Papel de las Plaquetas en la Patogenia de la Aterosclerosis · Sub-endotelio.:. Plaqueta.....

XVII CONGRESO CHILENO DE HEMATOLOGIAVII CONGRESO DE MEDICINA TRANSFUSIONAL

27 al 30 de Octubre, Coquimbo

Papel de las Plaquetas en la Aterotrombosis

Dr. Jaime Pereira G.Departamento de Hematología-Oncología

Escuela de MedicinaPontificia Universidad Católica de Chile

AteroesclerosisEnfermedad inflamatoria sistémica que se caracteriza

por la acumulación de células inflamatorias en la íntima de las arterias grandes.

Papel “clásico” de las plaquetas en la ateroesclerosis

Placa Erosión/ruptura Oclusión trombótica

PGI2

COXAA

NO

L-ArgNOS

AA

TxA2/PGH2CélulaEndotelial

cAMP

AC

sGC

cGMP

PLC

DAG IP3

PKC Ca++

. .. ,.:. .

ADP

Ecto-ADPasa

FvW

FvW

FT

Trombina

FvW

Sub-endotelio

. :.

Plaqueta

. .

Plaquetas y Aterotrombosis

• Los mecanismos que determinan la interacción entre las plaquetas y las estructuras subendoteliales se conocen extensamente

• El papel de las plaquetas en las manifestaciones clínicas de la aterosclerosis (IAM, AVC etc.) es ampliamente reconocido y muy estudiado

• Sin embargo, la participación de las plaquetas en las etapas iniciales de la aterosclerosis ha sido controvertida y sólo recientemente aceptada.

• RAZONES……..

Interacción de las plaquetas con las células endoteliales

• Es posible?

• Cómo?

• Consecuencias?

Las plaquetas se unen directamente a las células endoteliales in vitro e in vivo.

• In vitro

Circulation 1997; 96: 1809

Adhesión de plaquetas activadas a HUVEC

CELULA ENDOTELIALLindemann et al. Curr Op Lipidol 2007

PLAQUETA ACTIVADA

GPIIbIIIaGPIIbIIIa GPIIbIIIa

FVW Fbg Fbn

αvβ3 αvβ3 αvβ3ICAM-1

GPIb

P-selectin

Las plaquetas se unen directamente a las células endoteliales in vitro e in vivo.

• In vivo

J Exp Med 2002; 196: 887.

Adhesión de plaquetas en reposo a CE dañadas/activadas

Blood 1998; 92: 507.

Adhesión de plaquetas en reposo a CE dañadas/activadas

Blood 1998; 92: 507.Br J Haematol 2006; 134: 426.

“Rolling” Adhesión irreversible

Gawaz M, Blood Cells Mol Dis, 2006

GPIb

P-selectina

PSGL-1 GPIIb/IIIaactivada

αvβ3

Fibrinógeno

GPIIb/IIIa

Proteínas de los gránulos alfa de las plaquetas

Prot. plasmáticasAlbúminaIgGFibrinógenoFactor VFvWEtc.

Prot. plaquetariasFP4

β-TG

PDGFPDAFPDEGFTGF-alfaTGF-betaH-FGF

Reparación tisular

Inflamación

RANTESENA-78SDF-1Il-1βCD40L

Quimioquinas con efecto sobre las células endoteliales

Quimioquina Receptor

MCP-1 CCR2

IL-8 CXCR2

TARC/MDC CCR4

Fractalquina CX3CR4

RANTES CCR1/CCR5

PF4 ?

CXCL7 (NAP-2) CXCR2

SDF-1α CXCR4

CD40L plaquetario induce secreción de MCP-1 e IL-8 por las células endoteliales

Nature 1998; 391: 591.

Nature 1998; 394:200

Isotipo RANTES

Circulation 2001; 103: 1772.

Célula endotelial

Plaqueta

P-selectina

CD40-L

CD40

αvβ3

αIIbβ3activada

Fbg

IL-1b

MCP-1 VCAM-1ICAM-1

UPAUPA-RMMPs

Factor tisularCD40-L

FvW

IKK-β

p38

IκB

IκB

p65 p45

p65 p45IKK-α/β

Px

ICAMVCAM

MCP-1

uPARMMP

Plaquetas

NF-κB

Célula endotelial

Plaqueta

P-selectina

PSGL-1 Mac-1

αIIbβ3/Fbg, JAM3

MonocitoMCP-1MIP-1α

UPAUPA-RMMPs

Factor tisular

TNF-αIL-8

Mac-1VLA-4

Diferenciación a macrófagos

Plaquetas y Etapas Iniciales de la Aterosclerosis

Adhesión SecreciónInflamación

Reclutamiento de leucocitos

Formación de placa

GPIbα/P-selectinaPSGL-1/P-selectina

αIIbβ3Fibrinógeno

IL-1 βCD-40L

P-selectinaPF-4

MCP-1ICAM

RANTES

MMPsPF-4LDL

Modelo de daño vascular

Enfermedad Vascular Isquémica y Uso de Cocaína

• El uso de cocaína es un reconocido factor de riesgo de complicaciones vasculares isquémicas, que afectan tanto la circulación coronaria como el territorio cerebrovascular.

• Clínicamente los usuarios de cocaína tienen un riesgo aumentado de presentar infarto de miocardio, angina de pecho, muerte súbita y accidentes cerebrovasculares (“stroke”).

Consumo de cocaína e infarto agudo del miocardio

• El infarto de miocardio es la complicación vascular mejor documentada del consumo de cocaína

• Incidencia– 0.7 – 6% de los pacientes que consultan por dolor

torácico asociado a uso de la droga

– Edad promedio (USA) : 28.5 – 33.5 años

– Edad promedio IAM en población general (USA) 65.8 años (hombres) y 70.4 años (mujeres)

• Los mecanismos responsables de las complicaciones isquémicas asociadas al uso de cocaína son mayormente desconocidos

• Propiedades simpaticomiméticas de la cocaína: taquicardia, aumento de la PA y contractilidad ventricular. Sin embargo, este efecto no explica los fenómenos de isquemia cerebral y cardíaca.

• Corazón– Ateroesclerosis acelerada* – Trombosis coronaria (síndrome coronario agudo, IAM)

• Cerebro– Ateroesclerosis acelerada*– Accidente vascular isquémico (RR: 14.0)– Defectos regionales de perfusión cerebral

• Los mecanismos responsables de las complicaciones isquémicas asociadas al uso de cocaína son mayormente desconocidos

• Propiedades simpaticomiméticas de la cocaína: taquicardia, aumento de la PA y contractilidad ventricular. Sin embargo, este efecto no explica los fenómenos de isquemia cerebral y cardíaca.

• Corazón– Ateroesclerosis acelerada* – Trombosis coronaria (síndrome coronario agudo, IAM)

• Cerebro– Ateroesclerosis acelerada*– Accidente vascular isquémico (RR: 14.0)– Defectos regionales de perfusión cerebral

*En ausencia de factores de riesgo clásicos

Hombre, 35 años, consumidor crónico de cocaína

Phillips K y cols. Am J Cardiovasc Drugs 2009; 9: 178.

Activación de la hemostasia asociada al uso de cocaína

• Pacientes– 23 pacientes de sexo masculino dependientes de cocaína

DSM-IV, ingresados a la Clínica Siquiátrica Universitaria.

– Edad: 20-49 años; promedio: 35 años

– Sin antecedentes de enfermedad cardiovascular

– Con último consumo dentro de las 72 horas del ingreso

• Controles– 22 hombres sanos

– Edad: 22-65 años; promedio: 39 años

Cocaine Controls0

25

50

75

100

p: <0.0001%

Mon

ocyt

e-pl

atel

et a

ggre

gate

s

P-selectina

Cocaína Controles0.0

2.5

5.0

7.5

10.0

*

P=0,0376

% c

élul

as p

ositi

vas

Burger PC & Wagner DD. Blood 2003; 101: 2661.

Papel de la p-sel en la AEKo Ko es Apoe-/-; psel -/-)

CD 40L

Cocaína Controles0

1

2

3

4

5

CD40L+/+ CD40L-/-

Lievens D et al. Blood prepublished online Aug 12, 2010

Cuantificación de células Endoteliales Circulantes

Anti-CD45

Cocaína Controles0

200

400

600

800

1000

1200

p<0.001

CECs

/ml

Necrosis Desprendimiento Apoptosis

MB

EnzimasRadicales

CitoquinasProteasasDrogas

“Shear”

NOS

NO

Neutrófilos

Cadherinas Vitronectina Fibronectina Integrinas

Origen de las Células Endoteliales Circulantes

Soluble ICAM

Cocaine Controls0

200

400

600

800

p<0.0001

sICA

M (n

g/m

l)

MCP-1

Cocaine Controls0

100

200

300

400

p<0.0003

MC

P-1

(pg/

ml)

Niveles de FvW en el sobrenadante del cultivo

Expresión de factor von Willebrand y factor tisular en CE expuestas a plasma de usuarios crónicos de cocaína

P = 0,0021

NORMAL COCAINA

Interacción de las plaquetas con el endotelio inducida por exposición de las CE a plasma de usuarios crónicos de cocaína

Ve-Cadherina Control

Ve-Cadherina BTCP

Adhesión plaquetaria Control

Adhesión plaquetaria BTCP

Adhesión de plaquetas a CE expuestas a análogo de cocaína (BTCP)

CML

MCP-1

Monocito

SDF-1α

Célula progenitora

Colágeno

CE

MonocitoPlaqueta

MCP-1CD40L

IL-1β

CMLCE CML

Monocito

Plaqueta

P-selectina RANTESPF4

Blood 2005; 105: 924

RANTES

Cocaína Controles0

2

4

6

8

10

P: 0.024

RANT

ES (n

g/m

L)

NAP-2

Cocaína Controles0

50

100

150

200

250 p: 0.028

NAP-

2 (n

g/m

L)

Porcentaje de hipoperfusión: 8.5%

Porcentaje de hipoperfusión: 45%

Score severidad: 16 35 48Extensión: 25% 62% 83%

Correlación entre el grado de hipoperfusión y marcadores de daño endotelial e inflamación

0 10 20 30 400

5

10

15

r: 0.53p: 0.01

Global hypoperfusion (%)

RA

NTE

S (n

g/m

L)

0 20 40 60 800

5

10

15

r: 0.41p: 0.05

Prefrontal hypoperfusion (%)R

AN

TES

(ng/

mL)

Consumo de cocaína

Activación de la

Hemostasia

Disfunción endotelial

Interacción Activación

de las Plaquetas

Cambio fenotipo CE

Aterotrombosis

Isquemia de órganos

?

sICAM

Controles Diabeticos0

100

200

300

400

500p:0.028

(ng/

ml)

RANTES

Controles Diabéticos0

2

4

6

8

10p < 0,0003

(ng/

ml)

contro

lco

ca0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

UAF

sanas

DM20.0

0.2

0.4

0.6

UAF

GPIIb-IIIa

SDF-1α

GPIbGPVI

Plaqueta en reposo

Célula endotelial

SDF-1α

PSGL-1

P-sel

Célula endotelial progenitora

Regeneración

CXCR4

CML

Papel de las plaquetas en la regeneración vascular

CML apoptótica

P≤0.0005

En resumen……..• Las plaquetas juegan un papel fundamental no solamente en

las complicaciones tardías de la aterosclerosis sino también son esenciales en su iniciación y progresión.

• La adhesión de las plaquetas a la célula endotelial es crítica en el inicio de la lesión aterosclerótica in vivo.

• Las plaquetas activadas liberan potentes citoquinasproinflamatorias y mitogénicas que contribuyen al reclutamiento de leucocitos/monocitos.

En resumen……..• Por otra parte, evidencia reciente muestra que las plaquetas

también podrían potencialmente participar en mecanismos regenerativos.

• En consecuencia, las plaquetas estarían involucradas en todas las etapas de la enfermedad vascular modulando una serie de procesos procesos patogénicos dinámicos.

• Un mejor conocimiento de los mecanismos que median la interacción de las plaquetas con la célula endotelial y sus consecuencias, es fundamental para la identificación de potenciales blancos terapéuticos.

Agradecimientos

• Depto. Hematología-Oncología , P. Universidad Católica de Chile

– Diego Mezzano

– Claudia Sáez

– Paulina Olivares

– Olga Panes

– Soledad Rodríguez

– Patricia Hidalgo

– Karla Pereira

• Depto. Radiología , P. Universidad Católica de Chile

– Juan Carlos Quintana

– Rodrigo Jaimovich

• Clínica Siquiátrica Universitaria, Universidad de Chile

– Julio Pallavicini

– Carlos Ibáñez

– Mónica Servat

– Jonathan Véliz

• Sección Medicina Nuclear, Hospital Clínico U. de Chile

– Teresa Massardo