التخثر

يشير مصطلح "التخثر" إلى ميل المادة الملامسة للدم إلى تكوين خثرة دموية. ولا يقتصر هذا المصطلح على الخثرات الثابتة فحسب، بل يشمل أيضًا الجلطات الدموية ، وهي خثرات انفصلت عن الدم وانتقلت عبر مجرى الدم. كما يشمل التخثر أيضًا عوامل أخرى مثل تنشيط المسارات المناعية ونظام المتممة . تُعتبر جميع المواد مُخثرة باستثناء الخلايا البطانية التي تُبطن الأوعية الدموية في حالتها الطبيعية . ^{[ 2 ]} قد تبدو بعض الغرسات الطبية غير مُخثرة نظرًا لارتفاع معدلات تدفق الدم حولها، ولكن في الواقع، جميعها مُخثرة بدرجة ما. وتتوفر معالجات سطحية متنوعة للحد من هذه التأثيرات المُخثرة.

تبدأ العملية عندما تغطي بروتينات الدم أي سطح اصطناعي في غضون ثوانٍ، مُغيرةً شكلها بطرق تُحفز جهازي التخثر والمناعة في الجسم. تتبع الاختبارات المعملية لتقدير قابلية التخثر معايير دولية، لكنها لا تزال تُمثل تحديًا نظرًا لاختلاف أساليب البحث المُستخدمة بين المراكز البحثية، مما يُصعّب مُقارنة النتائج بين الدراسات. وتُبذل جهود حاليًا لإنشاء مواد مرجعية وبروتوكولات اختبار مُوحدة تُتيح التنبؤ بدقة أكبر بأداء الأجهزة الطبية لدى المرضى.

عندما يلامس الدم سطحًا اصطناعيًا لأول مرة، تغطيه بروتينات البلازما بسرعة، مُشكّلةً طبقة بروتينية في غضون ثوانٍ. يُعدّ شكل هذه البروتينات على السطح أهم من كميتها: إذ يُؤدي تفكك الفيبرينوجين - وحتى الألبومين ، الذي يُعتبر عادةً خاملًا - إلى كشف مواقع ارتباط مخفية تسمح للصفائح الدموية بالالتصاق. تُهيئ هذه التغيرات الشكلية الناتجة عن القص أو الامتزاز الظروف لتكوين الجلطة. ^{[ 3 ]}

يمكن أن يؤدي امتزاز البروتين أيضًا إلى تنشيط نظامي التخثر ( التجلط ) والدفاع المناعي ( سلسلة المتممة ) في الجسم . تُحفز المواد سالبة الشحنة، أو سهلة التبلل بالدم، أو شديدة الكراهية للماء، تنشيط التلامس (عملية تجلط تُحفزها الأسطح الغريبة): يرتبط العامل الثاني عشر بالسطح، ويغير شكله، ويصبح نشطًا كإنزيم α-FXIIa، الذي بدوره يُحفز سلسلة من التفاعلات التي تتلاقى لتكوين الثرومبين وترسيب الفيبرين . بالتوازي مع ذلك، غالبًا ما يتم تفعيل مسار المتممة البديل، خاصةً على البوليمرات الكارهة للماء أو الغنية بالأمينات ، عندما يرتبط مكون المتممة C3 بشكل دائم ويتحول إلى الجزء التفاعلي C3b . يربط الإطلاق المتزامن للبراديكينين وعوامل التخثر والببتيدات الكيميائية تجلط الدم بالاستجابات الالتهابية . ^{[ 3 ]}

تتعرف الصفائح الدموية على مواقع الارتباط المكشوفة حديثًا، فتلتصق بها، وتُكوّن أقدامًا كاذبة ، وتُطلق مُنشطات ذائبة مثل الأدينوزين ثنائي الفوسفات (ADP) والسيليكتين- P، مما يجذب المزيد من الصفائح الدموية. يُسرّع الفوسفاتيديل سيرين المكشوف على أغشيتها من تكوين الثرومبين، مما يسمح بتكوين خثرة مستقرة غنية بالفيبرين في غضون دقائق. كما تُظهر الصفائح الدموية المُنشطة السيليكتين-P الذي يلتقط خلايا الدم البيضاء ، التي تُضخّم محتويات حبيباتها إشارات التخثر والالتهاب. قد يؤدي استمرار تراكم هذه الخثرات إلى انسداد جهاز طبي أو وعاء دموي، بينما قد تنفصل أجزاء منها على شكل جلطات دموية متحركة (صمات) وتستقر في أوعية دموية أصغر، مما يُعرّض المريض لخطر الإصابة بسكتة دماغية أو احتشاء رئوي . يمكن أن تحدث هذه العملية برمتها في غضون دقائق من ملامسة الدم لسطح اصطناعي. ^{[ 3 ]}

يُعدّ الاختبار الموحد ضروريًا لأن الأجهزة الطبية يجب أن تثبت سلامتها قبل وصولها إلى المرضى. وتعتبر الهيئات التنظيمية قابلية الأجهزة الطبية للتسبب في الجلطات الدموية أحد جوانب مدى توافقها مع الدم (التوافق الحيوي). وتُعدّ المواصفة القياسية ISO 10993-4: التقييم البيولوجي للأجهزة الطبية - اختيار اختبارات التفاعل مع الدم ، الوثيقة الأساسية في هذا الشأن، حيث تُصنّف التقييمات المختبرية الإلزامية إلى خمس فئات: التخثر، وأمراض الدم، وعلم المناعة، والصفائح الدموية، والجلطات. ورغم أن لائحة الاتحاد الأوروبي للأجهزة الطبية (EU 2017/745) تشترط التحقق المختبري والحيوي ، إلا أنها تسمح للباحثين باختيار أساليبهم الخاصة، مما يُؤدي إلى نقص في إجراءات التشغيل القياسية المعتمدة للتعامل مع الدم، واختيار المتبرعين، ومضادات التخثر، وظروف التدفق. ونتيجةً لذلك، تتبنى المختبرات خطوات ما قبل التحليل وإعدادات الاختبار بشكل مختلف تمامًا، مما يُصعّب مقارنة النتائج بين الدراسات. ومع ذلك، يوصي المعيار بقراءات كيميائية حيوية محددة - مثل مركبات الثرومبين-مضاد الثرومبين (TAT، وهي مؤشرات لتكوين الجلطة)، وجزء البروثرومبين 1+2، والفيبرينوببتيد A - لتقييم توليد الثرومبين والفيبرين. ^{[ 3 ]}

تبدأ الاختبارات العملية عادةً باختبارات القص المنخفض أو الحركة المنخفضة التي تقيس التصاق الصفائح الدموية وانتشارها وتكوّن الخثرات الدقيقة على سطح المادة باستخدام المجهر الضوئي أو الإلكتروني ؛ تتجنب هذه الفحوصات البسيطة المشاكل الناجمة عن قوى تدفق الدم، وهي حساسة للطبقات البروتينية المبكرة التي تتشكل على الأسطح. يوفر التحديد الكمي المتوازي للصفائح الدموية المتداولة (غير الملتصقة) وعلامات تنشيطها - مثل P-selectin، وعامل الصفائح الدموية 4 ، أو β-thromboglobulin - بواسطة قياس التدفق الخلوي أو ELISA معلومات تكميلية عندما تُنشط الأسطح الصفائح الدموية دون أن تلتصق بها بقوة. لمحاكاة التدفق السريري، تقوم أجهزة الحلقة الديناميكية أو الأجهزة المتخصصة التي تدور عينات الدم بإعادة تدوير الدم الكامل الطازج فوق قسائم الاختبار، مما يتيح إجراء قياسات بمرور الوقت لاستهلاك الصفائح الدموية، وارتفاع الثرومبين، وترسب الفيبرين تحت القص الفيزيولوجي. تلبي هذه المنصات جميع فئات ISO الخمس، لكن مخرجاتها لا تزال تختلف باختلاف المتبرعين بالدم والتغييرات الطفيفة في البروتوكول. ^{[ 3 ]}

تتركز الجهود المبذولة لتحسين قابلية التكرار حاليًا على المواد المرجعية والتحقق متعدد المراكز. وقد أظهرت دراسة حديثة أجريت على مستوى المختبرات (حيث اختبرت مختبرات متعددة نفس العينات) أن المختبرات استطاعت تصنيف أسطح البوليمرات بشكل متسق عند قياس تنشيط الصفائح الدموية والتصاقها باستخدام طرق موحدة؛ ومن المخطط إجراء دراسة مماثلة متعددة المواقع باستخدام الدم الكامل لتوسيع نطاق هذا النهج ليشمل جميع فئات معيار ISO 10993-4. ستتيح معايير الإجماع مقارنة بيانات التخثر بين الأجهزة المختلفة، وستكون بمثابة مؤشرات موثوقة للأداء الحيوي. ^{[ 3 ]}

• تنشيط الخلايا البطانية

• بول، ر؛ مارسيليا، أ؛ هينتز، إ؛ هوبر، ل؛ شيما، هـ؛ ريول، هـ؛ راو، ج (1998). "اختبار التخثر في المختبر للأعضاء الاصطناعية". المجلة الدولية للأعضاء الاصطناعية . 21 (9): 548-552 . doi : 10.1177/039139889802100910 . PMID 9828061 . 
• كيني، د.أ.؛ بيرغر، ك.؛ ووكر، م.و.؛ روبيل، س.ب.؛ بوغوسلافسكي، ل.؛ راي، ل.إ.؛ ليشكو، م.م.؛ سوفاج، ل.ر. (1980). " مقارنة تجريبية لقدرة أسطح تدفق الفيبرين وPTFE على إحداث الخثرات" . حوليات الجراحة . 191 (3): 355-361 . doi : 10.1097/00000658-198003000-00016 . PMC 1344708. PMID 6444800 .