Comparative analysis of the hemostatic effect of systemic recombinant Factor VIIa and exogenous fibrin monomer in an experimental model of heparinization and posttraumatic blood loss

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

This article presents the results of a study of the systemic hemostatic action of recombinant Factor VIIa in a rabbit model of heparin-induced coagulopathy and posttraumatic bleeding, compared to the administration of exogenous fibrin monomer. The coagulopathy was induced by a single intravenous injection of unfractionated heparin at a dose of 150 IU/kg 15 minutes before injury. Recombinant Factor VIIa (270 μg/kg) or fibrin monomer (0.25 mg/kg) was used as systemic hemostatic agents. One hour after administrating the agents, a standardized liver injury was inflicted, followed by an assessment of blood loss characteristics. Using rotational thromboelastometry and coagulation tests, animal venous blood was analyzed for coagulation time, alpha angle, clot formation time, maximum clot firmness, clot density at 10 minutes, activated partial thromboplastin time, prothrombin time, thrombin time, and fibrinogen concentration. Pharmacologically induced coagulopathy resulted in shifts to a hypocoagulable profile, associated with severe blood loss (1.9 times, p = 0.028) and high animal mortality (26.1%, p = 0.022) compared to the control group. Preventive administration of fibrin monomer or recombinant Factor VIIa reduced posttraumatic blood loss (by 5.4 times, p < 0.001, and by 2.1 times, p = 0.009, respectively), resulting in a decrease in mortality rates. However, the administration of these agents did not correct the hypocoagulable profile as observed in thromboelastometry and coagulation tests. These data demonstrate the hemostatic effect of both agents, with a more pronounced effect after fibrin monomer administration, and suggest potential use of low doses of fibrin monomer in trauma-related hemorrhage. The mechanism of action of fibrin monomer requires further investigation. Therefore, fibrin monomer, a fibrinogen derivative obtained from blood plasma, could be a valuable candidate for managing wound bleeding in addition to recommended systemic hemostatics.

About the authors

Vyacheslav M. Vdovin

Altai State Medical University

Email: erytrab@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4606-3627
SPIN-code: 5885-4504

MD, Cand. Sci. (Medicine), associate professor

Russian Federation, Barnaul

Igor I. Shakhmatov

Altai State Medical University

Email: iish59@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0979-8560
SPIN-code: 1574-4980

MD, Dr. Sci. (Medicine), professor

Russian Federation, Barnaul

Natalya A. Lycheva

Altai State Medical University

Email: natalia.lycheva@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5842-5728
SPIN-code: 7646-0875

Cand. Sci. (Biology), assistant professor

Russian Federation, Barnaul

Evgeniy А. Subbotin

Altai State Medical University

Email: subbotin70@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-5850-0233
SPIN-code: 7244-5998

MD, Cand. Sci. (Medicine), associate professor

Russian Federation, Barnaul

Andrey P. Momot

Altai State Medical University; National Medical Research Center of Hematology

Author for correspondence.
Email: xyzan@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8413-5484
SPIN-code: 8464-9030

MD, Dr. Sci. (Medicine), professor, Altai Branch

Russian Federation, Barnaul; Barnaul

References

  1. Cap A, Hunt BJ. The pathogenesis of traumatic coagulopathy. Anaesthesia. 2015;70(Suppl. 1):96–101. doi: 10.1111/anae.12914
  2. Heckbert SR, Vedder NB, Hoffman W, et al. Outcome after hemorrhagic shock in trauma patients. J Trauma. 1998;45(3): 545–549. doi: 10.1097/00005373-199809000-00022
  3. Karkouki K, Wijeysundera DN, Yau TM, et al. The independent association of massive blood loss with mortality in cardiac surgery. Transfusion. 2004;44(10):1453–1462. doi: 10.1111/j.1537-2995.2004.04144.x
  4. Lloyd L, Jenkins PV, Bell SF, et al. Acute obstetric coagulopathy during postpartum hemorrhage is caused by hyperfibrinolysis and dysfibrinogenemia: an observational cohort study. J Thromb Haemost. 2023;21(4):862–879. doi: 10.1016/j.jtha.2022.11.036
  5. Ageno W, Donadini M. Breadth of complications of long-term oral anticoagulant care. Hematology Am Soc Hematol Educ Program. 2018;30(1):432–438. doi: 10.1182/asheducation-2018.1.432
  6. Pohlman TH, Fecher AM, Arreola-Garcia C. Optimizing transfusion strategies in damage control resuscitation: current insights. J Blood Med. 2018;9:117–133. doi: 10.2147/JBM.S165394
  7. Melnik AA. Mechanism of action of haemostatic drugs. Medical and Pharmacy News. 2017;622(10):1–17. (In Russ.)
  8. Rossaint R, Afshari A, Bouillon B, et al. The European guideline on management of major bleeding and coagulopathy following trauma: sixth edition. Crit Care. 2023;27(1):80. doi: 10.1186/s13054-023-04327-7
  9. Köhler M. Thrombogenicity of prothrombin complex concentrates. Thromb Res. 1999;95(4 Suppl 1):S13–S17. doi: 10.1016/s0049-3848(99)00079-1
  10. Hoffman M, Monroe DM. Coagulation 2006: a modern view of hemostasis. Hematol Oncol Clin North Am. 2007;21(1):1–11. doi: 10.1016/j.hoc.2006.11.004
  11. Butylin AA, Panteleev MA, Ataullahanov FI. Spatial dynamics of blood coagulation. Rossijskij Himicheskij Zhurnal. 2007;51(1):45–50. (In Russ.) EDN: HZYZAN
  12. Momot AP, Vdovin VM, Momot DA, et al. New opportunities to reduce blood loss with systemic administration of low-dose fibrin monomer. Clinical Physiology of Circulation. 2019;16(4):267–73. (In Russ.) EDN: JFCAAS doi: 10.24022/1814-6910-2019-16-4-267-273
  13. Zhiburt EB, Madzaev SR, Klyueva EA. Recombinant activated factor VII in stopping bleeding on the background of antithrombotic therapy. Effective pharmacotherapy. Anaesthesiology and reanimatology. 2014;(1):12–18. (In Russ.)
  14. Nekhaev IV, Prikhodchenko AO, Zhuzhginova OV, et al. Recombinant factor VIIA in intensive care. Russian Journal of Hematology and Transfusiology. 2015;60(2):32–39. (In Russ.) EDN: TXKIRH
  15. Khabriev RU. Guidelines for experimental (preclinical) study of new pharmacological substances. 2-nd ed. Moscow. Meditsina; 2005. 826 р. (In Russ.) EDN: QCIIOB
  16. Lisman T, Groot PhGD Mechanism of action of recombinant factor VIIa. J Thromb Haemost. 2003;1(6):1138–1139. doi: 10.1046/j.1538-7836.2003.00225.x
  17. Das K, Keshava S, Ansari SA, et al. Factor VIIa induces extracellular vesicles from the endothelium: a potential mechanism for its hemostatic effect. Blood. 2021;137(24):3428–3442. doi: 10.1182/blood.2020008417
  18. Momot AP, Vdovin VM, Orekhov DA, et al. Prevention of massive intraoperative bleedings associated with heparin with the systemic use of fibrin monomer in the experiment. Patological Physiology and Experimental Therapy. 2019;63(4):48–55. EDN: NXWNDC doi: 10.25557/0031-2991.2019.04.48-55
  19. Lempert АR, Belozerskaya GG, Makarov VА, et. al. Hemostatic activity of new fibrin-monomer based compound upon intravenous injection in experiment. Experimental and Clinical Pharmacology. 2018;81(11):14–17. EDN: VNUIMU doi: 10.30906/0869-2092-2018-81-11-14-17
  20. Vdovin VM, Momot AP, Orehov DA, et al. Influence of exogenous fibrin monomer on hemostatic potential and formation of fibrin in the area of dosed liver injury in experiment. Russian Journal of Physiology. 2020;106(9):1132–1143. EDN: BYAZIN doi: 10.31857/S0869813920070092

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Overall survival curve (bleeding duration) in the studied groups of animals

Download (240KB)
3. Fig. 2. Blood loss in the studied groups of animals

Download (291KB)

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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».