Difetti di espressione per recettori adesivi: Leukocyte Adhesion Deficiency Syndromes (LADs) (Leucociti) Sindrome di Bernard-Soulier (Piastrine) Tromboastenia di Glanzmann (Piastrine)

Principali famiglie di molecole adesive

b2

aL

aD

aX

aM

b1

a1

a4a6

a9

b7

aE

b4

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b3

aIIb

b2

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aIIb

LEUCOCITI

UBIQUITARIE

EPITELI

LEUCOCITIEPITELI

PIASTRINE, LEUC.ALTRE CELLS

ATTIVAZIONE DELL’ADESIVITA’ DELLE INTEGRINE MEDIANTE“INSIDE-OUT” SIGNALING

(A) Integrin architecture and schematic representation of integrin activation. Specific contacts between the ectodomains, the TM, and cytoplasmic domains keep the integrin in its bent conformation. Separation of the integrin legs, TM, and cytoplasmic domains occurs during integrin activation, resulting in an extended integrin conformation. The subunit is shown in green and the β subunit in violet. (B) A closer look at the interacting site (orange rectangle) between the TM and membrane proximal cytoplasmic domains of the and β subunits. The membrane proximal (MP) and distal (MD) NPxY/NxxY motifs within the β tail are indicated. (C and D) Schematic drawings of the integrin-activating proteins talin (C) and kindlin (D). The FERM domains are depicted as balls subdivided into three subdomains, F1 to F3. Kindlins contain a PH domain inserted into the F2 subdomain. Domain sizes are not to scale, and talin is shown as a monomer for simplicity.

In risposta ad un danno a qualsiasi tessuto, sia causato da microorganismi cherilasciano tossine citotossiche o danneggiano le cellule (virus), sia dovuto a traumi oaltre cause che inducono morte cellulare viene messa in atto una risposta stereotipatache coinvolge i sistemi polimolecolari solubili del plasma e diversi tipi di cellule:

L’infiammazione o flogosi

I sintomi più importanti della flogosi (cardinali) sono:• calor (aumento della temperatura locale dovuto all'aumentata

vascolarizzazione)• tumor (gonfiore determinato dalla formazione dell’essudato)• rubor (arrossamento legato all’ aumentato afflusso di sangue nella regione

interessata – iperemia attiva e passiva.• dolor (causato dalla stimolazione di terminazioni sensitivi da parte

dell’essudato o di mediatori che si legano a recettori specifici dei neuroni sensitivi)

• functio laesa (compromissione funzionale della zona colpita)

L’infiammazione è stata definita una “double-edged sword” (spada a doppio taglio)

Agenti patogeni

Danno tessutale

Infiammazione

Uccisione del microorganismo

GUARIGIONE

Mancata uccisione (virus epatite,Micobatteri tubercolosi e lebbra, Protozoi)

Persistenza dell’infiammazione

Danno tessutale, fibrosi,

Agenti non infettivi: i) particelle non degradabili; ii) complessi Ag-Ab; iii) sostanze tossiche

Infiammazione“sterile”

Vi sono 2 principali fasi (e forme) di infiammazione:

Angioflogosi: prevalgono i fenomeni vasculo-essudativi (modificazione del calibro dei vasi, dell’afflusso di sangue al microcircolo, della permeabilità vascolare)

Istoflogosi: accumulo di cellule di diverso tipo nell’interstizio tessutale e reazionedi tipo fibrotico

Le reazioni infiammatorie hanno come sede di sviluppo il microcircolo

Formazione dell’edema in relazione ai cambiamenti della pressione idrostatica e colloido-osmotica

Iperemia attiva:Vasodilatazione arteriolareApertura degli sfinteri pre-capillari

Aumento della permeabilità percontrazione delle cellule endoteliali

Iperemia passiva:Rallentamento del flusso nel letto capillare aperto e dilatato.Compressione della parete venulareda parte del liquido uscito nell’interstizio (essudato o edema essudatizio)

In condizioni normali la salda interazionetra cellule endoteliali non consente ilpassaggio di proteine.Nel distretto arteriolare del capillare,l’elevata pressione idrostatica spingeacqua ed elettroliti nell’interstizio

In condizioni normali la pressione Idrostatica nel distretto venulare del capillareè bassa e prevale la pressione oncotica del plasma che richiama circa il 90% del liquido all’interno del vaso. Il restante 10%del liquido interstiziale viene drenato attra-verso il sistema linfatico

Una serie di mediatori generatiNel corso di reazioni infiammatoriedeterminano importanti modifica-zioni del microcircolo

PECAM-1, JAM.1, CD99

Figura 13.22 - Interazione leucociti/endotelio a stadi successivi.

Dal volume: Pontieri “Patologia Generale” Piccin Nuova Libraria S.p.A.

Figura 13.27 - Schema delle quattro famiglie delle chemiochine.

Dal volume: Pontieri “Patologia Generale” Piccin Nuova Libraria S.p.A.

Figure 1. Role of heparan sulfate in leukocyte entry into sites of inflammation.In response to inflammatory stimuli, such as a bacterial infection, resident macrophages in tissues produce both chemokines (such as interleukin-8) that attract leukocytes into tissues and cytokines (such as tumor necrosis factor, TNF) that trigger the display of preformed P-selectin on the luminal surface of endothelial cells. Cytokines can also induce the expression of E-selectin by endothelial cells (not shown). Endothelial heparan sulfate is depicted as playing an important role in L-selectin binding, in chemokine presentation to chemokine receptors on neutrophils, and in the transportation of chemokines, produced by tissue macrophages (and neutrophils), across the endothelial cell barrier. ICAM, intercellular adhesion molecule; PSGL, P-selectin glycoprotein ligand-1. Parish Nature Immunol. 6:861-862, 2005

This schematic representation shows bent (a), extended (b) and ligand-bound (c) forms of an integrin protein, inserted into the plasma membrane of a cell. The conformational equilibria between each state are regulated either by the binding of cytoskeletal or signalling factors to the intracellular domains (below the membrane) or by ligand binding (blue rectangles). a, In the bent form, the head region points inwards towards the cell surface, and has low affinity for other molecules. b, In the extended form, the head region points away from the surface, allowing it to engage other molecules; the different domains that make up the head region also alter its shape (not shown), increasing the affinity of ligand binding. c, Ligand engagement stabilizes an outward swing of the -subunit (right-hand leg) and potentially allows variable leg separation.

TABLE 1. Integrins expressed by phagocytic cells Integrins Ligands 1 4/1 (CD49d/CD29; VLA-4) Fibronectin, VCAM-1 (CD106) 5/1 (CD49e/CD29; VLA-5) Fibronectin 6/1 (CD49f/CD29; VLA-6) Laminin 2 L/2 (CD11a/CD18; LFA-1) ICAM-1, ICAM-2, ICAM-3, JAM-1 M/2 (CD11b/CD18; CR3; Mac-1) ICAM-1, ICAM-2, C3bi, Fibrinogen, Factor X, High molecular weight kinogen, Filamentous hemagglutinin of bordetella pertussis, Lipophosphoglycan and gp63 of leishmania mexicana, Histoplasma capsulatum, Lipopolysaccharide, glucan, Heparin, Neutrophil inhibitory factor (NIF), Oligodeoxynucleotides, Elastase x/2 (CD11c/CD18; gp150/95) Fibrinogen, Lipopolysaccharide, C3bi D/2 (CD11d/CD18) ICAM-3 3 v/3 (CD51/CD61) Vitronectin, Entactin and other RGD- and KGAGDV containing ECM proteins

, Syk

LAD I

The leukocyte adhesion cascade e le LAD syndromeS

Ley K., Laudanna C. et al. Nature Rev. Immunol. 7:678, 2007

LAD II

LAD III

Difetti di interazioni adesive rappresentano la causa di “Leukocyte AdhesionDeficiency” (LAD) di cui sono conosciute 3 forme

PATOLOGIE DOVUTE AD ALTERAZIONE DELL’ESPRESSIONE DIMOLECOLE ADESIVE PIASTRINICHE

Figura 53.1 - Sequenza dell'emostasi e sistemi coinvolti.

Dal volume: Pontieri “Patologia Generale” Piccin Nuova Libraria S.p.A.

a2b1

aIIb 3b

Difettiva espressione o funzioneNella Tromboastenia di Glanzmann

Difettiva espressione o funzioneNella Sindrome di Bernard-Soulier

Difettiva quantità o struttura nellaMalattia di Von Willebrand

Copyright ©2007 American Society of Hematology. Copyright restrictions may apply.

Clemetson, K. J. Blood 2007;109:393-394

Il recettore per il fattore di von Willebrand

AGGREGOMETRO

PIASTRINENON AGGREGATE

PIASTRINE AGGREGATE

FONTE LUMINOSA

PLASMA NORMALE+RISTOCETINA

Aggregazione(“agglutinazione”)

PLASMA DI PAZIENTE CONMALATTIA DI VW O BERNARD-SOULIER +RISTOCETINA

PLASMA DI PAZIENTE CONMALATTIA DI VW +PLASMA NORMALE+RISTOCETINA

Aggregazione(“agglutinazione”)

PLASMA DI PAZIENTE CONSINDROME DI BERNARD-SOULIER +PLASMA NORMALE+ RISTOCETINA

a2b1

gpIb-IX-V

VWF

collagene

fibronectina

A1

A3

a5b1

aIIbb3

a5b1RGD

gpIb-IX-VaIIbb3

aIIbb3gpIb-IX-V aIIbb3

aIIbb3

FIBRINOGENO

FLUSSO

Fibrinogeno, fibronectina, VWF, CD40ligand

aIIbb3

PRINCIPALI MOLECOLE ADESIVE ESPRESSE DALLE PIASTRINE ED IMPLICATE NELL’ADESIONE E AGGREGAZIONE PIASTRINICA

collagene fibronectina vitronectina

a2b1 a5b1 avb3

ADESIONE

Von Willebrand factor (VWF)

gpIb-IX-V ADESIONE E AGGREGAZIONE

AGGREGAZIONE

CD36

trombospondina

g chain

GPVI

collagene

Figura 53.4 - Aggregazione piastrinica studiata all'aggregometro di Born (curva superiore) e al microscopio elettronico durante la progressione dell'aggregazione.

Dal volume: Pontieri “Patologia Generale” Piccin Nuova Libraria S.p.A.

AGGREGAZIONE PRIMARIA

ADESIONE

SECREZIONE a GRANULI

AGGREGAZIONE SECONDARIA

GENERAZIONE DI SEGNALI ATTIVANTIaIIbb3

“RILASCIO” DI AGGREGANTIENDOGENI

AGGREGANTI ESOGENI

AGGREGANTI ESOGENI

AGGREGANTI ESOGENI

NO

KGD/RGD mimetic

bivalirudin

Usati in PCI: Percutaneous coronary intervention

prasugrel

L’IMPORTANZA DE

L’IMPORTANZA DELL’INTERAZIONE aIIbb3-fibrinogeno nell’aggregazione piastrinica è validata dalla individuazione di farmaci che competono conquesta interazione, inibendo fortemente l’aggregazione piastrinica

TROMBINACATECOLAMINE (a2Rs)PAF

TROMBINAPAF

GENERAZIONE DI SEGNALI ATTIVANTIaIIbb3

TROMBOXANO A2ADP

SECREZIONE a GRANULI

AGGREGAZIONE PRIMARIA

AGGREGAZIONE SECONDARIA

TROMBINACATECOLAMINE (a2Rs)PAF

COLLAGENEVWF

ADESIONE

GENERAZIONE DI SEGNALI ATTIVANTIaIIbb3

AGGREGAZIONE PRIMARIA

TROMBOXANO A2

SECREZIONE a GRANULI

AGGREGAZIONE SECONDARIA

TROMBINACATECOLAMINE (a2Rs)ADPPAF

TROMBINAPAF

TROMBINACATECOLAMINE (a2Rs)ADPPAF

-ASPIRINA

E ALTRIFANS

-

FOSFOLIPIDE

ACIDO ARACHIDONICO

(20:4)LISOFOSFOLIPIDE

PAF ENDOPEROSSIDI(PGG2/PGH2)

TROMBOXANO A2 (TXA2)

PROSTACICLINA (PGI2)

PROSTAGLANDINE (PGE2/PGD2)

FOSFOLIPASI A2

Tromboxan sintetasi

Prostaciclin sintetasi

Prostaglandin sintetasi

CICLOOSSIGENASI

Aciltransferasi

FOSFOLIPIDE

ACIDO ARACHIDONICO

(20:4)

ENDOPEROSSIDI(PGG2/PGH2)

TROMBOXANO A2 (TXA2)

PROSTACICLINA (PGI2)

Aggregante piastrinicoVasocostrittoreBroncocostrittore

Anti-aggregante piastinicoVasodilatatoreBroncodilatatore

CAUSE PRINCIPALI DI TROMBOCITOPENIE

I. DIMINUITA PRODUZIONE DI MEGACARIOCITI• INFILTRAZIONE MIDOLLARE (TUMORI, FIBROSI)• APLASIA MIDOLLARE (ANEMIA APLASTICA, FARMACI, ALCOLISMO)

II. SEQUESTRAZIONE SPLENICA NEGLI IPERSPLENISMI(ipertensione portale, disordini linfo- e mielo-proliferativi)

III. AUMENTATA DISTRUZIONE DI PIASTRINE CIRCOLANTI

CAUSE PRINCIPALI DI TROMBOCITOPATIE

I. DIFETTI DI ADESIONE:• Sindrome di Bernard-Soulier• Malattia di Von Willebrand

II. DIFETTI DI AGGREGAZIONE:Tromboastenia di GlanzmannDifetti di recettori per ADP

III. DIFETTI DI SECREZIONE:• Difettiva attività di ciclo-ossigenasi (congenita; da assunzione di aspirina e altri FANS)•Alterata biogenesi dei granuli (“storage pool defects”: sindrome di Chediack-Higashi e di Hermansky-Pudiak)

IV. DIFETTI DOVUTI A FARMACI(calcio antagonisti, anestetici, certi antibiotici)

V. ALTRI: 1) Sindrome di Wiskott-Aldrich; 2) Sindrome di Scott (difetto di trasportodi fosfatidilserina sulla superficie piastrinica con conseguente ridotta attivazione della coagulazione)