Trombotsüütidest pärinevate valkude plasmasignatuuride uurimine ägeda kopsuemboolia korral

Trombotsüütidest pärinevate valkude plasmasignatuuride uurimine ägeda kopsuemboolia korral

Hiljutises uuringus, mis avaldati aastal Tromboosi uurimine, määrasid teadlased trombotsüütidega seotud või saadud valkude plasmasignatuurid ägeda isoleeritud kopsuemboolia (iPE) ja süvaveenide tromboosiga seotud PE (DVT-PE) korral võrreldes isoleeritud DVT-ga (iDVT).

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

taustal

PE kaks peamist alatüüpi on iPE ja DVT-PE ning uuringud on näidanud, et plasmavalkude profiilid on nende kahe haiguse puhul erinevad. Trombotsüüdid toimivad rakuliste linkeritena ja hõlbustavad põletikulist läbirääkimist immuun- ja endoteelirakkude vahel suure arteriaalse nihkepinge ajal. See protsess hõlmab otsest retseptori vahendatud interaktsiooni põletikueelsete molekulide ja ekstratsellulaarsete vesiikulite (EV) vahel. Siiski aktiveerivad endoteeli kohalikud põletikulised reaktsioonid madala nihkepinge korral trombotsüüdid, et vallandada venoosse trombemboolia (VTE) ja selle alatüüpide, sealhulgas PE ja DVT, arenemine. Seda protsessi kontrollivad mehhanismid on vähem arusaadavad.

Eksperimentaalsed andmed viitavad sellele, et trombotsüüdid soodustavad venoosse süsteemi trombipõletikku, käivitades põletikulisi ja hüübimisprotsesse. Näiteks VTE hiiremudelit kasutades on teadlased näidanud, et trombotsüüdid interakteeruvad von Willebrandi faktoriga (VWF) eksponeeritud endoteelirakkudega ja moodustavad glükoproteiini (GP) Ibα kaudu konjugaate leukotsüütidega, samuti käivitavad endoteeli värbamise ja leukotsüütidest sõltuva koagulatsiooni.

Inimkatsed on näidanud trombotsüütide aktivatsiooni ja reaktsioonivõime erinevaid omadusi ägeda VTE korral. Näiteks ägeda VTE-ga patsientide trombotsüüdid näitasid tihedate graanulite ja lüsosoomide suuremat eksotsütoosi. Seda seostati tromboksaan B2 kõrgema plasmatasemega, kuid väiksema trombotsüütidest sõltuva trombiini moodustumisega kui välistatud VTE-ga patsientidel, sõltumata aspiriinravist.

Massispektromeetria (MS) uuringud on avastanud üle 3700 valgu vaikses, inhibeeritud ja aktiveeritud kõrgelt puhastatud inimese trombotsüütides. Täiustatud ensüümiga seotud immunosorbentanalüüsil (ELISA) põhinevad MS-i kasutavad testid võimaldavad kvalitatiivselt hinnata trombotsüütidest vabanenud valke plasmas ja isoleeritud trombotsüütides. Siiski puudub suurte VTE kohortide trombotsüütidega seotud plasmavalkude üksikasjalikum analüüs.

Uuringu kohta

Käesolevas mitmekeskuselises prospektiivses kohortuuringus uurisid teadlased masinõppepõhist analüüsi kasutades 541 VTE patsiendi plasmat. Eesmärk oli tuvastada plasmavalkude allkirjad oletatava trombotsüütide vabanemise jaoks, mis on spetsiifilised iPE ja DVT-PE suhtes. Nendel patsientidel oli vastuvõtu ajal äge VTE, nagu diagnoositi pildistamise teel. Kui iPE-ga patsiente oli 99, siis 282 oli DVT-PE patsiente ja meeskond võrdles nende andmeid 160 iDVT patsiendi andmetega. Meeskond kasutas DVT ja PE diagnoosimiseks täisjala värvi Doppleri ultraheli ja kompuutertomograafia (CT) kopsuangiograafiat. Juhatuse sertifitseeritud angioloogid ja radioloogid hindasid ja kinnitasid kõiki uuringu diagnoose.

Nad kogusid uuringuproove osana Saksamaal läbi viidud venoosse trombemboolia genotüübi ja molekulaarse fenotüübi määramise (GMP-VTE) projektist. Teadlased kasutasid -80 °C juures hoitud proovide kõrge ja madala plasmavalkude profiilide koostamiseks proximity extension assay (PEA) tehnoloogiat. PEA määras normaliseeritud ekspressiooniväärtused (NPX) kõikidele testitud plasmavalkudele, mis hõlmasid oligonukleotiidiga märgistatud antikehi ja kvantitatiivset reaalajas polümeraasi ahelreaktsiooni (PCR) amplifikatsiooni.

Testpaneel hõlmas 444 valku, mis tuvastati viiest andmebaasist [nt Kyoto geenide ja genoomide entsüklopeedia (KEGG) ja geenikomplekti rikastamise analüüsi (GSEA) andmebaasid]. Pärast võrdlemist tuvastas meeskond lõpuks 135 trombotsüütidega seotud valku viies PEA paneelis edasiseks analüüsiks.

Uuringu tulemused

Uuringu kohort näitas, et iPE ja DVT-PE puhul oli arteriaalse hüpertensiooni, diabeedi ja krooniliste põletikuliste, aterosklerootiliste ja kardiovaskulaarsete haiguste suurem esinemissagedus võrreldes iDVT-ga. C-reaktiivse valgu (CRP), troponiin I ja N-terminaalse (NT) prohormoon B-tüüpi natriureetilise peptiidi (NT-proBNP) kõrgem tase peegeldas samamoodi suuremat kardiovaskulaarset koormust PE alatüüpide puhul.

Ravimite väljakirjutamise skeemid olid vastavalt erinevad. Näiteks trombotsüütide agregatsiooni inhibiitorid, st atsetüülsalitsüülhape (ASA) ja klopidogreel, olid PE-patsientidel üleesindatud. Üks seletus on see, et müokardiinfarkti kahtluse tõttu ägeda PE-ga patsientidele määratakse profülaktilised trombotsüütide vastased ained. Samuti on võimalik, et PE ja iDVT patsientide vahel on trombotsüütide aktiivsuse erinevus, kuna tromboosivastaste ainete osakaal on PE rühmades suurem.

135 ekstraheeritud trombotsüütide valgu masinõppe analüüs vähima absoluutse kahanemise ja selektsiooni operaatori (LASSO) reguleeritud logistilise regressioonimudeliga valis iPE ja DVT-PE jaoks vastavalt 24% ja 22%, mis peegeldas iDVT-ga võrreldes erinevaid valguprofiile. Nimelt näitasid kõik 135 trombotsüütide valku head seost kuue trombotsüütide aktivatsioonimarkeriga, toetades nende tõenäolist trombotsüütide päritolu ägeda PE-ga patsientide plasmas võrreldes iDVT patsientidega, analüüsides PEA paneelide kaudu. Erinevalt iPE-st ekspresseeriti stroomarakkudest tuletatud faktorit 1alpha (SDF-1α) DVT-PE-s rohkem kui iDVT-ga patsientidel, mis viitab võimalikule erilisele rollile veresoonte põletikus ja aterogeneesis.

Võrreldes iDVT-ga andis iPE-s valgu-valgu interaktsiooni (PPI) võrguanalüüs neli klastrit kuni kuuest funktsionaalselt interakteeruvast valgust, mis põhinesid 22 spetsiifiliselt ekspresseeritud trombotsüütidega seotud valku. Peamine klaster oli seotud liimi, mustrituvastuse ja immuunretseptori signaalimisega. Nende hulka kuulusid Src perekonna kinaasid (SFK) c-Src, mis edastavad ligandi signaale immunoretseptori türosiinipõhise aktivatsioonimotiivi (ITAM) kaudu seotud trombotsüütide retseptorite (nt glükoproteiin VI [GPVI]) kaudu.

Võrreldes iPE-ga, esitles DVT-PE üheksat otseselt interakteeruvat plasmavalku, mis olid seotud trombotsüütidega, mis on seotud kudede ümberkujundamise ja leukotsüütide kaubitsemisega. Maatriksi metalloproteinaaside 1 (TIMP1) ja TIMP4 koeinhibiitorid, mis on kudede remodelleerumise olulised efektorid, ekspresseerusid DVT-PE-s rohkem kui iDVT-s ja eritusid trombotsüütide α-graanulitest.

Autorid leidsid, et nii TIMP1 kui ka TIMP4 koeinhibiitorite kõrgemad plasmatasemed olid seotud II tüüpi diabeedi, arteriaalse hüpertensiooni ja müokardiinfarktiga, mis on kooskõlas suuremate kardiovaskulaarsete sündmuste suurema esinemissagedusega DVT-PE-s võrreldes iDVT-ga.

Järeldused

Praegused uuringutulemused näitasid, et mõlemal PE alatüübil olid trombotsüütidega seotud spetsiifilised plasmavalkude profiilid. Näiteks eristas uuring P-selektiini kõrgemat ekspressiooni DVT-PE patsientide plasmas võrreldes iDVT-ga, mis viitab seosele DVT haiguse raskusastmega. Huvitav on see, et trombiini piigi kõrgus ja spontaanne trombotsüütide agregatsioon trombotsüütide rikkas plasmas olid iPE-s negatiivselt seotud iDVT fenotüübiga. Need tulemused viitavad sellele, et madalam trombotsüütide reaktiivsus in vitro võib olla seotud suurema trombotsüütide aktivatsiooniga in vivo PE ägeda faasi ajal võrreldes iDVT-ga. Veelgi olulisem on see, et need tulemused viitavad sellele, et kuigi PE alatüüpidel on mõningaid ühiseid jooni, on neil ka erinevad trombotsüütide aktiveerimise mustrid.

See uuring ei käsitlenud EV kvantifitseerimist ja iseloomustamist VTE fenotüüpide plasmas. Vähihaigetel võib VTE olla seotud mikroosakeste plasmataseme tõusuga. Siiski täheldati trombotsüütidest pärinevate mikroosakeste arvu olulist suurenemist ainult korduva VTE korral mittevähiga patsientidel võrreldes tervete veredoonoritega. Tulevased uuringud peaksid selgitama EV jaotust erinevates VTE fenotüüpides. Samuti on vaja täiendavaid uuringuid, et täpsustada erinevate rakutüüpide mõju trombotsüütidest pärinevate valkude vabanemisele PE-s.

Kokkuvõttes näitasid uuringuandmed, et iPE-l ja DVT-PE-l olid spetsiifilised, kuid erinevad plasmasignatuurid, mis on seotud trombotsüütidega seotud immuuntromboosi ja trombopõletikuliste protsessidega võrreldes iDVT-ga. Lisaks ilmnesid, et trombotsüütide aktivatsioonivalgu profiilid erinevad PE alatüüpide vahel, kusjuures DVT-PE-s olid sekreteeritud valgud ülekaalus võrreldes valkudega, mis iPE-s EV poolt suurema tõenäosusega plasmasse vabanevad. Üldiselt aitavad trombotsüüdid PE ägedas faasis kaasa erinevate plasmavalkude tasemete reguleerimisele, mis varieeruvad sõltuvalt PE alatüübist.

Viide:

• 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

.