AI, Moore JC,
Moore KM, Sigouin CS, Kelton JG. Laboratory
testing for the antibodies that cause heparin-
induced thrombocytopenia: how much class do
we need? J Lab Clin Med. 2005
Dec;146(6):3416.
6. McKenzie SE, Sachais BS. Advances in the
pathophysiology and treatment of heparin-
induced thrombocytopenia. Current opinion in
hematology. 2014 Sep;21(5):380.
7. Gruel Y, De Maistre E, Pouplard C, Mullier F,
Susen S, Roullet S, et al. Diagnosis and
management of heparin-induced
thrombocytopenia. Anaesth Crit Care Pain
Med. 2020 Apr;39(2):291310.
8. Patriarcheas V, Pikoulas A, Kostis M,
Charpidou A, Dimakakos E. Heparin-induced
Thrombocytopenia: Pathophysiology,
Diagnosis and Management. Cureus [Internet].
[cited 2021 Feb 16];12(3). Available from:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/P
MC7179984/
9. Warkentin TE, Sheppard J-AI, Sigouin CS,
Kohlmann T, Eichler P, Greinacher A. Gender
imbalance and risk factor interactions in
heparin-induced thrombocytopenia. Blood.
2006 Nov 1;108(9):293741.
10. Pd S, Rd H, F M, Ay Y, J L. Incidence of
thrombocytopenia in hospitalized patients with
venous thromboembolism [Internet]. Vol. 122,
The American journal of medicine. Am J Med;
2009 [cited 2021 Feb 16]. Available from:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19682670/
11. Smythe MA, Koerber JM, Mattson JC. The
incidence of recognized heparin-induced
Journal of Medical Sciences. April 15, 2021 - Volume 9 | Issue 3. Electronic - ISSN: 2345-0592
122
thrombocytopenia in a large, tertiary care
teaching hospital. Chest. 2007
Jun;131(6):16449.
12. Fathi M. Heparin-induced thrombocytopenia
(HIT): Identification and treatment pathways.
Glob Cardiol Sci Pract [Internet]. [cited 2021
Mar 7];2018(2). Available from:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/P
MC6062760/
13. Lo GK, Juhl D, Warkentin TE, Sigouin CS,
Eichler P, Greinacher A. Evaluation of pretest
clinical score (4 T’s) for the diagnosis of
heparin-induced thrombocytopenia in two
clinical settings. J Thromb Haemost. 2006
Apr;4(4):75965.
14. Bakchoul T, Zöllner H, Greinacher A. Current
insights into the laboratory diagnosis of HIT.
Int J Lab Hematol. 2014 Jun;36(3):296305.
15. Linkins L-A, Dans AL, Moores LK, Bona R,
Davidson BL, Schulman S, et al. Treatment and
Prevention of Heparin-Induced
Thrombocytopenia. Chest. 2012 Feb;141(2
Suppl):e495S-e530S.
16. Warkentin TE. Heparin-induced
thrombocytopenia-associated thrombosis: from
arterial to venous to venous limb gangrene. J
Thromb Haemost. 2018 Nov;16(11):212832.
17. Barlow A, Barlow B, Reinaker T, Harris J.
Potential Role of Direct Oral Anticoagulants in
the Management of Heparin-induced
Thrombocytopenia. Pharmacotherapy. 2019
Aug;39(8):83753.
18. Linkins LA, Warkentin TE, Pai M, Shivakumar
S, Manji RA, Wells PS, et al. Rivaroxaban for
treatment of suspected or confirmed heparin-
induced thrombocytopenia study. J Thromb
Haemost. 2016 Jun;14(6):120610.
19. Heparin-induced thrombocytopenia (HIT):
Identification and treatment pathways
[Internet]. [cited 2021 Mar 5]. Available from:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/P
MC6062760/#ref-9
20. Cuker A, Arepally GM, Chong BH, Cines DB,
Greinacher A, Gruel Y, et al. American Society
of Hematology 2018 guidelines for
management of venous thromboembolism:
heparin-induced thrombocytopenia. Blood
Adv. 2018 Nov 27;2(22):336092.