4.4. Роль тромбоцитов и моноцитов в сопряжении свертывания и воспаления

В норме тромбоциты не адгезируют к интактному эндотелию благодаря его антиагрегантным свойствам, хотя циркулируют в непосредственной близости к нему. После повреждения сосуда, тромбоциты быстро прикрепляются к поврежденному участку, что предотвращает потерю крови. Этот процесс в значительной степени зависит от эффективности адгезии тромбоцитов к субэндотелиальному матриксу, и от способности тромбоцитов к быстрым биохимическим и морфологическим изменениям, которые приводят к их роллингу, адгезии, агрегации, образованию тромбоцитарной пробки и локализации факторов свертывания крови на активированных тромбоцитах и эндотелии.

Воспалительные стимулы повышают экспрессию эндотелиальных адгезивных молекул и, нарушая антиадгезивные механизмы, обеспечивают адгезию тромбоцитов на эндотелии. Адгезия тромбоцитов к "воспаленному" эндотелию - многостадийный процесс, который происходит как при гемостазе, так при тромбозе, и включает: прикрепление тромбоцитов, транслокацию на поверхности и прочную адгезию.

В ответ на воспалительный стимул (бактерии,вирусы и др.) активируются иммунокомпетентные клетки крови, которые выполняют фагоцитарные функции ( моноциты и др), адгезируют на активированном эндотелии, освобождают предобразованные и вновь синтезированные медиаторы воспаления- прежде всего цитокины. Провоспалительные цитокины , например TNFa, через свой рецептор на моноцитах и др клетках , стимулируют внутриклеточную сигнализацию, активацию транскрипционного фактора NF-кB и транслокацию его в ядро клетки. NF-кB регулирует экспрессию генов про- и анти- апоптотических факторов, адгезивных белков и про-воспалительных цитокинов и хемокинов, а также , индуктора свертывания крови –тканевого фактора (TF) .

Кроме основной прокоагулянтной функции в гемостазе тромбоциты активно участвуют во многих процессах, начиная от борьбы с микробной инфекцией и стимуляции воспаления, до ангиогенеза, канцерогенеза и метастазирования. Тромбоциты взаимодействуют с разными типами клеток, такими как : эндотелиальные клетки, нейтрофилы, моноциты, дендритные клетки, цитотоксические Т-лимфоциты. Взаимодействие тромбоцитов с эндотелиальными клетками и лейкоцитами является важным для возникновения и распространения воспалительного процесса в артериальной стенке, развития атерогенеза и атеротромбоза при повреждении атеросклеротической бляшки.

ЛПС эндотоксина клеточной стенки грамотрицательных бактерий , который отвечает за развитие сепсиса и взаимодействует с клетками иммунной системы через Толл-подобные рецепторы, также активирует тромбоциты. Тромбоциты экспонируют целый ряд TLRs, активация которых ЛПС вызывает их активацию и агрегацию. Так , ЛПС стимулирует секрецию тромбоцитами клеточных адгезивных молекул (CAM) из α- гранул и усиление агрегации механизмом, зависимым от активации TLR4/MyD88 пути ( рис 4-43).

После стимуляции ЛПС тромбоцитарного TLR 2 на поверхность клетки экспонируется P-селектин и активируется индуцируемый рецептор - интегрин α2β3, который связывает свои основные агонисты - фибриноген, фактор фон Виллебранда , а также целый ряд других агонистов, содержащих реакционный пептид RGD (см.главу1). Следующие основные реакции при воспалении играют существенную роль в дальнейшем развитии процессов свертывания при участии тромбоцитов и клеток иммунной системы.

• Активированные тромбоциты экспонируют на поверхность Р-селектин, его рецептор- гликопротеиновый лиганд Р- селектина (PSGL-1) и CD40L (CD40 лиганд). Взаимодействие PSGL-1 с P-селектином активированного эндотелия стимулирует агрегацию тромбоцитов и стабилизацию агрегатов.

• Экспонированный тромбоцитами P- селектин также вовлекается в образование агрегатов тромбоцитов с моноцитами и другими лейкоцитами. Связывание Р-селектина тромбоцитов с его рецептором PSGL-1 на моноцитах индуцирует адгезию клеток, экспрессию тканевого фактора, цитокинов и освобождение матриксных металлопротеиназ (ММР).

• Экспрессия тканевого фактора( TF ) активированными моноцитами и их агрегатами с тромбоцитами обусловлено активацией транскрипционного ядерного фактора NF-кB и транслокацией его субъединиц в ядро. При взаимодействии тромбоцитов с клетками белой крови значительно возрастает продукция медиаторов воспаления, среди которых цитокины IL-1b,IL-6, IL-8, фактор некроза опухоли -TNF-a , хемоаттрактанты – макрофагальный хемотрактантный белок-(MCP)-1 ( рис 4-44).

• Освобождаемые лейкоцитами ММР стимулируют отщепление от мембраны лейкоцитов ( в основном моноцитов) прокоагулянтных микрочастиц (MPs), несущих тканевой фактор (TF). TF-позитивные MPs прикрепляются к тромбоцитам через P- селектин( Р-S) и ускоряют образование фибрина в участке повреждения сосуда.

• ММР вызывают отщепление MPs, несущих прокоагулянтные и провоспалительные факторы, также от мембраны тромбоцитов.

• Нейтрофилы вызывают гибель микроорганизмов не только внутриклеточным фагоцитозом, но также внеклеточным механизмом, называемым NETозом. NETs- нейтрофильная внеклеточная ловушка или сеть - часть иммунного ответа на инфекцию и платформа для активации тромбоцитов, свертывания крови по так называемому внутреннему пути, через активацию контактной фазы свертывания, фактора XII, и последующего каскада свертывания крови и тромбообразования. Активация калликреин-кининовой системы предшествует активации контактной фазы свертывания крови ( см главу 2) .

• Повышается активность системы комплемента. Тромбин может активировать компоненты С3 и С5 системы комплемента подобно С3 и С5 конвертазам. Активированные эндотоксины - компоненты комплемента С3а и С5а, стимулируют активацию тромбоцитов, экспрессию тканевого фактора (TF) на клетках сосуда и крови, отщепление микрочастиц (MP), несущих TF , sCD40L и др.(рис. 4-46). Компонент С5а – хемоаттрактант, стимулирует хемотаксис лейкоцитов, дегрануляцию, образование супероксидов и активацию интегринов, обеспечивающих адгезию клеток. Подобно TNF, С5а стимулирует экспрессию клетками эндотелия цитокинов и молекул адгезии.

РИС.4-46.

Активация тромбоцитов, клеток крови и стенки сосуда компонентами системы комплемента-эндотоксинами С3а и С5а

• Активация тромбоцитов, клеток крови и стенки сосуда компонентами системы комплемента, C3a и С5а, стимулирует экспонирование на тромбоцитах адгезивных белков ( Р-селектина и др), тканевого фактора (TF) и экспрессию лейкоцитами, субэндотелием TF, индуктора свертывания. Кроме того, компоненты системы комплемента индуцируют освобождение ингибитора тканевого активатора плазминогена (PAI-1) -острофазного белка, блокатора фибринолиза.

• Активированные тромбоциты стимулируют воспалительные ответы путем генерации высокого уровня провоспалительного липида- фактора активации тромбоцитов (PAF), и также повышая адгезию лейкоцитов, которые ,освобождая матриксные металлопротеиназы( ММР), вызывают отщепление sP-селектина -растворимого P-селектина от мембран клеток.

• Растворимый P-селектин (sP-селектин) - биомаркер активации тромбоцитов и эндотелия и фактор риска развития сосудистых заболеваний. sP-селектин повышает прокоагулянтную активность лейкоцитов, индуцируя образование лейкоцитарных микрочастиц и способствуя активации лейкоцитарных интегринов.

• Экспонированный активированными тромбоцитами CD40L связывается с CD40 экспрессируемым моноцитами, нейтрофилами и клетками эндотелия. Кроме того, CD40L взаимодействует с Mac-1 моноцитов.

• Активированные тромбоциты секретируют несколько форм молекулы CD40 лиганда, как связанного с мембраной клетки( CD40L), так и секретируемой формы лиганда (sCD40L). Растворимые формы CD40L (sCD40L), обнаруженные в циркуляции человека, почти полностью тромбоцитарного происхождения.

Повышение уровня sCD40L связано с клинически важными осложнениями, такими как сосудистые заболевания, тромбоз, легочные и аутоиммунные болезни. Переливание тромбоцитарной массы или крови, которые содержат большое количество sCD40L может вызывать активацию клеток, несущих CD40, освобождение цитокинов, хемокинов , других медиаторов воспаления и , связаные с переливанием крови, опасные осложнения.

Тромбоциты активно работают в реакциях иммунитета и обладают провоспалительными свойствами, наряду с протромботическими свойствами. Они взаимодействуют не только с другими тромбоцитами , лейкоцитами и эндотелиальными клетками, но с лимфоцитами, дендритными клетками и даже с фибробластами.

Имеется множество молекулярных и поведенческих параллелей между взаимодействием тромбоцитов и лейкоцитов со стенкой сосуда. Освобождаемый из телец Вейбеля-Палладе активированного эндотелия фактор фон Виллебранда ( vWF) отвечает не только за адгезию тромбоцитов, но также участвует в стимуляции роллинга и адгезии лейкоцитов. ADAMTS13, который расщепляет vWF ультравысокого молекулярного веса, освобождаемый эндотелием, (см главу 1) - регулятор как тромбоза, так и воспаления. Тканевой фактор (TF), синтезируемый рекрутированными и активированными лейкоцитами ( в основном моноцитами), запускает массивное отложение фибрина характерное для тромбоза глубоких вен.

Таким образом, активация лейкоцитов патогенами и дисфункция клеток эндотелия патогенами и цитокинами при воспалении ведет как к экспрессии ими CD40, активации тромбоцитов, экспонированию ими CD40 лиданга (CD40L) .

CD40L, связывая рецептор CD40, экспонированный на поверхности активированного эндотелия, амплифицирует воспаление, стимулирует экспрессию адгезивных молекул, в том числе Р-селектина, который способствует роллингу лейкоцитов, ишемии реперфузии. CD40L приводит к освобождению цитокинов и хемокинов, активных форм кислорода (ROS) , и высвобождению из погибающих лейкоцитов механизмом NETоза эндогенных молекулярных структур, связанных с опасностью, названных аларминами ( от alarm- опасность), в том числе, гистонов, ДНК и HMGB 1 ( белок 1 группы с высокой подвижностью) (рис 4-47).

РИС 4-47.

Активация клеток крови, эндотелия и протеолитических систем крови в ответ на экзогенные (патогены) и эндогенные (алармины) молекулярные структуры, связанные с опасностью.

Алармины появляются в результате гибели нейтрофилов механизмом NETоза- нейтрофильные внеклеточные ловушки (NETs). NETs состоят из ДНК, гистонов и связанных с ними белков ( например, HMGB1- белок 1 группы с высокой подвижностью) , в том числе протеиназ.

Этот процесс запускает при сепсисе новый виток активации свертывания, воспаления и повреждения тканей, обусловленный, в том числе, связыванием HMGB1 с ЛПС , что приводит к повышению образования провоспалительных цитокинов через TLR4, сигнальный рецептор ЛПС (рис. 4-43).

Амплификация воспалительного ответа может приводить к дополнительной экспозиции тканевого фактора, снижению экспонирования (отрицательной регуляции) тромбомодулина (TM) и других рецепторов антикоагулянтных систем ( например, EPCR), активации системы комплемента, активации макрофагов и освобождению матриксных металлопротеиназ (ММР) не только при системном воспалении (сепсисе), но также при локальном воспалении в участке повреждения атеросклеротической бляшки и стимуляции свертывания крови и тромбообразования.

При системном не регулируемым воспалении, индуцируемом например ЛПС, процесс может завершаться свертыванием крови в микроциркуляции и не свертываемостью крови в основном русле вследствие коагулопатии потребления (ДВС), например при сепсисе (рис. 4-47.)

Итак, воспаление, индуцированное инфекцией, приводит к освобождению цитокинов, активации эндотелия и его дисфункции. При дисфункции эндотелия активируются реакции приводящие к освобождению микрочастиц, гибели клеток механизмами апоптоза и NETоза ( нейтрофилов), повышению проницаемости эндотелия и нарушению барьерных функций эндотелия.

Тромбоциты имеют решающее значение в распространении тромбоза глубоких вен, так как они поддерживают накопление лейкоцитов, стимулируют образование нейтрофильных внеклеточных ловушек (NETs), которые в свою очередь служат платформой для активированных тромбоцитов и вызывают распространение тромбообразования, зависимое от фактора XII контактной фазы свертывания крови (см. главу 2). В активации контактной фазы свертывания и пути, индуцируемого тканевым фактором, важная роль принадлежит также системе комплемента.

Активацию свертывания крови индуцирует экспрессия тканевого фактора (TF) на моноцитах и других презентирующих клетках крови и субэндотелия. Также активирует свертывание крови освобождение микрочастиц, несущих TF, фактор фон Виллебранда (vWF) и другие адгезивные белки, как Р-селектин. Адгезивные белки обеспечивают прикрепление и роллинг не только тромбоцитов, но и лейкоцитов к субэндотелиальной поверхности с последующей их агрегацией и запуском процесса свертывания крови. Адгезированные на поверхности лейкоциты могут подвергаться гибели механизмом NETоза на поздних стадиях воспаления.