Zespół Bernarda-Souliera (BSS) jest dziedziczną, zwykle autosomalną recesywną, płytkową nieprawidłowością krwawienia, charakteryzującą się wydłużonym czasem krwawienia, dużymi płytkami krwi i trombocytopenią.1 W 1975 roku Nurden i Caen donieśli, że w płytkach krwi pochodzących od pacjentów z BSS brakuje głównego kompleksu glikoprotein błony powierzchniowej,2 następnie wykazano, że są to podjednostki składowe kompleksu glikoprotein (GP)Ib-IX-V.3,4 W tym wydaniu czasopisma Savoia i współpracownicy opisują 13 pacjentów z BSS z dziesięciu niespokrewnionych rodzin z mutacjami sprawczymi GPIbα, GPIbβ i GPIX oraz próbują powiązać ciężkość fenotypu krwawienia z genotypem.5

Struktura i funkcja kompleksu GP Ib-IX-V

Kompleks GPIb-IX-V jest kluczowym kompleksem receptorowym w hemostazie i zakrzepicy. Wiążąc czynnik von Willebranda (VWF), pośredniczy on w początkowej kontaktowej adhezji płytek krwi do odsłoniętego podśródbłonka naczyniowego lub pękniętej blaszki miażdżycowej w uszkodzonych naczyniach przy wysokich wartościach przepływu ścinającego (>800).6 Interakcja GPIb-IX-V/VWF jest również krytycznym wydarzeniem w zakrzepicy żył głębokich.7 Kompleks GPIb-IX-V składa się z czterech podjednostek, GPIbα połączonych disiarczkowo z dwiema podjednostkami GPIbαβ, GPIX i GPV, odpowiednio w stosunku 2:4:2:1 (Figura 1).8 Każda podjednostka zawiera jedną lub więcej, ~24 aminokwasowych, bogatych w leucynę powtórzeń, dwusiarczkowe pętle N- i C-końcowe sekwencje zamykające, sekwencję transmembranową i domenę cytoplazmatyczną. GPIbα zawiera również domenę mucynopodobną wynoszącą główną domenę wiążącą ligand, zlokalizowaną w obrębie N-końcowych 282 reszt. Poza podstawową rolą w wiązaniu VWF, ta N-końcowa domena GPIbα jest głównym miejscem wiązania dla wielu ligandów pośredniczących w interakcjach płytek krwi z macierzą i innymi typami komórek w zakrzepicy i zapaleniu (rysunek 1). Inne ligandy adhezyjne obejmują selektynę P,9 która ulega powierzchniowej ekspresji na aktywowanych płytkach krwi i aktywowanych komórkach śródbłonka, oraz integrynę leukocytów, αMβ2 (określaną również jako Mac-1 lub CD11b/CD18).10 Te dwie interakcje mają zasadnicze znaczenie dla wzajemnych oddziaływań między płytkami krwi i leukocytami, w tym oddziaływań z udziałem mikrocząsteczek pochodzących z płytek krwi i leukocytów, zarówno w zakrzepicy, jak i w towarzyszącej jej odpowiedzi zapalnej.11 Kompleks GPIb-IX-V jest również kluczowym receptorem w mediowaniu krzepnięcia zależnego od płytek krwi, szczególnie w odniesieniu do wewnętrznej drogi krzepnięcia, i posiada miejsca wiązania w N-końcowej domenie GPIbα dla kininogenu o dużej masie cząsteczkowej (HMW), czynników XI i XII oraz α-trombiny.6

Ryc. 1.Kompleks GPIb-IX-V złożony z GPIbα połączonego disiarczkowo z dwiema podjednostkami GPIbβ i niekowalencyjnie związanego z GPIX i GPV. Wiązania disiarczkowe w domenach po obu stronach domen z powtórzeniami bogatymi w leucynę są przedstawione jako ciągłe czarne paski. Zaznaczono położenie sulfatowanych reszt tyrozynowych (Sulfo-Tyr przy 276, 278 i 279 GPIbα), fosforylowanych reszt serynowych (Phospho-Ser) i palmitylowanych reszt Cys GPIbβ i GPIX. C, C-terminus; N, N-terminus; TM, transmembrane domain.

GPIb-IX-V odgrywa również rolę w utrzymaniu kształtu płytki poprzez łączenie powierzchni płytki z submembranową siecią filamentów aktynowych, szkieletem błony płytkowej. Wiąże się to z centralną częścią cytoplazmatycznego ogona GPIbα, szczególnie Phe568 i Trp570, który zapewnia miejsce wiązania dla białka związanego z aktyną, filaminy A.6 Inne białka, o których wiadomo, że wiążą się do cytoplazmatycznej powierzchni GPIb-IX-V bezpośrednio lub pośrednio poprzez związanych partnerów wiążących, to kalmodulina i białko sygnalizacyjne 14-3-3ζ, jak również inne białka potencjalnie zaangażowane w przekazywanie sygnałów w dół łańcucha zaangażowania GPIb-IX-V/VWF, takie jak PI 3-kinaza, TRAF4, Hic-5, podjednostka p47 oksydazy NADPH, kinaza z rodziny Src, Lyn i Syk.6,12 Związanie VWF z kompleksem GPIb-IX-V inicjuje kaskadę sygnałową prowadzącą do aktywacji integryny płytkowej αIIbβ3 (GPIIb-IIIa) i agregacji płytek krwi. Najbardziej proksymalnym receptorowym białkiem sygnałowym jest kinaza z rodziny Src, Lyn.13,14 VWF jest uważany za słabego agonistę, a pełna aktywacja płytek wymaga nasilenia sygnałów poprzez szlaki sygnałowe zależne od tromboksanu A2- i ADP.15

Zespół Bernarda-Souliera: fenotyp

Zespół Bernarda-Souliera klinicznie charakteryzuje się występowaniem epistaksji, krwawień z dziąseł i skóry oraz krwotoków po urazach. U kobiet może być również związany z ciężkim krwawieniem miesiączkowym. Objawy kliniczne obejmują wydłużony czas krwawienia ze skóry, małopłytkowość i dużą liczbę płytek krwi w rozmazie krwi obwodowej, w związku z czym przypadki BSS są często błędnie diagnozowane jako idiopatyczna plamica małopłytkowa (ITP) przy braku dalszych badań klinicznych. Profile kliniczne pierwszych pięćdziesięciu pięciu opisanych w literaturze pacjentów/rodzin z BSS zostały wcześniej szczegółowo opisane.1 Płytki krwi z BSS charakteryzują się upośledzoną aglutynacją płytek zależną od ristocetyny, która jest klinicznym laboratoryjnym surogatem oceny interakcji GPIb-IX-V/VWF. Podjednostki składowe kompleksu GPIb-IX-V są obecne, poza bardzo rzadkimi wyjątkami, na bardzo niskim poziomie lub są niewykrywalne za pomocą cytometrii przepływowej lub analizy SDS-żel i Western blotting.1,5 Jednym z interesujących wyjątków jest wariant Bolzano BSS, obejmujący mutację A156V (ryc. 2), w którym płytki krwi wykazują zasadniczo prawidłowy poziom kompleksu GPIb-IX-V, który jest jednak dysfunkcyjny i nie może wiązać VWF.19 Dlatego do potwierdzenia rozpoznania BSS najlepiej zastosować albo nieobecną agregację płytek indukowaną ristocetyną, albo nieobecną lub prawie nieobecną zawartość GPIb-IX-V.

Rysunek 2.Mutacje (A) GPIbα, (B) GPIbβ i (C) GPIX związane z zespołem Bernarda-Souliera, odwzorowane na strukturę dojrzałego białka, wskazujące na mutacje missense lub krótkie delecje (zielony), mutacje nonsensowne prowadzące do przedwczesnego zatrzymania (czerwony) lub mutacje powodujące przesunięcie ramki prowadzące do zatrzymania (niebieski), oparte głównie na Lanza16 oraz rejestrze i stronie internetowej zespołu Bernarda-Souliera (http://www.bernardsouli-er.org/) i odnośnikach do nich. Mutacje występują również w sekwencjach sygnałowych GPIbβ i GPIX, prowadząc do BSS. Nie ma doniesień o mutacjach w GPV, który nie jest niezbędny do funkcjonalnej ekspresji GPIb-IX.6,17,18 N-końcowe 282 reszty GPIbα stanowią główną domenę wiążącą ligand GPIb-IX-V, z odrębnymi lub częściowo nakładającymi się miejscami interakcji dla wielu ligandów: VWF, trombospondyny, P-selektyny, αMβ2 (Mac-1), trombiny, czynnika XI, czynnika XII i kininogenu HMW. *dziedziczenie autosomalne dominujące. **mutacje wykryte przez Savoia i wsp.5

Oprócz tych nieprawidłowości płytki BSS wykazują dodatkowe defekty funkcjonalne, w tym zwiększoną odkształcalność błon, słabą odpowiedź agregacyjną na niskie, ale nie wysokie, dawki α-trombiny i zmniejszoną zdolność do wspomagania wytwarzania trombiny podczas krzepnięcia zależnego od płytek krwi (mniej protrombiny jest przekształcane w trombinę).1 Agregacja płytek krwi na innych agonistów płytek, takich jak kolagen i ADP, jest prawidłowa w stosunku do płytek krwi pochodzących od normalnego osobnika przy tej samej liczbie płytek krwi. Większość z tych różnic fenotypowych w płytkach BSS można wyjaśnić w kategoriach znanej funkcji kompleksu GPIb-IX-V. Bardzo słaba aglutynacja płytek krwi wywołana ristocetyną lub jej brak wynika z braku kompleksu GPIb-IX-V, a tym samym miejsca wiążącego VWF na GPIbα, podczas gdy wydłużony czas krwawienia ze skóry przypuszczalnie odzwierciedla połączenie tego defektu z niską liczbą płytek krwi i zmniejszoną produkcją trombiny. Duże płytki krwi i niska liczba płytek krwi w BSS są przypuszczalnie spowodowane brakiem GPIbα i miejsca wiążącego filaminę A, która łączy kompleks GPIb-IX-V ze szkieletem błony płytkowej, ponieważ defekt dużych płytek krwi i niska liczba płytek krwi, które również występują u myszy BSS (GPIbα knockout) są w dużej mierze ratowane przez ekspresję podjednostki α-podjednostki α GPIb, w której większość sekwencji zewnątrzcytoplazmatycznej została zastąpiona wyizolowaną domeną podjednostki α ludzkiego receptora interleukiny-4, ale w której sekwencja cytoplazmatyczna jest normalna.20 Brak normalnej interakcji GPIbα z filaminą wydaje się być również przyczyną zwiększonej odkształcalności błony obserwowanej w płytkach BSS.21 Słaba odpowiedź płytek BSS na α-trombinę jest zgodna z dowodami na to, że wiązanie α-trombiny z GPIbα zwiększa zdolność α-trombiny do aktywacji płytek przez płytkowy receptor trombinowy PAR-1.6,22 Wreszcie, zmniejszona zdolność płytek BSS do wspierania generowania trombiny jest zgodna z rolą kompleksu GPIb-IX-V w ułatwianiu aktywacji wewnętrznej ścieżki aktywacji płytek poprzez zapewnienie miejsca wiązania płytek dla czynników XI i XII.6

Zespół Bernarda-Souliera: genotyp

Obecnie opisano dużą liczbę mutacji w GPIbα, GPIbβ i GPIX, które są przyczyną zespołu Bernarda-Souliera (ryc. 2).16 Obejmują one mutacje typu missense, krótkie delecje, mutacje nonsensowne powodujące przedwczesne zatrzymanie kodonu oraz mutacje powodujące przesunięcie ramki, które również prowadzą do przedwczesnego zatrzymania kodonu translacji. Nie odnotowano mutacji w GPV, które byłyby przyczyną BSS, co jest zgodne z brakiem wymogu ekspresji GPV dla ekspresji innych podjednostek kompleksu GPIb-IX-V.6,17,18

Czy genotyp zespołu Bernarda-Souliera koreluje z ciężkością krwawienia?

W tym numerze Savoia i współpracownicy zaczynają zajmować się intrygującym pytaniem, czy genotyp BSS koreluje z ciężkością krwawienia.5 Badania na myszach często wykazują, że fenotyp może się różnić w zależności od tła genetycznego myszy, u której usunięto gen, a zatem inne różnice genetyczne, które wpływają na hemostazę, niewątpliwie przyczyniają się do wyraźnej zmienności obserwowanej w skłonności do krwawień wśród pacjentów z BSS.1,5 Mniej jasne jest to, czy sam genotyp BSS jest również związany z ciężkością fenotypu krwawienia. GPIbα jest zaangażowana w wiązanie wielu ligandów istotnych dla różnych aspektów hemostazy, w tym VWF, trombospondyny, selektyny P, αMβ2 (Mac-1), trombiny, czynnika XI, czynnika XII i kininogenu HMW, a zatem można by przewidzieć możliwość wystąpienia różnic w zależności od stopnia ekspresji GPIbα w porównaniu z jej całkowitym brakiem lub między niskimi poziomami prawidłowej GPIbα a podobnymi niskimi poziomami GPIbα z mutacjami funkcjonalnymi w N-końcowej domenie wiążącej ligand GPIbα. W pracy Savoia,5 nie jest możliwa ocena ogólnej zależności między genotypem a fenotypem krwawienia, ponieważ większość pacjentów z BSS w ich badaniu stanowi pojedynczy przykład określonego genotypu. W ich badaniu znalazło się jednak 5 pacjentów z BSS z trzech różnych rodzin, u których występowała mutacja GPIX Cys8 (albo C8R, albo C8W) i wszyscy mieli łagodny fenotyp krwawienia. Z kolei w poprzednim badaniu dotyczącym genotypu/fenotypu w dużej szwajcarskiej rodzinie stwierdzono, że 4 pacjentów z BSS homozygotycznych dla mutacji N45S w GPIX miało zmienne ryzyko krwawienia.23 Rozstrzygnięcie, czy genotyp BSS może rzeczywiście powodować różnice w ciężkości fenotypu krwawienia, prawdopodobnie czeka na bardziej szczegółowe badania genetyczne u myszy z BSS i większe badania kohortowe pacjentów z BSS.

Przypisy

• Michael Berndt jest obecnie dyrektorem Biomedical Diagnostics Institute w Dublinie i profesorem medycyny eksperymentalnej w Royal College of Surgeons w Irlandii, również w Dublinie, Irlandia. Jest przewodniczącym-elektem International Society on Thrombosis and Haemostasis. Opublikował ponad 280 prac w dziedzinie zakrzepicy i hemostazy oraz biologii naczyń. Robert Andrews jest obecnie profesorem nadzwyczajnym i kierownikiem Laboratorium Biologii Naczyń w Australijskim Centrum Chorób Krwi (ACBD), Alfred Medical Research and Education Precinct (AMREP), Monash University, Melbourne, Australia. Opublikował ponad 120 prac na temat receptorów płytkowych, toksyn wężowych, celów farmakologicznych i wad klinicznych. Jest członkiem krajowych i międzynarodowych rad redakcyjnych i komitetów doradczych. Podziękowania: Autorzy z wdzięcznością przyjmują wsparcie ze strony Science Foundation Ireland oraz National Health and Medical Research Council of Australia.
• Related Original Article on page 417
• Ujawnienia finansowe i inne dostarczone przez autora przy użyciu ICMJE (www.icmje.org) Uniform Format for Disclosure of Competing Interests są dostępne wraz z pełnym tekstem tej pracy na stronie www.haematologica.org.

.