Vyšetření plazmatických signatur proteinů odvozených z krevních destiček u akutní plicní embolie

Vyšetření plazmatických signatur proteinů odvozených z krevních destiček u akutní plicní embolie

V nedávné studii publikované v Výzkum trombózy vědci stanovili plazmatické signatury proteinů příbuzných nebo odvozených od krevních destiček u akutní izolované plicní embolie (iPE) a hluboké žilní trombózy související s PE (DVT-PE) ve srovnání s izolovanou DVT (iDVT).

Lernen: Subtypspezifische Plasmasignaturen der thrombozytenbezogenen Proteinfreisetzung bei akuter Lungenembolie. Bildquelle: Victor Josan/Shutterstock

pozadí

Dva primární podtypy PE jsou iPE a DVT-PE a studie ukázaly, že profily plazmatických proteinů se u těchto dvou onemocnění liší. Krevní destičky působí jako buněčné linkery a usnadňují zánětlivé přeslechy mezi imunitními a endoteliálními buňkami během vysokého arteriálního smykového napětí. Tento proces zahrnuje přímou interakci zprostředkovanou receptorem mezi prozánětlivými molekulami a extracelulárními vezikuly (EV). Lokální zánětlivé reakce v endotelu při nízkém smykovém napětí však aktivují krevní destičky, aby spustily rozvoj žilního tromboembolismu (VTE) a jeho podtypů, včetně PE a DVT. Mechanismy řídící tento proces jsou méně dobře pochopeny.

Experimentální údaje naznačují, že krevní destičky přispívají k trombozánětu v žilním systému spouštěním zánětlivých a koagulačních procesů. Například pomocí myšího modelu VTE vědci prokázali, že krevní destičky interagují s endoteliálními buňkami vystavenými von Willebrandovu faktoru (VWF) a vytvářejí konjugáty s leukocyty prostřednictvím glykoproteinu (GP) Iba, stejně jako spouštějí nábor endotelu a koagulaci závislou na leukocytech.

Experimenty na lidech prokázaly různé charakteristiky aktivace a reaktivity krevních destiček u akutní VTE. Například krevní destičky pacientů s akutní VTE vykazovaly větší exocytózu hustých granulí a lysozomů. To bylo spojeno s vyššími plazmatickými hladinami tromboxanu B2, ale nižší tvorbou trombinu závislou na krevních destičkách než u pacientů s vyloučenou VTE, bez ohledu na léčbu aspirinem.

Studie hmotnostní spektrometrie (MS) detekovaly více než 3700 proteinů v klidových, inhibovaných a aktivovaných vysoce purifikovaných lidských krevních destičkách. Pokročilé testy založené na enzymatickém imunosorbentním testu (ELISA) využívající MS by mohly umožnit kvalitativní hodnocení proteinů uvolňovaných krevními destičkami v plazmě a izolovaných krevních destičkách. Podrobnější analýza plazmatických proteinů spojených s krevními destičkami ve velkých kohortách VTE však chybí.

O studiu

V této multicentrické prospektivní kohortové studii výzkumníci zkoumali plazmu od 541 pacientů s VTE pomocí analýzy založené na strojovém učení. Cílem bylo identifikovat signatury plazmatických proteinů pro domnělé uvolňování krevních destiček specifické pro iPE a DVT-PE. Tito pacienti měli akutní VTE v době přijetí, jak bylo diagnostikováno zobrazením. Zatímco tam bylo 99 pacientů s iPE, 282 bylo pacientů s DVT-PE a tým porovnal svá data s údaji 160 pacientů s iDVT. Tým použil barevný dopplerovský ultrazvuk a počítačovou tomografii (CT) plicní angiografie k diagnostice DVT a PE. Atestovaní angiologové a radiologové posuzovali a ověřovali všechny diagnózy studie.

Shromáždili studijní vzorky v rámci projektu Genotyping and Molecular Fenotyping of Venous Thromboembolism (GMP-VTE) realizovaného v Německu. Výzkumníci použili technologii proximity extension assay (PEA) pro profilování vysokého a nízkého plazmatického proteinu ze vzorků skladovaných při -80 °C. PEA stanovila normalizované hodnoty exprese (NPX) pro všechny testované plazmatické proteiny zahrnující protilátky značené oligonukleotidy a kvantitativní amplifikaci polymerázovou řetězovou reakcí (PCR) v reálném čase.

Testovací panel zahrnoval 444 proteinů identifikovaných z pěti databází [např. databáze Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) a Gene Set Enrichment Analysis (GSEA)]. Po srovnání tým nakonec identifikoval 135 proteinů souvisejících s krevními destičkami v pěti panelech PEA pro další analýzu.

Výsledky studie

Studovaná kohorta prokázala vyšší prevalenci arteriální hypertenze, diabetu a chronických zánětlivých, aterosklerotických a kardiovaskulárních onemocnění u iPE a DVT-PE ve srovnání s iDVT. Vyšší hladiny C-reaktivního proteinu (CRP), troponinu I a N-terminálního (NT) prohormonu natriuretického peptidu typu B (NT-proBNP) podobně odrážely větší kardiovaskulární zátěž u subtypů PE.

Vzorce předepisování léků byly odpovídajícím způsobem odlišné. Například u pacientů s PE byly nadměrně zastoupeny inhibitory agregace krevních destiček, tj. kyselina acetylsalicylová (ASA) a klopidogrel. Jedním z vysvětlení je, že profylaktická protidestičková činidla jsou předepisována pacientům s akutní PE kvůli podezření na infarkt myokardu. Je také možné, že existuje rozdíl v aktivitě krevních destiček mezi pacienty s PE a iDVT, protože podíl protidestičkových látek je vyšší ve skupinách s PE.

Analýza strojového učení 135 extrahovaných proteinů krevních destiček pomocí logistických regresních modelů regulovaných operátorem nejmenšího absolutního smrštění a selekce (LASSO) vybrala 24 % a 22 % pro iPE a DVT-PE, v daném pořadí, odrážející odlišné profily proteinů ve srovnání s iDVT. Je pozoruhodné, že všech 135 destičkových proteinů vykazovalo dobrou asociaci se šesti markery aktivace destiček, což podpořilo jejich pravděpodobný původ destiček v plazmě pacientů s akutní PE ve srovnání s pacienty s iDVT, analyzovanými pomocí panelů PEA. Na rozdíl od iPE byl faktor 1alfa (SDF-1α) odvozený od stromálních buněk více exprimován u DVT-PE než u pacientů s iDVT, což naznačuje možnou zvláštní roli při vaskulárním zánětu a aterogenezi.

U iPE ve srovnání s iDVT vedla analýza sítě protein-protein interakce (PPI) ke čtyřem shlukům až šesti funkčně interagujících proteinů na základě 22 specificky exprimovaných proteinů souvisejících s krevními destičkami. Hlavní shluk byl spojen s lepidlem, rozpoznáváním vzorů a signalizací imunitních receptorů. Ty zahrnovaly kinázy rodiny Src (SFK) c-Src, které přenášejí ligandové signály prostřednictvím destičkových receptorů asociovaných s imunoreceptorovým tyrosinovým aktivačním motivem (ITAM) (např. glykoprotein VI [GPVI]).

Ve srovnání s iPE představovala DVT-PE shluk devíti přímo interagujících plazmatických proteinů spojených s krevními destičkami zapojenými do remodelace tkáně a transportu leukocytů. Tkáňové inhibitory matricových metaloproteináz 1 (TIMP1) a TIMP4, důležité efektory tkáňové remodelace, byly více exprimovány v DVT-PE než v iDVT a byly vylučovány z a-granulí krevních destiček.

Autoři zjistili, že vyšší plazmatické hladiny obou tkáňových inhibitorů TIMP1 a TIMP4 byly spojeny s diabetem 2. typu, arteriální hypertenzí a infarktem myokardu, což je v souladu s vyšší prevalencí závažných kardiovaskulárních příhod u DVT-PE ve srovnání s iDVT.

Závěry

Výsledky současné studie ukázaly, že oba subtypy PE měly specifické profily plazmatických proteinů spojené s krevními destičkami. Studie například rozlišovala vyšší expresi P-selektinu v plazmě pacientů s DVT-PE ve srovnání s iDVT, což naznačuje souvislost se závažností onemocnění DVT. Je zajímavé, že výška píku trombinu a spontánní agregace krevních destiček v plazmě bohaté na krevní destičky byly negativně spojeny u iPE ve srovnání s fenotypem iDVT. Tyto výsledky naznačují, že nižší reaktivita krevních destiček in vitro může být spojena s vyšší aktivací krevních destiček in vivo během akutní fáze PE ve srovnání s iDVT. Ještě důležitější je, že tyto výsledky naznačují, že zatímco podtypy PE sdílejí některé společné rysy, vykazují také odlišné vzorce aktivace krevních destiček.

Tato studie se nezabývala kvantifikací a charakterizací EV v plazmě fenotypů VTE. U pacientů s rakovinou může být VTE spojena se zvýšenými hladinami mikročástic v plazmě. Významný nárůst mikročástic pocházejících z krevních destiček byl však pozorován pouze u recidivujících VTE u pacientů bez rakoviny ve srovnání se zdravými dárci krve. Budoucí studie by měly objasnit distribuci EV v různých fenotypech VTE. Další studie jsou také potřebné k upřesnění vlivu různých typů buněk na uvolňování proteinů pocházejících z krevních destiček v PE.

Stručně řečeno, data studie naznačují, že iPE a DVT-PE měly specifické, ale odlišné plazmatické signatury zapojené do imunitní trombózy související s krevními destičkami a trombozánětlivých procesů ve srovnání s iDVT. Kromě toho se zdálo, že profily proteinů aktivace krevních destiček se liší mezi podtypy PE, s převahou secernovaných proteinů v DVT-PE ve srovnání s proteiny, které jsou pravděpodobněji uvolňovány do plazmy pomocí EV v iPE. Celkově se krevní destičky podílejí na regulaci různých hladin plazmatických proteinů v akutní fázi PE, které se liší v závislosti na podtypu PE.

Odkaz:

• Gaukhar Baidildinova, Vincent ten Cate, Markus Nagler, et al. (2022). Subtypspezifische Plasmasignaturen der thrombozytenbezogenen Proteinfreisetzung bei akuter Lungenembolie. Thromboseforschung. doi: https://doi.org/10.1016/j.thromres.2022.10.005 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0049384822004157

.