Prothrombinmutation 20210 G- A, Prothrombinspiegel und Faktor V Leiden-Mutation bei venösen und arteriellen Gefäßverschlüssen

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Originalarbeit
Prothrombinmutation 20210 G—>A, Prothrombinspiegel
und Faktor V Leiden-Mutation bei venösen und
arteriellen Gefäßverschlüssen
Prothrombinmutation 20210 G->A, Prothrombin Levels and Faktor V Leiden Mutation in
Patients with Venous and Arterial Occlusions

^nnelie Siegemund1'4, H. Voigt2, H. Scheel2, J. Berrouschot3, T. Siegemund1

Zusammenfassung: Im Jahr 1996 wurde erstmals                       the combination with Factor V Leiden mutation. The
eine Mutation im Prothrombingen (20210 G—»A im 3'-                 prevalence of 20210 G->A-mutation was 1.7% in con-
untranslatierten Teil) beschrieben. Die Mutation ist mit           trols. 7.1% in patients with venous and 4.9% in pa-
erhöhten Prothrombinspiegeln und einem vermehrten                  tients with arterial occlusions, respectively. The odds
Auftreten venöser Thrombosen verbunden. Der Zu-                    ratio for an occlusion of veins was 4.3. The prevalence
sammenhang zwischen dieser Mutation und arteriellen                of Factor V Leiden mutation was 6.1% (controls),
Verschlüssen ist noch nicht eindeutig geklärt. Wir un-             25.4% (venous thrombosis) and 9.0% (arterial occlu-
tersuchten 115 Probanden und 1100 Patienten mit                    sions), respectively. The odds ratio for a venous occlu-
venösen und arteriellen Verschlüssen auf das Vorliegen             sion was 5.3. Our results confirm that the Factor V
der Prothrombinmutation in Kombination mit der Fak-                Leiden mutation (p
A. Siegemund et al.: Prothrombinmutation 20210 G-*A

   Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, Prävalenzda-               Prothrombinmutation 20210 C-»A und Faktor V
ten für die Prothrombinmutation 20210 G-»A in unse-              Leiden: DNA-fsolierung aus EDTA- oder Citratblut,
rer Region zu ermitteln und mit Literaturdaten zu ver-           Amplification, allelspezifische Hybridsierung mit
gleichen. Wir untersuchten Patienten aus der Region              markierten Sonden (die entweder Wildtyp oder Mutan-
Leipzig (Patienten der Medizinischen Klinik und Poli-            te erkennen) und anschließender Nachweis im ELISA-
klinik I und der Klinik und Poliklinik für Neurologic            Test (medipro, Medizinische Produkte GmbH Ketsch).
der Universität Leipzig). Zusätzlich wurde die Bestim-              Prothrombinfragmente F|+2 und D-Dimer wurden
mung der Faktor V Leiden-Mutation in unsere Unter-               mit Enzygnost-ELISA (Dade Behring) bestimmt. Die
suchungen aufgenommen. Wir konnten bei Trägern                   Aktivität des Prothrombins wurde mit Faktor II-Man-
dieser Mutation eine erhöhte Thrombingenerierung                 gelplasma und Thromboplastin (Thromborel®, Dade
nachweisen [3]. So interessierte uns, ob das. Vorliegen          Behring) am ACL 300 (Instrumentation Laboratory)
beider Mutationen einen additiven Effekt auf die                 ermittelt.
Thrombingenerierung, die mittels Aktivitätsmarker er-               Statistik: Die statistische Auswertung erfolgte mit
faßt wurde, hervorruft.                                          dem SPSS für Windows, Version 6.0. Die statistische
                                                                 Beurteilung unterschiedlicher Prävalenzen in den ein-
                                                                 zelnen Gruppen erfolgte mit dem Chi-Quadrat-Test
Patienten                                                        nach Pearson. Die univariate odds ratio wurde als Ap-
                                                                 proximation des relativen Risikos durch einfache
Es wurden 1100 Patienten (571 männlich, 529 weib-                Kreuztabelle, zusammen mit den 95%-Konfidenzinter-
lich) untersucht, das mittlere Alter betrug 57,9 ± 14,7          vallen (CI) errechnet. Statistische Signifikanz wurde
Jahre. 652 Patienten wiesen eine phlebographisch, so-            bei p-Werten < 0,05 angenommen.
nographisch oder perfusionsszintigraphisch gesicherte
tiefe Venenthrombose (TVT) oder Lungenembolie
(LE) auf. Der Anteil der Lungenembolien betrug                   Ergebnisse
16,3%, Sinusvenenthrombosen lagen bei 1,5% der Pa-
tienten vor. Die 402 Patienten mit arteriellen Ver-              Die Prothrombinvariante trat in unserem Normalkol-
schlüssen verteilen sich wie folgt: 78,9% Schlaganfäl-           lektiv zu .1,7% und bei Patienten mit venösen Ver-
le (computertomographisch gesichert), 5,3% Herzin-               schlüssen zu 7,1% auf. Der Unterschied zwischen den
farkte, 15,8% andere arterielle Manifestationen. 46 Pa-          Kollektiven war signifikant und entsprach einer Odds
tienten hatten sowohl arterielle als auch venöse Ver-            Ratio von 4,3 (95% Konfidenzintervall 1,0-17,8)
schlüsse.                                                        (Tab. 1). Die Faktor V Leiden-Mutation wurde mit
   Die Kontrollgruppe bestand aus 115 Blutspendern               einer Häufigkeit von 6,1 bzw. 25,4% gefunden. Der
(42 männlich, 73 weiblich). Das mittlere Alter betrug            Unterschied war sogar hochsignifikant. Es errechnete
37,2 ± 12,2 Jahre. Wir gingen im Rahmen unserer                  sich eine Odds Ratio von 5,3 (2,4-11,5) (Tab. 2). Im
Fall-Kontroll-Studie davon aus, daß die Prävalenz der            Gegensatz zu den venösen Verschlüssen spielen APC-
Prothrombin G20210A-Mutation unabhängig von                      Resistenz und Prothrombinvariante bei arteriellen Ver-
Alter und Geschlecht ist und verzichteten daher auf              schlüssen in ihrer Gesamtheit keine Rolle. Ein signifi-
ein exakt angepaßtes Vergleichskollektiv.                        kanter Unterschied zum Normalkollektiv war nicht zu
                                                                 erkennen (Tab. l, 2). Dieser konnte auch dann nicht
                                                                 hergestellt werden, wenn die Patienten in Untergrup-
                                                                 pen aufgeteilt wurden; z.B. ergibt sich für Patienten
Methoden                                                         unter 40 Jahren für die Prothrombinmutation ein p-
                                                                 Wert von 0,20, bei Unterteilung in Diagnosegruppen
APC-Resistenz: Die Untersuchung auf APC-Resistenz                wie Schlaganfall, Herzinfarkt oder andere arterielle
erfolgte mit dem ProC Global/FV-Assay am BCT-Ge-                 Thrombosen ließ sich ebenfalls keine Signifikanz er-
rinnungsanalyzer (Dade Behring). Die Probe wird                  zielen.
nacheinander mit Faktor V-Mangelplasma, Protein C-                   Wir fanden eine Patientin mit einer homozygoten
Aktivator (PCAT-FV/s) oder einem Puffer (PCAT-                   Prothrombinmutation, die im Alter von 31 Jahren an
FV/0), partiellem Thromboplastin und Calciumchlorid              einer Sinusyenenthrombose (Sinus sigmoideus et
versetzt und die Zeit bis zum Eintritt der Gerinnung             transversus) erkrankte. Einziger bekannter Risikofak-
bestimmt. Die Ratio errechnet sich aus PCATFV/s /                tor war die Einnahme oraler Kontrazeptiva (seit 3 Jah-
PCATFV/0, die Normalisierte Ratio NR aus dem Ver-                ren). Die Patientin wies eine hohe Prothrombinakti-
hältnis Ratio (Probe)/Ratio (Standardreferenzplasma).            vitäten von über 140% auf. Die Prothrombinfragmen-
Bei Patienten mit einer NR
A. Siegemund et al.: Prothrombinmutation 20210 G->A

Tabelle 1 Prävalehz der Prothrombinmutation 20210 G->A bei Patienten mit venösen und arteriellen Verschlüssen
                                           G/G*        Genotyp G/A           A/A        p-Wert      Odds Ratio (95% Cl)
 Kontrollen
   n=115(%)-                          113(98,3)           2·(1,7)
 Pat. mit venösen Verschlüssen
   n=698(%)                           648(92,9)          49(7,0)            1(0,1)       0,03           4,3(1,0-17,8)
 Pat. mit arteriellen Verschlüssen
   n=448(%)                           426(95,1)          22(4,9)              -          0,13           2,9(0,7-12,6)

Tabelle 2 Prävalenz der Faktor V Leiden-Mutation (1691 G-»A) bei Patienten mit venösen und arteriellen
Verschlüssen
                                       .       G/G   . Genotyp G/A           A/A        p-Wert      Odds Ratio (95% Cl)
 Kontrollen                                                                   _
   n=115(%)                            108 (93,9)         7(6,1)     -
 Pat. mit venösen Verschlüssen
   n=652 (%)                          486(74,5)         154 (23,6)         12(1,8)
A Sipqemunrt et al Prothrombinmutation 20210 G-»A

l Tabelle 4 Klinische Daten der Patienten mit Faktor V Leiden- und Prothrombinmutation 20210 G-»A

                Alter bei Erst- Artenelle Ver- Venöse Ver- Rezidivierende      Bemerkungen
                manifestation Schlüsse         Schlüsse    Verschlüsse
 B H.-J.        67 Jahre                          X (mit LE)                  Spontane Thrombose, HIT Typ II, arte-
                                                                              rielle Hypertonie, Hyperlipoproteinämie
 FO.            44 Jahre                                                      Rezidivierende Thrombophlebit den,
                                                                              Hypertonie
 S.H.           26 Jahre                                                      Raucher
 K.H.           40 Jahre                          X             X             Spontane Thrombose
 S. P.          21 Jahre                          X             X             Postoperative Thrombose (Meniskusläsion)
 W D.           54 Jahre                          X (mit LE)                  Rezidivierende oberflächliche Venen-
                                                                              entzündung, spontane Thrombose
 S.H.           47 Jahre         X                                            Grenzwertige Hyperlipoproteinämie
 S.G.           42 Jahre         X                                            Starker Raucher, Homocystein-Erhöhung,
                                                                              Venenentzündung
 W.J.           42 Jahre                                                      Ohne weitere Risikofaktoren

         0,1
         0,2
         0,3
         0,4
         0,5
         0,6
                                       iiiiiiijSi^^^
                      $^J£Sg^
 0       o»9

 l ,'    1,2
 G       1,3

  ?      1,5
 üT 11,7·6
         1,8
         1,9
            2
         2,1
                    n = 209                                                 n = 131
         2,2        Mittelwert = 0,96 nmol/l                                Mittelwert = 0,64 nmol/l
               25          .20         15        10

                                                                                               Relativer A nten

                            Ha APC-Resistenz                           ohne APC-Resistenz

Abbildung 1 Prothrombinfragment FU2 : Plasmaspiegel bei Patienten mit und ohne APC-Resistenz

354                                  J Lab Med 1999; 23 (6): 351-356
A. Siegemund et al.: Prothrombinmutation 20210 G->A

thrombinmutation eine geringere Allelfrequenz sowohl        Herzinfarktrisiko steigt bei Männern besonders bei
in Normalkollektiven als auch bei Thrombosepatienten        gleichzeitigem Vorkommen von Faktor V Leiden- oder
gefunden [7], bei den Inuit (Eskimos) konnte die Pro-       Prothrombinmutation mit atherogenen Risikofaktoren
thrombinmutation nicht nachgewiesen werden [8].             wie Rauchen, Hypertonie und metaboli sehen Faktoren
Poort et al. [2] hingegen wählten einzig anhand der         [17]. Während wir hinsichtlich der Prävalenz der Fak-
Familienanamnese Patienten aus und ermittelten dabei        tor V Leiden-Mutation wesentlich mehr als die hier
eine hohe Prävalenz von etwa 18%. Daten ausgewähl-          aufgeführten Patienten mit arteriellen Verschlüssen
ter Familien lagen uns aber nicht vor. Verglichen mit       überblicken und keine Beziehung feststellen konnten,
Protein C- oder Protein S-Mangel tritt die Prothrom-        sind hinsichtlich des Zusammenhanges zwischen arte-
binmutation wesentlich häufiger auf. Wir fanden in          riellen Gefäßverschlüssen und Prothrombinmutation
einem Kollektiv von ca. 500 Patienten nach venöser          noch größere Untersuchungszahlen erforderlich bzw.
Thrombose Prävalenzen von 1% für den Protein C-             eine genauere Differenzierung des Patientengutes. Er-
bzw. 3% für Protein S-Mangel . Die Faktor V Leiden-         gebnisse unter Berücksichtigung von Untergruppen
Mutation bleibt auch nach der Beschreibung der Pro-         werden in Kürze publiziert. Zum gegenwärtigen Zeit-
thrombinmutation der häufigste hereditäre thromboge-        punkt empfehlen wir daher die Durchführung der
ne Risikofaktor. Ein diagnostischer Vorteil ist, daß        DNA-Analyse zum Nachweis des 20210 A-AJlels zu-
DNA-Analysen auch während der Therapie mit oralen           mindest bei jüngeren Patienten mit arteriellen Ver-
Antikoagulantien durchgeführt werden können. Unse-          schlüssen dann, wenn andere Risikofaktoren nicht er-
re Ergebnisse belegen auch, daß in den Gerinnungsla-        hoben werden konnten.
boratorien molekularbiologische Arbeitsweisen in der           Hohe Prothrombinspiegel sind weitaus häufiger mit
Zukunft breitere Anwendung finden müssen.                   der Prothrombinvariante assoziiert als niedrige, inter-
    Homozygote Merkmalsträger wurden weder in der           essanterweise hatten auch symptomatische Non-Carri-
schwedischen Untersuchung noch in der Leiden                er höhere Prothrombinspiegel als die Kontrollen. Un-
Thrombophilia Study [5] gefunden. Bei einer ge-             sere Kontrollgruppe bestand zwar aus jüngeren Perso-
schätzten Prävalenz von nur 0,015% in der Normalbe-         nen als die Gruppe der Thrombosepatienten, aber eine
völkerung [9] liegen jedoch Fallbeschreibungen von          Altersabhängigkeit der Prothrombinspiegel besteht
homozygoten Defektträgern mit schweren thromboem-           nicht [18]. Die Bestimmung der Prothrombinaktivität
bolischen Symptomen vor [10]. Andererseits berichte-        könnte bei Patienten mit der 20210 G-»A-Mutation in
ten Morange et al. [9] über 4 von 5 untersuchten ho-        das Untersuchungsprogramm aufgenommen werden.
mozygoten Mitgliedern einer Familie ohne Throm-             Möglicherweise lassen sich über die Höhe der Pro-
boembolieanamriese: Homozygote Merkmalsträger               thrombinaktivitäten und das Auftreten venöser bzw.
hatten dabei höhere Prothrombinspiegel als heterozy-        arterieller Verschlüsse weitere Zusammenhänge auf-
gote. Auch die von uns aufgeführte homozygote               zeigen. Die DNA-Analyse bleibt aber die einzige zu-
Merkmalsträgerin mit schwerer Sinusvenenthrombose           verlässige Nachweismethode für die Mutation.
wies hohe Prothrombinaktivitäten auf.                          Als Zeichen einer gesteigerten in vivo-Prothrom-
    Das Thromboserisiko von Trägern der Prothrombin-        binaktivierung sind bei Patienten mit Inhibitordefekten
mutation ist gegenüber einer Normalpopulation um            (Antithrombin HI-Mangel, Protein C/S-Mangel, APC-
den Faktor 4 erhöht. Das Risiko für venöse Verschlüs-       Resistenz) die Prothrombinfragmente Fi+2 erhöht [19].
se ist für beide Mutationen vergleichbar. Makris et al.     Diese persistierende Erhöhung von Fi+2 spricht unab-
[11] konnten bei Untersuchungen von 101 Thrombose-          hängig von der zugrundeliegenden Mutation oder dem
familien nachweisen, daß ein statistisch signifikanter      Inhibitormangel für eine Gerinnungsaktivierung, auch
Zusammenhang zwischen der Anzahl der thromboem-             wenn damit nicht unmittelbar eine Thrombose assozi-
bolischen Ereignisse und dem Vorliegen der Prothrom-        iert ist. Diesen Zusammenhang konnten wir bereits bei
binvariante besteht. Nach neueren Untersuchungen            Patienten mit einer Faktor V Leiden-Mutation nach-
stellt, wie dies am Beispiel unserer homozygoten Trä-       weisen [3]. Wegen der zentralen Rolle, die das Throm-
gerin deutlich wird, die Prothrombinmutation - beson-       bin bzw. dessen Vorstufe Prothrombin im Gerinnungs-
ders in Kombination mit oralen Kontrazeptiva - einen        system einnehmen, sind Störungen an diesem Schlüs-
erheblichen Risikofaktor für Hirnvenenthrombosen dar        selenzym von großer Bedeutung für die Ätiopathoge-
[14-16]: Martinelli et al. [16] errechneten dafür eine      nese der Thrombose. Wir gehen davon aus, daß bei
Odds Ratio von 149,3 (95% CI: 31,0-711,0). Betrach-         Camern der 20210 G-»A-Mutätion die erhöhten Pro-
tet man jedoch arterielle Gefäß Verschlüsse, so ließ sich   thrombinspiegel auch zu einer verstärkten Thrombin-
kein signifikantes Risiko für beide thrombogene Risi-       generierung mit der Folge einer Erhöhung von Fi+2
kofaktoren errechnen. Literaturdaten zum Zusammen-          führen und Carrier damit über einen längeren Untersu-
hang zwischen arteriellen Thrombosen und der Pro-           chungszeitraum leicht bis moderat erhöhte Fi+2-Spie-
thrombinmutation Hegen nur vereinzelt vor. Während          gel aufweisen. Eindeutigere Aussagen scheinen sich
 Longstreth et aJ. [12] schlußfolgern, daß weder die        aus der Bestimmung der endogenen Thrombi nbil-
Faktor V Leiden-Mutation noch die Prothrombinvari-          dungskapazität zu ergeben [20]. Unterschiede hinsicht-
 ante einen Risikofaklor für Hirninfarkte bei jungen        lich der Thrombingenerierung von Patienten mit Dop-
Frauen darstellen, messen Arnida et al. [13] der Prö-       peldefekten (Prothrombin- und Faktor V-Mutation) zu
 thrombinVariante eine signifikante Bedeutung bei. Das      Patienten mit nur einem Defekt (Prothrombin- oder

                                                            J Lab Med 1999; 23 (6): 351-356                        355
A Siegemund et a!.: Prothrombinmutation 20210 G->A

Faktor V-Mutation) konnten wir nicht feststellen. Für                  5. Van der Meer FJM, Koster T, Vandenbroucke JP, Briet E, Ro-
                                                                       sendaal FR. The Leiden Thrombophilia Study (LETS). Thromb Ha-
gesicherte Aussagen sind weitere Daten erforderlich.                   emost 1997;78:63I-5.
 Im Moment überblicken wir nur neun Patienten mit                      6. Hillarp A, Zöller B, Svensson PJ, Dahlbäck B. The 20210 A Al-
dem genannten Doppcldefekt.                                            lele of the Prothrombin Gene is a Common Risk Factor among
   Ausgehend von unseren Untersuchungen empfehlen                      Swedish Outpatients with Verified Deep Venous Thrombosis.
                                                                       Thromb Haemost 997;78:990-2.
wir, nach der Mutation im Prothrombingen zu suchen:                    7. Olafson f, Hjaltadottir S, Önundarson PT, Poraninsdottir R,
• bei Patienten unter 45 Jahren mit venösen Throm-                     Haraldsdottir V. Prevalence of Factor VQ506 and Prothrombin 20210
   bosen oder arteriellen Verschlüssen ohne erkennba-                  A Mutations in an Apparently Healthy Icelandic Population and Pa-
                                                                       tients Suffering from Venous Thrombosis. Thromb Haemost
   ren anderen Risikofaktor                                             1998;79:685-6.
• bei spontan auftretenden venösen Thrombosen                          8. Moniek PMdM, Bladbjerg EM, Johansen LG, Gram J, Jesper-
• bei venösen Thrombosen in der Gravidität und post                    sen J. Absence of Prothrombin Mutation in Inuit (Greenland Eski-
   partum                                                              mos). Thromb Haemost 1998;79:882.
                                                                       9. Morange PE, Barthet MC, Henry M, Fontanet H, Aillaud MF,
• bei Patienten mit rezidivierenden venösen Throm-                     Alessi MC, Juhan-Vague I. A Three-Generation Family Presenting
   bosen                                                               Five Cases of Homozygosity for the 20210 G to A Prothrombin Va-
• als zusätzlicher Risikofaktor bei weiteren Inhibitor-                riant. Thromb Haemost 1998;80:859-60.
                                                                       10. Howard TE, Marusa M, Channell C, Duncan A. A Patient Ho-
   defekten wie Protein C/S-Mangel, Antithrombin HI-                   mozygous for a Mutation in the Prothrombin Gene 3'-untranslated
   Mangel oder APC-Resistenz bzw. beim Vorliegen                       Region Associated with Massive Thrombosis. Blood Coagul Fibri-
   eines Antiphospholipid-Antikörpersyndroms, bei er-                  nolysis 1997;8:316-9.
   höhten Homocysteinspiegeln und hohen Faktor                         11. Makris M, Preston FE, Beauchamp NJ, Cooper PC, Daly ME,
                                                                       Hampton KK, Bayliss P, Peake IR, Miller GJ. Co-inheritance of the
   Vlll-Spiegeln im Sinne des Auftretens von Throm-                    20210A Allele of the Prothrombin Gene Increases the Risk of
   bosen als Multigendefekt                                            Thrombosis in Subjects with Familial Thrombophilia. Thromb Ha-
• vor dem Absetzen der Therapie mit oralen Antikoa-                    emost 1997;78:1426-9.
                                                                       12. Longstreth WT, Rosendaal FR, Siscovick DS, Vos HL,
   gulantien, wenn von einem künftig hohem Re-                         Schwartz SM, Psaty BM, Raghunathan TE, Koepsel TD, Reitsma
   thromboserisiko ausgegangen werden muß                              PH. Risk of Stroke in Young Women and Two Prothrombotic Mu-
• im Rahmen von Familienuntersuchungen bei fami-                       tations: Factor V Leiden and Prothrombin Variant (G20210A). Stro-
   liär gehäuft auftretenden Thrombosen                                ke 1998;29:577-80.
                                                                       13. Arruda VR, Annichino-Bizzacchi JM, Gonsalves MS, Costa
• bei Patienten mit permanent erhöhten Prothrombin-                    FF. Prevalence of the Prothrombin Gene Variant (nt20210A) in Ve-
   fragmenten und -spiegeln                                            nous Thrombosis and Arterial Disease. Thromb Haemost
• in prospektiven klinischen Studien zur Etablierung                   1997;78:1430-3.
                                                                       14. Bloem BR, van Putten MJAM, v. d. Meer FJM, van Hüten JJ,
   der Bestimmung der Prothrombinmutation in der                       Bertina RM. Superior Sagittal Sinus Thrombosis in a Patient He-
   Ätiopathogenese thromboembolischer Erkrankun-                       terozygous for the Novel 20210 A Allele of the Prothrombin Gene.
   gen und zur Festlegung therapeutischer Strategien.                  Thromb Haemost 1998;79:235.
                                                                       15. Martinelli, I, Sacchi E, Landi G, Taioli E, Duca F, Mannucci
                                                                       PM. High Risk of Cerebral-Vein Thrombosis in Carriers of a Pro-
                                                                       thrombin-Gene Mutation and in Users of Oral Contraceptives. N
                                                                       EnglJMed 1998;338:1793-7.
                                                                       16. Reuner, KH, Ruf A, Grau A, Rickmann H, Stolz E, Jüttler E,
                                                                       Druschky K-F, Patscheke H. Prothrombin Gene G2o2io->A Transiti-
                                                                       on Is a Risk Factor for Cerebral Venous Thrombosis. Stroke
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                                                                       17. Doggen CJM, Manger V, Bertina RM, Rosendaal FR. Interac-
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356                             J Lab Med 1999; 23 (6): 351-356
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