Chapter 10
C H A P T E R 10
Nederlandse Samenvatting
175
S Haemostase A Hartinfarct en beroerte zijn het gevolg van trombi (bloed stolsels) die belangrijke vaten afsluiten en daardoor weefsel beschadiging van hart of hersenen veroorzaken. Op den duur M worden dergelijke trombi in het lichaam opgelost door het fibrinolytisch systeem, een stelsel van E enzymen dat de belangrijkste component van een trombus, namelijk fibrine oplost. Bij het N ontstaan van een trombus speelt het bloedstollingssysteem een belangrijke rol. Dit systeem V bestaat uit een reeks van stollingsfactoren die elkaar kunnen activeren. Het systeem komt op gang als bij beschadiging van de vaatwand weefsel factor in contact komt met het bloed. Het resultaat A van het stollingsproces is de vorming van trombine, een enzym dat in staat is fibrinogeen in T fibrine om te zetten. Onlangs is gebleken dat trombine zelf een mechanisme opgang brengt dat T ervoor zorgt dat het fibrine niet meteen wordt opgelost door het fibrinolytische systeem. I Trombine maakt niet alleen het stolsel, maar beschermt het dus ook. Volgens onze theorie wordt deze beschermende werking vooral veroorzaakt door activatie van trombine activeerbare N fibrinolyse inhibitor (TAFI) door trombine. Het trombine dat voor de activatie van TAFI nodig G is ontstaat via een bepaalde route in het stollingssysteem waarin stollingsfactor XI een essentiële rol speelt. Trombine kan deze route zelf op gang brengen door activatie van factor XI. Wanneer we dit mechanisme zouden kunnen remmen, door bijvoorbeeld de vorming van trombine nodig voor de activatie van TAFI te remmen, de activatie van TAFI door trombine te verhinderen of door de werking van het geactiveerde TAFI te verminderen, zou dat tot gevolg hebben dat het stolsel niet beschermd wordt tegen fibrinolyse en dus sneller zou oplossen. Hierdoor zou na een hartinfarct of beroerte de bloed doorstroming weer sneller op gang gebracht kunnen worden waardoor de schade aan weefsels door afsluiting van het bloedvat door een trombi wordt verminderd.
Doel van de studie Dit onderzoek is in eerste instantie gericht op het mechanisme van de beschermende werking van trombine op een trombi. De vraag is hoe die trombine vorming tot stand komt en hoe, via de activatie van TAFI door trombine, het stolsel beschermd wordt tegen afbraak. In dit proefschrift is beschreven hoe de trombine vorming tot stand komt die leidt tot activatie van TAFI en bescherming van het fibrinestolsel tegen fibrinolyse. 176
TAFI TAFI (trombine activeerbare fibrinolyse inhibitor) remt de fibrinolyse door het verwijderen van carboxy-terminale lysines van fibrine die essentieel zijn voor de binding van plasminogeen aan fibrine en de activatie van plasminogeen. TAFI wordt geactiveerd door trombine gevormd door de stollingscascade. Relatief hoge concentraties trombine zijn nodig voor de activatie van TAFI. Eerder is aangetoond dat deze hoge concentraties trombine gevormd worden door een amplificatie loop in de intrinsieke weg van de stollingscascade. Deze loop wordt opgestart doordat trombine factor XI kan activeren, resulterend in additionele trombine vorming via de
C H A P T E R
intrinsieke weg.
10
TAFI bepalingen In hoofdstuk 2 worden specifieke assays beschreven die zijn ontwikkeld voor de bepaling van TAFI in humaan plasma: een sandwich ELISA voor de bepaling van het TAFI antigeen en een activiteitsassay voor de bepaling van de activiteit van TAFIa in plasma. In een groep gezonde vrijwilligers werden TAFI antigeen en TAFI activiteit bepaald. De verkregen waarden lieten grote individuele verschillen zien en er was een significante correlatie tussen de TAFI waarden en de individuele clot lysis tijden in deze personen. Indien de clot lysis tijden werden gemeten in de aanwezigheid van een antilichaam dat de activatie van factor XI remt was er geen correlatie te zien met TAFI antigeen en activiteit. Dit betekent dat ook in de individuele plasma monsters de intrinsieke amplificatie loop van essentieel belang is voor de activatie van TAFI. Tevens is de concentratie TAFI aanwezig in het plasma van zeer grote invloed op de clot lysis tijd.
De rol van het proteïne C systeem Het proteïne C systeem is een natuurlijk mechanisme dat de vorming van trombine door de stollingscascade afremt. Proteïne C wordt geactiveerd door trombine dat aan trombomoduline is gebonden, een receptor op het oppervlak van endotheel cellen, de cellen die de binnenkant van het bloedvat bekleden. Trombomoduline versterkt niet alleen de activatie van proteïne C door trombine maar ook de activatie van TAFI door trombine. Aangezien actief proteïne C de trombine vorming remt door de inactivatie van factor Va en VIIIa, is het de vraag wat het effect 177
S is van trombomoduline op de activatie van TAFI aangezien TAFI ook door trombine geactiveerd A wordt. Met behulp van de in hoofdstuk 2 beschreven ontwikkelde activiteitsassay voor TAFIa in M plasma zijn in hoofdstuk 3 de karakteristieken van de TAFI activatie bepaald bij verschillende trombomoduline concentraties. Het blijkt dat als er maar weinig trombomoduline aanwezig is E vooral de activatie van TAFI gestimuleerd wordt terwijl bij hogere concentraties N trombomoduline de activatie van proteïne C belangrijker wordt waardoor de trombine vorming V en dus ook de activatie van TAFI geremd wordt. Dit betekent dat remming van fibrinolyse of juist A stimulatie van fibrinolyse mede afhankelijk is van de hoeveelheid trombomoduline op de T endotheel cel. Aangezien in het lichaam de concentratie van trombomoduline sterk afhankelijk is van de diameter van het bloedvat en het bestudeerde weefsel zal de fibrinolyse of verschillende T plaatsen in het lichaam anders gereguleerd worden. Het besef dat deze verschillen mogelijk zijn I draagt bij aan een beter begrip waarom een stolsel juist op een specifieke plaats gevormd wordt N en wat de beste bijbehorende methode van behandeling is. G Proteïne C inhibitor Recentelijk is PCI (proteïne C inhibitor) geïdentificeerd als een zeer goede remmer van het trombine in complex met trombomoduline. Aangezien TAFI ook geactiveerd wordt door het trombine-trombomoduline complex kan PCI mogelijk werken als een remmer van de TAFI activatie. Aan de andere kant kan PCI ook de activatie van proteïne C door trombine in complex met trombomoduline remmen waardoor de vorming van trombine niet geremd wordt en er dus meer TAFI geactiveerd kan worden. In hoofdstuk 4 is beschreven dat beide processen kunnen optreden afhankelijk van de concentratie van trombomoduline. Bij lage concentraties trombomoduline, als trombomoduline voornamelijk de activatie van TAFI stimuleert, remt PCI de activatie van TAFI, terwijl bij hogere concentraties trombomoduline, als de activatie van TAFI geremd is door activatie van proteïne C, remt PCI de activatie van proteïne C en stimuleert daarmee de activatie van TAFI. Het effect van PCI op de fibrinolyse is dus als het ware het omgekeerde van het effect van trombomoduline.
178
Proteïne S Proteïne S is een cofactor in de inactivatie van factor Va en VIIIa door geactiveerd proteïne C (APC), maar heeft daarnaast ook een APC onafhankelijke anticoagulante functie. In hoofdstuk 5 is beschreven dat bij hogere trombomoduline concentraties proteïne S voor de remming van TAFI activatie door APC een essentieel onderdeel van het proteïne C systeem is. Echter ook bij lage concentraties trombomoduline remt proteïne S de activatie van TAFI onafhankelijk van proteïne C. Deze remming is toegescheven aan de APC onafhankelijke anticoagulante functie van proteïne S.
TAFI in bloedplaatjes
C H A P T E R 10
De vorming van een prop van geactiveerde en geaggregeerde bloedplaatjes vormt de eerste stap in het stelpen van een bloeding. De bloedplaatjes prop wordt daarna verstevigd door een netwerk van fibrine draden die gevormd worden door het stollingssysteem. Tijdens de activatie van bloedplaatjes worden verschillende substanties uitgescheiden door de plaatjes die bijdragen aan de vorming van de prop en het fibrine netwerk. In hoofdstuk 6 is beschreven dat TAFI ook in bloedplaatjes aanwezig is en wordt uitgescheiden na activatie van de plaatjes. Dit betekent dat TAFI mogelijk ook een rol speelt tijdens de vroege fase van stolselvorming.
TAFI in angiogenese en tumor groei Angiogenese is de vorming van nieuwe bloedvaatjes. Vooral voor de groei van tumoren is angiogenese belangrijk om de tumor van voldoende zuurstof en voedingsstoffen te voor zien. Een veelbelovende behandeling van tumoren is dan ook de behandeling met remmers van angiogenese. Endostatine is zo’n remmer van angiogenese echter het werkingsmechanisme is nog niet bekend. In hoofdstuk 7 wordt een mogelijk mechanisme beschreven. Endostatine bevat een carboxy-terminale lysine die belangrijk is voor de binding en activatie van plasminogeen. Verwijdering van deze lysine door actief TAFI remde niet alleen de stimulatie van plasmine vorming door endostatine maar ook de anti-angiogene werking van endostatine. Aangezien stolling en fibrinolyse belangrijke processen zijn die zorgen voor de vorming en afbraak van de
179
S extra cellulaire matrix waarlangs de bloedvaatjes gaan groeien, zal verstoring van de balans A tussen stolling en fibrinolyse dit proces remmen. Dit duidt op een mogelijke rol voor TAFI in angiogenese en tumor groei. M E Hemofilie A N In hoofdstuk 8 wordt de rol van TAFI in hemofilie A beschreven. Hemofilie A is een V deficiëntie in stollingsfactor VIII waardoor de trombine vorming via de intrinsieke route is A verstoord. Aangezien activatie van TAFI afhankelijk is van de trombine vorming via deze route is in hemofilie A de activatie van TAFI ook verstoord. Dit betekent dat de bloedingscomplicaties T in patiënten met hemofilie A niet alleen veroorzaakt worden door een verstoorde stolselvorming T maar ook doordat een stolsel nadat het eenmaal is gevormd niet beschermd is tegen afbraak door I het fibrinolytische systeem. Door toevoeging van extra TAFI of door toevoeging van lage N concentraties trombomoduline kon de activatie van TAFI worden vergroot en dit resulteerde in G een normalisatie van de clot lysis tijd in hemofilie A patiënten. Conclusie De vorming van trombine door het intrinsieke stollingssysteem en de activatie van TAFI zijn belangrijk voor de bescherming van een bloedstolsel tegen vroegtijdige afbraak. De regulatie van TAFI activatie is een complex proces waarin met vele andere factoren rekening gehouden moet worden. Echter door een beter inzicht in deze processen te krijgen is het mogelijk om nieuwe therapeutische strategieën te bedenken of om bestaande behandelingsmethodes te verbeteren.
180
