Sirpa Koskela (2017)

Trombosytopenia, koagulaatio ja taudin vaikeusaste Puumala hantavirusinfektiossa

Sirpa Koskela, LL, sisätautien ja kliinisen hematologian el

Tausta ja tavoite

Puumala-hantavirusinfektiossa trombosytopeniaa esiintyy 70-90 %:lla potilaista. Silmien sidekalvon verenpurkaumia, nenäverenvuotoa, makroskooppista hematuriaa, petekkioita ja pistoskohtien vuotoja esiintyy. Kuolemantapauksiin on liittynyt DIC-oireyhtymää, aivolisäkkeen verenvuotoa ja muiden elinten verenvuotoja [1]. Hoito on oireenmukaista, spesifiä hoitoa tai ennaltaehkäisevää rokotetta ei ole vielä kliinisessä käytössä.

Patogeneesille on ominaista lisääntynyt kapillaarien permeabiliteettihäiriö, trombosytopenia, hyytymisjärjestelmän liittyvät

muutokset ja akuutti munuaisvaurio [1]. Hantavirus ei aiheuta suoraa solutuhoa ja ajatellaan, että sytotoksiset T-solut

osallistuvat patogeneesiin immunologisella mekanismilla. Hantavirukset sitovat verihiutaleita ohueksi kerrokseksi

endoteelisolujen pinnalla, mikä vaikuttaa soluvälitteiseen immuniteettiin, verihiutaleiden aktivaatioon ja endoteelisolukon

toimintaan lisäten kapillaarisolukon läpäisevyyttä [2]. Aiemman tutkimustiedon mukaan trombiini lisääntyy alentuneen trombiiniajan ja lisääntyneiden protrombiinifragmenttien (F1+2) määrän perusteella sekä fibrinolyysi on kiihtynyttä [3]. PUUV-infektioon on todettu liittyvän suurentunut sydäninfarktin ja aivohalvauksen riski [4]. Tutkimukset viittaavat verihiutaleiden ja niiden ligandien välisiin interaktioihin liittyen endoteelin toimintaan sekä trombopoieesin lisääntymiseen [5-7].

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää hyytymisjärjestelmän muutoksia, endoteelin ja trombosytopeniaan liittyvien eri kliinisten tekijöiden yhteyksiä taudinkuvaan. Tutkimme geneettisten tekijöiden, kuten typpioksidisyntaasiin polymorfioiden yhteyttä taudin vaikeusasteeseen. Erilaisten hyytymisparametrien yhteyttä taudin ennustetta kuvaaviin markkereihin tutkitaan. Trombiinin muodostumista tutkitaan CAT –menetelmällä (Calibrated automated thrombography) ja sen yhteyttä taudinkuvaan.

Tutkimuksen toteutuminen

Osatöiden potilasaineistot koostuvat myyräkuumetutkimukseen osallistuneista, prospektiivisesti kerätyistä TAYS:ssa hoidetuista potilaista. Hyytymisalan tutkimuksista osa on tehty HUS:n hyytymishäiriöyksikön kanssa yhteistyössä. Lisäksi tutkimusyhteistyötä tehdään HY:n virologien kanssa (prof. Antti Vaheri).

Väitöstyön osajulkaisut ovat:

1. Koskela S, Laine O, Paakkala A, et al. Spleen enlargement is a common finding in acute Puumala hantavirus infection

and it does not associate with thrombocytopenia. Scand J Infect Dis. 2014;14: 1-4.

Ensimmäisessä osajulkaisussa todettiin hypersplenismi 20 myyräkuumepotilaalla akuutin infektion aikana verrattuna toipumisvaiheessa tehtyyn MRI-tutkimukseen. Hypersplenismi ei liittynyt  kuitenkaan assosioitunut trombosytopeniaan, viitaten muihin mekanismeihin trombosytopenian taustalla kuin hypersplenismi. Hypersplenismi assosioitui infektioparametreihin, kuten kohonneeseen CRP:hen ja käänteisesti leukosyyttitasoon [1].

2. Laine OK, Koskela SM, Outinen TK, et al. Plasma pentraxin-3 and coagulation and fibrinolysis variables during acute

Puumala hantavirus infection and associated thrombocytopenia. Blood Coagul Fibrinolysis. 2014;25(6): 612-7.

Tutkimuksessa selvitettiin taudin vaikeusastetta kuvaavien tulehduksellisten biomarkkereiden, kuten pentraksiini-3:n

(PTX-3) ja cell free DNA:n, komplementin ja IL-6:n yhteyttä hyytymisjärjestelmän aktivaatiota kuvaaviin muuttujiin.

Erityisesti PTX-3:n pitoisuudet korreloivat useisiin endoteelin ja hyytymisjärjestelmän aktivaatioita kuvaaviin muuttujiin [2].

3. Koskela S, Laine O, Mäkelä S, et al. Endothelial nitric oxide synthase G894T polymorphism associates with disease

severity in Puumala hantavirus infection. PLoS One. 2015 Nov 11;10(11):e0142872.

Tutkittiin endoteliaalisen typpioksidisyntaasin (eNOS) ja indusoituvan typpioksidisyntetaasin (iNOS) polymorfioiden yhteyttä taudinkuvan vaikeuteen 167 potilaalla. Potilailla, jotka olivat TT-homotsygootteja eNOS G894T-polymorfian suhteen, oli vaikeampi taudinkuva; vaikeampi akuutti munuaisvaurio, pitempi sairaalaolo ja laboratotioparametrein leukosytoosia ja hemokonsentraatiota enemmän sopien kapillaaripermeabiliteetin häiriöön verrattuna muun genotyypin omaaviin potilaisiin.

4. Koskela S, Joutsi-Korhonen L, Mäkelä S, Huhtala H, Vaheri A, Pörsti I, Mustonen J, Laine O. Dimished coagulation capacity assessed by calibrated automated thrombography during acute Puumala hantavirus infection. Accepted Blood Coagul Fibrinolysis September 2017

Neljännessä osatyössä tutkittiin hyytymisjärjestelmää selvittämällä trombiinin muodostumista CAT-menetelmällä

myyräkuumepotilailla. Selvitettiin trombiinin yhteyttä taudinkuvan vaikeuteen ja muihin hyytymisjärjtelmän tekijöihin, kuten fibrinogeeniin, D-dimeeriin ja protrombiinifragmentteihin (F1+2). CAT tehtiin 27 myyräkuumepotilaalle sairaalahoidon akuuttivaiheessa ja 1-2 kk kuluttua infektiosta toipumisen jälkeen HUS:n hyytymishäiriöyksikössä. Endogeeninen trombiinipotentiaali ja trombiinin huippukonsentraatio olivat alentuneet akuutissa sairaalavaiheessa verrattuna toipuneeseen tilanteeseen. Plasman alentunut trombiinin muodostus CAT:lla assosioitui myös trombosytopeniaan ja fibrinogeeniin. Määrällisesti vähäisesti esiintyneisiin verenvuotoihin merkittävää assositaatiota ei alentuneella trombiinin muodostumisella todettu.

Viitteet:

1. Vaheri A, Strandin T, Hepojoki J, Sironen T, Henttonen A, Mäkelä S et al. Uncovering the mysteries of hantavirus

infection. Nat Rev Microbiol 2013;11: 539-550.

2. Gavrilovskaya I, Gorbunova E, Mackow E. Pathogenic hantaviruses direct the adherence of quiescent platelets to

infected endothelial cells. J Virol 2010;84: 4832-483.

3. Laine O, Mäkelä S, Mustonen J, Huhtala H, Szanto T, Vaheri A, et al. Enhanced thrombin formation and fibrinolysis

during acute Puumala hantavirus infection. Thromb Res 2010;126: 154-158.

4. Connolly-Andersen AM, Hammargren E, Whitaker H, Eliasson M, Holmgren L, Klingström J, et al. Increased risk of

acute myocardial infarction and stroke during hemorrhagic fever with renal syndrome: self-controlled case series study.

Circulation. 2014;129: 1295-1302.

5. Laine O, Mäkelä S, Mustonen J, Helminen M, Vaheri A, Lassila R, et al. Platelet ligands and ADAMTS13 during

Puumala hantavirus infection and associated thrombocytopenia. Blood Coagul Fibrinolysis 2011;22: 468-472.

6. Connolly-Andersen AM, Sundberg E, Ahlm C, Hultdin J, Baudin M, Larsson J, et al. Increased thrombopoiesis and

platelet activation in hantavirus infected patients. J Infected Dis. 2015;212(7):1061-9.

7. Laine O, Joutsi-Korhonen L, Lassila R, Koski T, Huhtala H, Vaheri A, et al. Hantavirus infection-induced

thrombocytopenia triggers increased production but associates with impaired aggregation of platelets expect for