Dissertation

Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

 

Jette Schönig

 

Evaluierung von Dosierungsschemata für Dalteparin und Enoxaparin bei der Katze und Wirkung auf aktivierte partielle Thromboplastinzeit, Thombinzeit und Rotationsthrombelastometrie

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-103502

title (engl.)

Evaluation oftreatment protocols for dalteparin and enoxaparin in the cat and effects onactivated partial thromboplastin time, thrombin time and rotationalthrombelastometry

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2013

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/schoenigj_ss13.pdf

abstract (deutsch)

Es war das Ziel dieser Arbeit für die niedermolekularen Heparine (NMH) Dalteparin und Enoxaparin unter Berücksichtigung von pharmakokinetischen Daten für die Katze wirksame Dosierungsschemata zu entwickeln und zu überprüfen. Für Dalteparin konnte auf bereits vorhandene pharmakokinetische Daten zurückgegriffen werden, während für das Enoxaparin zunächst pharmakokinetische Daten erstellt wurden. Des Weiteren wurden die pharmakodynamischen Effekte von NMH auf verschiedene Gerinnungstests untersucht.

Für das Dalteparin-Dosierungsschema (Experiment 1) erhielten 6 gesunde erwachsene Katzen alle sechs h Dalteparin in einer Dosierung von 75 Anti-XaE./kg KGW über vier Tage s.c. verabreicht und Blut wurde entnommen vor und 2 h nach der 1.,2., 5., 6., 13. und 14. Injektion. Für die Erstellung der pharmakokinetischen Daten für das NMH Enoxaparin (Experiment 2a) erhielten 6 gesunde erwachsene Katzen Enoxaparin einmalig s.c. in einer Dosierung von 1 mg/kg KGW. Blut wurde entnommen vor sowie 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10 und 12 h nach der Injektion. Für das Enoxaparin-Dosierungsschema (Experiment 2b) erhielten 6 gesunde erwachsene Katzen Enoxaparin alle 6 h in einer Dosierung von 0,75 mg/kg KGW über vier Tages.c. verabreicht. Blut wurde entnommen vor und 2 h nach der 1., 2., 5. und 13.Injektion. Von jeder Blutprobe wurden folgende Parameter gemessen: chromogene Anti-Xa-Aktivität,aktivierte partielle Thromboplastinzeit (APTT) mit zwei verschiedenenkommerziellen Reagenzien, Thrombinzeit (TZ) mit zwei unterschiedlichen Thrombinaktivitäten(1 und 2 I.E./ml Endkonzentration im Testansatz), Rotationsthrombelastometrie(TEM) mit zwei verschiedenen Aktivierungen, Antithrombinaktivität (mit Ausnahme des Experiments 2a), Hämatokrit und Thrombozytenzahl. Für die APTT, TZ und ausgewählten Messdaten der TEM wurden Ratio-Werte (Vielfaches der Verlängerung im Vergleich zum Ausgangswert) berechnet und ausgewertet.

Es wurden folgende Ergebnisse erzielt:

-Experiment 1: Nach wiederholten s.c. Injektionen von 75 Anti-XaE./kg KGWDalteparin erreichten alle Katzen ab der 2. Injektion den aus der Humanmedizinübernommenen Zielbereich von 0,5–1,0 Anti-XaE./ml in den Maximalwirkspiegeln (2 h nach Injektionen), während einzelne Katzen diesen Bereich überschritten (bis zu 1,3 Anti-XaE./ml). Es konnte kein akkumulativer Effekt festgestellt werden und alle Katzen erreichten ähnliche Plasmaheparinaktivitäten, welches eine niedrige inter-individuelle Variabilität widerspiegelt.

-Experiment 2a: Nach einmaliger s.c. Injektion von 1 mg/kg KGW Enoxaparin wurden nach Anwendung eines Korrekturfaktors, um den Verdünnungseffekt durch dasNa-Citrat im Plasma aufzuheben, korrigierte maximale Heparinplasmaaktivitäten(Cmax) nach 2 h (Tmax)  mit Werten von 0,83±0,08 Anti-XaE./ml gemessen. Die Halbwertszeit (HL Lambda z) lag bei 2,27±0,4 h und die Clearance korrigiert fürden resorbierten Anteil lag bei 23,44±4,9 ml/h/kg.

-Experiment 2b: Nach wiederholten s.c. Injektionen von 0,75 mg/kg KGW Enoxaparin erreichten die Katzen maximale mediane Plasmaheparinaktivitäten von 0,62(0,47–0,72 Anti-XaE./ml) und bis auf eine einzige Katze nach der letzten Injektion erreichten die restlichen Katzen den festgesetzten Zielbereich von0,5–1,0 Anti-FXaE/ml in den Maximalwirkspiegeln.

Die Wirkung auf Gerinnungstests war in allen Experimenten niedrig, mit maximalen medianen Verlängerungen der APTT R1 von 1,23 (im Vergleich zum Ausgangswert) im Experiment 1 bzw. 1,27 im Experiment 2b. Entsprechendgering war die mittels Korrelationskoeffizienten (nach Spearman rs)errechnete Korrelation, die zwar teilweise statistisch signifikante Werte, jedoch keine klinische Relevanz ergaben (rs=0,136 zwischen Ratio der APTT R1 und Anti-Xa-Aktivität im Experiment 1 bzw. rs=0,456 im Experiment 2b). Diese geringen Einflüsse wurden in allen Experimenten auch auf die TEM-Analysen gesehen, wobei diese abhängig von der Aktivierungsart waren und in beiden Dosierungsschema-Versuchen signifikante Einflüsse aufkaolin-aktivierte (Experiment 1) bzw. intem-aktivierte (Experiment 2b) Analysen hatte, die sich in moderaten hypokoagulablen Mustern zeigte (verlängerte Gerinnungszeit und Gerinnselbildungszeit sowie erniedrigte maximale Gerinnselfestigkeit im Experiment 1.

Die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigen, dass beide Dosierungsschemata in gesunden Katzen zu gleichmäßigen Anti-Xa-Aktivitäten mit sehr niedriger inter-individueller Variabilität innerhalb des festgelegten Zielbereichs führten. Somit ist eine enge Überwachung der Dosierung auch bei der gesunden Katze nicht notwendig. Da in dieser Studie weiterhin gezeigt wurde, dass Standard-Gerinnungstests durch NMH nur zu einem sehr geringen Teil beeinflusst werden, scheint momentan nur die chromogene Anti-Xa-Aktivität zur Überwachung geeignet, welche in der Humanmedizin in bestimmten Risikogruppen angezeigt ist und vermutlich auch für Katzen beispielsweise mit Nierenfunktionsstörungen sinnvoll erscheint. Ergänzende klinische Studien an verschiedenen Krankheitsgruppen sind angezeigt, um die Gültigkeit der Dosierungsschemata auch bei kranken Katzen zu überprüfen und ggf. für den alltäglichen Gebrauch empfehlen zu können.

Zusätzlich ist zu klären ob der in der vorliegenden Studie verwendete Zielbereich von0,5–1,0 Anti-XaE./ml bei der Katze ausreichend wirksam ist und ob es möglicherweise genügt mit größeren Dosierungsintervallen zu arbeiten, dabei den Zielbereich nur temporär zu erreichen und dennoch einen ausreichenden antithrombotischen Effekt zu erzielen.

 

abstract (englisch)

The aim of the present study was to evaluate and validate effective treatment protocols for the low molecular weight heparins (LMWH) dalteparin and enoxaparin in cats based on pharmacokinetic data. For dalteparin we could rely on already established pharmacokinetic data from a previous study, while for enoxaparin pharmacokinetic data were evaluated in this study. In addition the pharmacodynamic effects of LMWH on different coagulation tests were examined.

For the dalteparin treatment protocol (experiment 1) 6 healthy adult cats received dalteparin subcutanously (SC) in a dosage of 75 anti-Xa IU/kg bodyweight (BW) every 6hours for 4 consecutive days. Blood samples were collected before and two hours after the 1st, 2nd, 5th, 6th, 13th, and 14th. injection. For establishing pharmacokinetic data for enoxaparin (experiment 2a) 6 healthy adult cats received a single SC injection of 1 mg/kg BW. Blood samples were collected before and 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10 and 12 hours after the injection. For the enoxaparin treatment protocol (experiment2b) 6 healthy adult cats received enoxaparin SC in a dosage of 0.75 mg/kg BWevery 6 hours for 4 following days. Blood samples were collected before and two hours after the 1st, 2nd, 5th, and 13th injection.

For each experiment every blood sample was analysed for chromogenic anti-Xa activity, activated partial thromboplastin time (aPTT) with two commercial reagents, thrombintime (TT) with two final thrombin concentrations (1 and 2 IU/ml thrombin in the reagent), rotational thromboelastometry (TEM) with two different modes of activation, antithrombin activity (with the exeption of experiment 2a), hematocrit and platelet counts. For the aPTT, TT and selected parameters of the TEM ratio values (in comparison to baseline) were calculated and analysed.

The following results were achieved:

- Experiment 1:Following repeated SC injections of 75 anti-Xa IU/kg BW dalteparin all cats reached the human peak target range of 0.5–1.0 anti-Xa IU/ml from the 2ndinjection on, while single cats exceeded it (reaching up to 1.3 anti-Xa IU/ml).An accumulative effect was not found and all cats reached similaranti-Xa-levels which reflects a low inter-individual variability.

- Experiment 2a: Following a single SC injection of 1 mg/kg enoxaparin plasma maximal heparinplasma activities (Cmax) were measured after 2 h (tmax) reaching 0.83±0.08anti-Xa IU/ml (corrected values to eliminate the dilution effect of the sodium citrate). The half life (HL Lambda z = t50) was 2.27±0.4 h and the clearance corrected for the resorbed amount was 23.44±4.9 ml/h/kg.

- Experiment 2b:Following repeated SC injections of 0.75 mg/kg BW enoxaparin cats reached median maximum plasma heparin activities of 0.62 (0.47–0.72) anti-Xa IU/ml) and with the exception of one cat after the last injection all other cats reached the peak target range of 0.5–1.0 anti-Xa IU/ml.

The effect on coagulation tests was low in all experiments with maximum median ratios of aPTT measured with reagent 1 (R1) of 1.23 in the experiment 1 and 1.27 in the experiment 2b. Accordingly, Spearman`s rank correlation coefficients (rs) for relationships between anti-Xa activity and ratio values of coagulation assays were low, although in experiment 2 b revealed statistical significance (e.g. relationship between anti-Xa activity and ratio of aPTT R1: rs=0.136 [experiment 1]; rs=0.456[ experiment 2b]). The limited effects and weak correlation to anti-Xa activities were also noted in the TEM assays of all experiments, although the effects depended on the mode of activation and in both treatment protocol experiments significant effects were found in the kaolin-activated (experiment1) resp. intem-activated (experiment 2b) TEM assays, which manifested in moderate hypocoagulable tracings (prolonged clotting time and clot formation time and demeaned maximum clot firmness in the experiment 1.

In conclusion, the findings of the current study indicated that both treatment protocols lead to reproducible anti-Xa activities in healthy adult cats with very low inter-individual variability within the human peak target range. Consequently, a narrow monitoring seems to be unnecessary in healthy adult cats, as it is the case in humans. Furthermore, the current study revealed a very low effect of LMWH on standard coagulation tests, therefore only a chromogenic anti-Xa assay seems to be suitable for the monitoring of LMWH. The latter is advised in specific human patient groups and supposedly will be necessary in cats with similar conditions or diseases including obesity and renal impairment. Additional clinical studies on animals suffering from different diseases will be necessary to verify the validity of the treatment protocols in sick cats and if applicable to recommend them for everyday clinical use. In addition it needs to be clarified if the target range that was used in the current study (0.5–1.0 anti-Xa IU/ml) is adequate for cats and if maybe a lesser dosing frequency will lead to the same antithrombotic effects as it is in humans.

 

keywords

Katze, Heparin, Therapieprotokoll; cat, heparin, dosage protocoll

kb

9.901