Ispitivanje plazme proteina izvedenih iz trombocita u akutnoj plućnoj emboliji

Ispitivanje plazme proteina izvedenih iz trombocita u akutnoj plućnoj emboliji

U nedavnoj studiji objavljenoj u Istraživanje tromboze, istraživači su odredili plazemske potpise proteina povezanih s trombocitima ili izvedenih proteina u akutnoj izoliranoj plućnoj emboliji (iPE) i dubokoj venskoj trombozi (DVT-PE) u usporedbi s izoliranom DVT (iDVT).

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

pozadina

Dva primarna podtipa PE su iPE i DVT-PE, a studije su pokazale da se profili proteina plazme razlikuju za ove dvije bolesti. Trombociti djeluju kao stanični linkeri i olakšavaju upalni preslušavanje između imunoloških i endotelnih stanica tijekom visokog stresa arterijskog smicanja. Ovaj proces uključuje izravnu interakciju posredovanu receptorima između proupalnih molekula i izvanstaničnih vezikula (EV). Međutim, lokalni upalni odgovori na endotelu pod niskim smičnim stresom aktiviraju trombocite da potaknu razvoj venske tromboembolije (VTE) i njenih podtipova, uključujući PE i DVT. Mehanizmi koji kontroliraju ovaj proces manje su poznati.

Eksperimentalni podaci pokazuju da trombociti doprinose upali tromba u venskom sustavu pokrećući upalne i koagulacijske procese. Na primjer, koristeći mišji model VTE, istraživači su pokazali da trombociti stupaju u interakciju s endotelnim stanicama izloženim von Willebrandovom faktoru (VWF) i stvaraju konjugate s leukocitima preko glikoproteina (GP) Ibα, kao i da pokreću regrutiranje endotela i koagulaciju ovisnu o leukocitima.

Pokusi na ljudima pokazali su različite karakteristike aktivacije i reaktivnosti trombocita u akutnoj VTE. Na primjer, trombociti pacijenata s akutnom VTE pokazali su veću egzocitozu gustih granula i lizosoma. To je bilo povezano s višim razinama tromboksana B2 u plazmi, ali nižim stvaranjem trombina ovisnim o trombocitima nego u bolesnika s isključenom VTE, bez obzira na terapiju aspirinom.

Studije masene spektrometrije (MS) otkrile su preko 3700 proteina u mirnim, inhibiranim i aktiviranim visoko pročišćenim ljudskim trombocitima. Napredni testovi temeljeni na enzimskom imunosorbentnom testu (ELISA) koji koriste MS mogli bi omogućiti kvalitativnu procjenu proteina otpuštenih trombocitima u plazmi i izoliranim trombocitima. Međutim, nedostaje detaljnija analiza proteina plazme povezanih s trombocitima u velikim kohortama VTE.

O studiju

U ovoj multicentričnoj prospektivnoj kohortnoj studiji istraživači su ispitivali plazmu 541 pacijenta s VTE koristeći analizu temeljenu na strojnom učenju. Cilj je bio identificirati potpise proteina plazme za navodno otpuštanje trombocita specifično za iPE i DVT-PE. Ti su pacijenti imali akutnu VTE u vrijeme prijema, što je dijagnosticirano slikovnom slikom. Iako je bilo 99 pacijenata s iPE, 282 su bili pacijenti s DVT-PE, a tim je usporedio svoje podatke s podacima 160 pacijenata s iDVT. Tim je koristio kolor doppler ultrazvuk cijele noge i kompjutoriziranu tomografiju (CT) plućnu angiografiju za dijagnosticiranje DVT i PE. Certificirani angiolozi i radiolozi procijenili su i potvrdili sve dijagnoze studije.

Prikupili su uzorke studije u sklopu projekta Genotyping and Molecular Phenotyping of Venous Thromboembolism (GMP-VTE) koji se provodi u Njemačkoj. Istraživači su upotrijebili tehnologiju proximity extension assay (PEA) za visoko i nisko profiliranje proteina plazme iz uzoraka pohranjenih na -80°C. PEA je odredio normalizirane vrijednosti ekspresije (NPX) za sve testirane proteine ​​plazme uključujući protutijela obilježena oligonukleotidima i kvantitativno pojačanje lančane reakcije polimeraze (PCR) u stvarnom vremenu.

Testna ploča uključivala je 444 proteina identificirana iz pet baza podataka [npr. Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) i Gene Set Enrichment Analysis (GSEA) baze podataka]. Nakon usporedbe, tim je na kraju identificirao 135 proteina povezanih s trombocitima u pet PEA ploča za daljnju analizu.

Rezultati studije

Studijska kohorta pokazala je veću prevalenciju arterijske hipertenzije, dijabetesa i kroničnih upalnih, aterosklerotskih i kardiovaskularnih bolesti u iPE i DVT-PE u usporedbi s iDVT. Više razine C-reaktivnog proteina (CRP), troponina I i N-terminalnog (NT) prohormona B-tipa natriuretskog peptida (NT-proBNP) na sličan su način odražavale veće kardiovaskularno opterećenje u podtipovima PE.

Obrasci propisivanja lijekova bili su sukladno tome različiti. Na primjer, inhibitori agregacije trombocita, tj. acetilsalicilna kiselina (ASK) i klopidogrel, bili su previše zastupljeni u bolesnika s PE. Jedno od objašnjenja je da se profilaktički antitrombocitni lijekovi propisuju u bolesnika s akutnom PE zbog sumnje na infarkt miokarda. Također je moguće da postoji razlika u aktivnosti trombocita između pacijenata s PE i iDVT jer je udio antitrombocitnih lijekova veći u skupinama s PE.

Analiza strojnog učenja 135 ekstrahiranih proteina trombocita pomoću modela logističke regresije reguliranih operatorom najmanjeg apsolutnog skupljanja i odabira (LASSO) odabrala je 24% odnosno 22% za iPE i DVT-PE, odražavajući različite profile proteina u usporedbi s iDVT. Naime, svih 135 trombocitnih proteina pokazalo je dobru povezanost sa šest markera aktivacije trombocita, podupirući njihovo vjerojatno podrijetlo trombocita u plazmi pacijenata s akutnom PE u usporedbi s pacijentima s iDVT-om, analiziranih putem PEA ploča. Za razliku od iPE, faktor 1alpha (SDF-1α) izveden iz stromalnih stanica bio je jače izražen u DVT-PE nego u iDVT pacijenata, što ukazuje na moguću posebnu ulogu u vaskularnoj upali i aterogenezi.

U iPE, u usporedbi s iDVT-om, analiza mreže protein-protein interakcije (PPI) rezultirala je s četiri klastera do šest proteina koji funkcionalno djeluju na temelju 22 specifično izražena proteina povezana s trombocitima. Glavni klaster bio je povezan s ljepilom, prepoznavanjem uzoraka i signalizacijom imunoloških receptora. To uključuje kinaze obitelji Src (SFK) c-Src, koje prenose signale liganda preko receptora trombocita povezanih s imunoreceptorskim tirozinom (ITAM) (npr. glikoprotein VI [GPVI]).

U usporedbi s iPE, DVT-PE je predstavljao klaster od devet proteina plazme u izravnoj interakciji povezanih s trombocitima uključenim u remodeliranje tkiva i trgovinu leukocitima. Tkivni inhibitori matriksnih metaloproteinaza 1 (TIMP1) i TIMP4, važni efektori remodeliranja tkiva, bili su jače izraženi u DVT-PE nego u iDVT i izlučeni su iz α-granula trombocita.

Autori su otkrili da su više razine u plazmi obaju tkivnih inhibitora TIMP1 i TIMP4 povezane s dijabetesom tipa 2, arterijskom hipertenzijom i infarktom miokarda, što je u skladu s većom prevalencijom velikih kardiovaskularnih događaja kod DVT-PE u usporedbi s iDVT.

Zaključci

Rezultati trenutne studije pokazali su da oba podtipa PE imaju specifične profile proteina plazme povezane s trombocitima. Na primjer, studija je pokazala veću ekspresiju P-selektina u plazmi pacijenata s DVT-PE u usporedbi s iDVT-om, što ukazuje na povezanost s težinom bolesti DVT-a. Zanimljivo je da su vršna visina trombina i spontana agregacija trombocita u plazmi bogatoj trombocitima negativno povezani s iPE u usporedbi s fenotipom iDVT. Ovi rezultati sugeriraju da niža reaktivnost trombocita in vitro može biti povezana s većom aktivacijom trombocita in vivo tijekom akutne faze PE u usporedbi s iDVT. Što je još važnije, ovi rezultati sugeriraju da, iako PE podtipovi dijele neke zajedničke karakteristike, oni također pokazuju različite obrasce aktivacije trombocita.

Ovo istraživanje nije se bavilo kvantifikacijom i karakterizacijom EV u plazmi fenotipova VTE. U pacijenata oboljelih od raka, VTE može biti povezana s povišenim razinama mikročestica u plazmi. Međutim, značajno povećanje mikročestica izvedenih iz trombocita primijećeno je samo kod rekurentne VTE u pacijenata koji nemaju rak u usporedbi sa zdravim davateljima krvi. Buduće studije trebale bi pojasniti distribuciju EV u različitim fenotipovima VTE. Također su potrebne daljnje studije kako bi se odredio utjecaj različitih tipova stanica na otpuštanje proteina izvedenih iz trombocita u PE.

Ukratko, podaci studije sugeriraju da iPE i DVT-PE imaju specifične, ali različite plazemske potpise koji su uključeni u imunološku trombozu povezanu s trombocitima i tromboupalne procese u usporedbi s iDVT. Nadalje, čini se da se profili aktivacijskih proteina trombocita razlikuju između podtipova PE, s prevlašću izlučenih proteina u DVT-PE u usporedbi s proteinima za koje je vjerojatnije da će ih EV otpustiti u plazmu u iPE. Sve u svemu, trombociti doprinose regulaciji različitih razina proteina u plazmi u akutnoj fazi PE, koje variraju ovisno o podtipu PE.

Referenca:

• 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

.