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