Introduction

Po wprowadzeniu heparyny do praktyki klinicznej w latach 40-tych XX wieku, chirurdzy byli w stanie wykonywać skomplikowane operacje z użyciem tego antykoagulantu w celu zapobiegania i/lub leczenia zakrzepów zatorowych. Dostępność, ogólne bezpieczeństwo i wydajność heparyny otworzyły drzwi dla procedur takich jak hemodializa, operacje na otwartym sercu i przeszczepy organów. Obecnie heparyny są stosowane w profilaktyce i leczeniu rozszerzającej się listy stanów chorobowych oraz zabiegów chirurgicznych i interwencyjnych. Szacuje się, że 12 milionów pacjentów otrzymuje jakąś formę heparyny każdego roku w Stanach Zjednoczonych .

W dekadach po jej wprowadzeniu jednak, paradoksalny, niekorzystny wpływ heparyny został uznany . W niewielkim odsetku pacjentów, był niewyjaśniony spadek liczby płytek krwi po kilku dniach terapii heparyną. Zazwyczaj niska liczba płytek krwi w obliczu antykoagulacji stwarza ryzyko powikłań krwotocznych. Zamiast tego pacjenci z tą „małopłytkowością indukowaną heparyną” (HIT) byli zagrożeni zakrzepicą żylną i tętniczą. Zakrzepica HIT (HITT) wymaga odstawienia heparyny, która zaostrzyłaby, a nie rozwiązała ten niezwykły stan krzepnięcia. W przypadku braku skutecznej terapii alternatywnej, HITT może przejść w powikłania zakrzepowo-zatorowe, w tym zakrzepicę żył głębokich, zatorowość płucną, zawał mięśnia sercowego i udar mózgu. W zależności od populacji pacjentów, HIT występuje u 0,5-5% pacjentów otrzymujących heparynę przez 5 lub więcej dni. Wśród pacjentów z HIT u 30-72% rozwijają się powikłania zakrzepowe z 10% ryzykiem amputacji kończyny i 20-30% ryzykiem zgonu. Trudności w zarządzaniu i niszczące konsekwencje zespołu HIT(T) zachęciły do prowadzenia licznych badań nad patogenezą HIT, których celem jest zminimalizowanie ryzyka rozwoju HIT(T) i odkrycie bezpiecznych i skutecznych alternatywnych leków przeciwzakrzepowych .

Wcześniej badacze ustalili, że czynnikiem odpowiedzialnym za HIT było przeciwciało aktywujące płytki krwi, które powodowało zużycie płytek krwi i stan nadkrzepliwości. Początkowe podejrzenie zaangażowania immunologicznego w HIT, oparte na 5-15 dniowym odstępie między ekspozycją na heparynę a wystąpieniem objawów, zostało potwierdzone przez wykazanie, że surowice pacjentów z HIT lub ich frakcja IgG spowodowały aktywację płytek krwi dawcy w obecności heparyny in vitro. Jednakże „przeciwciało heparyny” nie mogło być wyizolowane. Po upływie dekady badacze odkryli, że antygenem HIT nie jest sama heparyna, ale raczej specyficzny kompleks heparyny z endogennym białkiem płytek krwi, czynnikiem płytkowym 4 (PF4). Wiele badań poświęcono ocenie specyfiki miana, izotypu i awidności przeciwciał PF4/heparyna oraz charakterystyki, czasu trwania lub dawki leku heparynopodobnego, które są najbardziej związane z patologią HIT. Znacznie mniej doniesień dotyczy roli PF4 w ryzyku immunogenezy (rozwoju) i patogenezy (funkcji) przeciwciał HIT. Ten przegląd podkreśla centralną rolę, jaką dostępność antygenu PF4 odgrywa w HIT.

Faktor płytkowy 4

Faktor płytkowy 4 (PF4), znany również jako chemokina CXCL4, jest kationowym białkiem o masie 7,8 kDa, które tworzy tetramery w fizjologicznym pH i sile jonowej. PF4 jest uwalniana z alfa-granulek aktywowanych płytek krwi jako kompleks z proteoglikanowym nośnikiem siarczanu chondroityny. Szybko znika z osocza, ponieważ przenosi się na siarczan heparanu o wyższym powinowactwie na komórkach śródbłonka, hamując lokalną aktywność antytrombiny (AT) i w ten sposób promując krzepnięcie. Oprócz roli w hemostazie, PF4 ma wiele innych efektów biologicznych, które mogą również zależeć od jego stowarzyszenia z pozakomórkowymi glikozaminoglikanami (GAG); zostały one omówione w innym miejscu .

Rola PF4 w immunogenezie HIT (rozwój przeciwciał)

Oprócz obecności heparyny podczas leczenia przeciwzakrzepowego, tworzenie kompleksów immunogennych, które prowokują powstawanie przeciwciał, zależy od dostępności PF4 . Poziom PF4 w osoczu jest proporcjonalny do stopnia i czasu trwania aktywacji płytek krwi oraz obrotu PF4, co w dużym stopniu zależy od stanu klinicznego każdego pacjenta. Zwiększony poziom PF4 obserwuje się w chorobach zapalnych lub zakaźnych, cukrzycy, chorobach układu krążenia i nerek, miażdżycy i innych stanach wpływających na zdrowie naczyń krwionośnych lub w odpowiedzi na traumatyczne procedury medyczne lub pomostowanie krążeniowo-oddechowe. Po uwolnieniu z aktywowanych płytek PF4 szybko wiąże się z siarczanem heparanu na komórkach śródbłonka i może być ponownie wprowadzony do krążenia przez heparynę, do której ma większe powinowactwo. Ta uwalniana przez heparynę pula PF4 (HR-PF4) może być oceniana poprzez pomiar PF4 w osoczu przed i po wstrzyknięciu heparyny; kolejne dawki heparyny uwalniają mniej PF4 przez okres czasu związany z szybkością, z jaką PF4 gromadzi się na śródbłonku. HR-PF4 jest inną miarą dostępności PF4. W porównaniu do zdrowych osób z grupy kontrolnej, wyższy poziom i szybkość przywrócenia PF4 zewnątrzkomórkowego wykazano w kilku populacjach pacjentów, w tym z cukrzycą, miażdżycą nerek, chorobą sercowo-naczyniową lub wieńcową. Choroba podstawowa, szczególnie jeśli jest związana z aktywacją płytek krwi, wpływa na dostępność PF4 i prawdopodobieństwo tworzenia wielocząsteczkowych kompleksów PF4/heparyna.

Dostępność PF4 jest pod wpływem zarówno ostrej, jak i przewlekłej aktywacji płytek krwi, i logicznie odgrywa rolę w ryzyku generowania przeciwciał PF4/heparyna w kontekście terapii przeciwzakrzepowej. Sugeruje to wyjaśnienie powszechnej obserwacji, że określone populacje pacjentów są znane z podwyższonego ryzyka rozwoju przeciwciał HIT . Dlatego ważne jest, aby uznać, że oprócz rodzaju, dawki i czasu trwania terapii heparyną, istnieją zmienne związane z pacjentem, które są ważne w ocenie ryzyka wytwarzania przeciwciał HIT.

Rola PF4 w patogenezie HIT (funkcja przeciwciał)

W literaturze dobrze udokumentowano, że obecność przeciwciał HIT nie powoduje małopłytkowości lub zakrzepicy u większości seropozytywnych pacjentów. To właśnie wtedy, gdy niektóre przeciwciała HIT wiążą swój antygen PF4, tworząc kompleksy immunologiczne, następuje aktywacja płytek krwi pod wpływem receptora Fc-gamma, co może prowadzić do małopłytkowości i/lub zakrzepicy. Tak więc zespół HIT zależy nie tylko od obecności przeciwciał HIT o wystarczającym mianie i swoistości, ale także od obecności antygenowego celu PF4. Wiele z warunków, które zwiększają ryzyko powstawania przeciwciał poprzez powodowanie aktywacji płytek krwi i uwalniania PF4 (jak opisano powyżej), podobnie zwiększa ryzyko konsekwencji klinicznych z powodu aktywacji płytek krwi pod wpływem kompleksu immunologicznego przeciwciał HIT .

W przeciwieństwie do immunogenezy (powstawania przeciwciał), która jest zależna od obecności heparyny, patogeneza HIT (funkcja przeciwciał) może wystąpić po zaprzestaniu leczenia przeciwzakrzepowego, określana jako „opóźniony HIT” . Badania wykazały, że PF4 związany z glikozaminoglikanami na powierzchni komórek śródbłonka, monocytów i płytek krwi może prezentować docelowy antygen przeciwciała HIT. Tak więc cel antygenowy HIT może być dostępny przy braku heparyny, gdy PF4 z aktywowanych płytek krwi wiąże się z GAG na komórkach naczyniowych. Nie ma dowodów sugerujących, że PF4 związana z zewnątrzkomórkowymi GAG inicjuje tworzenie przeciwciał; jednakże przeciwciała HIT wynikające z ekspozycji na heparynę mogą wiązać się z tymi miejscami i tworzyć kompleksy immunologiczne antygen-przeciwciało HIT. Rzeczywiście, powikłania zakrzepowe związane z HIT często występują w miejscach uszkodzenia naczyń w wyniku założenia cewnika lub w miejscach zabiegów chirurgicznych, gdzie PF4 może gromadzić się na wysokim poziomie. Wiele sytuacji, zarówno podczas hospitalizacji jak i po niej, może wpływać na poziom aktywacji płytek krwi i prowadzić do wzrostu PF4 związanego z GAG, potencjalnego antygenu docelowego HIT. Przewlekłe stany zdrowia, takie jak miażdżyca, cukrzyca lub hipercholesterolemia, jak również spontaniczne/izolowane przypadki infekcji lub urazu, mogą na przykład zmienić prawdopodobieństwo wystąpienia HIT u seropozytywnych pacjentów poprzez zwiększenie aktywacji płytek krwi i dostępności docelowego antygenu PF4. Obecnie systemy punktacji, oparte na ocenie obrazu klinicznego, wraz z laboratoryjnymi pomiarami miana, izotypu i funkcjonalności in vitro przeciwciał PF4/heparyny są podstawą oceny prawdopodobieństwa wystąpienia klinicznego HIT. Czynniki związane z pacjentem, w tym stan aktywacji płytek krwi i obrót PF4, z pewnością odgrywają rolę w ocenie ryzyka HIT. Konieczne będą dalsze badania, aby zrozumieć, jak ocenić te czynniki w celu poprawy przewidywania ryzyka.

Kompleksy PF4/Heparyna

Rozwój i funkcjonalność przeciwciał HIT zależą nie tylko od dostępności PF4, ale co ważniejsze od poziomu PF4 w stosunku do heparyny (lub innego GAG) . Wiązanie kationowego tetrameru PF4 i heparyny, lub innego anionu polimerowego, zachodzi poprzez stosunkowo niespecyficzne oddziaływania elektrostatyczne, a wielkość i charakterystyka powstałych kompleksów zależy od stężenia każdego z nich. Przeprowadzono liczne badania in vitro z użyciem przeciwciał wyizolowanych od pacjentów z HIT w celu określenia cech kompleksów PF4/heparyna, które są najbardziej antygenowe (krzyżowo reaktywne). Badania te wskazują, że kompleksy utworzone przy prawie równomolowych proporcjach PF4 i heparyny, korelują z optymalnym wiązaniem przeciwciał. Przy wyższych proporcjach heparyny, kompleksy są mniejsze i nie wiążą się tworząc kompleksy immunologiczne z przeciwciałami HIT aktywującymi płytki krwi. Stosunek czynnika płytkowego 4 do heparyny (PHR) w zakresie od 3:1 do 0,7:1 powoduje powstawanie ultranadmiernie dużych kompleksów (ULC) o neutralnym ładunku powierzchniowym netto i tablicach ściśle zbliżonych tetramerów PF4. Uważa się, że te unikalne, prawie równomolowe kompleksy PHR powodują zmiany konformacyjne w obrębie i/lub wśród tetramerów PF4, które odsłaniają neoepitopy reprezentujące miejsce wiązania przeciwciał HIT.

Badania eksperymentalne i kliniczne wykazują rozróżnienie pomiędzy antygenowością i immunogennością, to jest pomiędzy wiązaniem przeciwciał lub reaktywnością krzyżową, a tworzeniem przeciwciał lub serokonwersją. Eksperymenty wykorzystujące model mysi do badania immunogenezy HIT wykazały, że kompleksy mysiego PF4 (mPF4)/heparyna, ale nie sam mPF4 powodują powstawanie przeciwciał reagujących z mPF4/heparyną. Im wyższe było stężenie kompleksów mPF4/heparyna, tym większe było powstawanie przeciwciał. W nieco zaskakującym badaniu wykazano, że podczas gdy równomolowe, neutralne pod względem ładunku stosunki mPF4/heparyna powodowały powstawanie największych i najbardziej antygenowych kompleksów, mniejsze kompleksy o wysokim PHR (tj. PF4>>heparyna) z dodatnim ładunkiem powierzchniowym netto powodowały większe tworzenie przeciwciał mPF4/heparyna. W różnych badaniach klinicznych stwierdza się, że ryzyko serokonwersji HIT jest znacznie mniejsze w przypadku heparyn drobnocząsteczkowych (LMWH) w porównaniu z heparyną niefrakcjonowaną, jednak w badaniach in vitro LMWH wchodzą w reakcje krzyżowe z przeciwciałami HIT, powodując maksymalną aktywację płytek krwi. Zgłaszano przypadki serokonwersji przeciwciał HIT u pacjentów leczonych pentasacharydem, fondaparynuksem . Co zaskakujące, przeciwciała wywołane fondaparynuksem reagują krzyżowo z heparyną i LMHW, ale nie z fondaparynuksem, in vitro. Tak więc kompleksy PF4/heparyna, które wiążą najwięcej przeciwciał HIT, mogą nie być identyczne z tymi, które prowokują wytwarzanie przeciwciał de novo .

Interesujące jest również rozważenie, że antykoagulacyjne proporcje PF4 i heparyny różnią się od proporcji kompleksów antygenowych lub immunogennych. Tylko heparyna w nadmiarze w stosunku do PF4 ma działanie antykoagulacyjne. Heparyna jest neutralizowana przez PF4 obecny in vitro w PHR nawet w stosunku 0,42:1 (tj. PF4<heparyna). Heparyna byłaby neutralizowana przez kompleksy PF4/heparyna w zakresie równomolowym związanym z maksymalnym wiązaniem przeciwciał HIT. Trudno przypisać procesowi immunizacji takie proporcje PF4/heparyna, jakie występowałyby podczas skutecznej antykoagulacji. Przeciwnie, możliwość, że wyższe PHR mogą być bardziej immunogenne, wyjaśniałaby, dlaczego minimalna ekspozycja na heparynę, taka jak płukanie heparyną, i niższe dawki względne, takie jak heparyna profilaktyczna vs terapeutyczna, są często wysoce immunogenne. Podczas gdy wiele dowiedziano się o właściwościach fizykochemicznych kompleksów PF4/heparyna, w których odsłonięte są miejsca wiązania przeciwciał HIT, natura immunogenu in vivo jest mniej dobrze poznana.

PF4 i odporność wrodzona

Po odkryciu, że specyficzny kompleks PF4/heparyna jest antygenem HIT, wydawało się, że „obcość” konformacji PF4 związanej z heparyną wywołała odpowiedź immunologiczną i generację przeciwciał. Jednak badania z użyciem przeciwciał wyizolowanych od pacjentów z HIT wkrótce wykazały, że PF4 związany z innymi glikozaminoglikanami może być również skierowany przez przeciwciała PF4/heparyna. Przeciwciała te wiążą się również z PF4 na komórkach śródbłonka, monocytach lub płytkach krwi, lub z PF4 unieruchomionym na powierzchniach anionowych. Chociaż neoepitop konformacyjny może być eksponowany przez innych partnerów wiążących PF4, żaden z nich nie jest tak immunogenny jak heparyna niefrakcjonowana. To znaczy, były one znacznie mniej prawdopodobne, aby wywołać tworzenie przeciwciał de novo, sugerując, że impuls dla odpowiedzi immunologicznej HIT może być bardziej złożony niż obecność zmiany konformacyjnej w białku własnym.

Odpowiedź immunologiczna HIT ma kilka unikalnych aspektów i jak dotąd nie jest całkowicie zrozumiała. Adaptacyjne, lub nabyte, odpowiedzi immunologiczne charakteryzują się swoistymi dla antygenu przeciwciałami izotypu IgG oraz pamięcią immunologiczną umożliwiającą skuteczną odpowiedź na kolejne ekspozycje antygenów. Nabyte odpowiedzi pojawiają się stosunkowo powoli, ponieważ komórki B produkujące przeciwciała współpracują z komórkami T, które rozpoznają specyficznie prezentowane epitopy celu. Bardziej natychmiastowa, mniej specyficzna odpowiedź komórek B występuje w odpowiedzi na ogólne klasy organizmów patogennych i jest niezależna od wcześniejszej ekspozycji. Ta szybka odpowiedź wrodzona charakteryzuje się mniej specyficzną, bardziej przejściową populacją przeciwciał IgM. Odpowiedź immunologiczna HIT jest unikalna. Charakteryzuje się ona występowaniem przeciwciał specyficznych dla PF4/GAG, które pojawiają się już po kilku dniach ekspozycji na heparynę. Pomimo tak szybkiego pojawienia się, przeciwciała HIT często mają izotyp IgG. Miana przeciwciał w HIT szybko jednak maleją i nie obserwuje się odpowiedzi komórek B pamięci. Immunogeneza HIT nie jest typowa ani dla odpowiedzi wrodzonej, ani dla odpowiedzi adaptacyjnej, ale ma cechy charakterystyczne dla każdej z nich

Oprócz roli w hemostazie, płytki krwi są coraz częściej uznawane za komórki efektorowe układu odpornościowego. PF4 jest członkiem wysoce konserwowanej rodziny polipeptydów efektorowych obrony gospodarza, kinocydyn, które wykazują zarówno aktywność przeciwbakteryjną, jak i chemotaktyczną wobec leukocytów oraz odgrywają rolę w działaniach zarówno wrodzonego, jak i adaptacyjnego układu odpornościowego. PF4 i inne kinocydyny zawierają charakterystyczny kationowy, amfipatyczny motyw, który oddziałuje z naładowanymi błonami lipidowymi i rozbija je. W swojej roli przeciwdrobnoustrojowej PF4 wiąże się ze specyficznymi gatunkami bakterii, grzybów i pasożytów, ułatwiając reakcje obronne układu odpornościowego .

Ta wrodzona rola immunologiczna PF4 może pomóc wyjaśnić niezwykłą odpowiedź immunologiczną na PF4 w obecności heparyny. W swojej roli przeciwbakteryjnej PF4 wiąże się z anionowymi składnikami powierzchni bakterii. Odkryto, że PF4 związany z bakteriami może być użyty do wzbogacania powinowactwa przeciwciał HIT z surowic pacjentów, wykazując w ten sposób, że przeciwciała generowane w odpowiedzi na terapię heparyną reagują krzyżowo z epitopami PF4 eksponowanymi na komórkach bakteryjnych. Istnieje również coraz więcej dowodów na to, że jest odwrotnie, że przeciwciała powstające naturalnie w odpowiedzi na infekcje bakteryjne rozpoznają kompleksy PF4/heparyna. Przeciwciała IgG i IgM reagujące na PF4/heparynę zostały wykryte nawet u 6% normalnej populacji. Osoby zdrowe, z bakteryjną infekcją przyzębia, ale nie narażone na heparynę, mają mierzalne przeciwciała reagujące krzyżowo z PF4/heparyną, proporcjonalnie do ciężkości choroby. A „spontaniczny HIT” został opisany u pacjentów, którzy rozwinęli objawy kliniczne i przeciwciała reagujące na HIT bez historii ekspozycji na heparynę, zwłaszcza w przypadkach niedawnej infekcji bakteryjnej. Tak więc odpowiedź immunologiczna na endogenne, związane z PF4 cele mikrobiologiczne mogłaby wyjaśnić występowanie przeciwciał reagujących krzyżowo z PF4/heparyną u pacjentów naiwnych na heparynę lub powszechne obserwacje, że ciężko chorzy lub pacjenci septyczni są bardziej narażeni na ryzyko rozwoju HIT w obecności heparyny. Badania te sugerują podobieństwo pomiędzy PF4 związanym z mikrobami i PF4 związanym z heparyną lub z komórkami naczyniowymi.

Bezpośredni test koncepcji, że endogenne antygeny docelowe związane z PF4 przypominają antygen generowany przez heparynę podczas terapii przeciwzakrzepowej wykorzystał mysi model posocznicy z bakteriami polimikrobowymi i wykazał, że ekspozycja bakteryjna spowodowała rozwój przeciwciał PF4/reaktywnych na heparynę z przebiegiem czasowym typowej pierwotnej odpowiedzi immunologicznej. Badania te wspierają koncepcję, że przeciwciała HIT mogą przypominać naturalnie występujące przeciwciała wywoływane przez PF4 działające jako środek przeciwdrobnoustrojowy. Stwarza to kontekst do zrozumienia, w jaki sposób terapia przeciwzakrzepowa może prowokować powstawanie przeciwciał, ponieważ obecność PF4 w kompleksach z heparyną lub wyrażona na powierzchni komórek naczyniowych może naśladować prezentację PF4 związanego z patogenem, wyzwalając ochronną, wrodzoną odpowiedź immunologiczną.

Heparyna jako adiuwant immunologiczny

Naturalnie występujące rozpuszczalne białka są słabo immunogenne w braku adiuwanta, takiego jak ałun lub różne emulsje olejowe, które były używane empirycznie jako środki immunostymulujące. Adiuwanty organizują powierzchniowe epitopy antygenowe; białka wyrażone w powtarzalny i uporządkowany sposób są znacznie bardziej immunogenne niż w formie rozpuszczalnej i mogą bezpośrednio krzyżować receptory komórek B (BCR). Heparyna wykazuje PF4 w ściśle rozmieszczonych, powtarzalnych, grzbietowych matrycach tworzących polimeryczne powtarzające się epitopy. W tym względzie heparyna może służyć jako adiuwant, który powoduje wrodzoną odpowiedź immunologiczną na PF4.

Komórki układu odpornościowego wyrażają różne receptory rozpoznawania wzorców (PRR), w tym receptory toll-podobne (TLR). Receptory te reagują na wzorce molekularne związane z patogenami (PAMP), które są charakterystyczne dla grup patogenów, ale różnią się od „ja”, co pozwala ograniczonej liczbie receptorów rozpoznawać dużą różnorodność patogenów. Receptory rozpoznawania wzorców są „detektorami zagrożeń”, które inicjują sygnały do innych komórek odpornościowych. Staje się jasne, że powszechnie stosowane adiuwanty aktywują PRR i że wrodzone reakcje immunologiczne są kluczowe dla ich skuteczności. Rzeczywiście, ostatnio kładzie się nacisk na odkrycie nowych ligandów PRR, które mogłyby być wykorzystane jako adiuwanty w celu zwiększenia efektywności rozwoju szczepionek. Jest możliwe, że specyficzne kompleksy PF4/heparyna wykazują antybakteryjną konformację PF4 jako patogennego wzoru molekularnego i aktywują te receptory. Heparyna zwiększa również immunogenność kationowych partnerów wiążących, takich jak IL-8, peptyd aktywujący neutrofile-2 i siarczan protaminy. Eksperymenty immunizacji myszy wykazały, że heparyna zwiększa immunogenność białek kationowych, protaminy i lizozymu, oraz że odpowiedzi immunologiczne przypominają serokonwersję PF4/heparyny. Tak więc, jedną z hipotez jest to, że heparyna funkcjonuje jako adiuwant, poprzez tworzenie motywów peptydowych, które działają jako agoniści dla wrodzonych receptorów rozpoznawania wzorca immunologicznego.

Aktywacja TLR jest centralnym elementem zarówno wrodzonych, jak i adaptacyjnych odpowiedzi immunologicznych. Specyficzne TLR odpowiadają na poszczególne klasy patogenów, generując specyficzny dla danego kontekstu, unikalny profil sygnałów cytokinowych, które modulują wielkość i strukturę odpowiedzi przeciwciał komórek B. W ten sposób, wrodzone rozpoznawanie PAMP dostarcza informacji o naturze patogenu w celu aktywacji i orkiestracji najbardziej efektywnej adaptacyjnej odpowiedzi efektorowej. Długotrwałe zaangażowanie receptora jest wymagane do różnicowania i proliferacji limfocytów i komórek dendrytycznych, co prowadzi do powstania komórek plazmatycznych o wysokim powinowactwie IgG i komórek B pamięci. Z kolei, aby szybko zneutralizować replikujące się patogeny, szybszą odpowiedź można wywołać poprzez pośredniczącą agonistę TLR aktywację komórek dendrytycznych i specyficznych podzbiorów komórek B do produkcji IgM, jak również klasowych IgG i IgA na drodze niezależnej od komórek T . Współstymulacja TLR i BCR może zapoczątkować szybką odpowiedź przeciwciał przeciwdrobnoustrojowych w celu powstrzymania ładunków patogenów do momentu osiągnięcia szczytu odpowiedzi przeciwciał zależnych od komórek T. Równowaga pomiędzy wrodzoną i adaptacyjną odpowiedzią immunologiczną może zależeć od stężenia i czasu trwania ekspozycji na antygen. W przypadku HIT, utrzymujący się wysoki poziom docelowego antygenu PF4 może wspierać adaptacyjną odpowiedź immunologiczną, podczas gdy bardziej przejściowa ekspozycja może spowodować tylko niezależną od komórek T produkcję przeciwciał przy braku odpowiedzi pamięci immunologicznej. Istnieją dowody na oba typy odpowiedzi immunologicznej w HIT. Hipoteza, że kompleksy PF4 z heparyną przypominają zakonserwowany patogenny wzór molekularny wystarczająco ściśle, aby aktywować TLR, może pomóc wyjaśnić aspekty immunogenezy HIT.

Strategie zapobiegania/leczenia

Do tej pory strategie zapobiegania lub leczenia HIT koncentrowały się na minimalizacji stosowania heparyny niefrakcjonowanej na korzyść LMWH lub bezpośrednich inhibitorów trombiny. Te alternatywne antykoagulanty mają istotne wady; są droższe i bardziej skomplikowane w zarządzaniu niż heparyna i stwarzają ryzyko krwawienia skomplikowane przez brak skutecznych środków odwracających. Skupienie się na centralnej roli PF4 w patogenezie HIT pozwala nam docenić nowe podejścia do zapobiegania lub leczenia tego zespołu.

Jak omówiono powyżej, przeciwciała HIT są niezbędne, ale niewystarczające do wywołania intensywnej aktywacji płytek krwi, która prowadzi do małopłytkowości i/lub zakrzepicy. Tworzenie kompleksów immunologicznych aktywujących płytki krwi zależy od dostępności docelowego antygenu PF4, a zatem ryzyko HIT jest największe w warunkach charakteryzujących się intensywnym uwalnianiem PF4. Logiczne jest, że zminimalizowanie dostępności PF4 lub w inny sposób zapobieganie tworzeniu kompleksów PF4/heparyna byłoby strategią mającą na celu zniesienie ryzyka immunogenezy i patogenezy przeciwciał HIT .

Jedna taka strategia została zasugerowana przez obserwację pacjentów z rodzinną hipercholesterolemią. Pacjenci ci nie osiągają odpowiedniej redukcji cholesterolu lipoprotein o małej gęstości (LDL) poprzez dietę lub terapię statynami i mogą być poddawani częstym zabiegom aferezy LDL. Pomimo wielokrotnej ekspozycji na heparynę i predyspozycji do chorób naczyniowych, częstość występowania HIT w tej populacji jest niska. Na podstawie tej obserwacji badacze zbadali poziom PF4 w osoczu i na powierzchni płytek krwi przed i po aferezie. Zarówno osoczowe, jak i powierzchniowe PF4 były znacząco zredukowane przez zabieg. Może to tłumaczyć brak immunogenezy pomimo częstej ekspozycji na heparynę u tych pacjentów. Ponadto może to okazać się strategią terapeutyczną w celu zmniejszenia dostępności antygenu u seropozytywnych pacjentów z wysokim ryzykiem HIT .

Prezentacja docelowego antygenu PF4 wynika z właściwości fizykochemicznych kompleksów heparyny i tetramerów PF4 utworzonych i utrzymywanych w określonych stosunkach molowych . W tych wysoce uporządkowanych kompleksach wiązanie heparyny umożliwia bliskie zbliżenie się do specyficznych aminokwasów na tetramerach PF4, które tworzą epitop antygenowy. Dwa ostatnie badania wykazały, że zaburzenie organizacji tetramerycznej PF4 przez podstawienie aminokwasów lub przez małe cząsteczki inhibitorów skierowane na interfejs dimer-dimer zapobiega tworzeniu się ULCs. Kompleksy wariantu PF4 i heparyny były słabo rozpoznawane przez przeciwciała HIT, a cząsteczki antagonistów PF4 hamowały indukowaną przez przeciwciała HIT aktywację płytek krwi. Badania te wykazują, że strategie mające na celu zmianę lub zmniejszenie docelowego antygenu PF4 mogą prowadzić do nowych metod terapeutycznych w leczeniu HIT .

Ogólnie, epitopy antygenowe są odsłonięte, gdy PF4 wiąże się z jakimkolwiek antykoagulantem pochodzącym z heparyny. Oprócz działania przeciwzakrzepowego heparyna ma silne właściwości przeciwzapalne; jednak ryzyko krwawienia uniemożliwia jej stosowanie we wskazaniach pozakrzepowych. Heparyna zdesulfowana w pozycjach 2-O i 3-O (ODSH) zachowuje właściwości przeciwzapalne, ale ma zmniejszoną aktywność przeciwzakrzepową. ODSH zachowuje zdolność wiązania i tworzenia kompleksów z PF4, jednak nie powoduje aktywacji płytek krwi w obecności przeciwciał HIT, co sugeruje, że nie eksponuje antygenowego celu PF4. ODSH może konkurować z unieruchomioną heparyną o wiązanie PF4 i może wypierać PF4 z powierzchni komórek. W połączeniu z heparyną, ODSH zmniejsza immunogenność in vivo i łagodzi indukowaną przez przeciwciała HIT aktywację płytek krwi in vitro. W przypadku łącznego stosowania, zdolność ODSH do sekwestracji części dostępnego PF4 bez generowania kompleksów immunogennych może być skutecznym sposobem przesunięcia stosunku PF4/heparyna w kierunku mniej antygenowych kompleksów. Ponadto, dostępność mniejszej ilości PF4 do blokowania wiązania AT i powodowania neutralizacji heparyny może potencjalnie zwiększyć siłę działania przeciwzakrzepowego. Tak więc przeciwzapalne, nieantykoagulacyjne właściwości ODSH mogą być przydatne do zwiększenia bezpieczeństwa i skuteczności innych antykoagulantów. Szczególną zaletą jest to, że ODSH przeszedł już badania wykazujące, że może być bezpiecznie podawany ludziom.

Wnioski

Czynnikiem decydującym o ryzyku pojawienia się przeciwciał HIT w wyniku terapii antykoagulantem heparynowym jest obecność PF4. Obecność PF4 decyduje również o tym, czy przeciwciała HIT doprowadzą do trombocytopenii i/lub zakrzepicy, ponieważ tylko kompleksy immunologiczne przeciwciało plus antygen docelowy, a nie same przeciwciała, pośredniczą w patogennej aktywacji płytek krwi. W niniejszym artykule przedstawiono hipotezę, że heparyna pełni funkcję adiuwanta, który ułatwia tworzenie przeciwciał poprzez eksponowanie PF4 w motywie rozpoznawanym jako wzór molekularny związany z patogenami, agonisty receptorów rozpoznawania wzorów na komórkach układu odpornościowego. Techniki mające na celu sekwestrację PF4 lub minimalizację jego zmian konformacyjnych są obiecującymi obszarami badań w kierunku opracowania skutecznych interwencji klinicznych w celu zapobiegania lub leczenia HIT.

.