Charakterisierung der Gerinnungsreaktion bei Katzen mit hypertropher Kardiomyopathie verschiedenen Schweregrads

Es ist bekannt, dass es bei Kardiomyopathien der Katze zu Entwicklung einer arteriellen Thrombembolie kommen kann, was auf eine gesteigerte Aktivität des Gerinnungssystems schließen lässt. Da die arterielle Thrombembolie mit erheblichen Schmerzen und Leiden einhergeht und trotz intensiver Therapie häufig tödlich verläuft, ist ein rechtzeitiges Erkennen und Behandeln der Hyperkoagulabilität essentiell. Zudem ist es für eine adäquate Therapie und Thromboseprophylaxe wichtig zu wissen, welche Phasen des Gerinnungsprozesses bei erkrankten Katzen verändert sind, da jede Phase der Gerinnung mit unterschiedlichen Medikamenten beeinflusst werden kann.
Das Ziel dieser Studie war es zu untersuchen, ob und ab welchem Schweregrad der hypertrophen Kardiomyopathie der Katze Veränderungen des Gerinnungssystems vorliegen und welche Phasen des Gerinnungsprozesses dabei betroffen sind.
Die vom Regierungspräsidium Gießen ethisch geprüfte Studie V 54 – 19 c 20 15 h 02 GI 18/17 kTV 1/2016 erfolgte in einem Zeitraum von November 2016 bis März 2019. Eingeschlossen wurden 36 Katzen mit einer hypertrophen Kardiomyopathie. Ausschlusskriterien waren eine antithrombotische Vorbehandlung, weitere schwere systemische Erkrankungen, eine sekundäre Hypertrophie, eine arterielle Thrombembolie sowie ein Hämatokritwert < 0,24 l/l.
Aufgrund der Ergebnisse der Echokardiographie erfolgte eine Einteilung der Patienten in 3 nach Schweregraden unterteilten Gruppen, wobei die Gruppe 1 (n = 12 Katzen), die Gruppe mit den geringsten Schweregrad mit geringen Myokardveränderungen darstellte. Die Gruppe 2 (n = 15 Katzen) zeigte zusätzlich eine linksatriale Vergrößerung, während die Gruppe 3 (n = 9 Katzen) zudem einen spontanen Echokontrast in der sonografischen Untersuchung erkennen ließ. Als Kontrollgruppe dienten 12 klinisch, labordiagnostisch und kardiologisch untersuchte gesunde Katzen.
Untersucht wurde die Thrombozytenaggregation mittels Impedanz-Vollblut-Aggregometrie (Multiplate®, Roche) mit dem Agonisten Adenosindiphosphat (6,5 µM ADP). Weiterhin erfolgte die Untersuchung der Thrombozytenaktivierung über die Thrombozytengranularität (MPC) sowie die Bestimmung der Thrombozytenzahl und des Hämatokritwerts zur besseren Interpretation der Gerinnungsergebnisse (ADVIA® 2120, Siemens Healthcare GmbH, Erlangen, Deutschland). Die Messungen ausgewählter Parameter der sekundären Hämostase erfolgten am STA Compact® Analyzer (Stago Deutschland GmbH). Gemessen wurden die Gerinnungszeiten Prothrombinzeit (PT), aktivierte partielle Thromboplastinzeit (aPTT), die Fibrinogenkonzentration (Fib), D-Dimere (D-Di) sowie die natürlichen Antikoagulantien Antithrombin (AT) und Protein C (PC). Zusätzlich wurde ein Thrombelastogramm (TEG) als Globaltest der Gerinnung durchgeführt (TEG 5000®, Haemonetics, rekalzifiziertes natives Zitrat-Vollblut, Inkubationszeit 60 min). Ausgewertet wurden die traditionellen TEG-Parameter Reaktionszeit (R), split-point (SP), Winkel α, Maximalamplitude (MA) sowie die Gerinnselfestigkeit (G). Weiterhin erfolgte die Auswertung der velocity curve Parameter TMRTGG (time to maximum rate of thrombus generation G-Version), MRTGG (maximum rate of thrombus generation G-Version) und TGG (total thrombus generation G-Version) sowie die Auswertung des Parameters Delta (Differenz aus R-SP).
Die 36 in die Studie eingeschlossenen HCM-Katzen (Gruppe 1: n = 12, Gruppe 2: n = 15, Gruppe 3: n = 9) waren zum Zeitpunkt der Probenentnahme in einem Alter zwischen 1 Jahr und 13 Jahren (Median = 5 Jahre). Diese Tiere teilten sich in 28 männliche und 8 weibliche Tiere auf. Vertreten waren 14 Europäisch-Kurzhaar Katzen, 6 Katzen der Rasse Britisch Kurzhaar bzw. Britisch Kurzhaar-Mischlinge, 8 Maine Coon Katzen, 3 Bengalen, jeweils eine Katze der Rasse Toyger, Heilige Birma, Siam sowie ein Perser-Mischling und ein nicht näher definierter langhaariger Katzenmischling.
Die 12 Katzen der Kontrollgruppe hatten ein Alter zwischen 1 Jahr und 9 Jahren (Median = 3 Jahre). Es waren 9 männliche und 3 weibliche Katzen. Vertreten waren 7 Katzen der Rasse Europäisch Kurzhaar, 2 Britisch Kurzhaar, 2 Maine Coon sowie eine Katze der Rasse Norwegische Waldkatze.
Die PT zeigte einen signifikanten Abfall (p = 0,048) von der Kontrollgruppe (Median = 11,10 sec) zur Gruppe 2 (Median = 10,40 sec). Auf alle anderen Parameter der sekundären Hämostase hatte die HCM keinen signifikanten Einfluss, allerdings ließ sich eine Tendenz einer erhöhten Fibrinogen-Konzentration von der Kontrollgruppe (Median = 1,51 g/l) zur Gruppe 2 (Median = 1,76 g/l) hin feststellen.
Die Schweregrade der HCM zeigten keinen signifikanten Einfluss auf die Thrombozytengranularität (MPC) und die Thrombozytenaggregation (AUC, velocity). Allerdings fällt bei dem Standard-Parameter der Impedanz-Aggregometrie, der AUC (area under the aggregation curve) eine Erhöhung der Mediane von der Kontrollgruppe (Median = 702,3 U, Range 224,5 U – 1371 U) über die Gruppe 1 (Median = 849,0 U, Range 518 U – 1196 U) zur Gruppe 2 (Median = 985,0 U, Range 477 U – 1484 U) und damit eine Tendenz in Richtung einer gesteigerten Thrombozytenaggregation auf. Zusätzlich ist eine hohe interindividuelle Variation bereits in der Kontrollgruppe zu beobachten.
Auf keinen der gemessenen Standard-Parameter des TEGs und gemessenen Parameter der velocity curve konnte ein signifikanter Einfluss der HCM beobachtet werden.
Bei fast allen der, in dieser Studie untersuchten Parametern, konnte in der Gruppe 3 eine hochgradige interindividuelle Variation festgestellt werden.
Die nachgewiesene signifikante Verkürzung der PT, weist auf eine prokoagulatorische Entwicklung mit Voranschreiten der hypertrophen Kardiomyopathie hin. Da sich insgesamt jedoch keine deutlichen systemischen Veränderungen in dieser Studie darstellen ließen, stellt sich die Frage, ob die hyperkoagulatorischen Veränderungen möglicherweise nur lokalisiert z.B. infolge Endothelverletzung im linken Atrium auftreten. Zudem zeigte sich, dass aufgrund der nur geringen peripheren initialen Veränderungen und starken Varianz bei fortgeschrittener HCM einmalige Gerinnungsuntersuchungen nicht als Screeningtest zur Detektion einer veränderten Gerinnungsreaktion geeignet sind. In nachfolgenden Studien sollte deshalb untersucht werden, ob individuelle Verlaufsuntersuchungen einen diagnostischen und somit auch therapeutischen Nutzen bringen könnten. It is well known that cardiomyopathies in cats can lead to the development of an arterial thromboembolism, which indicates an increased activity of the coagulation system. Since arterial thromboembolic events are associated with considerable pain and suffering of the cat and are often fatal despite intensive therapy, early detection and treatment of hypercoagulability is essential. Furthermore, it is important to know, which phases of the coagulation process are altered in diseased cats for an adequate therapy and thrombosis prophylaxis, since each phase of the coagulation process can be influenced by different drugs.
The aim of our study was to investigate if hypertrophic cardiomyopathy (HCM) itself and its degree of severity has an impact on coagulation reaction in cats. Moreover, it was of interest, which phases of the coagulation process are affected.
The study V 54 - 19 c 20 15 h 02 GI 18/17 kTV 1/2016, which was approved by the local authorities (Regierungspräsidium Gießen, Germany), took place in a period from November 2016 to March 2019. Overall, 36 cats with hypertrophic cardiomyopathy were included. Exclusion criteria were an antithrombotic pre-treatment, other severe systemic diseases, secondary myocardial hypertrophy, arterial thromboembolization, and a hematocrit value < 0.24 l/l.
Based on results of the echocardiography, patients were assigned to 3 groups reflecting a raising severity of HCM: in group 1 (n = 12 cats), only minor myocardial changes were present. In group 2 (n = 15 cats), there was additional left-atrial enlargement, while in group 3 (n = 9 cats) also spontaneous echo contrast was observed during echocardiography. The control group included 12 healthy cats based on clinical, laboratory and echocardiographic examination.
Platelet aggregation was investigated by impedance whole blood aggregometry (Multiplate®, Roche) with the agonist adenosine diphosphate (6.5 µM ADP). Furthermore, degree of platelet activation via platelet granularity (MPC) was investigated. Platelet count and hematocrit value were determined for better interpretation of the coagulation variables (ADVIA® 2120, Siemens Healthcare GmbH, Erlangen, Germany). The measurements of selected variables reflecting secondary hemostasis were performed on the STA Compact® Analyzer (Stago Deutschland GmbH) including the coagulation times prothrombin time (PT), activated partial thromboplastin time (aPTT), fibrinogen concentration (Fib), D-dimers (D-Di) as well as the natural anticoagulants antithrombin (AT) and protein C (PC). In addition, a thrombelastogram (TEG) was performed as global coagulation test (TEG 5000®, Haemonetics, recalcified native citrated whole blood, incubation time 60 min). The traditional TEG parameters reaction time (R), split point (SP), angle α, maximum amplitude (MA) and clot strength (G) were evaluated. Furthermore, the velocity curve parameters TMRTGG (time to maximum rate of thrombus generation G-version), MRTGG (maximum rate of thrombus generation G-version) and TGG (total thrombus generation G-version) were evaluated as well as the parameter delta (difference between R-SP).
Overall, 36 HCM cats were included in the study with a median age of 5 years (range 1 - 13 years). Twenty-eight cats were male and 8 female. There were 14 European Shorthair cats, 6 British Shorthair cats, 8 Maine Coon cats, 3 Bengal cats, one cat each of the breeds Toyger, Sacred Birman, Siamese, one Persian and one longhair mixed-breed cat.
Age of the 12 control cats was ranging between 1 year and 9 years (median = 3 years). Nine male and 3 female cats were included. There were 7 European Shorthair, 2 British Shorthair cats, 2 Maine Coon, and one Norwegian Forest Cat.
PT was significantly lower in the control group (median 11,10 sec) when compared to group 2 (median = 10,40 sec; p = 0.048). HCM had no significant effect on all other variables of secondary hemostasis, but a tendency towards an increase in fibrinogen concentration from the control group (median = 1.51 g/l) to group 2 (median = 1.76 g/l) was observed.
The severity of HCM did not have a significant effect on platelet granularity (MPC) and platelet aggregation (AUC, velocity). However, the AUC, standard parameter of impedance aggregometry of AUC (area under the aggregation curve) showed an increase in median values from the control group (median = 702.3 U, range 224.5 U - 1371 U) via group 1 (median = 849.0 U, range 518 U - 1196 U) to group 2 (median = 985.0 U, range 477 U - 1484 U) and thus, a tendency towards increased platelet aggregation. In addition, a high interindividual variation could already be observed in the control group.
On none of the assessed standard TEG variables and parameters of the TEG velocity curve, a significant influence of the HCM could be observed.
For almost all parameters investigated in this study, a high degree of interindividual variation could be observed in group 3.
In conclusion, the significant shortening of PT indicates a procoagulatory development with progression of hypertrophic cardiomyopathy. However, since no significant changes of systemic coagulation reaction could be shown in our study, the question arises, whether the hypercoagulatory reaction may occur only locally, i.e., due to endothel damage in a dilated left atrium. In addition, it was shown that due to the only small peripheral initial changes and strong variance in advanced HCM, a single coagulation assessment one in a cat´s life is not a suitable screening test to detect subtle changes of the coagulation reaction due to HCM. Further studies are required to evaluate if multiple follow-up examinations in an individual cat could provide a better diagnostic tool and, thus, therapeutic benefits.