Hamostaseologie 1988; 08(01): 47-61
DOI: 10.1055/s-0038-1659947
Originalarbeiten
Schattauer GmbH

Testsysteme mit synthetischen Peptidsubstraten in der Hämostaseologie

Irene Witt
1   Biochemisches und Klinisch-Chemisches Labor der Universitäts-Kinderklinik Freiburg i. Br.
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Publication Date:
25 June 2018 (online)

Zusammenfassung und zukünftige Entwicklungen

Die große Bedeutung der Methoden mit synthetischen Substraten für die Hämostaseologie ist unbestritten. Viele Parameter können damit einfach und zuverlässig bestimmt werden.

Frühere Störfaktoren der Teste, z.B. Unspezifität und schlechte Löslichkeit der Substrate, Fibrinbildung, Instabilität der Enzyme und Substrate, sind eliminiert. Trotzdem wird die größte Anzahl der Gerinnungsanalysen heute noch mit Koagulometer-Methoden durchgeführt. Dagegen werden Parameter, die neu entdeckt wurden (z.B. Protein C), oder deren klinische Bedeutung früher unbekannt war (AT III), überwiegend mit den neuen Methoden bestimmt. Die Ursache für das Überdauern der Koagulo-meter-Methoden ist sicher die für das allgemeine Gerinnungslabor ungewohnte Technologie, für die häufig auch nicht die notwendige apparative Ausstattung vorhanden ist.

Die immer noch höheren Kosten der photometrischen Teste spielen ebenfalls eine berechtigte Rolle. Dieser Punkt wäre sicher zu beeinflussen mit der Durchführung der Basisanalysen, wie Quick-Wert, APTT und Fibrinogen, sowie häufig bestimmter Spezialparameter, wie AT III, Protein C und Plasminogen, an Photometern und Automaten, mit denen auch klinisch-chemische Parameter analysiert werden. Die leichte Durchführbarkeit der Methoden an Geräten des klinisch-chemischen Labors, speziell an Automaten, die für klinisch-chemische Methoden konzipiert wurden, führt aber auch zu organisatorischen Problemen und Kompetenzfragen.

Man kann heute mit einiger Sicherheit annehmen, daß die Methoden mit chromogenen Substraten die Koagulo-meter-Methoden zukünftig stark zurückdrängen werden, falls nicht ganz neue Prinzipien für hämostaseologi-sche Analysen gefunden werden, wofür es derzeit keinerlei Anzeichen gibt.

Eine sicher nicht aufzuhaltende Entwicklung wird die Durchführung chromogener Substratmethoden mit Hilfe der sogenannten »Trockenchemie« sein. Die Trockenchemieverfahren haben für zahlreiche klinisch-chemische Parameter bereits einen so hohen Grad an Zuverlässigkeit und Präzision erreicht, daß man sich dieser Methodik trotz großer anfänglicher Skepsis nicht mehr verschließen kann. Dieses zwar noch recht teure Verfahren ist für schnell durchzuführende Einzelanalysen sehr gut geeignet (64, 75). Sicher wird das Verfahren in Zukunft auch für größere Analysenserien einsetzbar sein.

Ebenso ist es nur noch eine Frage der Zeit, bis der Quick-Wert aus einer kapillären Blutprobe innerhalb weniger Minuten mit einem Teststreifen bestimmt werden kann. Damit zeichnet sich ab, daß die Kontrolle der oralen Antikoagulanzientherapie in der Praxis des niedergelassenen Arztes zuverlässiger durchführbar sein wird. Hohe Qualität der Teststreifen vorausgesetzt, werden auch die Quick-Werte verschiedener Laboratorien weniger Differenzen untereinander aufweisen.

Allerdings wird sich bei der Erweiterung der »Trockenchemie« auf Gerinnungsparameter dann für die Hämostaseologie die gleiche Frage wie für die Klinische Chemie stellen, nämlich inwieweit durch das trockenchemische Verfahren eine Dezentralisierung der Analytik einsetzt und damit die Kontrolle durch einen speziell ausgebildeten Hämostaseologen entfällt. Diese zukünftige Entwicklung sollte ein weiteres Argument für eine intensive hämostaseologische Ausbildung der Ärzte sein.

 
  • Literatur

  • 1 Abildgaard U, Larsen M.I. Assay of dermatan sulfate cofactor (heparin cofactor II) activity in human plasma. Thromb Res 1984; 35: 257-266.
  • 2 Andersson M.M, Gaffney P.J, Seghatchian M.J. Preparation and stability of a highly purified human thrombin standard. Thromb Res 1980; 20: 109-122.
  • 3 Barti K, Lili H. α2-Macroglobulin. In: Methods of Enzymatic Analysis, Vol. V, Enzymes 3:Peptidases, Proteinases and Their Inhibitors. Bergmeyer H.U. (ed) Weinheim, Deerfield Beach (Florida), Basel: Verlag Chemie; 1984: 467-471.
  • 4 Becker U, Bartl K. Eine photometrische Methode zur Bestimmung der Thrombopla-stinzeit mit einem chromogenen Peptidsub-strat. In: Neue Aspekte in der Gerinnungsdiagnostik. Róka L, Spanuth E. (Hrsg) Stuttgart - New York: Schattauer; 1984. S 17-30.
  • 5 Becker U, Jering H, Bartl K, Jilek F. Automated prothrombin time test with use of a chromogenic substrate and a centrifugal analyzer. Clin Chem 1984; 30: 524-528.
  • 6 Becker U, Bartl K, Lill H, Wahlefeld A.W. Development of a photometric assay for activated partial thromboplastin time and its application to the Cobas® Bio centrifugal analyzer. Thromb Haemost 1985; 40: 721-730.
  • 7 Bertina R.M, Broekmans A.W. Functional assays of plasma protein C. In: Protein C, Biochemical and Medical Aspects. Witt I. (ed) Berlin, New York: de Gruyter; 1985: 81-92.
  • 8 Bertina R.M, Broekmans A.W. Funktionelle Bestimmungsmethoden für Protein C in Plasma. In: Protein C, Klinische Bedeutung und Bestimmungsmethoden. Witt I, Zimmer E. (Hrsg) Berlin, New York : de Gruyter; 1986. S 31-42.
  • 9 Bertina R.M, van der Linden I.K, Engesser L, Muller H.P, Brommer E.J.P. Hereditary heparin cofactor II deficiency and the risk of development of thrombosis. Thromb Haemost 1987; 57: 196-200.
  • 10 Broekmans A.W, van der Linden I.K, Jansen-Koeter Y, Bertina R.M. Prevalence of protein C (PC) and protein S (PS) deficiency in patients with thrombotic disease. Thromb Res 1986; suppl VI: 135.
  • 11 Burke J.A, Kiesel J.L, Blair J.D. α1 antitrypsin deficiency and liver disease in children. Am J Dis Child 1976; 130: 621-9.
  • 12 Byrne R, Link R.P, Castellino F.J. A kinetic evaluation of activated bovine blood coagulation factor IX toward synthetic substrates. J Biol Chem 1980; 255: 5336-5341.
  • 13 Cho K, Tanaka T, Cook R.C, Kisiel W, Fujikawa K, Kurachi K, Powers J.C. Active-site mapping of bovine and human blood coagulation serine proteases using synthetic peptide 4-nitroanilide and thioester substrates. Biochemistry 1984; 23: 644-650.
  • 14 Claeson G, Aureli L, Karlsson G, Friberger P. Substrate structure and activity relationship. In: New Methods for the Analysis of Coagulation Using Chromogenic Substrates. Witt I. (ed) Berlin, New York: de Gruyter; 1977. S. 37-48.
  • 15 Collen D. On the regulation and control of fibrinolysis. Thromb Haemost 1980; 43: 77-89.
  • 16 Dati F, Kolde H-J, Heimburger N, Keller F. Methodische Aspekte zur photometrischen Bestimmung der Prothrombinzeit mittels chromogener Substrate. J Clin Chem Clin Biochem 1986; 24: 877-888.
  • 17 Dessauer A, Banauch D, Breyer J, Bartl K. Applikation photometrischer Tests zur Bestimmung der Thromboplastinzeit, der aktivierten partiellen Thromboplastinzeit und des Fibrinogens an das LP 300 S. Lab Med 1985; 9: 385-388.
  • 18 Dessauer A, Bartl K. Assay for activated protein C using a photometric APTT test. Thromb Res 1986; suppl VI: 137.
  • 19 Duckert F. Heparin-Kofaktor II. Hämostaseologie 1986; 6: 131-138.
  • 20 Ericksson E, Rosén S, Knös M, Friberger P. Chromogenic substrate methods for the determination of factor VIII C, endotoxin and plasminogen activator. Thromb Haemost 1981; 46: 315.
  • 21 Erlanger B.F, Kokowski N, Cohen W. The preparation and properties of two new chromogenic substrates of trypsin. Arch Biochem Biophys 1961; 95: 271-278.
  • 22 Fareed J, Messmore H.L, Walenga J.M, Bermes Jr E.W. Synthetic peptide substrates in hemostatic testing. CRC Critical Reviews. In: Clinical Laboratory Sciences. 1983. Vol 19, No 2: 71-134.
  • 23 Fareed J, Messmore H.L, Walenga J.M, Bermes Jr E.W. Diagnostic efficacy of newer synthetic substrate methods for assessing coagulation variables: A critical overview. Clin Chem 1983; 29: 225-236.
  • 24 Fareed J, Walenga J.M. (eds) Automation in Coagulation Testing. Sem Thromb He-most 1983; 9, No 3: 4.
  • 25 Fareed J, Walenga J.M, Svendsen L.G, Bermes Jr E.W. Coagulant versus amidoly-tic properties of human and bovine thrombins: implications in standardization and diagnostic usage. Sem Thromb Hemost 1986; 12: 310-317.
  • 26 Friberger P. Chromogenic peptide substrates. Their use for the assay of factors in the fibrinolytic and the plasma kallikrein-kinin systems. Scand J Clin Lab Invest 1982; 42, suppl 162.
  • 27 Gaffney P.J, Lord K, Brasher M, Kirkwood T.B.L. Problems in the assay of thrombin using synthetic peptides as substrates. Thromb Res 1977; 10: 549-556.
  • 28 Gallimore M.J, Rees W.A, Fuhrer G, Heller W. A direct chromogenic peptide substrate assay for Hageman factor (F XII). Fibrinolysis 1987; 1: 123-127.
  • 29 Ganrot P.O. Determination of α2-macroglo-bulin as trypsin-protein esterase. Clin Chim Acta 1966; 14: 493-501.
  • 30 Hemker H.C. Handbook of synthetic substrates for the coagulation and fibrinolytic system. The Hague, Boston, London: Mar-tinus Nijhoff Publishers; 1983
  • 31 Huseby R.M, Smith R.E. Synthetic oligopeptide substrates: their diagnostic application in blood coagulation, fibrinolysis, and other pathologic states. Sem Thromb He-most 1980; VI, No 3: 205-209.
  • 32 Jonker J.J.C, Klarenberg R.A, Jilek F. Experience with an automated chromogenic prothrombin time (PT) test in the control of oral anticoagulant (OA) therapy. In: Neue Aspekte in der Gerinnungsdiagnostik. Róka L, Spanuth E. (Hrsg) Stuttgart - New York: Schattauer; 1984. S 59-79.
  • 33 Kirchhof B.R.J, Vermeer C, Hemker H.C. The determination of prothrombin using synthetic chromogenic substrates; choice of a suitable activator. Thromb Res 1978; 13: 219-232.
  • 34 Kluft C. Determination of prekallikrein in human plasma: optimal conditions for activating prekallikrein. J Lab Clin Med 1978; 91: 83-95.
  • 35 Kluft C, Los P, Svendsen L. Hageman Factor. In: Methods of Enzymatic Analysis, Vol. V, Enzymes 3:Peptidases, Proteinases and Their Inhibitors. Bergmeyer H.U. (ed) Weinheim, Deerfield Beach (Florida), Basel: Verlag Chemie; 1984: 394-399.
  • 36 Kolde H-J. Chromo Time System - a new generation of coagulation analysis. Behring Inst Mitt 1985; 78: 176-187.
  • 37 Kolde H-J, Eberle R, Heber H, Heimburger N. New chromogenic substrates for thrombin with increased specificity. Thromb Haemost 1986; 56: 155-159.
  • 38 Kussmann J. Probleme der Thromboembo-lieprophylaxe mit niedrig dosiertem Heparin. Langenbecks Arch Chir 1986; 369: 473-478.
  • 39 Lämmle B, Bounameaux H, Marbet G.A, Eichlisberger R, Duckert F. Monitoring of oral anticoagulation by an amidolytic factor X assay. Thromb Haemost 1980; 44: 150-153.
  • 40 Lijnen H.R, Collen D, Verstraete M. (eds) Synthetic Substrates in Clinical Blood Coagulation Assays. The Hague, Boston, London: Martinus Nijhoff Publishers; 1981
  • 41 Lill H, Röschlau P. Antithrombin III, Heparin Cofactor. In: Methods of Enzymatic Analysis, Vol. V, Enzymes 3:Peptidases, Proteinases and Their Inhibitors. Bergmeyer H.U. (ed) Weinheim, Deerfield Beach (Florida), Basel: Verlag Chemie; 1984: 425-433.
  • 42 Lill H, Bartl K. α2-Plasmin Inhibitor, α2-Antiplasmin. In: Methods of Enzymatic Analysis, Vol. V, Enzymes 3:Peptidases, Proteinases and Their Inhibitors. Bergmeyer H.U. (ed) Weinheim, Deerfield Beach (Florida), Basel: Verlag Chemie; 1984: 455-461.
  • 43 Lill H. Biochemische und physiologische Grundlagen zum Gewebe-Plasminogen-Aktivator (t-PA). Z Gesamte Inn Med 1987; 42: 478-486.
  • 44 Martinoli J.L, Stocker K. Fast functional protein C assay using protac, a novel protein C activator. Thromb Res 1986; 43: 253-264.
  • 45 McRae B.J, Kurachi K, Heimark R.L, Fujikawa K, Davie E.W, Powers J.C. Mapping the active site of bovine thrombin, factor IXa, factor Xa, factor XIa, factor Xlla, plasma kallikrein and trypsin with amino acid and peptide thioesters: Development of new sensitive substrates. Biochemistry 1981; 20: 7196-7206.
  • 46 Morita K, Kato H, Iwanaga S, Takada K, Kimura T, Sakakibara S. New fluorogenic substrates for α-thrombin, factor Xa, kalli-kreins and urokinase. J Biochem (Tokyo) 1977; 82: 1495-1498.
  • 47 Morse J.O. Alpha1-antitrypsin deficiency. New Engl J Med 1978; 299: 1045-1048 1099-1105.
  • 48 Oehler G, Kunz E, Róka L. Die Kontrolle der Antikoagulantientherapie mit einem photometrischen Prothrombintest. In: Neue Aspekte in der Gerinnungsdiagnostik. Róka L, Spanuth E. (Hrsg) Stuttgart - New York: Schattauer; 1984. S 81-90.
  • 49 Opferkuch W, Echternacht K, Gronemeyer W, Hammar C, Jäger U, Niemcyk H, Rieger C. Klinische Ausprägung und Therapie des hereditären angioneurotischen Ödems (HAÖ). Immun Infekt 1980; 8: 56-60.
  • 50 Scharrer I. Investigations of the incidence of different inherited fibrinolysis disorders in juvenile thrombosis patients. In: Protein C, Biochemical and Medical Aspects. Witt I. (ed) Berlin, New York: de Gruyter; 1985: 151-161.
  • 51 Schramm W. Cl-Esterase inhibitor, Cl inactivator. In: Methods of Enzymatic Analysis, Vol.V, Enzymes 3:Peptidases, Proteinases and Their Inhibitors. Bergmeyer H.U. (ed) Weinheim, Deerfield Beach (Florida), Basel: Verlag Chemie; 1984: 461-466.
  • 52 Scott C.F, Sinha D, Seaman F.S, Walsh P.N, Colman R.W. Amidolytic assay of human factor XI in plasma: Comparison with a coagulant assay and a new rapid radioimmu-no-assay. Blood 1984; 63: 42-50.
  • 53 Seydewitz H.H, Witt I, Pringsheim W, Kunzer W. The influence of vitamin K administration on the levels of prothrombin and acarboxy-prothrombin in premature and small-for-date newborns during the first day of life. Blut 1984; 49: 137-138.
  • 54 Sherry S, Troll W. The action of thrombin on synthetic substrates. J Biol Chem 1954; 208: 95-105.
  • 55 Sie P, Dupouy D, Pichón J, Boneu D. Constitutional heparin co-factor II deficiency associated with recurrent thrombosis. Lancet 1985; II: 414-416.
  • 56 Smith R.E, Bissell E.R, Mitchell A.R, Pearson K.W. Direct photometric or fluoro-metric assay of proteinases using substrates containing 7-amino-4-trifluoromethylcou-marin. Thromb Res 1980; 17: 393-402.
  • 57 Soria J, Soria C, Bertrand O, Dunn F, Drouet L, Caen J.P. Plasminogen Paris I: congenital abnormal plasminogen and its incidence in thrombosis. Thromb Res 1983; 32: 229-238.
  • 58 Stocker K, Fischer H, Meier J, Brogli M, Svendsen L. Protein C activators in snake venoms. In: Recent Developments in Coagulation and Fibrinolysis, Behring Inst Mitt 1986; 79: 37-47.
  • 59 Stocker K, Fischer H, Meier J, Brogli M, Svendsen L. Characterization of the protein C activator Protac from the venom of the southern copperhead (Agkistrodon contor-trix) snake. Toxicon 1987; 25: 239-252.
  • 60 Svendsen L, Blombäck B, Blombäck M, Olsson P. Synthetic chromogenic substrates for determination of trypsin, thrombin and thrombin-like enzymes. Thromb Res 1972; 1: 267-278.
  • 61 Svendsen L, Stocker K. Determination of protease activities with specifically constructed peptide-p-nitroanilide derivatives. In: New Methods for the Analysis of Coagulation Using Chromogenic Substrates. Witt I. (ed) Berlin, New York: de Gruyter; 1977: 23-35.
  • 62 Svendsen L. The use of chromogenic substrates at present and in the future for factors of the coagulation, fibrinolytic and kallikrein-kinin systems. In: Chromogenic Peptide Substrates, Chemistry and Clinical Usage. Scully M.F, Kakkar V.V. (eds) Edinburgh, London and New York: Churchill Livingstone; 1979: 13-19.
  • 63 Svendsen L.G, Fareed J, Walenga J.M, Hoppensteadt D. Newer synthetic peptide substrates in coagulation testing: some practical considerations for automated methods. Sem Thromb Hemost 1983; 9, No 4: 244-256.
  • 64 Thomas L, Appel W, Storz G, Plischke W. Bestimmung von Blutbestandteilen auf Reagenzträgern. Dtsch Med Wochenschr 1981; 106: 1091-1094.
  • 65 Tollefsen D.M, Peska C.A. Heparin cofactor II activity in patients with disseminated intravascular coagulation and hepatic failure. Blood 1985; 66: 769-774.
  • 66 Tran T.H, Duckert F. Influence of heparin cofactor II (HC II) on the determination of antithrombin III (AT). Thromb Res 1985; 40: 571-576.
  • 67 Tran T.H, Marbet G.A, Duckert F. Association of hereditary heparin co-factor II deficiency with thrombosis. Lancet 1985; II: 413-414.
  • 68 Triplett D.A. Chromogenic substrates: A revolution in the diagnostic coagulation laboratory. Clin Lab Ann 1982; 1: 243-287.
  • 69 Trobisch H, Adam H-G. Ergebnisse der Evaluation eines photometrischen Gerinnungstestes zur Kontrolle des exogenen Gerinnungssystems. In: Neue Aspekte in der Gerinnungsdiagnostik. Róka L, Spanuth E. (Hrsg) Stuttgart - New York: Schattauer; 1984. S 31-57.
  • 70 Van Dam-Mieras M.C.E, Muller A.D, van Dieijen G, Hemker H.C. Blood coagulation factors II, V, VII, VIII, IX, X and XI: Determination with synthetic substrates. In: Methods of Enzymatic Analysis, Vol. V, Enzymes 3:Peptidases, Proteinases and Their Inhibitors. Bergmeyer H.U. (ed) Weinheim, Deerfield Beach (Florida), Basel: Verlag Chemie; 1984: 365-394.
  • 71 Verheijen J.H, Kluft C, Chang G.T.G, Mullaart E. Extrinsic plasminogen activator and urokinase. In: Methods of Enzymatic Analysis, Vol. V, Enzymes 3:Peptidases, Proteinases and Their Inhibitors. Bergmeyer H.U. (ed) Weinheim, Deerfield Beach (Florida), Basel: Verlag Chemie; 1984: 425-433.
  • 72 Vikydal R, Korninger C, Kyrie P.A, Niessner H, Pabinger I, Thaler E. The prevalence of hereditary antithrombin III deficiency in patients with a history of venous thromboembolism. Thromb Haemost 1985; 54: 744-745.
  • 73 Vogel G. Persönliche Mitteilung.
  • 74 Walenga J.M, Fareed J, Hoppensteadt D, Bermes Jr E.W. Newer synthetic chromogenic peptid Substrates in hemostatic testing. Thromb Haemost 1983; 50: 399.
  • 75 Wisser H, Knoll E, Ratge D. Klinischchemische Routineanalytik mit vorgefertigten Reagenzträgern. J Clin Chem Clin Bio-chem 1986; 24: 147-154.
  • 76 Witt I, Svendsen L, Koeppen H, Hasler K. Bestimmung von Plasma-Kallikrein mit einem chromogenen Peptid-Substrat: Methodik und klinische Anwendung. Fresenius Z Anal Chem 1978; 290: 104-105.
  • 77 Witt I, Fiederer W. Anwendung chromoge-ner Substrate zur Bestimmung von Plasminogen und α2-Antiplasmin. Krankenhausarzt 1979; 11: 889-894.
  • 78 Witt I, Tritschler W. α1-Antitrypsin : Referenzwerte im Serum und Plasma mit Ben-zoyl-D, L-arginin-p-nitroanilid, einem chromogenen Substrat. J Clin Chem Clin Bio-chem 1982; 20: 587-591.
  • 79 Witt I, Hönninger R. Photometrische Methode zum Nachweis von Prothrombin-Vor-stufen (PIVKA II) im Plasma bei Vitamin-K-Mangel. J Clin Chem Clin Biochem 1982; 20: 672-673.
  • 80 Witt I, Tritschler W. α2-Makroglobulin in Serum und Plasma: Referenzwerte mit Car-bobenzoxy-valyl-glycyl-arginin-p-nitroani-lid, einem chromogenen Substrat. J Clin Chem Clin Biochem 1983; 21: 429-436.
  • 81 Witt I, Lill H. Plasma Prokallikrein. In: Methods of Enzymatic Analysis, Vol. V, Enzymes 3:Peptidases, Proteinases and Their Inhibitors. Bergmeyer H.U. (ed) Weinheim, Deerfield Beach (Florida), Basel: Verlag Chemie; 1984: 411-418.
  • 82 Witt I, Lill H. Plasminogen. In: Methods of Enzymatic Analysis, Vol. V, Enzymes 3:Peptidases, Proteinases and Their Inhibitors. Bergmeyer H.U. (ed) Weinheim, Deerfield Beach (Florida), Basel: Verlag Chemie; 1984: 419-424.
  • 83 Witt I, Lill H. α1-Proteinase Inhibitor (α1-Antitrypsin). In: Methods of Enzymatic Analysis, Vol. V, Enzymes 3:Peptidases, Proteinases and Their Inhibitors. Bergmeyer H.U. (ed) Weinheim, Deerfield Beach (Florida), Basel: Verlag Chemie; 1984: 448-455.
  • 84 Witt I, Herz R, Lill H. Heparin. In: Methods of Enzymatic Analysis, Vol. V, Enzymes 3:Peptidases, Proteinases and Their Inhibitors. Bergmeyer H.U. (ed) Weinheim, Deerfield Beach (Florida), Basel: Verlag Chemie; 1984: 477-486.
  • 85 Witt I. Unveröffentlichte Ergebnisse.