Bernard-Souliers syndrom| Haematologica

Bernard-Souliers syndrom

dec 18, 2021

admin

Bernard-Souliers syndrom (BSS) är en ärftlig, vanligen autosomalt recessiv, trombocytavvikelse som kännetecknas av förlängd blödningstid, stora trombocyter och trombocytopeni.1 1975 rapporterade Nurden och Caen att trombocyter från BSS-patienter saknade ett viktigt glykoproteinkomplex i ytmembranen,2 vilket senare visades vara de ingående underenheterna i glykoproteinkomplexet (GP)Ib-IX-V.3,4 I detta nummer av tidskriften beskriver Savoia och medarbetare 13 patienter med BSS från tio obesläktade familjer med orsakande mutationer i GPIbα, GPIbβ och GPIX, och försöker relatera blödningsfenotypens svårighetsgrad till genotypen.5

Struktur och funktion hos GP Ib-IX-V-komplexet

GPIb-IX-V-komplexet är ett centralt receptorkomplex i hemostas och trombos. Genom att binda von Willebrand Factor (VWF) förmedlar det den initiala kontaktadhesionen av trombocyter till exponerat vaskulärt subendotel eller rupturerat plack i skadade kärl vid höga skjuvningsflöden (>800).6 GPIb-IX-V/VWF-interaktionen är också en kritisk händelse vid djup venös trombos.7 GPIb-IX-V-komplexet består av fyra underenheter, GPIbα disulfidbundet till två GPIbαβ-underenheter, GPIX och GPV i förhållandet 2:4:2:1 respektive (figur 1).8 Varje underenhet innehåller en eller flera, ~24 aminosyror, leukinrika upprepningar, disulfidloopade N- och C-terminala täcksekvenser, en transmembransekvens och en cytoplasmatisk domän. GPIbα innehåller också en mucinliknande domän som höjer den viktigaste ligandbindande domänen som ligger inom de N-terminala 282 resterna. Förutom sin primära roll att binda VWF är denna N-terminala domän av GPIbα en viktig bindningsställe för flera ligander som medierar trombocytinteraktioner med matris och andra celltyper vid trombos och inflammation (figur 1). Andra adhesiva ligander inkluderar P-selectin,9 som uttrycks på ytan av aktiverade trombocyter och aktiverade endotelceller, och leukocytintegrinet αMβ2 (även kallat Mac-1 eller CD11b/CD18).10 Dessa två interaktioner är fundamentala för korsverkan mellan trombocyter och leukocyter, inklusive de som involverar trombocyt- och leukocytderivatmikropartiklar, i både trombos och den samassocierade inflammatoriska reaktionen.11 GPIb-IX-V-komplexet är också en nyckelreceptor för förmedling av trombocytavhängig koagulation, särskilt med avseende på koagulationens intrinsiska väg, och har bindningsställen inom GPIbα:s N-terminala domän för kininogen med hög molekylvikt (HMW), faktorerna XI och XII samt α-trombin.6

GPIb-IX-V spelar också en roll för att bibehålla trombocytans form genom att koppla trombocytans yta till ett submembranöst nätverk av aktinfilament, trombocytmembranskelettet. Detta involverar den centrala delen av GPIbα:s cytoplasmatiska svans, särskilt Phe568 och Trp570, som utgör en bindningsplats för det aktinassocierade proteinet filamin A6. Andra proteiner som är kända för att binda till GPIb-IX-V:s cytoplasmatiska yta, antingen direkt eller indirekt genom bundna bindningspartners, är calmodulin och signalassembleringsproteinet 14-3-3ζ, liksom andra proteiner som potentiellt är involverade i att sprida signaler nedströms från GPIb-IX-V/VWF-engagemanget, t.ex. PI 3-kinas, TRAF4, Hic-5, p47-underenheten av NADPH-oxidas, kinaset från Src-familjen, Lyn och Syk.6,12 Bindning av VWF till GPIb-IX-V-komplexet initierar en signalkaskad som leder till aktivering av trombocytintegrinet αIIbβ3 (GPIIb-IIIa) och trombocytaggregation. Det mest receptorproximala signalprotein som identifierats är Src-familjens kinas, Lyn.13,14 VWF anses vara en svag agonist, där full trombocytaktivering kräver förstärkning av signaler genom tromboxan A2- och ADP-beroende signalvägar.15

Bernard-Souliers syndrom: fenotyp

Bernard-Souliers syndrom kännetecknas kliniskt av en historik av epistaxis, gingivala och kutana blödningar, och blödningar efter trauma. Hos kvinnor kan det också vara förknippat med svår menorrhagi. Den kliniska presentationen omfattar en förlängd blödningstid på huden, trombocytopeni och stora trombocyter på ett perifert blodutstryk, och därför feldiagnostiseras fall av BSS ofta som idiopatisk trombocytopenisk purpura (ITP) i avsaknad av ytterligare klinisk utredning. De kliniska profilerna i de första femtiofem litteraturrapporterna om BSS-patienter/familjer har tidigare rapporterats i detalj.1 BSS-trombocyter kännetecknas av bristfällig ristocetinberoende trombocytagglutination som ett kliniskt laboratoriesurrogat för bedömning av GPIb-IX-V/VWF-interaktion. De ingående underenheterna i GPIb-IX-V-komplexet finns, förutom i mycket sällsynta undantag, antingen i mycket låga nivåer eller är omöjliga att påvisa genom flödescytometri eller genom SDS-gelanalys och Western blotting.1,5 Ett intressant undantag är Bolzano-varianten av BSS, som innefattar en A156V-mutation (figur 2), där trombocyterna uttrycker i stort sett normala nivåer av GPIb-IX-V-komplexet, som dock är dysfunktionellt och inte kan binda VWF.19 Således bör antingen eller både frånvarande ristocetininducerad trombocytaggregation eller frånvarande eller nästan frånvarande GPIb-IX-V-innehåll helst användas för att bekräfta diagnosen BSS.

Förutom dessa avvikelser uppvisar BSS-trombocyter ytterligare funktionella defekter, bland annat ökad membrandeformbarhet, dåligt aggregeringssvar på låga, men inte höga, doser α-trombin och minskad förmåga att stödja trombinbildning under trombocytavhängig koagulation (mindre protrombin omvandlas till trombin).1 Trombocytaggregation mot andra trombocytaggregat, t.ex. kollagen och ADP, är normal i förhållande till trombocyter från en normal individ med samma trombocytavgift. Majoriteten av dessa fenotypiska skillnader i BSS-trombocyter kan förklaras med hjälp av den kända funktionen hos GPIb-IX-V-komplexet. Den mycket dåliga eller uteblivna ristocetininducerade trombocytagglutinationen beror på avsaknaden av GPIb-IX-V-komplexet och därmed VWF-bindningsstället på GPIbα, medan den förlängda blödningstiden på huden förmodligen återspeglar en kombination av denna defekt i kombination med det låga trombocytantalet och minskad trombinproduktion. De stora trombocyterna och det låga trombocytantalet i BSS beror förmodligen på avsaknaden av GPIbα och filamin A-bindningsstället som binder GPIb-IX-V-komplexet till trombocytmembranskelettet, eftersom defekten med stora trombocyter och det låga trombocytantalet, som också förekommer hos BSS-möss (GPIbα-knockout), till stor del räddas genom uttryck av en α-underenhet av GPIb där större delen av den extracytoplasmatiska sekvensen har ersatts av en isolerad domän av α-underenheten av den humana interleukin-4-receptorn men där den cytoplasmatiska sekvensen är normal.20 Avsaknaden av den normala GPIbα-interaktionen med filamin verkar också vara orsaken till den ökade membrandeformbarhet som ses i BSS-trombocyter21. BSS-trombocyternas dåliga respons på α-trombin stämmer överens med bevis för att bindning av α-trombin till GPIbα ökar α-trombins förmåga att aktivera trombocyter via trombinreceptorn PAR-1.6,22 Slutligen stämmer den minskade förmågan hos BSS-trombocyter att stödja trombinbildning överens med att GPIb-IX-V-komplexet har en roll att spela när det gäller att underlätta aktivering av trombocytaktiveringens intrinsiska väg genom att tillhandahålla en trombocytavskiljande bindningsplats för faktorerna XI och XII.6

Bernard-Souliers syndrom: genotyp

Ett stort antal mutationer i GPIbα, GPIbβ och GPIX har nu beskrivits som är orsakande för Bernard-Souliers syndrom (figur 2).16 Dessa inkluderar missense-mutationer, korta deletioner, nonsense-mutationer som resulterar i ett prematurt stoppkodon och mutationer som orsakar en ramförskjutning som också leder till ett prematurt translationellt stoppkodon. Inga mutationer har rapporterats i GPV som är orsakande för BSS, vilket är förenligt med avsaknaden av ett krav på GPV-uttryck för uttryck av de andra subenheterna i GPIb-IX-V-komplexet.6,17,18

Har Bernard-Soulier-syndromets genotyp en korrelation med blödningens allvarlighetsgrad?

I det här numret börjar Savoia och kollegor att ta itu med den spännande frågan om huruvida BSS-genotypen har en korrelation med blödningens allvarlighetsgrad.5 Studier på möss visar ofta att fenotypen kan variera beroende på den genetiska bakgrunden hos den mus där genen har raderats, och därför bidrar andra genetiska skillnader som påverkar hemostas utan tvekan till den markanta variabilitet som ses i blödningstendensen bland BSS-patienter.1,5 Vad som är mindre tydligt är om BSS-genotypen i sig själv också är förknippad med blödningsfenotypens svårighetsgrad. GPIbα är involverad i bindning av flera ligander som är relevanta för olika aspekter av hemostas, inklusive VWF, trombospondin, P-selectin, αMβ2 (Mac-1), trombin, faktor XI, faktor XII och HMW-kininogen, och därför skulle man kunna förutsäga potentialen för skillnader baserade på graden av GPIbα-uttryck jämfört med fullständig frånvaro av GPIbα, eller mellan låga nivåer av normalt GPIbα och liknande låga nivåer av GPIbα med funktionella mutationer i den N-terminala ligandbindande domänen för GPIbα. I Savoias artikel5 är det inte möjligt att bedöma ett övergripande samband mellan genotyp och blödningsfenotyp eftersom de flesta BSS-patienterna i deras studie är ett enda exempel på en specifik genotyp. Det finns dock 5 BSS-patienter i deras studie från tre olika familjer som involverar mutation av GPIX Cys8 (antingen C8R eller C8W) och alla hade en mild blödningsfenotyp. I en tidigare studie som behandlade genotyp/fenotyp i en stor schweizisk familj fann man däremot att 4 BSS-patienter som var homozygota för en N45S-mutation i GPIX hade varierande blödningsrisk23 . Lösningen på frågan om huruvida BSS-genotyp verkligen kan resultera i skillnader i blödningsfenotypens svårighetsgrad väntar förmodligen på mer detaljerade genetiska studier på möss med BSS och större kohortstudier av BSS-patienter.

Fotnoter

Michael Berndt är för närvarande föreståndare för Biomedical Diagnostics Institute i Dublin och professor i experimentell medicin vid Royal College of Surgeons in Ireland, också det i Dublin, Irland. Han är vald ordförande i International Society on Thrombosis and Haemostasis. Han har publicerat över 280 artiklar inom områdena trombos och hemostas och vaskulärbiologi. Robert Andrews är för närvarande docent och chef för laboratoriet för kärlbiologi vid Australian Centre for Blood Diseases (ACBD), Alfred Medical Research and Education Precinct (AMREP), Monash University, Melbourne, Australien. Han har publicerat över 120 artiklar om trombocytreceptorer, ormtoxiner, läkemedelsmål och kliniska defekter och är medlem i nationella och internationella redaktionsgrupper och rådgivande kommittéer. Tack: Författarna är tacksamma för stödet från Science Foundation Ireland och National Health and Medical Research Council of Australia.
Relaterad originalartikel på sidan 417
Finansiella och andra upplysningar som författaren lämnat med hjälp av ICMJE:s (www.icmje.org) Uniform Format for Disclosure of Competing Interests finns tillgängliga tillsammans med den fullständiga texten till denna artikel på www.haematologica.org.