ΑΙΜΟΣΤΑΣΗ: ΕΝΑ ΠΑΛΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑ, ΝΕΕΣ ΑΠΟΨΕΙΣ, ΝΕΟΙ ΠΑΙΚΤΕΣ

Transcript

1 ΑΙΜΟΣΤΑΣΗ: ΕΝΑ ΠΑΛΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑ, ΝΕΕΣ ΑΠΟΨΕΙΣ, ΝΕΟΙ ΠΑΙΚΤΕΣ Ελένη Βαγδατλή Συντονίστρια Διευθύντρια Βιοπαθολογικού Εργαστηρίου Γ.Ν. Ιπποκράτειο Θεσσαλονίκης τ. Καθηγήτρια Α.Τ.Ε.Ι.Θ.

2 ΑΙΜΟΣΤΑΣΗ: ΕΝΑ ΠΑΛΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑ, ΝΕΕΣ ΑΠΟΨΕΙΣ, ΝΕΟΙ ΠΑΙΚΤΕΣ Νέες απόψεις για την Αιμόσταση και τη θρόμβωση Ιστορία του καταρράκτη της Πήξης Ύπαρξη (;) εξωγενούς και ενδογενούς οδού Ο ρόλος του TF, FVII και FΧΙΙ Νέοι παίκτες στο «παιγνίδι» της Πήξης FXII και θρόμβωση Περίγραμμα

3 Ξεχωρίζοντας την Αιμόσταση από τη Θρόμβωση Αιμόσταση: φυσιολογική διαδικασία που ο καταρράκτης της πήξης πυροδοτείται σε τραυματισμό αγγείου για να αποκαταστήσει τη βλάβη του σταματά η απώλεια του αίματος που ακολούθησε τον τραυματισμό Θρόμβωση: ομάδα παθολογικών καταστάσεων που ο καταρράκτης της πήξης πυροδοτείται μέσα στον αυλό του αγγείου, σχηματισμός πήγματος («θρόμβος) που μπορεί να διακόψει την ροή του αίματος στο αγγείο Stephanie A. Smith, Richard J. Travers, and James H. Morrissey. How it all starts: initiation of the clotting cascade. Crit Rev Biochem Mol Biol ; 50(4):

4 Ξεχωρίζοντας την Αιμόσταση από τη Θρόμβωση Παραδοσιακά: θρόμβωση = αποτέλεσμα εξεσημασμένης παραγωγής ινικής όταν διαταράσσεται η ισορροπία της πήξεως και των ανασταλτικών μηχανισμών της Αιμόσταση και θρόμβωση προκαλούνται με τον ίδιο τρόπο (οδό)

5 Ξεχωρίζοντας την Αιμόσταση από τη Θρόμβωση Παραδοσιακά: θρόμβωση = αποτέλεσμα εξεσημασμένης παραγωγής ινικής όταν διαταράσσεται η ισορροπία της πήξεως και των ανασταλτικών μηχανισμών της Αιμόσταση και θρόμβωση προκαλούνται από τον ίδιο δρόμο Σύγχρονες απόψεις: Διαφορετικός ο μηχανισμός της Αιμόστασης από αυτόν της θρόμβωσης ο ρόλος της εξωγενούς από την ενδογενή οδό

6 Ιστορία του Καταρράκτη της πήξης 1. Macfarlane RG. An enzyme cascade in the blood clotting mechanism, and its function as a biochemical amplifier. Nature. 1964;202: Davie EW, Ratnoff OD. Waterfall Sequence for Intrinsic Blood Clotting. Science. 1964;145:

7 Ενδογενής οδός Εξωγενής οδός FXII FXI FXIIa FXIa Ιστικός παράγοντας + APΤT FIX PF3 FVIIIa FIXa FVIIa PT Κοινός κορμός FX Προθρομβίνη FVa FXa Θρομβίνη Ινωδογόνο Ινική FXIIIa Σταθερό ινώδες 1. Macfarlane RG. An enzyme cascade in the blood clotting mechanism, and its function as a biochemical amplifier. Nature. 1964;202: Davie EW, Ratnoff OD. Waterfall Sequence for Intrinsic Blood Clotting. Science. 1964;145:

8 Ενδογενής οδός Σύστημα επαφής προκαλλικρεΐνη HMWK Εξωγενές οδός καλλικρεΐνη Βραδυκινίνη FXII FXIIa Ιστικός παράγοντας FXI FXIa + FIX FIXa FVIIa PF3 FVIIIa FX FXa Κοινός κορμός Προθρομβίνη FVa Θρομβίνη Ινωδογόνο Ινική FXIIIa Σταθερό ινώδες

9 Ενδογενής οδός Σύστημα επαφής προκαλλικρεΐνη HMWK Εξωγενής οδός καλλικρεΐνη Βραδυκινίνη FXII FXIIa FXI FXIa FIX Νέες απόψεις για τον καταρράκτη της Πήξης FX FXa Κοινός κορμός Προθρομβίνη FVa Θρομβίνη Ινωδογόνο Ινική FXIIIa Σταθερό ινώδες Gailani D, Broze GJ Jr. Factor XI activation in a revised model of blood coagulation. Science. 1991;253(5022):

10 Ενδογενής οδός προκαλλικρεΐνη FXII καλλικρεΐνη HMWK Ελεύθερο κινινών FXIIa Εξωγενής οδός FXI FXIa FIX Κοινός κορμός FX Προθρομβίνη Θρομβίνη Ινωδογόνο Ινική FXIIIa Σταθερό ινώδες

11

12 Ο ρόλος του FXII στην Αιμόσταση «Αθώος θεατής της φυσιολογικής in vivo Αιμόστασης» 1 Κυρίως συμμετέχει 2 : στην επέκταση του θρόμβου μαζί με τον FXI στην τελική σταθεροποίηση του θρόμβου μαζί με τον FXIII Μετατρέπει απευθείας το πλασμινογόνο σε πλασμίνη επαυξάνει τη λύση του θρόμβου 3 Πρώτα ενισχύει τη δομή του θρόμβου κατά το σχηματισμό του και μετά συμμετέχει στην ινωδόλυση 1. Danese E et a. Factor XII in Hemostasis and Thrombosis: Active Player or (Innocent) Bystander? Semin Thromb Hemost Sep;42(6): Konings J et al. Factor XIIa regulates the structure of the fibrin clot independently of thrombin generation through direct interaction with fibrin. Blood. 2011;118(14): Konings et al. The role of activated coagulation factor XII in overall clot stability and fibrinolysis. Thromb Res 2015;136(2):

13 Πώς ξεκινούν όλα; Έναρξη του καταρράκτη της Πήξης

14 Πώς ξεκινούν όλα; Έναρξη του καταρράκτη της Πήξης Μετά τραυματισμό του ενδοθηλίου Πυροδότηση πήξεως, σχεδόν αποκλειστικά, από την αποκάλυψη του εξωκυττάριου TF

15 Σύμπλεγμα TF/FVII Σχηματισμός συμπλέγματος αποκρυπτογραφημένου TF με: FVII FVIIa FVIIa 1% του FVII κυκλοφορεί και ως ενεργό ένζυμο FVIIa, t ½: 2h (ασαφής πηγή) H συγκέντρωση FVIIa αυξάνεται μετά το γεύμα με τρόπο εξαρτώμενο από το FIX ειδικά μετά από λιπαρά γεύματα στη δημιουργία του κυκλοφορούντος FVIIa μπορεί να εμπλέκεται ο FIXa και οι λιποπρωτεΐνες Miller et al. Activation of factor VII during alimentary lipemia occurs in healthy adults and patients with congenital factor XII or factor XI deficiency, but not in patients with factor IX deficiency. Blood. 1996; 87: Lefevre et al. Dietary fatty acids, hemostasis, and cardiovascular disease risk. J Am Diet Assoc. 2004; 104: Stephanie A. Smith, Richard J. Travers, and James H. Morrissey. How it all starts: initiation of the clotting cascade. Crit Rev Biochem Mol Biol ; 50(4):

16 Σύμπλεγμα TF/FVII Σχηματισμός συμπλέγματος αποκρυπτογραφημένου TF με: FVII FVIIa FVIIa Ενεργοποίηση FX και FIX (παραγωγή 2-5% της συνολικά απαιτούμενης ινικής) Edward L. G. Pryzdial. Maestro tissue factor reaches new height. Blood :

17 Σύμπλεγμα TF/FVII Σχηματισμός συμπλέγματος αποκρυπτογραφημένου TF με: FVII FVIIa FVIIa Αναστολείς της TF/FVII οδού TFPI (Tissue Factor Pathway Inhibitor) Άμεση αναστολής του FXa (ενίσχυση από την PS, ηπαρίνη και άλλα πολυανιόντα) Εξαρτώμενη από την FXa παλίνδρομης αναστολή του TF/VIIa

18 Ξεχωρίζοντας την Αιμόσταση από τη Θρόμβωση microparticles, μονοκύτταρα, αρτηριοσκληρωτικές πλάκες, καρκινικά κύτταρα Geddings JE, Mackman N New players in haemostasis and thrombosis. Thromb Haemost Apr 1;111(4):570-4

19 Ενεργοποίηση Συστήματος επαφής Α. Κλασσική οδός Kenne E, Nickel KF, Long AT, Fuchs TA, Stavrou EX, Stahl FR, Renné T. Factor XII: a novel target for safe prevention of thrombosis and inflammation. J Intern Med Dec;278(6):571-85

20 Røjkjaer RSchmaier AH. Assembly, activation, and physiologic influence of the plasma kallikrein/kinin system. Int Immunopharmacol. 2008;8:161 5 prolylcarboxypeptidase Ενεργοποίηση Συστήματος επαφής Β. Εναλλακτική οδός heat shock protein 90

21 Γυαλί In vitro Καολίνη Ellagic acid κά. Ενεργοποιητές του FXII (αρνητικά φορτισμένες επιφάνειες)

22 Ενεργοποιητές του FXII (αρνητικά φορτισμένες επιφάνειες) In vitro Γυαλί Καολίνη Ellagic acid κά. Τεχνητές επιφάνειες Ex/In vivo Καθετήρες Καρδιοπνευμονικά bypass Μεμβράνες Αιμοκάθαρσης Προσθετικές αρθρώσεις στην αρθροπλαστική του γόνατος In vivo?

23 Ενεργοποιητές του FXII (αρνητικά φορτισμένες επιφάνειες) In vitro Γυαλί Καολίνη Ellagic acid κά. Τεχνητές επιφάνειες Ex/In vivo Καθετήρες Καρδιοπνευμονικά bypass Μεμβράνες Αιμοκάθαρσης Προσθετικές αρθρώσεις στην αρθροπλαστική του γόνατος In vivo Η ενεργοποίηση του FXII πιθανώς προκαλείται από συστατικά της αθηροσκληρωτικής πλάκας (κολλαγόνο), τα νουκλεϊνικά οξέα.. Mackman N. New targets for atherothrombosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2014;34(8):

24 Ενεργοποιητές του FXII (αρνητικά φορτισμένες επιφάνειες) In vitro Γυαλί Καολίνη Ellagic acid κά. Τεχνητές επιφάνειες Ex/In vivo Καθετήρες Καρδιοπνευμονικά bypass Μεμβράνες Αιμοκάθαρσης Προσθετικές αρθρώσεις στην αρθροπλαστική του γόνατος In vivo RNA Πολυφωσφορικά Neutrophil extracellular traps (NETs) Misfolded proteins (Αμυλοείδωση, Νόσος Alzheimer) Geddings JE, Mackman N. Recently identified factors that regulate hemostasis and thrombosis. Thromb Haemost. 2014;111(4):

25 Kenne E, Nickel KF, Long AT, Fuchs TA, Stavrou EX, Stahl FR, Renné T. Factor XII: a novel target for safe prevention of thrombosis and inflammation. J Intern Med. Νέοι «παίκτες» στον καταρράκτη της Πήξης

26 Πολυφωσφορικά (Poly-P) Αρνητικά φορτισμένες φωσφορικές μονάδες Δομικές ομοιότητες με το RNA και DNA

27 Πολυφωσφορικά (Poly-P) Ευρέως διαδεδομένα στον έμβιο κόσμο Μικροοργανισμοί Μεγάλου μήκους (εκατοντάδες-χιλιάδες φωσφορικές μονάδες) Αποθηκευμένα σε κοκκία (cidocalcisomes) Αδιάλυτα Θηλαστικά Μικρού μήκους ( φωσφορικές μονάδες) Αποθηκευμένα: Κυρίως στα πυκνά κοκκία των αιμοπεταλίων και εκλύονται κατά την ενεργοποίησή τους Στα μαστοκύτταρα Άλλα οργανύλια Ευδιάλυτα Καρκινικά κύτταρα και κυτταρικά μικροσωματίδια (αιμοπεταλίων και όχι μονοπυρήνων ) εκθέτουν στην επιφάνειά τους PolyP Docampo R, Moreno SN. Acidocalcisomes. Cell Calcium. 2011; 50: Moreno-Sanchez D, Hernandez-Ruiz L, Ruiz FA, Docampo R. Polyphosphate is a novel pro-inflammatory regulator of mast cells and is located in acidocalcisomes. J Biol Chem. 2012; 287: Van DerMeijden PE. Platelet- and erythrocyte-derived microparticles trigger thrombin generation via factor XIIa. J Thromb Haemost 2012;10(7):

28

29 Πολυφωσφορικά (Poly-P)

30 1. Ενεργοποιούν τον FΧΙΙ 2. Ενισχύουν την ενεργοποίηση του FV 3. Ενισχύουν τη σταθερότητα της ινικής Πολυφωσφορικά (Poly-P) Δρουν σε διάφορα βήματα του καταρράκτη της Πήξης 4. Ενισχύουν την ενεργοποίηση του FXI από τη θρομβίνη Ενισχύουν την ενεργοποίηση του FV και του von Willebrand factor Αυξάνουν τη δραστικότητα του Thrombin-Activated Fibrinolysis Inhibitor (TAFI) Αναστέλλουν τον Tissue Factor Pathway Inhibitor (TFPI) Ίσως μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ένα γενικό αιμοστατικό φάρμακο για τη θεραπεία ασθενών με αιμοστατικές διαταραχές Smith SA, Morrissey JH. Polyphosphate as a general procoagulant agent. J Thromb Haemost 2008; 6: Montilla M, Hernandez-Ruiz L, Garcia-Cozar FJ, Alvarez-Laderas I, Rodriguez-Martorell J, Ruiz FA. Polyphosphate binds to human von Willebrand factor in vivo and modulates its interaction with glycoprotein Ib. J Thromb Haemost 2012; 10:

31 Πολυφωσφορικά (Poly-P) Ο ρόλος τους στη θρόμβωση? Πώς τα ενεργοποιημένα αιμοπετάλια προάγουν την πήξη με ένα ΧΙΙεξαρτώμενο τρόπο; Weitz JI, Fredenburgh JC. Platelet polyphosphate:the long and the short of it. Blood Mar 23;129(12): Labberton L, Long AT, Gendler SJ et al. A flow cytometry-based assay for procoagulant platelet polyphosphate. Cytometry B Clin Cyto.2018 Mar;94(2): Engel R et al. Single chain factor XII exhibits activity when complexed to polyphosphate. J Thromb Haemost. 2014;12:

32 Πολυφωσφορικά (Poly-P) Ο ρόλος τους στη θρόμβωση? Γιατί δεν ενεργοποιείται ο ΧΙΙ από τα PolyP των αιμοπεταλίων του αρχικού αιμοστατικού θρόμβου; de Maat S, Maas C. Factor XII: Form determines Function. J Thromb Haemost Aug;14(8):

33 Εξωκυττάριο RNA Αρνητικά φορτισμένο πολυμερές Βακτήρια Αποσυντιθέμενα κύτταρα Σύνδεση και ενεργοποίηση του FXII

34 Neutrophil extracellular traps (NETs) Απελευθερώνονται από ενεργοποιημένα ουδετερόφιλα μέσω προγράμματος κυτταρικού θανάτου = NETosis απόπτωση και νέκρωση

35 Neutrophil extracellular traps (NETs) Τα NETs αποτελούνται από: DNA Ιστόνες Αντιμικροβιακές πρωτεΐνες (ελαστάση των ουδετερόφιλων και μυελοϋπεροξειδάση) Παρέχουν μια αρνητικά φορτισμένη επιφάνεια για την ενεργοποίηση του FXII

36 Ανώμαλες (Misfolded) πρωτεΐνες Συσσωρεύσεις αμυλοειδούς: Συστηματική Αμυλοείδωση Πρωτεΐνες πριν και μετά την απόκτηση της τρισδιάστατης δομής Νόσος Alzheimer Ενεργοποιητές του FXII που προάγουν το Σύστημα Καλλικρεΐνη-Κινίνης και όχι την πήξη Maas C, Govers-Riemslag JW, Bouma B, et al. Misfolded proteins activate factor XII in humans, leading to kallikrein formation without initiating coagulation. J Clin Invest 2008;118(9):

37 Πολυσακχαρίτες (Ηπαρίνη) Ενεργοποίηση του FXII απελευθέρωση βραδυκινίνης Renné T, Schmaier AH, Nickel KF, Blombäck M, Maas C. In vivo roles of factor XII. Blood 2012;120(22):

38 ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ ΧΙΙ ΚΑΙ ΘΡΟΜΒΩΣΗ

39 Α. Ανεπάρκεια FXII και θρόμβωση 1969: Ο J Hageman πεθαίνει από μαζική πνευμονική εμβολή 13 ημέρες μετά εγχείρηση κατάγματος ισχίου Ανεπάρκεια FΧΙΙ = παράγοντας θρομβοφιλίας Ratnoff OD, Busse RJ, Sheon RP. The demise of John Hageman. N Engl J Med 1968; 279: 760 1

40 Α. Ανεπάρκεια FXII και θρόμβωση Η ετερόζυγη ανεπάρκεια FXII δεν αποτελεί σημαντικό παράγοντα κινδύνου για φλεβική θρόμβωση

41 Α. Ανεπάρκεια FXII και θρόμβωση Ανεπάρκεια του ΧΙΙ προστατεύει έναντι του σχηματισμού θρόμβων (πειραματικά μοντέλα) Gailani D, Renné T. Intrinsic pathway of coagulation and arterial thrombosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2007; 27: Müller F, Renné T. Novel roles for factor XII-driven plasma contact activation system. Curr Opin Hematol. 2008; 15:

42 Α. Ανεπάρκεια FXII και θρόμβωση Ανεπάρκεια του ΧΙΙ προστατεύει έναντι του σχηματισμού θρόμβων Γιατί ο Hageman πέθανε από πνευμονική εμβολή; Η σταθερότητα του θρόμβου ελαττώθηκε λόγω έλλειψης του FXII Μαζική πνευμονική εμβολή Η ανεπάρκεια του FXII = παράγοντας κινδύνου Πνευμ. Εμβολής όπου η θρόμβωση πυροδοτείται από μαζική έκθεση TF (εκτεταμένο τραύμα του Hageman) Kenne E, Nickel KF, Long AT, Fuchs TA, Stavrou EX, Stahl FR, Renné T. Factor XII: a novel target for safe prevention of thrombosis and inflammation. J Intern Med.2015 Dec;278(6):571-85

43 Α. Ανεπάρκεια FXII και θρόμβωση Ανεπάρκεια του ΧΙΙ προστατεύει έναντι του σχηματισμού θρόμβων από πειραματικά μοντέλα: Gailani D, Renné T. Intrinsic pathway of coagulation and arterial thrombosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2007; 27: Müller F, Renné T. Novel roles for factor XII-driven plasma contact activation system. Curr Opin Hematol. 2008; 15: Long AT, Kenne E, Jung R, Fuchs TA, Renné T. Contact system revisited an interface between inflammation, coagulation, and innate immunity. J Thromb Haemos Mar;14(3):427-37

44 Β. Αυξημένα επίπεδα FΧΙΙ, FΧΙ, καλλικρεΐνης και HK θρόμβωση

45 Αιμόσταση: Συμπεράσματα Η Αιμόσταση και η Θρόμβωση είναι δύο διαφορετικές διαδικασίες Ο σχηματισμός του αιμοστατικού θρόμβου γίνεται ΜΟΝΟΝ από το σύστημα TF/FVIIa «Οδός του Ιστικού παράγοντα» Ο FXΙI μόνον συμμετέχει μαζί με τον FXI και τον FΧΙΙΙ στον πολλαπλασιασμό και την τελική σταθεροποίηση του θρόμβου

46 Συμπεράσματα Η Αιμόσταση και η Θρόμβωση είναι δύο διαφορετικές διαδικασίες Θρόμβωση Υπάρχει παθολογική έκφραση του TF

47 Συμπεράσματα Η Αιμόσταση και η Θρόμβωση είναι δύο διαφορετικές διαδικασίες Θρόμβωση Υπάρχει παθολογική έκφραση του TF Πυροδοτείται η ενδογενής οδός της πήξης με ενεργοποίηση του FXII στον αυλό των αγγείων από αρνητικά φορτισμένες επιφάνειες

48 Δεν αλληλεπιδρούν άμεσα με τους παράγοντες του συστήματος επαφής Αποφυγή χορήγησης ως πρόληψη ή θεραπεία Lippi G, Favaloro EJ. Recent guidelines and recommendations for laboratory assessment of the direct oral anticoagulants (DOACs): is there consensus? Clin Chem Lab Med 2015;53(2):

49 Μελλοντικές προοπτικές Geddings JE, Mackman N New players in haemostasis and thrombosis. Thromb Haemost Apr 1;111(4):570-4

50