Pharmakokinetik von unfraktioniertem und niedermolekularem Heparin bei Katzen und Wirkung auf aktivierte partielle Thromboplastinzeit, Thrombinzeit und Resonanzthrombogramm

Das Ziel der vorliegenden Untersuchung war, basierend auf Messungen der Heparinplasmaaktivität mittels chromogenen Substrats nach subkutan und intravenös verabreichtem unfraktioniertem Heparin (UFH; porcinem Natriumheparin) und niedermolekularem Heparin (NMH; Dalteparin) pharmakokinetische Parameter für die Katze zu ermitteln. Des Weiteren wurde der Einfluss von Heparin auf verschiedene Gerinnungstests untersucht, um  ihre Eignung für eine Heparinüberwachung zu testen. Die Heparinverabreichung erfolgte an nüchternen, adulten und gesunden Katzen. UFH wurde subkutan in einer Dosierung von 100, 200 oder 400 I.E./kg  an jeweils 6 (bzw. 7 bei 100 I.E./kg) Katzen verabreicht. Die intravenöse Verabreichung von UFH erfolgte in einer Dosierung von 25, 50 oder 100 I.E./kg an jeweils 6 Katzen. Dalteparin wurde subkutan in Dosierungen von 50, 100 oder 200 Anti-XaE./kg und intravenös in Dosierungen von 25, 50 oder 100 Anti-XaE./kg  an jeweils 6 Katzen appliziert. Enoxaparin und Nadroparin wurde intravenös in einer Dosierung von 100 Anti-XaE./kg an jeweils 2 Katzen verabreicht. Blutentnahmen erfolgten vor Heparingabe sowie 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10 und 12 h nach subkutaner Heparingabe und 2, 5, 15, 30 min sowie 1, 2, 3, 4, 6 und 8 h nach intravenöser Heparininjektion. Zu allen Zeitpunkten wurde neben der Heparinplasmaaktivität die aktivierte partielle Thromboplastinzeit (APTT) mit 4 verschiedenen kommerziellen Reagenzien, die Thrombinzeit (TZ) mit 2 unterschiedlichen Thrombinaktivitäten (1 und 2 I.U./ml, Endkonzentration im Testansatz), die Reaktionszeit des Resonanzthrombogramms (RTG-r), die Thrombozytenzahl sowie der Hämatokrit gemessen. Bei den jeweils höchsten Dosierungen wurde zu allen Blutentnahmezeitpunkten zusätzlich die Antithrombin-Aktivität ermittelt. Für Enoxaparin und Nadroparin wurde nur die Heparinplasmaaktivität bestimmt. Nach subkutaner Injektion von UFH wurden nach Anwendung eines Korrekturfaktors, um den Verdünnungseffekt durch das Na-Citrat im Plasma aufzuheben, korrigierte maximale Heparinplasmaaktivitäten (Cmax) dosisabhängig nach 1,5–3  h mit Werten von 0,37 ± 0,12 (100 I.E./kg), 0,76 ± 0,18 (200 I.E./kg) und 2,25 ± 0,63 I.E./ml (400 I.E./kg) gemessen. Die Halbwertszeit (t50) lag dosisabhängig im Mittel bei 75–123 min. Die totale Clearane (Cltot) sank mit steigender Dosierung von 1,19 auf 0,41 ml/min/kg. Die Anflutungshalbwertszeit erreichte Werte von 59 Min nach 100 I.E./kg, 100 Min nach 200 I.E./kg und 122 min nach höchster Dosierung. Die näherungsweise ermittelte Bioverfügbarkeit  lag für 100 I.E./kg bei 30 %, für 200 I.E./kg bei 46% und für 400 I.E./kg bei geschätzten 89 %. Kurze Zeit nach intravenöser Injektion von 25, 50 oder 100 I.E./kg UFH wurden Heparinplasmaspiegel von 0,58 ± 0,07, 1,62 ± 0,46 oder 4,19 ± 1,17 I.E./ml (arithmetischer Mittelwert ± Standardabweichung) gemessen. Die t50 lag dosisabhängig zwischen 21 und 50 min. Die mit steigender Dosierung abnehmende Cltot betrug im Mittel zwischen 0,39 und 1,47 ml/min/kg. Das scheinbare Verteilungsvolumen (Vd) sank von 41,2 über 32,6 auf 27,1 ml/kg mit steigender Dosierung. Nach subkutaner Verabreichung von 50, 100 oder 200 Anti-XaE./kg Dalteparin betrug die gemessene Cmax 0,43 ± 0,10, 1,00 ± 0,10 bzw. 1,92 ± 0,17 Anti-XaE./ml und wurde im Mittel je nach Dosis nach 91–110 min erreicht. Die t50 betrug 106–122 min, während für die Anflutungshalbwertszeit Werte von 48–57 min errechnet wurden. Die Bioverfügbarkeit betrug für die subkutane NMH-Applikation von 50 und 100 Anti-XaE./kg  101% und 122%. Für das NMH Dalteparin betrug nach intravenöser Injektion von 25, 50 oder 100 Anti-XaE./kg die gemessene Cmax 0,68 ± 0,16, 1,54 ± 0,32 oder 3,06 ± 0,40 Anti-XaE./ml. Die t50 lag bei 39 min nach 25 Anti-XaE./kg, bei 55 min nach 50 Anti-XaE./kg und bei 57 min nach der höchsten Dosierung. Die Dosierung hatte keinen signifikanten  Einfluss auf das Vdmit Werten von 35,3–38,6 ml/kg. Die Cltot ergab Werte von 0,92 ± 0,53 (25 Anti-XaE./kg), 0,46 ± 0,09 (50 Anti-XaE./kg) und 0,45 ± 0,13 ml/min/kg (100 Anti-XaE./kg). Die intravenöse Verabreichung von 100 Anti-XaE./kg Enoxaparin zeigte eine längere t50 sowie eine verminderte Cltotim Vergleich zu Dalteparin. Das Ausmaß der APTT-Verlängerung nach UFH-Injektion im Vergleich zum Ausgangswert (APTT-Ratio) hing neben der UFH-Dosis deutlich vom verwendeten APTT-Reagenz ab. Nach subkutaner Verabreichung ergaben sich maximale APTT-Ratio-Werte von 1,3–1,6 (100 I.E./kg), 2,3–3,5 (200 I.E./kg) und >3,5–>11,6 (400 I.E./kg). Nach intravenöser Injektion wurden  – reagenzabhängig – maximale APTT-Ratios von 2,1–5,3 (25 I.E./kg), 4,4–>16,7 (50 I.E./kg) und >3,7–>17,1 (100 I.E./kg) erzielt. Die TZ erreichte bereits bei Anti-Xa-Aktivitäten im therapeutischen Bereich (> 0,40 Anti-XaE./ml) nicht mehr messbare Werte. Zwischen der Anti-Xa-Aktivität (Bereich: 0,05–1,0 Anti-XaE./ml) und der APTT-Ratio wurden reagenzabhängig  Korrelationskoeffizienten nach Spearman (rs) zwischen 0,757 und 0,898 ermittelt. Der rs zwischen der TZ-Ratio und der Heparinplasmaaktivität (Bereich: 0,05–1,0 Anti-XaE./ml) betrug entsprechend 0,909 (1 I.U. Thrombin/ml) und 0,907 (2 I.U.Thrombin/ml). Für die RTG-r-Ratio wurde nur ein rs von 0,677 ermittelt (Bereich: 0,05–1,0 Anti-XaE./ml). Deutlich geringere Effekte auf Gerinnungstests wurden nach Injektion von Dalteparin gesehen. Für die subkutane Verabreichung ergaben sich z.B. nur maximale APTT-Ratio-Werte im Mittel von 1,1–1,4 (50 Anti-XaE./kg), 1,2–1,4 (100 Anti-XaE./kg) und 1,4–1,9 (200 Anti-XaE./kg). Die TZ-Ratio erreichte dosisabhängig Werte  im Mittel von 1,0-1,5 (1 I.U. Thrombin/ml) und 1,1–1,4 (2 I.U. Thrombin/ml). Die rs zwischen der Heparinplasmaaktiviät und der APTT-Ratio lagen zwischen 0,579 und 0,698, zur TZ-Ratio bei 0,683 (1 I.U./ml) bzw. 0,707 (2 I.U/ml) und zur RTG-r-Ratio bei 0,606. Aus den Ergebnissen kann geschlussfolgert werden, dass die terminale t50 nach subkutaner Verabreichung von NMH bei der Katze verglichen mit dem Mensch kürzer ist und ebenfalls nicht länger im Vergleich zu UFH. Der Vorteil eines ausgedehnten Dosierungsintervalls beim Menschen trifft somit nicht bei der Katze zu. Die Überwachung einer UFH-Therapie mittels APTT erfordert eine reagenzspezifische Kalibration. Die TZ und RTG-r erwies sich als un- oder wenig geeignet für das Monitoring therapeutischer Heparinspiegel. Als sensitivster Screeningtest für NMH zeigte sich die RTG-r vor der APTT und der TZ. Die auch hier im Vergleich zu UFH erheblichen Schwankungen der RTG-r sowie das limitierte Ausmaß der Verlängerung, lassen jedoch auch diesen Screeningtest analog zu den Verhältnissen beim Menschen als nicht geeignet für ein Monitoring der Therapie mit NMH-Präparaten erscheinen. Für eine Überwachung von NMH ist auch bei Katzen die Anti-Xa-Aktivitätsbestimmung mittels chromogenem Substrat der Test der Wahl.