Klíčová slova aterotrombóza • žilní tromboembolická nemoc • hemostáza • zánět • trombofilie Summary
Kvasnicka, T., Ulrych, J., Kvasnicka, J., Malikova, J., Bobcíkova, P. Atherothrombosis and venous thromboembolism, common mechanisms Atherothrombosis as a disease specific for the „modern“ human. It is the most common lethal disease, one which significantly worsens the patients‘ prognosis. Clinically it manifests as acute coronary syndrome, stroke or some other type of vascular event. Venous thromboembolism (VTE) and the atherosclerotic process have many determinants in common, including platelets and the coagulation system. Some risk factors for atherosclerosis can be related to the formation of VTE. The data that is being collected shows a relationship between haemostasis and inflammation, underscoring the role of both systems in many diseases and processes, including the process of atherothrombosis. There is a strong significance of the haemostatic process in relation to atherosclerotic vascular phenotype, which is probably also related to the stability of atherosclerotic plaque. The importance of the role of haemostatic system in the process of atherothrombosis and atherosclerosis in humans requires further research.
Key words atherothrombosis • venous thromboembolism • haemostasis • inflammation • thrombophilia V posledních letech je možno pozorovat významný posun v pohledu na aterogenezi a její trombotické komplikace. Na etiopatogenezi aterotrombotického děje je pohlíženo nikoli jako na degenerativní onemocnění, ale jako na proces veskrze zánětlivé povahy. Žilní tromboembolismus (TEN) patří k nejčastějším příčinám nemocnosti a úmrtí. Přes vysoký výskyt a závažné dopady TEN se až u poloviny nemocných nepodaří zjistit příčinu manifestace tohoto onemocnění. Ateroskleróza, tedy vlastní proces vedoucí k vývoji plátu, je relativně benigní záležitostí, maligním momentem je náhlé uzavření tepny trombem. Vzájemná provázanost patofyziologie vývoje plátu, jeho destabilizace a trombotické okluze vedly k označení aterotrombóza. Aterotrombóza je onemocnění specifické pro „moderního“ člověka. Je to nejčastější smrtící choroba, která výrazně zhoršuje prognózu nemocných. Jedná se o generalizovaný proces postihující velké a střední artérie v lidském organismu. Klinicky se projevuje jako akutní koronární syndrom, cévní mozková příhoda nebo jiná cévní příhoda. Dosud jsme se domnívali, že formy trombogeneze v arteriálním nebo žilním systému se svojí etiopatogenezí zásadně liší – v případě arteriálních trombotických příhod hrají prim krevní destičky, v případě žilní TEN aktivace hemokoagulace a tvorba fibrinové zátky. Nyní se však ukazuje, že žilní tromboembolismus a aterosklerotický proces mají mnohé společné determinanty.(1) Shromažďované údaje ukazují i velmi úzký vztah mezi hemostázou a zánětem, což podtrhuje význam obou systémů v mnoha složitých dějích i onemocněních, včetně procesu aterotrombózy. Ukazuje se, že krevní destičky a koagulační systém jsou důležitými faktory jak aterogeneze, tak i aterotrombózy. Současné pojetí vulneSouhrnrabilního plátu ukazuje, že opakované mikroruptury plátu, následované subklinickou trombózou, jsou tím kritickým mechanismem pro růst plátu a jeho vulnerabilitu. Některé rizikové faktory aterogeneze, zvlášť u pacientů se zvýšeným kardiometabolickým rizikem, mohou mít zase vztah ke vzniku žilního TEN.(2) O dědičných žilních trombofiliích s mutací FV Leiden, protrombinu (20210G
A/) a PAI-1 4G/4G se již ví, že mohou zvyšovat riziko koronárních onemocnění.(3) Nelze tedy naopak vyloučit, že v patobiologii obou trombotických procesů mohou hrát roli i polymorfismy krevních destiček, které byly dosud spojovány jen s arteriální trombogenezí.
Společné mechanismy aterotrombózy
Trombóza se uplatňuje jako rizikový faktor akutních koronárních syndromů při ateroskleróze (nestabilní angina pectoris, infarkt myokardu), venózních trombóz (v situacích zvýšeného rizika při imobilizaci, v pooperačním období, při hormonální antikoncepci nebo hormonální substituci v klimakteriu nebo spontánních a často opakovaných), tromboembolií (nejčastěji do plic), popř. komplikací těhotenství (opakované aborty) a infertility. Vyšší pohotovost k trombotizaci je důsledkem celé řady vrozených i získaných trombofilních stavů. Proces trombotizace zahrnuje podobně jako fyziologická hemostáza fázi primární a sekundární.
Ateroskleróza je chronické systémové onemocnění postihující tepny většího a středního kalibru. Na rozdíl od dřívější koncepce, která pokládala aterogenezi za pochod degenerativní, jsou dnes doklady o dominanci zánětlivého děje. Dysfunkce endotelu, nadměrná nabídka cholesterolu v aterogenních lipoproteinech, zvýšená oxidační zátěž a excesivní stimulace reparačních pochodů probíhajících v cévní stěně prozánětlivými cytokiny jsou klíčovými momenty vývoje plátu. Vlastní proces postihuje nejprve subendoteliální prostor a intimu. Postupně však léze progreduje a vytváří kašovité jádro kryté tuhým vazivovým krytem. Děj probíhá zpravidla asymptomaticky, projeví se jen, pokud jeden či více plátů významně zužují tepnu. Vlastní ischémie bývá tranzitorní a zpravidla neohrožuje život nemocného. V tepně postižené aterosklerózou je často řada plátů různého stáří. Mladší pláty, zpravidla s převahou polotekutých ateromových hmot, jsou náchylné k ruptuře a obnažení subendoteliálních prostor plných vysoce trombogenních kolagenních vláken. Právě tyto mladé, hemodynamicky nevýznamné pláty bývají příčinou akutních koronárních příhod. Na takovýto nestabilní plát či vzácněji na pouhou erozi endotelu nasedá destičkový trombus. Ten zůstává zpravidla jako nástěnný a celý děj probíhá subklinicky. Za určité situace může trombus progredovat a okludovat tepnu. Významné geneticky determinované trombofilie, jako jsou Leidenská mutace faktoru V, mutace protrombinu a deficit proteinu C a proteinu S, představují nejen rizikový faktor žilní TEN, ale i aterosklerózy.(4) Idiopatická hluboká žilní trombóza je spojena s vyšším výskytem aterosklerotických plátů a větší tloušťkou tepenné vrstvy intimy-medie karotických a femorálních tepen.(5) U pacientů s idiopatickou hlubokou žilní trombózou (HŽT) bylo pozorováno více aterosklerotických plátů v karotickém povodí u jedinců s provokovanou HŽT.(6) U obou procesů, aterosklerózy i žilního tromboembolismu, je patrná zvýšená aktivace endotelu a krevních destiček.(7) Současně mají společné některé rizikové faktory, jako jsou vyšší věk, obezita, zvětšený obvod pasu, metabolický syndrom, hyperlipidémie, kouření a diabetes mellitus.(8) Zvýšená hladina celkového homov krvi (hyperhomocysteinémie) je rizikovým faktorem urychlujícím rozvoj aterosklerózy a kardiovaskularních chorob. Příčiny vzniku jsou multifaktoriální – dědičné a získané. Při hyperhomocysteinémii dochází k poškození cévního endotelu a k indukci prokoagulačního stavu. Na základě dnešních znalostí se doporučuje stanovení homocysteinu u rizikových skupin pacientů z hlediska aterotrombogeneze. Celá řada studií prokázala význam Lp(a) jako nezávislého rizikového faktoru předčasného rozvoje aterosklerózy. Složitost vlastní role Lp(a) vyplývá z komplexnosti biologického účinku s prolínáním lipidových, antifibrinolytických a prozanětlivých aterogenních mechanismů. Lp(a) byl prokázán v aterosklerotických plátech a předpokládá se, že se účastní na penetraci lipidů do cévní stěny. Rovněž byly prokázány jeho trombogenní vlastnosti vzhledem k jeho strukturní příbuznosti s plazminogenem, na který se váže a kompetitivně inhibuje přeměnu plazminogenu na plazmin. V současnosti je Lp(a) považován za parametr s trombogenním i aterogenním potenciálem a za nezávislý rizikový faktor předčasné aterosklerózy. Alela E4 je asociována s vyšším výskytem onemocnění kardiovaskulárního systému, s Alzheimerovou nemocí a s poklesem kognitivních funkcí ve vyšším věku. Alela E2 je tomto smyslu protektivní. Apo E2 je asociován s nižší a apo E4 s vyšší hladinou celkového a také LDL-cholesterolu. Existuje asociace mezi polymorfismem genu pro ApoE3/E4 a hlubokou žilní trombózou.(9)
Krevní destičky
Krevní destičky hrají významnou roli v procesu aterogeneze. Systémové zánětlivé prostředí, nezávislé na narušení cévní stěny, vyvolává fenotypovou přeměnu endotelu do proaterogenní podoby. Výsledkem je zvýšená exprese cytoadhezívních molekul, jako jsou P-selektin a E-selektin. Primární adheze krevních destiček na narušeném vaskulárním endoteliálním povrchu je dosaženo díky vazbě destičkových glykoproteinových receptorů Ib ? na von Willebrandův faktor, zatímco pevná adheze je zprostředkován přes ß3 integriny. Adherované destičky současně také uvolňují proaterogenní mediátory, jako jsou cytokiny, chemokiny, růstové faktory, adhezívní molekuly a koagulační faktory. Zvýšená exprese P-selektinu na povrchu krevních destiček i endoteliálních buněk zesiluje interakci s P-selektinovým glykoproteinovým ligandem 1, který je exprimován na membráně leukocytů. Tato vazba mezi destičkami a cirkulujícími leukocyty (monocyty a neutrofily), dendritickými buňkami a progenitorovými buňkami podporuje další aktivaci leukocytů, jejich adhezi a migraci, tj. procesy, které jsou považovány za rozhodující při tvorbě a progresi aterosklerotického plátu.(10) Aktivované krevní destičky exprimují a sekretují CD154 (CD40L), který dokáže aktivovat endotel a účastnit se řady buněčných procesů. A to včetně prozánětlivé reakce, která zvyšuje nárůst trombu, ale zároveň snižuje jeho stabilitu, což může následně vést k ruptuře a následné embolizaci. CD154 destičkového původu může podporovat proces aterogeneze tím, že zabrání migraci regulačních T-buněk (Treg) do místa trombu. Treg produkují TGFß, transformující růstový faktor ß, který má protizánětlivý vliv a podílí se na stabilizaci trombu.(11) K profylaxi a léčbě stabilní anginy pectoris i akutních koronáních syndromů se používají protidestičkové léky. Variabilita účinku protidestičkové léčby se v průměru vyskytuje u 10–40 % takto léčených osob. V mnoha případech se za tím může skrývat noncompliance za strany léčených pacientů. Soudí se také, že individuální odpověď na použitý protidestičkový lék může být způsobena i genetickými mutacemi(12) (např. polymorfismus genu pro ADP receptor krevních destiček P2Y12 (i744T
C), polymorfismus genu receptoru pro fibrinogen GP IIIa (HPA1) a mutace genu enzymu COX-1 (-842A
G).
Proaterotrombotické složky koagulačního systému
Lokální syntéza několika funkčně aktivních koagulačních proteinů ukazuje na aktivní buněčnou koagulační síť, která se účastní rozvoje aterosklerotických lézí u lidí. Role těchto koagulačních bílkovin v procesu aterogeneze je patrná podle zvýšení aktivity generace trombinu u včasných stadií aterosklerotických lézí ve srovnání se stabilními pokročilejšími stadii aterosklerotického procesu. Množství koagulačních faktorů v časných stadiích aterosklerózy cév a lokální generace trombinu nebo fibrinu mohou být projevem primárních ochranných mechanismů proti poranění cévy. Přetrvávající zánětlivé prostředí v oblasti cévní stěny, částečně podporované koagulačním systémem, může podporovat lokální generace trombinu, což se může nakonec změnit v bludný kruh, který přispívá k tvorbě trombů v místě plátu, a tak nakonec vést i k jeho nestabilitě.
Tkáňový faktor
Tkáňový faktor (TF) je transmembránový cytokinový receptor 2. třídy, který je považován za primární fyziologický spouštěcí faktor koagulační kaskády a je rovněž nezbytný pro proces vaskularizace. Za fyziologických podmínek, v normálních krevních cévách, neexprimuje vnitřní povrch endotelií tkáňový faktor, zatímco okolní vrstvy, sestávající se z buněk hladké svaloviny (VSMC), adventicie fibroblastů a pericytů, vykazují hojnou syntézu tkáňového faktoru. Tato specifická cévní lokalizace tkáňového faktoru je obecně přičítána jeho roli v prevenci krvácení po narušení cévní integrity. V rámci aterosklerotické léze je tkáňový faktor převážně lokalizován v makrofázích, VSMC a v detritech pěnových buněk v nekrotickém jádru plátu. Aktivita tkáňového faktoru je významně vyšší v lézích pacientů s nestabilní anginou pectoris nebo infarktem myokardu než u pacientů se stabilní formou kardiovaskulárních onemocnění,(13) což může ukazovat na důležitou roli tohoto koagulačního proteinu v trombogenicitě plátu. Na rozdíl od jeho koagulačních vlastností je komplex TF-FVIIa multifunkční, se schopností podpory buněčné signalizace, transkripce genů a následné syntézy proteinů. Aktivace PAR-2 je nezbytná při zprostředkování signalizace komplexu TF-FVIIa. Později se pak mohou zapojit i některé proaterosklerotické procesy, jako jsou chemotaxe monocytů a fibroblastů, zánět, migrace VSMC, proliferace (vaskulární remodelace), angiogeneze (přispívající k destabilizaci plátu), indukce oxidačního stresu v makrofázích a apoptóza.(14) Existuje jen velmi málo klinických údajů, pokud jde o roli komplexu TF-FVIIa v progresi aterosklerózy. Hladiny antigenu plazmatického tkáňového faktoru, ovlivněné známými polymorfismy genu tkáňového faktoru, jsou pozitivně asociovány jak se zvýšeným rizikem úmrtí na kardiovaskulární příhody, tak i se zvýšenou tloušťkou intimy-medie karotických tepen, která je považována za ukazatel subklinické aterosklerózy.(15)
Faktor Xa
Po své aktivaci zahajuje faktor Xa intracelulární signalizaci různých buněk kardiovaskulárního systému, a to přednostně zprostředkovanou PAR-2 nebo v trojici s komplexem TF-FVIIa, a to jak prostřednictvím PAR-1, tak i PAR-2,(16) které jsou hojně na endoteliálních buňkách, leukocytech, VSMC, fibroblastech a dendritických buňkách. Na faktoru Xa závislá, pomocí PAR zprostředkovaná signalizace přispívá k produkci prozánětlivých cytokinů včetně interleukinu 6, interleukinu 8 a chemokinového (C-C) ligandu 2 (CCL2) a k expresi cytoadhezívních molekul, E-selektinu, intracelulární adhezívní molekuly 1 (ICAM-1) a vaskulární adhezívní molekuly 1 (VCAM-1). Dále spolu se zvýšeným tkáňovým faktorem přispívá k proliferaci VSMC a uvolňování růstových faktorů (jako jsou vaskulární endoteliální růstový faktor, z destiček odvozený růstový faktor a transformující růstový faktor ß). Všechny tyto děje pak mohou přispět k progresi aterosklerotického plátu, k zánětu, transmigraci leukocytů, k restenózám a k angiogenezi. Jako významný se ukázal fakt, že cévní remodelace byla menší po cíleném zásahu nespecifických inhibitorů faktoru Xa (heparinu a nízkomolekulárního heparinu).(17)
Trombin
Trombin má rozhodující roli v procesu koagulace. Řídí interakci a proteolytickou aktivaci svých přímých buněčných cílů (PAR-1, 3 a 4),(18) navíc je zapojen i do cévní regulace za fyziologických i patofyziologických podmínek. Trombin je dalším příkladem mnohostranné molekuly se širokými vlastnostmi. Vazbou na trombomodulin podporuje přeměnu proteinu C na aktivovaný protein C, tedy částici se silným antikoagulačním a protizánětlivým účinkem. Kromě toho trombin může snížit uvolňování interleukinu 12 a podporovat zvýšenou produkci interleukinu 10 v monocytech, což navozuje imunosupresivní a protizánětlivou reakci. Trombin může také hrát roli ve vazomotorické regulaci. Endoteliální rozpad trombomodulinu během procesu aterogeneze dovoluje trombinu zesílit aterogenní procesy, jako jsou endoteliální dysfunkce, oxidační stres, apoptóza, zánět (zvýšená exprese cytokinů a chemokinů), aktivace krevních destiček a leukocytů, migrace a šíření VSMC a angiogeneze, což opět ukazuje na jeho důležitou roli v patogenezi kardiovaskulárních onemocnění. Trombin, faktor Xa, faktor XIa, faktor IXa a plazmin také vykazují enzymatickou aktivitu při štěpení komplementu C3 a C5 do jejich aktivních forem.(19) Proteiny C3 a C5 indukují zánět a chemotaxi zánětlivých buněk. Podáním specifických inhibitorů trombinu se snižuje výskyt restenóz u králíků s aterosklerózou po provedení angioplastik.(20) Hemostáza působí různými účinky na cévy, a to tím způsobem, že působí na různé regulační orgány, což může nakonec ovlivňovat vlastnosti plátu. Klinické důkazy v tomto ohledu zůstávají nekonzistentní. Určité protrombotické genetické varianty (mutace FV Leiden [1691A), protrombinu [20210A]) jsou spojeny nejen se zvýšeným rizikem žilního tromboembolismu, ale i s progresí kardiovaskulárních onemocnění. (21) Klinická data dále ukazují pozitivní souvislost mezi markery generace trombinu a rozvojem aterosklerotického plátu.
Faktor VIII
U pacientů s hemofilií nízké hladiny faktoru VIII neprokázaly anti-aterogenní účinky, a to přesto, že je klinicky prokázáno, že zvýšená hladina faktoru VIII podporuje vznik kardiovaskulárních onemocnění. V plazmě faktor VIII cirkuluje v komplexu s von Willebrandovým faktorem, který ovlivňuje aktivitu faktoru VIII v cirkulaci. Vzhledem k tomu, že myši, které trpí nedostatkem von Willebrandova faktoru, a mají výrazně méně aterosklerotických plátů než kontrolní skupina, můžeme se domnívat, že i von Willebrandův faktor hraje také důležitou roli v aterosklerotickém procesu. Podobně jako údaje o faktoru VIII a dalších koagulačních proteázách nejsou i klinické údaje o souvislosti mezi von Willebrandovým faktorem a kardiovaskulárními onemocněními konzistentní.(22)
brinogen, fibrin a faktor XIII V řadě provedených klinických studií byly nalezeny velmi silné vztahy mezi zvýšenou hladinou fibrinogenu v plazmě a rizikem kardiovaskulárních onemocnění, což ukazuje, že hyperfibrinogenémie je nezávislý prediktor cévních postižení.(23) Navíc bylo jasně dokumentováno rozložení fibrinogenu v aterosklerotických lézích v průběhu progrese aterogeneze. Z hlediska předčasné aterosklerózy je významné, že zvýšené hladiny fibrinogenu v plazmě úzce souvisejí s větší rychlostí kalcifikace a zvýšením tloušťky intimy-medie koronárních tepen.(24) Z buněčného a molekulárního hlediska může mít fibrinogen vliv na fenotyp plátu, a to několika odlišnými mechanismy: zvýšením propustnosti endoteliálních buněk, extracelulární akumulací low-density lipoprotein (LDL) cholesterolu a tvorbou pěnových buněk, navozením migrace monocytů a VSMC, zvýšením reaktivity a agregace krevních destiček a zvýšením zánětu.(25) Jsou známy stavy, při kterých je vlivem geneticky podmíněné odchylky změněna struktura fibrinogenu nebo vlivem změn v regulečních genech jeho hladina. Polymorfismy v genu pro beta řetězec fibrinogenu jsou spojovány se zvýšenými hladinami fibrinogenu a koronární chorobou. Zvýšená tvorba izoformy gama řetezce fibrinogenu, který obsahuje přídatné vazebné místo pro trombin a faktor XIII a zvyšuje odolnost fibrinu vůči štěpení plazminem, patří mezi rizikové faktory ICHS. Zvýšené plazmatické hladiny fragmentů D-dimerů jsou také spojeny se zvýšeným zánětem a zvýšeným výskytem kardiovaskulárních onemocnění a jsou tedy považovány za biomarkery aterotrombózy. Účinek fibrin degradačních produktů na genotyp cévní stěny není úplně vyjasněn. Výsledky jedné studie ukázaly, že oba fragmenty D a E mají preventivní vliv na proliferaci VSMC v podmínkách in vitro.(26) Koagulační faktor XIII také souvisí s aterogenezí. Má vliv nejen na přeměně fibrinových vláken na fibrin, což přispívá ke stabilitě vzniklého trombu, ale také zvyšuje funkčnost hyperaktivních dimer-receptorů typu 1 angiotenzinu II, což vede k chronické senzibilizaci cirkulujících monocytů a prohloubení procesu aterosklerózy.(27)
ktor XII
Experimentální data jasně ukázala, že myši s nedostatkem faktoru XII jsou chráněny proti vzniku arteriální trombózy a cévní mozkové příhodě. Nicméně data z několika epidemiologických studií ohledně asociace mezi faktorem XII a rizikem kardiovaskulárních onemocnění nejsou konzistentní.(28) Přesto však farmakologická inhibice aktivace faktoru XII představuje potenciální terapeutický cíl. Dědičný nedostatek faktoru XII není spojen s manifestními poruchami srážlivosti krve nebo jinými patologickými stavy. Na molekulární úrovni ovlivňuje faktor XII další procesy (vazodilataci a propustnost cév) a také indukuje aktivaci komplementu a fibrinolytického systému, většinou přes plazmatický kalikrein-kininový systém. Hladiny tkáňového kalikreinu a plazmatického prekalikreinu jsou spojeny se závažností kardiovaskulárních onemocnění a mají zásadní význam v procesu reparace cév. Vzhledem k prozánětlivé povaze faktoru XII a plazmatického kalikrein-kininového systému může jejich chronická stimulace podporovat proaterogenní intraarteriální prostředí v delším časovém horizontu.(29)
PAI-1
Inhibitor aktivátoru plazminogenu typ 1 (PAI-1) je serinová proteáza, která, po vazbě na vitronektin, představuje jeden z nejvýznamnějších inhibitorů fibrinolytického systému. Je zřejmé, že fibrinolytická aktivita pravděpodobně ovlivňuje progresi aterosklerotických lézí. V aterosklerotických plátech byl prokázán zvýšený obsah PAI-1, což může mít vliv i na samotné složení plátů. PAI-1 zpomaluje migraci VSMC inhibicí vazby vitronektinu na integrin.(30) Promotor genu PAI-1 obsahuje 4G/5G inzerční/deleční polymorfismus. Varianta 4G vede ke zvýšenému přepisu genu, a tím dochází k zvýšení PAI-1 proteinu v plazmě (jedinci s 4G/4G genotypem mají hladinu plazmatického PAI-1 o 25 % vyšší než jedinci s 5G/5G genotypem). Přítomnost 4G varianty v promotoru genu PAI-1 zvyšuje riziko vzniku trombóz v případě, že jsou přítomny další rizikové faktory, jako jsou Leidenská mutace faktoru V nebo antifosfolipidový syndrom. Jedinci s 4G alelou mají vyšší riziko vzniku koronárních syndromů a infarktu myokardu. Výsledek stanovení polymorfismu PAI-1 genu představuje podstatně spolehlivější metodu než stanovení plazmatické aktivity PAI-1, která může být ovlivněna mnoha faktory.
Antiaterotrombotické složky koagulačního systému Inhibitor cesty tkáňového faktoru (TFPI) Inhibitor cesty tkáňového faktoru (TFPI) je široce zastoupen ve zdravých arteriálních cévách a má tendenci být exprimován i v aterosklerotických lézích. Přestože je TFPI exprimován na endoteliálních buňkách, VSMC a makrofázích fibrózního krytu plátu, je také společně lokalizován s tkáňovým faktorem v aterosklerotických lézích a zmírňuje tam jeho aktivitu. Tato zjištění naznačují, že role TFPI není pouze v regulaci prokoagulační aktivity tkáňového faktoru, ale také v oblasti kontroly tkáňovým faktorem indukované proaterogenní signalizace. Podáváním rekombinantního TFPI na zvířecím modelu se snížila úroveň zánětu a výskyt smrti na zvířecím modelu, a to snížením exprese tumor nekrotizujícího faktoru ? (TNF-?), chemokinu a myeloperoxidázy. Navíc je TFPI i silným inhibitorem metaloproteinázových matrix, které jsou považovány za klíčové hráče v procesu destabilizace plátu aterotrombotickými komplikacemi. Snížená exprese TFPI byla spojena se zvýšenou syntézou metaloproteinázových matrix v plátech vulnerabilního charakteru. TFPI potlačuje endoteliální migraci a angiogenezi u myší. Několik dalších studií na zvířatech ukázalo, že TFPI zeslabuje neointimální hyperplazii a vznik stenóz, ale také potlačuje uvolňování proaterogenních destičkových růstových faktorů (BB, CCL2) metaloproteinázových matrix 2. V souladu s těmito nálezy bylo u myší s deficitem TFPl nalézáno výrazně více aterosklerotických plátů než u kontrolní skupiny myší,(31) zatímco, jak se zdá, nadměrná vaskulární exprese TFPI reguluje lipoproteinovou clearence a dočasně snižuje hladinu cholesterolu v plazmě a také vývoj aterosklerotického plátu. Klinické údaje naznačují, že plazmatický TFPI je markerem endoteliální dysfunkce. Nízké hladiny celkového TFPI jsou asociovány se zvýšeným rizikem aterotrombózy.
Protein C, S a trombomodulin
Protein C je kromě svých antikoagulačních vlastnosti znám i svými projektivními vlivy, jako je antiapoptotické a protizánětlivé působení, a stejně tak i svým působením na stabilizaci endoteliální bariéry. (32) Jiné studie ukázaly značný pokles lokální exprese endoteliálního receptoru proteinu C a trombomodulinu u aterosklerotických cév, což svědčí o narušené aktivaci proteinu C, a tudíž i o snížení antiaterogenní odpovědi. Existuje několik mechanismů, jako jsou zvýšené uvolňování trombomodulinu z nefunkčního endotelu, zvýšené ukládání partikul LDL-cholesterolu a místní zánět v cévní stěně, které mohou být zodpovědné za útlum antikoagulační činnosti proteinu C v aterosklerotickém plátu. Výsledky z různých klinických studií, které zkoumaly vztah mezi trombomodulinem a rozsahem aterosklerotické zátěže, nebyly konzistentní. U opic je progresivní ateroskleróza spojena s poruchou tvorby aktivovaného proteinu C, zatímco po restrikci aterosklerózy dietou bylo zjištěno, že se zvýšuje antikoagulační odpověď. Myši s heterozygotní formou deficitu proteinu C mají větší fokální arteriální zánět a trombózu, což vede ke zvýšené tvorbě neointimy a lokalizované trombóze.(33) V souladu s těmito závěry i několik dalších klinických studií potvrdilo významný vztah mezi nízkými hladinami cirkulujícího aktivovaného proteinu C a větším rozsahem nebo závažností aterosklerotického postižení.
Protein S, který byl popsán jako faktor propojení procesů hemostázy, zánětu a apoptózy, tvoří komplex s regulátorem komplementového systému C4b-vázajícím proteinem (C4BP), hlavním inhibitorem klasické dráhy komplementu, lokalizovaného na povrchu apoptotických buněk, čímž podporuje fagocytární aktivitu mikrofágů. Je zajímavé, že protein S výrazně zpomaluje expresi scavengerového receptoru typu A mikrofágů a snižuje absorpci LDL-cholesterolu zprostředkované tímto receptorem, což vede k snížení intracelulárního obsahu lipidů v mikrofázích.(34) Mimo to hraje protein S roli v ochraně integrity bariéry mezi krví a mozkovou tkání. Ve srovnání s jedinci se stabilní anginou pectoris je exprese proteinu S snížena v aterosklerotických plátech získaných od pacientů s nestabilní anginou pectoris. Dědičný deficit obou proteinů C a S byl spojen se zvýšeným výskytem arteriálních tromboembolických příhod a onemocnění periferních tepen.(35)
Annexin V
Annexin V je protein s vysokou afinitou k fosfolipidům, který působí jako účinný inhibitor koagulačních pochodů závislých na fosfolipidech. Je hojně zastoupen v placentě a je významný při udržování její normální funkce. Pravděpodobný mechanismus, kterým může annexin V souviset s kardiovaskulárním onemocněním, je jeho interference s fosfolipázou A2 (PLA2), zánětlivým enzymem, který má zásadní roli při syntéze prostaglandinů a vytváření zánětlivých fosfolipidů a lysofosfatidylcholinu. Annexin V se váže na proteoglykany arteriální stěny, což může být důležitý krok v časných stadiích aterogeneze. Rovněž je významné, že annexin V omezuje vazbu LDL-cholesterolu k arteriální stěně, což je další významný mechanismus, jehož prostřednictvím může annexin V snižovat riziko aterotrombózy.(36)
Závěr, perspektivy
Hemostáza je anatomicky i funkčně propojená s cévním systémem. Její základní rolí je ochrana cévní integrity a udržování normálního průtoku krve. Shromažďované údaje ukazují i velmi úzký vztah mezi hemostázou a zánětem, což podtrhuje roli obou systémů v mnoha složitých dějích a onemocněních, včetně procesu aterotrombózy. Mnoho studií na zvířecích modelech dokládá, že hemostáza je úzce spjata s procesem a aterotrombózy. V současnosti je tento vztah doložen především experimentálními daty, zatím méně klinickými údaji. Současné pojetí vulnerabilního plátu ukazuje, že opakované mikroruptury plátu, následované subklinickou trombózou, jsou tím kritickým místem v růstu plátu a jeho vulnerabilitě.(35) V souhlasu s těmito nálezy histopatologické studie ukázaly, že dvě třetiny nálezů koronárních trombóz ve vzorcích získaných od pacientů, kteří zemřeli náhlou smrtí z kardiovaskulárních příčin, byla pozdější stadia maturace plátu, což naznačuje existenci trombů ještě dlouho před případnou rupturou plátu. Kromě toho současné chápání aterotrombózy prošlo významným vývojem, který ukazuje nový význam hemostatického systému. Existuje významný vliv hemostatického procesu k fenotypu aterosklerotické cévní stěny, což pravděpodobně souvisí i se stabilitou aterosklerotického plátu. Antitrombotická terapie s použitím protidestičkové nebo antikoagulační léčby je klíčem k prevenci aterotrombózy v různých klinických situacích. Metaanalýzy primárních preventivních studií ukázaly, že užívání aspirinu je spojeno se snížením rizika infarktu myokardu přibližně o 30 %, menší dopad je pak ve snížení rizika cevní mozkové příhody.(37) Vedle antiagregačního působení aspirinu může být účinnost podávání tohoto léku podtržena ještě jeho protizánětlivým působením.(38) Také u více selektivní protidestičkové léčby, jakou je léčba klopidogrelem, prasugrelem nebo ticagrelorem, které se zaměřují na receptory destiček, a tím na poruchy jejich aktivace, je popisován protizánětlivý i antiaterosklerotický účinek.(39) Avšak klinické studie s inhibitory krevních destiček v prevenci progrese aterosklerózy konzistentně neprokázaly snížení rozvoje aterosklerotického plátu. Studie s heparinem(40) a antagonisty vitamínu K ukázaly, že krátkodobé užívání těchto léků pravděpodobně nemá významný vliv na chronická onemocnění, včetně aterosklerózy. Navzdory tomu, že dlouhodobé podávání antagonistů vitamínu K nemělo žádné viditelné účinky na angiograficky verifikovanou progresi aterosklerózy u pacientů, kteří podstoupili koronární bypass, dlouhodobější hodnocení po třech letech léčby ukázalo významné 35% snížení celkové úmrtnosti ve skupině pacientů léčených warfarinem. Význam role hemostatického systém v procesech aterotrombózy a aterosklerózy u člověka vyžaduje další výzkum. Stávající léky jsou zaměřeny pouze na část molekul účastnících se hemostázy. Se zavedením nových perorálních antikoagulancií (např. přímých inhibitorů faktoru Xa a trombinu),(41) což jsou malé molekuly, které mají přístup k cévní stěně, bude možné sledovat účinky těchto léků na tvorbu a zejména na stabilitu aterosklerotického plátu. S ohledem na potenciál hemostatického systému ovlivnit v cévách molekulární a buněčné pochody jsou nezbytně nutné nové vědecké přístupy (např. vyšetřování progrese plátu) k většímu objasnění role hemostatického systému a cévní stěny v procesu aterotrombózy.
Práce vznikla za podpory grantu MZ ČR NT 11176-5 a RVO-VFN64165/2012.
Prohlášení autora o střetu zájmů: v souvislosti s tématem práce nespolupracuji s žádnou s farmaceutickou firmou.
Literatura
1. LOWE, GD. Common risk factors for both arterial and venous thrombosis. Br J Haematol, 2008, 140, p. 488–495.
2. FRANCHINI, M., MANNUCCI, PM. Venous and arterial thrombosis: different sides of the same coin? Eur J Intern Med, 2008, 19, p. 476–481. 3. YE, Z., LIU, EH., HIGGINS, JP., et al. Seven haemostatic gene polymorphisms in coronary disease: meta-analysis of 66,155 cases and 91,307 controls. Lancet, 2006, 367, p. 651–658.
4. EITZMAN, DT., WESTRICK, RJ., SHEN, Y., a kol. Homozygosity for factor V Leiden leads to enhanced thrombosis and atherosclerosis in mice. Circulation, 2005, 111, p. 1822–1825.
5. Van der HAGEN, PB., FOLSOM, AR., et al. Subclinical atherosclerosis and the risk of future venous thrombosis in the Cardiovascular Health Study. J Thromb Haemost, 2006, 4, p. 1903–1908.
6. AHLEHOFF, O., GISLASSON, GH., TORP-PEDERSEN, C., et al. Risk assessment for recurrent venous thrombosis. Lancet, 2011, 377, p. 1073; author reply 1073–1074. 7. JEZOVNIK, MK., POREDOS, P. Idiopathic venous thrombosis is related to systemic inflammatory response and to increased levels of circulating markers of endothelial dysfunction. Int Angiol, 2010, 29, p. 226–231.
8. AGENO, W., PRANDONI, P., ROMUALDI, E., et al. The metabolic syndrome and the risk of venous thrombosis: a case-control study. J Thromb Haemost, 2006, 4, p. 1914–1918.
9. KATRANCIOGLU, N., et al. Association between apoe4 allele and deep venous thrombosis: a pilot study. Clin and Apl. Thromb Hemos, 2011, 17, p. 225-228. Epub 2009, Oct. 13.
10. WEBER, C. Platelets and chemokines in atherosclerosis: partners in crime. Circ Res, 2005, 96, p. 612–616.
11. SEMPLE, JW., ITALIANI, JE., JR., FREEDMAN, J. Platelets and the immune continuum. Nat Rew Immunol, 2011, 11, p. 264–274.
12. FONTANA, P., DUPONT, A., GANDRILLE, S., et al. Adenosine diphosphateinduced platelet aggregation is associated with P2Y12 gene sequence variations in healthy subjects. Circulation, 2003, 108, p. 989–995.
13. ADISSINO, D., MERLINI, PA., ARIENS, R., et al. Tissue-factor antigen and activity in human coronary atherosclerotic plaques. Lancet, 1997, 349, p. 769–771.
14. MONROE, DM., KEY, NS. The tissue Factor-factor VIIa complex: procoagulant activity, regulation, and multitasking. J Thromb Haemost, 2007, 5, p. 1097–1105.
15. YE, Z., LIU, EH., HIGGINS, JP., KEAVNEY, BD., et al. Seven haemostatic gene polymorphisms in coronary disease: meta-analysis of 66,155 cases and 91,307 controls. Lancet, 2006, 367, p. 651–658.
16. BORENSZTAJN, K., PEPPELENBOSCH, MP., SPEK, CA. Factor Xa: at the crossroads between coagulation and signaling in fysiology and disease. Trends Med, 2008, 14, p. 429–440.
17. THOMAS, AC., CAMPBELL, JH. Targeted delivery of heparin and LMWH using a fibrin antibody prevents restenosis. Atherosclerosis, 2004, 176, p. 73–81.
18. COUGHLIN, SR. Thrombin signalling and protease-activated receptors. Nature, 2000, 407, p. 258–264.
19. HUBER-LANG, M., SARMA, JV., ZETOUNE, FS., et al. Generation of C5a in the absence of C3: a new complement activation path-way. Nat Med, 2006, 12, p. 682–687.
20. CHEN, X., REN, S., MA, MG., et al. Hirulog-like peptide reduces restenosis and expression of tissue factor and transforming growth factor-beta in carotid artery of atherosclerotic rabbits. Atherosclerosis, 2008, 169, p. 31–40.
21. KVASNICKA, J. Recommended approach in indications for genetic examination in the diagnosis of thrombophilic states in the vascular system. Vnitr Lek, 2010, 56, p. 1251.
22. METHIA, N., ANDRE, P., DENIS, CV., et al. Localized reduction of atherosclerosis in von-Willebrand- factor-deficient mice. Blood, 2001, 98, p. 1424–1428.
23. DANESH, J., LEWINGTON, S., THOMPSON, SG., et al. Plasma fibrinogen level and the risk of cardiovascular diseases and non-valvular mortality: an individual participant meta-analysis. JAMA, 2005, 294, p. 1799–1809.
24. GREEN, D., CHANG, C., KANG, J., et al. Longitudinal assessment of fibrinogen in relation to subclinical cardiovascular disease: the Cardia study. J Thromb Haemost, 2008, 6, p. 125–131.
25. De MOERLOOSE, P., BOEHLEN, F., NEERMAN-ARBEZ, M. Fibrinogen and the risk of thrombosis. Semin Thromb Haemost, 2010, 8, p. 489–495.
26. ZHOU, D., YANG, PY., ZHOU, B., et al. Fibrin d-dimer fragmants enhance inflammatory responses in macrophages: role in advancing atherosclerosis. Clin Exp Pharmacol Physiol, 2007, 34, p. 185–190.
27. ABDALLA, S., LOTHER, H., LANGER, A., et al. Factor XIIIa transglutaminase crosslink AT1 receptor dimers of monocytes at the onset of atherosclerosis. Cell, 2004, 119, p. 343–354.
28. ZITO, F., LOWE, GD., RUMLEY, A., a spol. Association of the factor XII 46C
T polymorphism with risk of coronary heart disease (CHD) in the WOSCOPS study. Atherosclerosis, 2002, 165, p. 153–158.
29. STONE, OA., RICHER, C., EMANUELI, C., et al. Critical role of tissue kallikrein in vessel formation and maturation: implications for therapeutic revascularization. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2009, 29, p. 657–664.
30. DEGRYSE, B., NEELS, JG., CZEKAY, RP., et al. The low density lipoprotein receptorrelated protein is a motogenic receptor for plasminogen activator inhibitor-1. J Biol Chem, 2004, 279, p. 2595–2604.
31. WESTRICK, RJ., BODARY, PF., Xu, Z., et al. Deficiency of tissue factor pathway inhibitor promotes atherosclerosis and thrombosis in mice. Circulation, 2001, 103, p. 3044–3046.
32. MOSNIER, LO., ZLOKOVIC, BV., GRIFFIN, H. The cytoprotective protein C pathway. Blood, 2007, 109, p. 3161–3172.
33. CASTELLINO, FJ., GANOPOLSKY, JG., NORIA, F., et al. Focal arterial inflammation is augmented in mice with a deficiency of the protein C gene. Thromb Haemost, 2006, 96, p. 794–801.
34. LIAO, D., WANG, Y., LI, M., et al. Human protein S inhibits the up-take of ACLDL and expression of SR-A through Mer receptor tyrosine kinase in human macrophages. Blood, 2009, 113, p. 165–174.
35. RANDI, AM., BIGUZZI, E., FALCIANI, F., et al. Identification of differentially expressed genes in coronary atherosclerotic plaques from patients with stable or unstable angina by cDNA array analysis. J Thromb Haemost, 2003, 1, p. 829–835. 36. CEDERHOLM, A., SVENUNGSSON, E., JENSEN-URSTAD, K., et al. Decreased binding of annexin V to endothelial cells: a potential mechanism in atherothrombosis of patients with systemic lupus erythematosus. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2005, 25, p. 198–203.
37. PATRONO, C., GARCÍA RODRÍGUEZ, LA., LANDOLFI, R., BAIGENT, C. Lowdose aspirin for the prevention of atherothrombosis. N Engl J Med, 2005, 353, p. 2373–2383.
38. FERRONI, P., MARTINI, F., CARDARELLO, CM., et al. Enhanced interleukin-1beta in hypercholesterolemia: effects of simvastatin and low-dose aspirin. Circulation, 2003, 108, p. 1673–1675.
39. MUHLESTEIN, JB. Effect of antiplatelet therapy on inflammatory markers in atherothrombotic patients. Thromb Haemost, 2010, 103, p. 71–82.
40. KVASNIČKA, J., HORÁK, J., ZENÁHLÍKOVÁ, et al. Reduced thrombin generation and soluble P-selectin after intravenous enoxaparin during PCI. Cardiovasc Drugs Ther, 2011, 25, p. 243–250.
41. SCHULMAN, S., KEARON, C., KAKKAR, AK., et al. Dabigatran versus warfarin in the treatment of acute venous thromboembolism. N Engl J Med, 2009, 361, p. 2342–2352.
e-mail: tomas.kvasnicka@vfn.cz
O autorovi| 1Doc. MUDr. Tomáš Kvasnička, CSc., 2MUDr. Jan Ulrych, 1prof. MUDr. Jan Kvasnička, DrSc., 1Mgr. Ivana Malíková, 1Mgr. Petra Bobčíková 1Univerzita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta a Všeobecná fakultní nemocnice, Ústav lékařské biochemie a laboratorní diagnostiky, Trombotické centrum a Centrální hematologická laboratoř 2Univerzita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta a Všeobecná fakultní nemocnice, 1. chirurgická klinika