Biochemical markers of thrombotic complications in the acute period of ischemic stroke

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To study the profile of biochemical markers of the hemostasis system, to clarify their role and relationships in the pathogenesis of the development of thrombotic complications (TC) of ischemic stroke (IS) and the associated assessment of the possibilities of their diagnostic application.

Materials and methods. The study group included 302 patients (164 men, 138 women) who were admitted to the hospital with a diagnosis of IS within 24 hours of the onset of the disease. The diagnosis was confirmed by computed tomography. The average age of patients was 69 (50–88) years. Blood was taken from all patients on the 1st day of the disease to determine the profile of analytes presumably associated with the pathogenesis of TC. Levels of homocysteine, protein C inhibitor, thrombomodulin, plasminogen, tissue plasminogen activator, urokinase, plasminogen activator type 1 inhibitor, t-PA/PAI-1 complex, vitronectin, plasmin-α2-antiplasmin complex, D-dimer, fibronectin were determined in blood serum by ELISA.

Results. TC in the acute period of IS (up to 21 days) were recorded in 32 (10.6%, 95% CI 7.37–14.3) patients, of which pulmonary embolism was observed in 27 (8.94%, 95% CI 5.98–12.4) patients, deep vein thrombosis in 5 (1.66%, 95% CI 0.47–3.47) patients. The results of the study of a panel of specific proteins involved in pathogenetic processes accompanying necrosis of brain tissue in IS demonstrated that of the entire list of markers of the hemostasis system activation selected for the study, the most significant are: the concentration of fibronectin in the prognosis of the absence of TC with a threshold value of more than 61 mkg/ml and OR 4.4 (95% CI 1.5–12.9, p=0.011), and the concentration of the t-PA/PAI-1 complex in the prognosis of the development of TC with a threshold value of more than 14 ng/ml and OR 11.3 (95% CI 1.18–109.3, p=0.03).

Conclusion. The significance of the t-PA/PAI-1 complex and fibronectin as markers of TC in IS may be due to a violation of the activation processes of the fibrinolytic link of hemostasis and the accumulation of non-deposited compounds that damage the vascular wall.

About the authors

Anatoly G. Kochetov

Pirogov Russian National Research Medical University; Institute of Laboratory Medicine

Author for correspondence.
Email: ag_kochetov@dpo-ilm.ru
ORCID iD: 0000-0003-3632-291X

д-р мед. наук, проф. каф. фармакологии

Russian Federation, Moscow; Moscow

Olga V. Lyang

People’s Friendship University of Russia (RUDN University); Federal Center for Brain and Neurotechnologies

Email: ag_kochetov@dpo-ilm.ru
ORCID iD: 0000-0002-1023-5490

д-р мед. наук, доц. каф. госпитальной терапии с курсом клинической лабораторной диагностики; зав. отд-нием клинической лабораторной диагностики

Russian Federation, Moscow; Moscow

Irina A. Zhirova

People’s Friendship University of Russia (RUDN University)

Email: ag_kochetov@dpo-ilm.ru
ORCID iD: 0000-0002-6621-2052

канд. мед. наук, доц. каф. госпитальной терапии с курсом клинической лабораторной диагностики

Russian Federation, Moscow

Oleg O. Ivoylov

People’s Friendship University of Russia (RUDN University)

Email: ag_kochetov@dpo-ilm.ru
ORCID iD: 0000-0002-4684-8440

канд. мед. наук, ассистент каф. госпитальной терапии с курсом клинической лабораторной диагностики

Russian Federation, Moscow

References

  1. Инсульт: Руководство для врачей. Под ред. Л.В. Стаховской, С.В. Котова. М.: МИА, 2014 [Insul't: Rukovodstvo dlia vrachei. Pod red. LV Stakhovskoi, SV Kotova. Moscow: MIA, 2014 (in Russian)].
  2. Парфенов В.А. Венозные тромбоэмболические осложнения при ишемическом инсульте и их профилактика. Неврологический журнал. 2012;5:4-9 [Parfenov VA. Venous thromboembolic complications in ischemic stroke and their prevention. Neurological journal. 2012;5:4-9 (in Russian)].
  3. Рябинкина Ю.В., Гнедовская Е.В., Максимова М.Ю., и др. Инсульт: частота развития и факторы риска венозных тромбоэмболических осложнений в условиях отделения реанимации и интенсивной терапии. Анестезиология и реаниматология. 2015;5:54-9 [Ryabinkina YuV, Gnedovskaya EV, Maksimova MYu, at al. Stroke: Incidence and risk factors for venous thromboembolic complications in intensive care unit. Anesteziologiya i reanimatologiya. 2015;60(5):54-59 (in Russian)].
  4. Esse R, Barroso M, Tavares de Almeida I, Castro R. The Contribution of Homocysteine Metabolism Disruption to Endothelial Dysfunction: State-of-the-Art. Int J Mol Sci. 2019; 20(4):867. doi: 10.3390/ijms20040867
  5. Huimin F, Hao X, Yang S, et al. Study on the incidence and risk factor of silent cerebrovascular disease in young adults with first-ever stroke. Medicine (Baltimore). 2018;48:e13311. doi: 10.1097/MD.0000000000013311
  6. Liu J, Quan J, Li Y, et al. Blood homocysteine levels could predict major adverse cardiac events in patients with acute coronary syndrome A STROBE-compliant observational study. Medicine (Baltimore). 2018;40:e12626. doi: 10.1097/MD.0000000000012626
  7. Fan YL, Zhan R, Dong YF, et al. Significant interaction of hypertension and homocysteine on neurological severity in first-ever ischemic stroke patients. J Am Soc Hypertens. 2018;7:534-41. doi: 10.1016/j.jash.2018.03.011
  8. Albert CM, Cook NR, Gaziano JM, et al. Effect of folic acid and B vitamins on risk of cardiovascular events and total mortality among women at high risk for cardiovascular disease: A randomized trial. JAMA J Am Med Assoc. 2008;299:2027036. doi: 10.1001/jama.299.17.2027
  9. Martí-Carvajal AJ, Solà I, Lathyris D, Dayer M. Homocysteine-lowering interventions for preventing cardiovascular events. Cochrane Database Syst Rev. 2017;17;8(8):CD006612. doi: 10.1002/14651858.CD006612.pub5
  10. Cho Х, Degen JL, Coller BS, et al. Fibrin but not adsorbed fibrinogen supports fibronectin assembly by spread platelets. Effects of the interaction of alphaIIb beta3 with the C terminus of the fibrinogen gamma-chain. Biol Chem. 2005;9:280-5. doi: 10.1074/jbc.M506289200
  11. Березовская Г.А., Карпенко М.А., Петрищев Н.Н. Фибронектин – фактор риска или защиты после интракоронарного стентирования? Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2013;12(4):12-9 [Berezovskaya GA, Karpenko MA, Petrishchev NN. Fibronectin – a risk factor or protection after intracoronary stenting? Regional Blood Circulation and Microcirculation. 2013;12(4):12-9 (in Russian)].
  12. Singh S, Houng AK, Wang D, Reed GL. Physiologic variations in blood plasminogen levels affect outcomes after acute cerebral thromboembolism in mice: a pathophysiologic role for microvascular thrombosis. J Thromb Haemost. 2016;9:1822-32. doi: 10.1111/jth.13390
  13. Bachmann F, Kruithof EKO. Tissue plasminogen activator: Chemical and physiological aspects. Sem Thromb Haemostas. 1984;10:6-17. doi: 10.1055/s-2007-1004403
  14. Ткачук В.А., Плеханова О.С., Белоглазова И.Б., Парфенова Е.В. Роль мультидоменной структуры урокиназы в регуляции роста и ремоделирования сосудов. Український біохімічний журнал. 2013;6:18-45 [Tkachuk VA, Plekhanova OS, Beloglazova IB, Parfenova EV. The role of the multidomain structure of urokinase in the regulation of growth and vascular remodeling. Ukrainian Biochemical Journal. 2013;6:18-45 (in Russian)].
  15. Jung RG, Motazedian P, Ramirez FD, et al. Association between plasminogen activator inhibitor-1 and cardiovascular events: a systematic review and meta-analysis. Thromb J. 2018;16:12. doi: 10.1186/s12959-018-0166-4
  16. Ozolina A, Strike E, Jaunalksne I, et al. PAI-1 and t-PA/PAI-1 complex potential markers of fibrinolytic bleeding after cardiac surgery employing cardiopulmonary bypass. BMC Anesthesiol. 2012;30:12-27. doi: 10.1186/1471-2253-12-27
  17. Yildiz SY, Kuru P, Oner E, Agirbasli M. Functional Stability of Plasminogen Activator Inhibitor-1. ScientificWorldJournal. 2014;2014:858293. doi: 10.1155/2014/858293
  18. Guruswamy R, El Ali A. Complex Roles of Microglial Cells in Ischemic Stroke Pathobiology: New Insights and Future Directions. Int J Mol Sci. 2017;3:496. doi: 10.3390/ijms18030496
  19. Feinberg WM, Macy E, Cornell ES, et al. Plasmin-alpha2-antiplasmin complex in patients with atrial fibrillation. Stroke Prevention in Atrial Fibrillation Investigators. Thromb Haemost. 1999;1:100-3.
  20. Shapir L, Gross B. Dynamic changes of D-dimer following stroke. Harefuah. 2017;5:302-6.
  21. Li J, Gu C, Li D, et al. Effects of serum N-terminal pro B-type natriuretic peptide & D-dimer levels on patients with acute ischemic stroke. Pak J Med Sci. 2018;4:994-8. doi: 10.12669/pjms.344.15432
  22. Yang H, Geiger M. Cell penetrating SERPINA5 (Protein C inhibitor, PCI): More questions than answers. Semin Cell Dev Biol. 2017;62:187-93. doi: 10.1016/j.semcdb.2016.10.007
  23. Olivot JM, Labreuche J, Broucker T De, et al. Thrombomodulin gene polymorphisms in brain infarction and mortality after stroke. J Neurol. 2008;4:514-9. doi: 10.1007/s00415-008-0725-x
  24. Dharmasaroja P, Dharmasaroja PA, Sobhon P. Increased plasma soluble thrombomodulin levels in cardioembolic stroke. Clin Appl Thromb Hemost. 2012;3:289-93. doi: 10.1177/1076029611432744
  25. Brown LD, Cai TT, Dasgupta A. Interval Estimation for a Binomial Proportion. Statistical Science. 2001;2:101-33.
  26. Garcia-Perez MA. On the confidence interval for the binomial parameter. Quality and Quantity. 2005;39:467-81.
  27. Altman DJ, Gore SM, Gardner MJ. Statistical guidelines for contributors to medical journals. Br Med J (Clin Res Ed). 1983;6376:1489-93. doi: 10.1136/bmj.287.6385.132-b
  28. Ланг Т.А., Сесик М. Описание статистики в медицине. Руководство для авторов, редакторов и рецензентов. М.: Практическая медицина, 2011 [Lang TA, Secic M. Opisanie statistiki v meditsine. Rukovodstvo dlia avtorov, redaktorov i retsenzentov. Moscow: Prakticheskaia meditsina, 2011 (in Russian)].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Characteristic curve of the concentration of the t-PA/PAI-1 complex in the prognosis of the development of TC.

Download (61KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Characteristic curve of fibronectin concentration in the prognosis of the absence of TC.

Download (65KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
 
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».