Fibrinogen and risk of ischemic stroke in patients with type 2 diabetes

Baggrund
Iskæmisk stroke opstår, når en blodprop blokerer et blodkar i hjernen. Diabetes er en velkendt risikofaktor for iskæmisk stroke, og patienter med type 2 diabetes (T2D) har 40 % højere risiko for at udvikle iskæmisk stroke end personer uden T2D. Der findes kun begrænset viden om, hvad der forårsager iskæmisk stroke hos patienter med T2D, men koncentrationen af fibrinogen i plasma har vist sig at være en potentiel risikofaktor for iskæmisk stroke i den generelle befolkning. Fibrinogen er et multifunktionelt akutfase protein, som spiller en central rolle i koagulationskaskaden og inflammationen. Fibrinogen er et meget heterogent protein med omkring 106 forskellige varianter. I rene systemer påvirker disse varianter fibrinogens egenskaber forskelligt, hvilket gør dem interessante at undersøge i plasma i forhold til udvikling af stroke ved T2D.

Formål
Ph.d.-studiet havde til formål systematisk at gennemgå den videnskabelige evidens for sammenhængen mellem koncentrationen af fibrinogen i plasma og stroke hos patienter med T2D. Desuden var formålene at undersøge, hvordan niveauerne af fibrinogen, tre fibrinogenvarianter (sialyleret fibrinogen, fibrinogen αE og fibrinogen γ′) og egenskaber af in vitro dannede fibrinkoagler (fibrinclots) associeres prospektivt med risikoen for iskæmisk stroke hos patienter med ny-diagnosticeret T2D, og hvordan fibrinogenvarianterne korrelerer med fibrinclots egenskaber.

Materialer og metoder
Først blev et systematisk review udarbejdet i henhold til retningslinjerne Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analysis (PRISMA) for at undersøge den aktuelle litteratur for sammenhænge mellem koncentrationen af fibrinogen i plasma og stroke hos T2D-patienter. Derefter blev patienter, der var registreret i databasen ”Dansk Center for Strategisk Forskning i Type 2 Diabetes (DD2)” mellem 2010 og 2017, inkluderet i en nested case-control-undersøgelse. DD2-kohorten inkluderer patienter med ny-diagnosticeret T2D og indeholder interviewdata, fysiske undersøgelsesdata, biologiske data og en biobank. DD2-kohorten bliver fulgt i danske registre for sygdomsudvikling. I alt blev 144 patienter, der udviklede stroke, matchet med 144 patienter, der ikke udviklede stroke (diabeteskontroller), og baseline-karakteristika blev sammenlignet mellem grupperne. Blodprøver indsamlet ved inklusion i DD2 blev analyseret for total fibrinogen og fibrinogenvarianter (sialyleret fibrinogen, fibrinogen αE og fibrinogen γ′), og egenskaber af in vitro dannede fibrinclots blev analyseret ved hjælp af turbiditet: (stejleste del af koaglets lyse-kurven (V_max), maksimal absorbans (MA), fibrinclottets lyse, overordnet hæmostasepotentiale (OHP), fiberdiameter og fiberdensitet. Total fibrinogen, fibrinogenvarianter og fibrinclottets egenskaber blev sammenlignet mellem T2D patienter med og uden stroke, og logistisk regression blev brugt til at beskrive den prospektive sammenhæng med risikoen for iskæmisk stroke. En kontrolgruppe af bloddonorer (n=120) blev inkluderet i undersøgelsen og blev sammenlignet med diabeteskontrollerne (n=144) i et ikke-matchet case-control-design.

Resultater
I oversigtsartiklen identificerede vi fem studier, der undersøgte sammenhængen mellem fibrinogen og risikoen for stroke i T2D. De fem studier viste ikke en konsistent sammenhæng mellem fibrinogen og risiko for stroke i T2D. Studierne havde generelt få forsøgsdeltagere, som var sparsomt beskrevet, og studierne var af varierende design, hvilket understreger behovet for større og bedre definerede studier for at klarlægge, om fibrinogen er en risikomarkør for stroke i T2D.
I DD2-kohorten var total fibrinogen, absolutte plasmaniveauer af de tre fibrinogen varianter (sialyleret fibrinogen, fibrinogen αE og fibrinogen γ′), og fibrinclotkarakteristika (Vmax, MA, OHP og fiberdiameter) højere, og fibertætheden samt fibrinclottets lyse lavere hos patienter med T2D, som over de følgende år udviklede iskæmisk stroke sammenlignet med matchede diabeteskontroller, der ikke udviklede iskæmisk stroke.
Niveauer af total fibrinogen og absolutte niveauer af fibrinogen γ′ og sialyleret fibrinogen var prospektivt relateret til risikoen for iskæmisk stroke, men fibrinogen αE var ikke. Med hensyn til fibrinclotkarakteristika var V_max, MA, OHP og fiberdiameter positivt forbundet med risikoen for at udvikle iskæmisk apopleksi hos T2D-patienter, mens fibertætheden var negativt associeret. Konsistente korrelationer blev observeret mellem absolutte, men ikke relative, niveauer af fibrinogen varianter og fibrinclottets egenskaber. Absolutte niveauer af de tre fibrinogen-varianter og fibrinclottets egenskaber (V_max, MA, OHP og fiberdiameter) var højere, og relative niveauer af varianterne var lavere, hos diabeteskontrollerne sammenlignet med bloddonorerne.

Konklusioner
Hos patienter med ny-diagnosticeret T2D var total fibrinogen, absolutte niveauer af fibrinogen γ′ og sialyleret fibrinogen og flere af fibrinclottets egenskaber (V_max, MA, OHP, fiberdiameter og fibertæthed) prospektivt associeret med risikoen for iskæmisk stroke. Absolutte niveauer af de tre fibrinogen varianter (sialyleret fibrinogen, fibrinogen αE og fibrinogen γ′) korrelerede med alle målinger af clottets egenskaber hos T2D-patienter. Denne undersøgelse bidrager til litteraturen og antyder, at total fibrinogen, men også fibrinogenvarianter og egenskaber ved det dannede fibrinclot, kan fungere som risikomarkører for iskæmisk stroke hos patienter med ny-diagnosticeret T2D.