Infiammazione, immunità e coagulazione vecchi ingredienti per una nuova ricetta Mario Del Rosso Department of Experimental and Clinical Biomedical Sciences «Mario Serio» Sec:on of Experimental Pathology and Oncology Platelets are Immune Cells! ta have been accumulating that platelets may not only be exposed to inflammation but may also work to mediate it directly Esprimono TLR2/4/9, legano i patogeni e li uccidono sciando kinocidine e trombocidine, presen7 nei loro nuli alfa. Uccidono i patogeni anche dopo fagocitosi Le piastrine a>vate da s7molazione dei loro TLRs (quindi in un biente infiammatorio dove abbondano PAMPS e DAMPS), si ano direLamente ai granuloci7 neutrofili (CD154 delle strine con CD40 dei neutrofili), ed esprimono P-‐selec:na. a volta adese all endotelio a>vato (da variazioni di flusso o citochine infiammatorie) mediante interazione tra GP1b strinica e vWF endoteliale, esse reclutano neutrofili e noci:, che hanno receMori per la P-‐selec:na Rilasciano TNF, IL-‐1beta e TXA2 che potenziano il respiratory rst dei neutrofili uMo questo si traduce in effeR posi:vi sulla infiammazione ocale, salvo s:molare l innesco di un processo trombo:co In caso di sepsi generalizzata, le piastrine a>vate promuovono un deleterio accumulo di neutrofili nei capillari polmonari, aggravando il danno polmonare e facendo diminuire l irrorazione del leLo alveolare. Un effeLo simile si verifica nella circolazione coronarica. Inoltre le piastrine rilasciano microvescicole, che aumentano in circolo durante la sepsi e lo shock. Queste par7celle sono una fonte di chemochine (in par7colare la CCL5, RANTES), che esacerbano il danno endoteliale reclutando leucoci7 sull endotelio vascolare. Tali microvescicole sono anche trombogeniche e perpetuano la coagulazione intravascolare rilasciando PAF e subendo il flip-‐flop delle fosfa7dil-‐serine (assemblaggio del complesso tenasico e protrombinasico della coagulazione sanguigna) Queste interazioni tra piastrine, leucoci7 e endotelio, che possono essere benefiche nell infiammazione locale, salvo s7molare lo sviluppo di un processo trombo7co, sono sempre nocive in territori capillari più vas7 come quello del polmone se>co ATELET-‐DEPENDENT REAPPRAISAL OF THE INTRINSIC COAGULATION PATHWAY PLATELETS RELEASE POLYPHOSPHATES providing a powerfull environment for plasma contact system ac:va:on noci:/macrofagi esprimono faLore tessutale TF e lo no esporre sulla superficie cellulare dopo s7molazione dei loro a parte dei PAMPS e DAMPS, in forma a>vata. oci:/macrofagi decriptano il loro TF mediante le proteina-‐ uro isomerasi (PDI) rilasciate dall endotelio. potenziano l aRvità coagulante del TF anche sulle vescicole trombogeniche rilasciate dai monoci:/macrofagi, rendo che le PDI si comportano da «chaperons» per il TF crip7co ante Le PDI regolano gli sca gruppi SH e SS, con aR chaperonine sul correM molecolare GRANULOCITI NEUTROFILI TROFILI E LE TRAPPOLE EXTRACELLULARI Neutrophil Extracellular Traps) contengono perossidasi, proteasi, pep7di an7-‐microbici (LL37, erial permeability increasing enzyme, MPO) che ono direLamente i patogeni uccidono i microbi tramite tre meccanismi: ocitosi (ROS e proteasi nei lisosomi) scio degranula7vo dei pep7di an7-‐microbici sopra-‐cita7 mazione delle cosiddeLe Neutrophil Extracedlular Traps Ts sono struLure che si formano quando un PMN muore ed espelle il enomico impregnato con pep7di an7-‐microbici, istoni, MPO, elastasi ofila e catepsina G. mazione dei NETs si chiama NET-‐osis ed è una via di morte cellulare ta dalla necrosi e dall apoptosi. La NETosi prevede la dissoluzione membrana nucleare e dei granuli citoplasma7ci, permeLendo alla a7na di mescolarsi con i pep7di an7microbici e le proteasi. Ques7 mera7 (NETs) sono espulsi in forma di la>ci nell ambiente circostante. NETs are composed of strands of filamentous DNA providing a web-‐like structure, posi7ve to DNA selec7ve dyes, resistent to protease treatme sensi7ve to DNAse treatment. Nets are decorated with nuclear protein (chroma7n or histones H1, H2A, H2B, H3, H4), serine proteases, neutro elastase, cathepsin G). Absence of cytoplasmic proteins and plasma membranes. No apoptosis markers. It is obvious an extrusive mechanis NETs forma7on I NETs sono adesivi per i microrganismi, li intrappolano e li uccidono. FUNZIONE LOCALE POSITIVA, che si manifesta anche con l intrappolamento delle tossine baLeriche che potrebbero essere dannose all organismo. I NETs si formano per azione di IL-‐8, LPS, piastrine a>vate e cellule endoteliali a>vate. Oltre ad intrappolare anche i baLeri circolan7, la formazione sistemica dei NETs provoca un danno d organo durante la sepsi. FUNZIONE SISTEMICA NEGATIVA, che si manifesta con intasamento e trombosi dei sinusoidi (epa7ci) e capillari polmonari (lesione epatocellulare e polmonare), lesione delle cellule endoteliali. Si ri7ene che il danno cellulare sia dovuto alla esposizione dei tessu7 agli istoni citotossici, alle perossidasi, alle proteasi. I NETs quindi causano diffuse trombosi e CID, con lesioni polmonari ed epa7che che incrementano la mortalità nella sepsi From Schulz et al. J Thromb Haemost 2013; 11(suppl):233-‐241 Il paradigma delle trombosi venose profonde (DVT le piastrine e le cellule dell immunità cooperano p indurre coagulazione sanguigna in risposta ad una diminuzione di flusso ed alle infezioni Queste acquisizioni derivano dallo studio delle trom venose profonde oLenute mediante restrizione de del lume della vena cava inferiore nel topo. L endotelio a>vato (che espone selec7ne e vWF) l piastrine (GP1b/vWF), che si a>vano ed espongon selec7na a loro volta, potenziando il reclutamento neutrofili che hanno receLori per P-‐selec7na ed E-‐ selec7na. Le Piastrine determinano formazione dei Monoci7 e neutrofili espongono e rilasciano TF (via estrinseca). Le piastrine a>vate sinte7zzano polifo innescando la via coagula7va da contaLo. Questo privilegio per l a>vazione della via intrinseca diffe lo sviluppo dei trombi rispeLo a quello dei normali emosta7ci, che si formano tramite a>vazione della estrinseca e del cross-‐over sul complesso tenasico. From Schulz et al. J Thromb Haemost 2013; 11(suppl):233-‐241 La formazione di NETs è una caraMeris:ca d trombosi delle vene profonde e di tuMe le cosiddeMe «TROMBOSI IMMUNITARIE» ARvità pro-‐coagulan: sulle NETs: 1-‐ potenziamento della coagulazione per via estrinseca e da contaLo (polifosfa7) 2-‐ ina>vazione degli inibitori (TFPI: elastasi neutrofila; Trombomodulina: elastasi neutro mieloperossidasi) 3-‐ a>vazione delle piastrine (già a>vate da interazione col vWF delle cellule endoteliali quello legato alle NETs) da parte degli istoni Le DNAsi, con a>vità li7ca sul «collante» m delle NETs potrebbero agire da potenziali fa an7-‐trombo7ci assieme agli inibitori di polif (fosfatasi) per bloccare la formazione di trom senza ostacolare il «normale» processo emo From Schulz et al. J Thromb Haemost 2013; 11(suppl):233-‐241 L IMMUNOTROMBOSI LIMITA LA DIFFUSIONE DEI BATTERI Il sistema immunitario innato sfruLa l trombosi per imbrigliare l infezione b La trombosi innescata da PAMPs e DA sviluppata con la formazione di NETs con la formazione dei la>ci di fibrina, che facilità il contenimento e la elimin dei patogeni. L a>vazione delle cellule mieloidi, la formazione di NETs e la induzione del coagulazione sono fortemente suppo dalle piastrine, che a loro volta ricono reagiscono ai patogeni. Il patogeno lib viene ina>vato dal complemento, me quello legato alla piastrina subisce la opsonizzazione da parte del C3b complementare ed il complesso C3b-‐ patogeno-‐piastrina viene inviato agli o linfa7ci secondari dove potrà essere d o indurre immunità adaMa:va