Trombocyty v sepsi

Súhrn

Sepse a septický šok jsou jednou z nejčastějších příčin smrti na jednotkách intenzivní péče. Trombocytopenie a/nebo porucha funkce krevních destiček jsou poměrně častou součástí syndromu multiorgánové dysfunkce, přičemž trombocyty nemusí hrát v patofyziologii těchto stavů pouze pasivní roli. Krevní destičky plnící primárně hemostatickou funkci při porušení integrity endotelu, zastávají, obdobně jako leukocyty, důležitou funkci v primárních obranných mechanismech hostitele. Tyto buněčné fragmenty na svém povrchu exprimují a secernují řadu adhezivních a prozánětlivých molekul, které slouží k iniciaci a modulaci primární imunitní odpovědi. Tyto hemostatické a zejména nehemostatické funkce trombocytů a jejich úloha v patogenetických mechanismech při systémovém zánětu budou autory shrnuty a autoři o nich budou diskutovat v tomto přehledovém článku.

Klíčová slova:
trombocyty – sepse – přirozená imunita – intercelulární interakce

Úvod

Sepse a septický šok jsou desátou nejčastější příčinou smrti všeobecně a nejčastější příčinou smrti na nekoronárních jednotkách intenzivní péče. Incidence sepse je 50–95 případů na 100 000 obyvatel a zvyšuje se cca o 9 % ročně. I přes značné pokroky v diagnostice a léčbě je mortalita těchto stavů 30–90% a koreluje s počtem dysfunkčních orgánů/systémů a s délkou trvání těchto stavů [1, 2].

Trombocyty jsou bezjaderné a nejmenší krevní elementy (3,6 x 7,0 μm; povrch 8 μμm²; objem 7 fl) vzniklé odštěpením z megakaryocytů v kostní dřeni. Proliferace a diferenciace megakaryocytů a následná produkce krevních destiček je pod kontrolou trombopoetinu (a v menší míře i jiných cytokinů: IL-3, IL-6, IL-11, G-CSF atd.). Trombopoetin (TPO) je produkován konstantní rychlostí v játrech a ledvinách a následně z cirkulace vychytáván vazbou se specifickým receptorem (c-Mpl) na povrchu trombocytů a megakaryocytů. Destičky slouží i jako zásobárna TPO a po jejich aktivaci dochází v procesu degranulace k jeho zpětnému uvolnění do cirkulace [3, 4]. Trombopoetin je eliminován/metabolizován výhradně cirkulujícími trombocyty. Pokles počtu cirkulujících destiček tudíž vede ke zvýšení hladiny trombopoetinu a naopak [5]. Trombocyty sehrávají centrální úlohu v procesu hemostázy a trombózy. Navíc jsou i specializovanými buňkami přirozené imunity, modulátory zánětlivé odpovědi hostitele; jsou zavzaty do procesů hojení ran a hematogenních metastáz [6]. Jsou významným zdrojem velkého množství bioaktivních mediátorů, které produkují, skladují a secernují [7]. Za normálních okolností, průměrně 1 x 10¹² destiček, cirkuluje v krevním řečišti podél endotelu cév o ploše až 1000 m², aniž by docházelo k jejich aktivaci, adhezi, agregaci a degranulaci. Při jakémkoliv porušení integrity cévní stěny dochází k nastartování procesu vzájemných interakcí cirkulujících trombocytů, endoteliálních buněk a subendoteliálních struktur v procesu hemostázy [8].

Trombocytopenie v sepsi

Trombocytopenie, arbitrárně definovaná jako počet trombocytů < 150 x 10⁹/l, je častým jevem v sepsi či septickém šoku. Její incidence je přibližně 35–44 %. U 20–25 % těchto nemocných zjišťujeme počet destiček < 100 x 10⁹/l a 12–15 % pacientů má těžkou trombocytopenii (< 50 x 10⁹/l) [9, 10, 11, 12]. Počet destiček typicky klesá v prvních čtyřech dnech pobytu na JIP [13]. Mechanismus vzniku trombocytopenie v sepsi/septickém šoku není v současnosti zcela jasný (tab. 1). Vysvětlení sníženou produkcí trombocytů v kostní dřeni je v logickém rozporu s vysokými hladinami produkce destiček stimulujícími prozánětlivými cytokiny (TNF-α, IL-6 atd.) a trombopoetinu u nemocných v sepsi [3, 4]. Jednou z možných příčin může být nekontrolovaná fagocytóza krevních elementů a jejich prekurzorů v procesu systémového zánětu aktivovanými makrofágy. Tyto tzv. hemofagocytární syndromy (HPS) tvoří vzácnou skupinu vrozených a získaných onemocnění, pro která je společná neadekvátní buněčná imunitní odpověď u nemocných s defektem cytotoxické aktivity T-lymfocytů a NK-buněk. Hemofagocytóza se může podílet na jinak nevysvětlené trombocytopenii u některých pacientů v sepsi/septickém šoku. Za těchto klinických situací může být tento proces relativně častý [14, 15]. Kromě trombocytů jsou častým cílem hemofagocytózy i erytrocyty a jejich jaderné prekurzory v kostní dřeni. Právě erytrofagocytóza je potentním stimulem pro zvýšení exprese hemoxygenázy-1 (HO-1), proteinu, jenž má svůj podíl v protektivních mechanismech v sepsi/septickém šoku [16]. HO-1 je enzym účastnící se degradace hemu. Jeho zvýšená aktivita je spojená s protizánětlivými, antiapoptotickými a antioxdativními efekty. Tyto nejsou zprostřekovány enzymem samotným, ale právě degradačními produkty hemu – bilirubinem, oxidem uhelnatým (CO) a ferritinem [17]. Jako řadu jiných patofyziologických mechanismů v sepsi nelze ani hemofagocytózu, i přes její dopad na počty cirkulujících krevních elementů, z výše uvedených důvodů považovat za jednoznačně negativní proces.

Imunitní (autoprotilátkami zprostředkovaná) trombocytopenie může být příčinou sníženého počtu krevních destiček u kriticky nemocných v daleko větší míře, než jak je na ni pomýšleno. Nespecifické autoprotilátky proti trombocytům mohou být dekekovány až u 30 % těchto jedinců [18]. Většina IgG autoprotilátek se váže samostatně na bakteriální komponenty nacházející se na povrchu aktivovaných destiček nebo ve formě imunokomplexů. Pouze u menší části nemocných (30 % [18]) nacházíme specifické autoprotilátky namířené na membránové glykoproteiny (GPIIb/IIIa, GPIb/IX). Takto vyvolaná trombocytopenie tak pravděpodobně sdílí řadu patofyziologických mechanismů popsaných u imunitní (idiopatické) trombocytopenické purpury (ITP). Pacienti s trombocytopenií a detekovatelnými autoprotilátkami mají menší pravděpodobnost normalizace počtu destiček než jedinci bez těchto protilátek, nicméně nevyžadují větší substituci krevními deriváty (trombokoncentráty) [18]. Dalším patologickým stavem charakterizovaným často těžkou trombocytopenií s přítomností autoprotilátek je heparinem-indukovaná trombocytopenie (HIT). Tyto protilátky třídy IgG jsou namířeny proti komplexu destičkový faktor 4 a heparin (PF4/heparin, HIT-IgG) [19]. Incidence je odhadována na 1–3 % všech nemocných léčených nefrakcionovaným heparinem (UFH), až 0,8 % při aplikaci nízkomolekulárních heparinů (LMWH) [20, 21] a typicky se rozvíjí po více než 5 dnech léčby. I přes často závažnou trombocytopenii je HIT stavem jednoznačně prokoagulačním, díky uvolnění velkého množství prokoagulačních substancí (serotonin, histamin, ADP) při degranulaci trombocytů stimulované navázáním multimerů PF4/HIT/HIT-IgG na jejich FcγRIIa receptory [19]. Při suspekci na HIT je nezbytné neprodleně ukončit léčbu heparinem, stejně jako odstranit všechny heparin obsahující intravaskulární katétry a jiné zařízení, přerušit extrakorporální očišťovací (CRRT) a podpůrné (ECMO) metody užívající jako antikoagulans heparin. Pouhé vysazení heparinu však není adekvátní léčbou HIT. U 30–50 % nemocných, kteří v době HIT neměli HIT-asociovanou trombózu, se do jednoho měsíce rozvine trombembolická příhoda, pokud nejsou léčeni alternativním antikoagulanciem (přímé inhibitory trombinu) [22]. Mnohem častější než výše popsaná autoprotilátkami zprostředkovaná HIT je neimunitní HIT (nonimmune-HIT, N-HIT, dříve HIT type I). Mechanismem je nejspíše přímá vazba heparinu na trombocyty [23]. Taková trombocytopenie je většinou pouze mírná a rezultuje i bez přerušení léčby heparinem.

Relativně vzácnější příčinou trombocytopenie u kriticky nemocných včetně těch v sepsi/septickém šoku může být tzv. etylendiamintetraacetát-dependentní pseudotrombocytopenie (EDTA-PTCP). Literatura udává incidenci 0,1% [24, 25]. Jedná se o in vitro fenomén agregace destiček v přítomnosti EDTA a autoprotilátek proti trombocytům (tříd IgG, IgM i IgA; ligand: GPIIb/IIIa) [26]. Automatické analyzátory nebývají schopny přítomnost shluků krevních destiček vyhodnotit a výsledkem bývá nesprávně udaný nízký počet trombocytů. Tento fenomén by měl být vždy zvážen v diferenciální diagnostice trombocytopenie (nejen kriticky nemocných) a skutečný počet destiček ověřen analýzou z krevního vzorku odebraného do odběrových souprav s Na-citrátem jako antikoagulans.

Konzumpce trombocytů hraje také důležitou roli v rozvoji trombocytopenie v sepsi, a to v důsledku vysoké produkce trombinu, který je nejvíce potentním aktivátorem destiček in vivo. Trombocyty mohou být také aktivovány přímo endotoxinem a dalšími prozánětlivými mediátory (PAF atd.) [15, 16].

Primárním důsledkem trombocytopenie u kriticky nemocných je zvýšení rizika krvácení. U pacientů s těžkou trombocytopenií (< 50 x 10⁹/l) je toto riziko čtyřikrát až pětkrát vyšší [11, 12] a obecně se zvyšuje při systémovém zánětu [17]. Riziko intracerebrálního krvácení nemocných přijatých na JIP je relativně nízké (0,3–0,5 %), ale až 88 % těchto nemocných má současně počet krevních destiček < 100 x 10⁹/l [18]. Bez ohledu na příčinu je trombocytopenie nezávislým prediktorem mortality na JIP s relativním rizikem 1,9–4,2 podle multivariantních analýz [11, 12]. Trombocytopenie perzistující déle než 4 dny po přijetí na JIP či pokles počtu krevních destiček o > 50 % výchozích hodnot v průběhu pobytu na JIP jsou spojeny se čtyřnásobným až šestinásobným zvýšením mortality [11, 13]. Počet trombocytů se ukazuje být silnějším nezávislým ukazatelem mortality na JIP než některé skórovací systémy (APACHE II, MODS). Sepse je jasným nezávislým rizikovým faktorem pro rozvoj trombocytopenie a současně tíže sepse/septického šoku koreluje i s její závažností [11, 12, 19]. Trombocytopenie může být důsledkem i jiných stavů nesouvisejících se sepsí/septickým šokem (tab. 2).

Funkce trombocytů v sepsi

Trombocyty jsou vysoce diferencované buňky sehrávající esenciální úlohu v procesu primární zástavy krvácení a současně i v přirozených obranných mechanismech hostitele. Tvorbou trombu zajišťují hemostázu a brání krevním ztrátám při porušení cévní stěny, produkcí cytokinů, expresí adhezivních molekul s následnou přímou intercelulární interakcí a signalizací (trombocyt-endoteliální buňka, trombocyt-neutrofil) iniciují a modulují imunitní odpověď [7, 10, 20, 21, 22, 23, 24]. Nelze pominout ani vliv vazoaktivních látek secernovaných trombocyty na tonus cév při systémovém zánětu (tab. 3). Funkce destiček může být primárně rozdělena do čtyř fází: adheze, aktivace, agregace a sekrece.

Všechny zmíněné funkce a interakce trombocytů jsou podmíněny intaktní kaskádou změn, kterými procházejí v průběhu jejich aktivace. Při porušení integrity cévní stěny dochází k odhalení subendoteliálního kolagenu. Na ten se vážou cirkulující multimery von Willebrandova faktoru (vWF), které se dále vážou na membránový receptorový komplex trombocytů – glykoprotein Ib/V/IX (GP Ib/V/IX). Dochází k aktivaci a změně tvaru destiček. Diskoidní tvar s homogenní distribucí granul trombocytů v klidovém stavu se mění s charakteristickou excesivní tvorbou pseudopodií za aktivní účasti cytoskeletu [25], fuzí granul s membránou v procesu exocytózy a sekrecí jejich obsahu (tab. 4). Adheze destiček je možná i přímou interakcí membránového komplexu GP Ia/IIa (eventuálně i GP VI či CD36) s kolagenem jako jeho ligandem. Aktivace je provázena expresí a konfirmační změnou integrinu αIIbβ3 – receptorového komplexu GPIIb/IIIa (CD41/CD61). Následuje vzájemná agregace trombocytů pomocí tohoto receptoru a cirkulujícího fibrinogenu jako ligandu pro tento receptor. Lipoproteiny s nízkou denzitou (low-density lipoproteins, LDL) jsou rovněž ligandem GPIIb/IIIa a modulátorem destičkových funkcí. Uvádí se vztah vysoké hladiny LDL a hyperreaktivity trombocytů [26]. Možný vztah mezi LDL a protrombotickým stavem může vysvětlovat vyšší výskyt kardiovaskulárních komplikací po vysazení statinů (inhibitorů HMG-CoA reduktázy). Další konsekvencí aktivace destiček je sekrece obsahu granul – degranulace. Dochází k uvolnění několika agonistů destiček, koagulačních faktorů, heparin-binding proteinů, růstových faktorů, vazoaktivních látek a k expresi membránových receptorů zprostředkovávajících interakce s leukocyty či endoteliálními buňkami. Řada z takto uvolněných molekul (ADP, serotonin atd.) potencují stimulaci a aktivaci dalších trombocytů a atrahují je do místa poškození cévní stěny či infekce (tab. 4).

Jen několik málo kvalitních studií se dosud zabývalo problematikou alterace funkce destiček v sepsi. Práce Yaguchiho et al. za použití flowcytometrie, agregometrie a imunoanalýzy prokazuje snížení agregability kontrastující se zachováním exprese adhezivních molekul, intaktní sekrecí obsahu α-granul a zvýšení uvolňování některých růstových faktorů (VEGF) trombocytů jedinců v sepsi v porovnání se zdravými kontrolami [27].

Produkce bioaktivních mediátorů trombocyty

Krevní destičky nejsou jen pasivní zásobárnou bioaktivních látek. V průběhu jejich aktivace je řadou enzymatických pochodů produkováno množství lipidových derivátů – eikosanoidů, jako tromboxan A2 (TXA2) a prostaglandiny. Současně v transcelulárním metabolismu produkují prozánětlivé i protizánětlivé cytokiny. Trombocyty mají navíc několik jedinečných extranukleárních cest translace mRNA na proteiny tzv. signál-dependentním mechanismem, na jejichž konci je sekrece mimo jiné i IL-1β či TF a tedy i propojení hemostázy a zánětu [28].

Vascular endothelial growth factor (VEGF) je klíčová molekula v kontrole cévní permeability. Její působení je zprostředkováno vazbou s povrchovým VEGF-receptor-2 v membráně endoteliálních buněk. Kromě toho má významnou roli v angiogenezi a hojení ran. VEGF je produkován řadou buněk, mimo jiné monocyty periferní krve a trombocyty. Množství stimulů asociovaných se zánětem/sepsí (jako LPS, TNF-α) a hypoxií (cestou hypoxia-inducible factor 1a transcription factor) zvyšuje produkci a sekreci VEGF [29]. Řada studií prokazuje asociaci mezi zvýšenou plasmatickou hladinou VEGF a sepsí [29, 30]. Navíc některá data ukazují na možnou souvislost mezi plasmatickou hladinou VEGF a tíží sepse/orgánové dysfunkce a mortalitou [29]. Platelet-derived growth factor (PDGF) lze použít jako jeden z laboratorních markerů degranulace trombocytů [27].

Trombocyty a přirozená imunita

Přirozená imunita je tvořena fyzikálními, chemickými a buněčnými komponentami, které dohromady tvoří první obrannou linii organismu před invazí mikroorganismů. Zapojení těchto antigen-nespecifických mechanismů je bezprostřední (v několika sekundách) po rozpoznání infekčního agens. Kaskáda imunitní odpovědi organismu a propojení přirozené a adaptivní imunity cestou rozpoznání specifických molekulárních charakteristik konkrétních patogenů (pathogen-associated molecular patterns, PAMPs), jejich zpracování a prezentace antigen-prezentujícími buňkami (APCs) v asociaci s HLA molekulami s následnou aktivací (efektorových) buněk a mechanismů specifické/získané imunity jsou popsány v řadě studií a přehledných článků [31, 32, 33].

Trombocyty jsou schopny aktivně a účinně propojit primární imunitní reakce se specifickými získanými mechanismy. Na svém povrchu exprimují imunostimulační molekuly, jako např. CD40L (CD154), a touto cestou mohou např. stimulovat specifické antivirové CD8+ T-lymfocyty [34].

Invadující patogeny jsou rozpoznávány Toll-like receptory (TLRs) na profesionálních fagocytech. TLRs vážou řadu molekulárních struktur a jsou klíčové v procesu stimulace imunitního systému [35, 36, 37]. TLRs jsou exprimovány na nejrůznějších imunitních buňkách a recentní literatura dokumentuje přítomnost některých subtypů TLRs (TLR 1, 2, 4 a 9) i na neaktivovaných trombocytech [38, 39]. Jejich aktivace vazbou specifických PAMPs spouští kaskádu dobře popsaných dějů, které vedou k aktivaci destiček, produkci pro- i protizánětlivých mediátorů, sekvestraci trombocytů v mikrocirkulaci, zejména plic a jater (TLR-dependentní trombocytopenie), a aktivaci imunitního systému cestou prezentace PAMPs klasickým buňkám imunitního systému [23,40–43]. TLRs jsou přítomny rovněž na megakaryocytech v kostní dřeni [4] a existuje řada důkazů experimentálních studií o jejich roli v trombopoéze [44]. Nicméně, logicky odvozeno, aktivované destičky (včetně aktivace cestou TLRs) secernují TPO a další cytokiny stimulující jejich produkci, jak již bylo zmíněno výše [3, 4].

Jedním z mnoha mechanismů přirozené imunity je i fagocytóza zprostředkovaná granulocyty a monocyty/ makrofágy, podílející se na izolaci, destrukci a prezentaci antigenů invadujících agens. Trombocyty jsou rovněž schopny internalizace mikroorganismů či jejich částí v procesu pseudofagocytózy („engulfment“) [24]. Ačkoliv byla dokumentována parciální digesce bakterií v destičkových lysozomech [45], trombocyty nejsou v těchto kompartmentech schopny generovat baktericidní pH vzhledem ke komunikaci těchto intracelulárních prostor s okolním prostředím kanalikulárním systémem [46].

Intercelulární interakce trombocytů

Aktivované trombocyty exprimují na svém povrchu řadu adhezivních molekul sloužících k mezibuněčnému kontaktu a signalizaci (tab. 5 a 6). Jednou z nich je i P-selektin (CD62p), integrální membránový glykoprotein patřící do rodiny selektinových adhezivních receptorů. Nachází se na povrchu nejen destiček, ale i makrofágů/monocytů a aktivovaných endoteliálních buněk. Dalšími selektiny jsou E-selektin exprimovaný na membráně aktivovaných endoteliálních buněk a L-selektin na povrchu leukocytů. P-selektin hraje esenciální roli v interakci trombocytů s leukocyty. Jeho vazebným protějškem s velkou afinitou je tzv. P-selektin glycoprotein ligand-1 (PSGL-1), který se nachází na povrchu leukocytů i samotných destiček. Vazba P-selektin – PSGL-1 (eventuálně současně GP Ib/V/IX – vWF či GP Ia/IIa – kolagen při porušení integrity endotelu) a následná silná vazba komplexu GPIIb/IIIa v membráně trombocytů přes fibrinogenový můstek na intercelular adhesion molekule-1 (ICAM-1) na povrchu endotelu umožňuje adhezi destiček v místě invaze patogenů či porušení cévní stěny. Současně dochází obdobnými mechanismy (selektin, ICAM-1) na stejném místě i k adhezi leukocytů (polymorfonukleárů, monocytů/makrofágů). Nicméně, k zachycení, adhezi a aktivaci leukocytů může dojít i mechanismem tzv. second capture, kdy k endotelu pevně adherující trombocyty zachytávají cirkulující („resting“) leukocyty, dochází k interakci trombocyt-leukocyt (polymorfonukleáry, PMN), aktivaci PMN a následně k „rollingu“ těchto PMN po vrstvě destiček a postupnému průniku přes cévní stěnu [22]. Stabilní kontakt trombocytu s PMN může být zprostředkován i vazbou ICAM-2 (trombocyt) s lymphocyte function-associated antigen-1 (LFA-1, CD11a/CD18, PMN) [47].

Sepse je provázena signifikantní aktivací neutrofilů. PAMPs jako lipopolysacharid (LPS) spouští kaskádu změn vedoucí k strukturálním změnám neutrofilů, zvýšení jejich rigidity, expresi adhezivních molekul, jejich cílenou migraci („homing“) do mikrocirkulace plic a jater, což může být jedním z mechanismů následné dysfunkce těchto orgánů. Na druhou stranu může být migrace neutrofilů do plic i aktivním mechanismem imunitního systému v průběhu systémového zánětu. Sekvestraci PMN do těchto orgánů záhy následuje i akumulace trombocytů v takto postižené mikrocirkulaci. Úloha neutrofilů se v tomto procesu jeví jako esenciální, jak dokumentují některé experimentální práce [39]. Patofyziologické pochody tohoto fenoménu nejsou zcela objasněny. Existuje několik možností: přímá interakce trombocytů s imobilizovanými PMN a aktivovanými ECs v cílové oblasti, atrakce destiček jejich agonisty (ADP, trombin) secernovanými v těchto cílových tkáních aktivovanými PMN a ECs [22, 48], zvýšená vazba trombocytů exponovaných LPS na imobilizované neutrofily [49]. Aktivované neutrofily navázané na trombocyty uvolňují do cirkulace řadu biologicky aktivních molekul a navíc i DNA a dohromady vytvářejí tzv. neutrophil extracellular traps (NETs), které hrají roli v zachytávání a likvidaci bakterií v cévním řečišti [50, 51].

Další cestou intercelulární komunikace trombocytů s buňkami přirozené imunity je interakce receptoru CD40 a jeho ligandu CD40L. Exprese transmembránového proteinu CD40L (CD154) na povrchu destiček se zvyšuje po jejich aktivaci [52]. Vazba na již zmíněný CD40 na povrchu endoteliálních buněk, monocytů, dendritických buněk, B-lymfocytů a trombocytů vede ke zvýšení exprese adhezivních molekul (ICAM-1, VCAM-1), produkci cytokinů a tím další aktivaci imunitního systému [52, 53, 54, 55]. Trombocyty interakcí CD40L-CD40 indukují maturaci dendritických buněk, což je centrálním mechanismem v rozvoji získané imunity proti invadujícím patogenům [56]. Dendritické buňky jsou rovněž velmi potentními APCs, a mohou tak sehrát roli i v imunitně podmíněné trombocytopenii. Stejným mechanismem mohou destičky indukovat změnu izotypů B-lymfocytů a augmentaci odpovědi CD8+ T-lymfocytů, což vede k lepší obraně proti virovým infekcím [56]. CD40L se z membrány trombocytů uvolňuje do cirkulace jako 18-kDa solubilní CD40L (sCD40L). Tento již není schopen aktivovat endoteliální buňky [52, 57], ale stále si zachovává potenciál stimulovat destičky přes jejich receptor CD40 s již výše diskutovanou konsekvencí. Několik studií poukazuje na možnost významného podílu vyplavení sCD40L z trombocytů (eventuálně po jejich aktivaci via TLRs) na patogenezi transfuzí indukovaného postižení plic (transfusion-related acute lung injury, TRALI). T lymfocyty s exprimovanými CD40L jsou schopny aktivovat trombocyty k uvolnění RANTES, které zpětnovazebně stimulují a aktivují další T lymfocyty, a potencují tak specifickou imunitní odpověď organismu hostitele [55].

Trombocyty a infekční agens

Interakce bakterií s krevními destičkami je možná třemi mechanismy. Tím prvním je nepřímé působení cestou aktivace trombocytů zvýšením hladiny prozánětlivých cytokinů v odpovědi imunitního systému na přítomnost invadujících bakterií. Dále mohou destičky reagovat na látky secernované (toxiny; toxiny syndromu toxického šoku, enterotoxiny aj.) či uvolněné (komponenty buněčných stěn bakterií; LPS E. coli O157) ze samotných mikroorganismů. V neposlední řadě může dojít k vazbě samotných bakterií s trombocyty. Tato vazba může být přímá či zprostředkovaná společným ligandem (většinou plasmatický protein). Všechny zmíněné interakce mohou při dostatečné intenzitě spouštět již výše diskutovanou kaskádu změn vedoucí k aktivaci destiček [58, 59, 60]. Rovněž bakteriální fenotyp hraje významnou roli v intenzitě a rychlosti odpovědi trombocytů na tuto stimulaci [58]. I přes značnou variabilitu mechanismů přímé interakce bakterií s trombocyty vede zablokování destičkového receptoru pro Fc fragment IgG (FcγRIIa) k prevenci aktivace a agregace trombocytů v přítomnosti bakterií [61].

Trombocytopenie je častým jevem při systémových virových infekcích. Podle okolností a závažnosti může vyústit až do formy idiopatické trombocytopenické purpury (ITP) [58]. Trombocyty hrají důležitou roli v obraně organismu proti invazi a/nebo progresi virových infekcí. Detailní mechanismy však nejsou dosud známy. 

Testování funkce trombocytů

Kromě obligatorního stanovení počtu krevních destiček je k testování jejich stavu a funkcí, eventuálně i k funkci hemostatického systému jako celku, možno využít řadu etablovaných metod, jejichž podrobný popis je nad rámec tohoto sdělení. Jejich stručný seznam a popis je uveden v tabulce 7.

Naopak relativně novou a výkonnou metodou s potencionálním širokým uplatněním je proteomická analýza. Proteomika analyzuje proteiny, jako komplementární složky ke genům, které je kódují. Umožňuje tedy identifikaci, kvantifikaci a analýzu funkcí proteinů [62]. Zejména v oblasti intenzivní péče může být – a také již je – proteomika metodou, jež detailně odhaluje mechanismy patologických stavů, protože právě proteiny a peptidy, jako konečné produkty transkripce a translace genů aktivovaných v kaskádě systémové zánětlivé odpovědi a multiorgánového selhání, jsou efektorovými molekulami. Jejich identifikace, znalost funkce a vzájemných interakcí může vést k nalezení nových biomarkerů a terapeutických cílů [63].

Vzhledem k absenci buněčného jádra a jen malému obsahu mRNA, jsou trombocyty výborným cílem pro proteomické studie. Existuje řada prací popisujících proteom destiček v různých stavech aktivace. Množství proteomických technik (2-DE či chromatografie následovaná různými variantami hmotnostní spektrometrie) umožňujících charakterizaci různých skupin proteinů trombocytů – proteiny cytoskeletu, proteiny uplatňující se v přenosu signálů, proteiny syntetizované destičkami v neaktivním stavu a proteiny syntetizovanými a secernovanými aktivovanými trombocyty. Technologie a metodika proteomické analýzy trombocytů je shrnuta v přehledné práci Angela Garcíi [64].

Trombocyty jako cíl léčebných intervencí v sepsi

Ačkoliv je normální počet krevních destiček 150 až 350 . 10⁹/l, pouze malá část z tohoto počtu (< 10 . 10⁹/l) je za normálních okolností skutečně třeba k prevenci běžných krvácení. K hemostáze při větších poraněních a běžných chirurgických výkonech je zpravidla trombocytů potřeba více (40–50 . 10⁹/l), podle závažnosti stavu, rozsahu poranění a výkonu [58, 65]. Také od tohoto poznání by se měla odvíjet i strategie v jejich substituci. Excesivní převody trombocytárních koncentrátů mohou zvyšovat „klasická“ rizika spojená s převodem krevních derivátů/trombocytů, ale při znalostech výše diskutovaných nehemostatických funkcí destiček mohou vést i k potenciaci a zhoršení systémové inflamace a MODS.

Recentní literatura dokumetuje minimálně asociaci ALI/ARDS s transfuzemi krevních produktů bohatých na plasmu (plasma-rich blood derivates; čerstvá zmrazená plasma, trombokoncentráty), a to zejména u kriticky nemocných v sepsi/septickém šoku a/nebo s pneumonií či po aspiraci žaludečního obsahu [78]. Trombocyty včetně těch transfundovaných se také mohou podílet na poškození, ale na druhé straně i na regeneraci jater po jejich primárním postižení [79].

Spolu s rostoucí incidencí závažných onemocnění vyvolaných polyrezistentními mikroorganismy se stává léčba těchto infekcí čím dál tím náročnější a komplikovanější. Nahlížíme-li na trombocyty jako na velmi potentní iniciátory a modulátory imunitní odpovědi hostitele, jeví se cílení našich léčebných či případně preventivních snah na tyto elementy jako racionální. Například antagonizace/blokáda destičkového receptoru FcγRIIa může zabránit či zmírnit aktivaci trombocytů a tím neadekvátní odpovědi imunitního systému, jež může vést k septickému šoku a MODS [61]. Inhibice FcγRIIa neovlivňuje reakce trombocytů na jiné agonisty, a tedy ani např. jejich hemostatické funkce [61].

V neposlední řadě může být rezoluce trombocytopenie v sepsi/septickém šoku považována za jednu ze známek správně zvolené léčebné strategie a příznivého ovlivnění základního onemocnění [11, 12, 13]. 

Závěr

Trombocyty tvoří nedílnou součást hemostatického systému nezbytného k udržení homeostázy organismu. Nicméně, jak ukazuje současný výzkum a literatura, jejich funkce zasahují daleko a intenzivně do vrozené i adaptivní imunity a velkou měrou se podílejí na imunitní odpovědi organismu hostitele při invazi patogenů. I když je řada patofyziologických mechanismů, kterými mohou trombocyty iniciovat a modulovat zánětlivou odpověď, známa, je třeba dalšího výzkumu k podrobnému odhalení jejich funkcí a případnému nalezení nových biomarkerů a terapeutických cílů. 

Použité zkratky:

JIP                    –    jednotka intenzivní péče

APACHE II     –   acute physiology and chronic health evaluation score

MODS             –    multiple organ dysfunction syndrome/score

EC(s)                –    endoteliální buňka (buňky)

DC(s)               –    dendritická buňka (buňky)

PMN                –    polymorfonukleáry

APC(s)            –    antigen prezentující buňka (buňky)

NET(s)             –    neutrophil extracellular trap(s)

PAMP(s)         –    pathogen-associated molecular pattern(s)

TLR                  –    Toll-like receptor

TPO                 –    trombopoetin

EPO                  –    erytropoetin

G-CSF              –    granulocyte-colony stimulating factor

M-CSF             –    macrophage/monocyte-colony stimulating factor

HLA                 –    human leukocyte antigen

IL-1β                –    interleukin-1β

IL-3                  –    interleukin-3

IL-6                  –    interleukin-6

IL-11                –    interleukin-11

TNF-α              –    tumor necrosis factor α

PAF                  –    platelet activating factor

VEGF               –    vascular endothelial growth factor

PDGF               –    platelet-derived growth factor

GP                    –   glykoprotein

PSGL-1            –    P-selectin glycoprotein ligand-1

RANTES         –    regulated on activation normal T-cell expressed and secreted

vWF                –    von Willebrandův faktor

LDL                  –    low-density lipoprotein

ADP                 –    adenindifosfát

TXA2              –    tromboxan A2

TF                    –    tissue factor

LPS                  –    lipopolysacharid

ICAM-1           –    intercellular adhesion molekule-1

ICAM-2           –    intercellular adhesion molekule-2

VCAM-1         –    vascular-cell adhesion molekule-1

LFA-1              –    lymfocyte function-associated antigen-1

2-DE                 –    dvojdimenzionální elektroforéza  

Práce byla podpořena výzkumným záměrem “MSM 0021620819 Náhrada a podpora funkce některých životně důležitých orgánů“. 

Došlo dne 3. 8. 2010

Přijato dne 21. 9. 2010. 

Adresy pro korespondenci:

Prof. MUDr. Martin Matějovič, PhD.

I. interní klinika FN Plzeň

Alej Svobody 80

304 60 Plzeň

e-mail: matejovic@fnplzen.cz

MUDr. Thomas Karvunidis

JIP, I. Interní klinika

Fakultní nemocnice Plzeň

Alej Svobody 80

304 60 Plzeň

e-mail: karvunidist@fnplzen.cz