Patofyziologie imunitní trombocytopenie, nové aspekty

Prof. MUDr. Tomáš Kozák, Ph.D., Interní hematologická klinika 3. LF Univerzity Karlovy vPraze a FN Královské Vinohrady.

Patogeneze imunitní trombocytopenie (ITP) má několik složek a úrovní. Na jedné straně jde o výsledek zvýšené a předčasné destrukce trombocytů voběhu na imunitním podkladě, ta je způsobena nerovnováhou(poruchou) komunikace mezi jednotlivými složkami imunitní odpovědi. Druhým mechanismem je relativně snížená trombopoeza v kostní dřeni, sporuchou proliferace a dysfunkcí megakaryocytů.

Autoprotilátky vpatogenezi ITP

Produkce autoprotilátek proti specifickým povrchovým glykoproteinům destičkového povrchu je klíčový krok vdestrukci trombocytů u ITP. Většina těchto protilátek je typu IgG, ale lze prokázat také protilátky patřící do skupiny IgM nebo IgA. Specifita těchto protilátek může být u ITP heterogenní, protilátky mohou být namířeny proti jednomu, dvěma nebo i více antigenům destičkového povrchu, nicméně většina autoprotilátek u ITP je namířena proti povrchovým destičkovým glykoproteinům (GP) GPIIb/IIIa, GPIb/IX, případně GPIa/IIa. Přitom konformace GPIIb/IIIa není, na rozdíl od GPIb/IX, stabilní. Jak struktura protilátek u ITP, tak zejména B lymfocyty, které protilátky produkují, vykazují známky klonální restrikce vůči omezenému antigennímu repertoáru. Klonální expanze B lymfocytů pod antigenním tlakem je nejpravděpodobnějším mechanismem vzniku těchto protilátek. Podobně byla prokázána určitá restrikce vtěžkém řetězci (VH3-30) u případů sekundární ITP (například u SLE nebo CVID). Některé vlastnosti autoprotilátek u ITP navíc vedly kteorii, že ztráta tolerance nemusí být u ITP jen na úrovni regulačních T lymfocytů, tak jako se předpokládá u většiny autoimunitních onemocnění, ale může kní docházet přímo na úrovni B lymfocytů. Na poruše rovnováhy vkompartmentu B lymfocytů se pravděpodobně také podílejí zvýšená exprese faktoru aktivujícího B lymfocyty (BAFF- B cell-activating factor) a proliferaci indukující ligand (APRIL- a proliferation inducing ligand). U obou byl prokázán pozitivní účinek na přežití a diferenciaci B lymfocytů.
Voblasti účinku autoprotilátek, jejich specifity a důsledků pro léčbu ITP se vposlední době objevilo několik novinek. Především několik týmů publikovalo poznatky o specifickém působení protilátek namířených proti komplexu GP Ib/IX. Protilátky namířené proti tomuto antigenu se u ITP vyskytují u menšího počtu pacientů, zhruba u 20-40 %, ovšem patofyziologie jejich působení je odlišná od běžnějších protilátek anti-GPIIb/IIIa (70-80 % případů ITP). Destrukce trombocytů snavázanými protilátkami byla považována za poměrně uniformní proces, kdy se na trombocyt navázaná protilátka, ve velké většině IgG třídy, svým Fc koncem váže na příslušný receptor Fcγ tkáňového makrofágu monocytomakrofágového systému, například FcγRIIb nebo FcγRIIIa. Nejčastěji ktomu dochází ve slezině, tam nakonec dojde kingesci trombocytu a jeho konečné destrukci. Stímto univerzálním mechanismem destrukce trombocytu počítají také základní terapeutické snahy u ITP. Glukokortikoidy působí supresi fagocytární aktivity makrofágů, kde je vysoká exprese glukokortikoidních receptorů. Tento mechanismus na buněčné úrovni způsobuje, že je inhibována fagocytóza a produkce volných kyslíkových radikálů v makrofágu. Dále působí glukokortikoidy snížení produkce protilátek. Intravenózně podané imunoglobuliny (IVIG) ve vysoké dávce působí kompetitivní inhibicí aktivace Fcγ receptorů (FcγR) na monocytech a makrofázích monocytomakrofágového (retikuloendotelového) systému erytrocyty s navázaným imunoglobulinem nebo solubilními imunokomplexy. Podobnou cestou působí protilátka anti-D.

Nyní se množí důkazy o tom, že protilátky namířené proti GPIb působí destrukci trombocytu mechanismem jiným než protilátky anti-GPIIb/IIa, a sice nezávislým na Fcγ receptoru makrofágu. Protilátky anti-GPIb totiž vedou jednak kvyšší expresi P – selektinu, tím kaktivaci trombocytu, jednak kdesialylaci glykoproteinů destičkové membrány, zejména transmembránového uhlovodíkového zbytku GPIbα. Samotná aktivace trombocytu vede ke zkrácení jeho života, pozměněná struktura antigenu GPIb je navíc rychle detekována jinými typy receptorů než Fcγ, zejména tzv. Aswell – Morellovým receptorem hepatocytu. Vpřípadě ITP sautoprotilátkami anti-GPIb tak zanikají trombocyty převážně vjátrech, ale ne působeních jaterních makrofágů, ale přímo vhepatocytech. Tento mechanismus také vysvětluje pomalou nebo žádnou odpověď na léčbu kortikosteroidy a/nebo IVIG u některých pacientů sITP. Sialidáza, která způsobuje desialylaci glykoporoteinů destičkové membrány, je přítomna vtrombocytu vrelativně vysoké koncentraci a je možné ji inhibovat přirozenými nebo syntetickými inhibitory sialydáz. Přirozenou sialydázou je u savců lysozomální neuraminidáza 1 (NEU1). Sialydázy produkuje řada baktérií a virů. Desialylace trombocytů a jejich zkrácené přežívání je prokázaným mechanismem vzniku trombocytopenie u těžkých pneumokových infekcí a u infekce Trypanosoma cruzi (Chagasova choroba), předpokládá se také, že tímto mechanismem vzniká trombocytopenie u infekce virem chřipky. Syntetickými inhibitory sialydáz jsou DANA (2-deoxy-2,3-didehydro-N-acytelneuraminová kyselina) a také oseltamivir nebo peramivir, užívané primárně kléčbě infekce chřipkovým virem A a B. Existuje již také několik kazuistik o efektu oseltamiviru vléčbě refrakterní ITP.
U ITP je studována patofyziologická role T lymfocytů. Jako většina autoimunitních onemocnění vykazuje také imunitní trombocytopenie cytokinový profil odpovídající Th0 nebo Th1, navíc byl u některých případů ITP prokázán přímý cytotoxický efekt CD3+CD8+ buněk na trombocyty a jejich odstraňování zoběhu. Stejně tak byl prokázán vliv CD8+ buněk na snížení proliferace megakaryocytů a snížení produkce trombocytů. Nicméně, nejdůležitějším patofyziologickým mechanismem u ITP ze strany T buněk je porucha regulace voblasti rozpoznávání vlastních antigenů, resp. sebetolerance.
Nerovnováha mezi Th1 a Th2 subpopulacemi lymfocytů, konkrétně převaha Th1 lymfocytů svyšším Th1/Th2 poměrem, je typickou vlastností imunitního systému u aktivní ITP. Bylo prokázáno, že výše Th1/Th2 poměru koreluje saktivitou onemocnění, resp. spočtem trombocytů: čím nižší je jejich počet, tím větší je Th1/Th2 poměr. Th1 lymfocyty produkují řadu prozánětlivých cytokinů, které podporují další složky imunitní odpovědi, nebo mohou přímo indukovat u trombocytu apoptózu (například TNFα – tumor necrosis factor α). Vposlední době se také publikují práce o nových subpopulacích prozánětlivých T lymfocytů, tzv. Th17 (produkující interleukin 17 – IL-17), resp. Th22 (produkující interleukin 22 – IL-22) buněk a jsou určité důkazy o jejich zapojení i do patogeneze ITP.
Důležité místo vpatogenezi ITP zastávají regulační T lymfocyty (Tregs cells). Tyto buňky jsou přítomny primárně vthymu a periferní krvi, jejich fenotyp je většinou CD4+CD25+ (CD127low) Foxp3+ a jsou schopny například inhibovat odpovědi CD4+ a CD8+ buněk, nebo indukovat toleranci prostřednictvím prezentace antigenu dendritickými (antigen prezentujícími – APC) buňkami. Regulační T lymfocyty svou roli vykonávají prostřednictvím přímého mezibuněčného kontaktu nebo interleukinu 10 (IL-10), transformujícího růstového faktoru β (TGF-β), nebo interleukinu 35 (IL-35). Bylo prokázáno, že počet regulačních T lymfocytů je u imunitní trombocytopenie snížen, stejně tak je poškozena jejich regulační funkce. Úspěšná léčba ITP, například kortikosteroidy, intravenózními imunoglobuliny, Rituximabem nebo agonisty TPO receptoru je často spojena skorekcí těchto abnormit. Kromě T lymfocytů se na regulaci imunitní odpovědi u ITP mohou podílet i přímo B lymfocyty mechanismem zcela jiným, než je produkce protilátek. Jde o B lymfocyty sfenotypem CD19+CD24+CD38+, tzv. B regulační lymfocyty (Bregs), které například podporují diferenciaci T regulačních lymfocytů, nebo snižují aktivaci prozánětlivých Th1 buněk. Jejich počet i funkce jsou u aktivní ITP sníženy.
Role monocytomakrofágového systému vpatogenezi ITP
Trombocyty opsonizované protilátkami, zejména IIb/IIIa, jsou vychytávány fagocyty monocytomakrofágového systému prostřednictvím Fc receptoru a předčasně odstraňovány zoběhu. Ovlivnění Fc receptorů makrofágů je cílem terapeutických snah, například vpřípadě intravenózních imunoglobulinů. Fc receptory makrofágů jsou však funkčně heterogenní skupinou, řada znich má imunomodulační efekt. Například již delší dobu je známo, že receptor FcγRIIb aktivuje spíše inhibiční protizánětlivou signální dráhu. Přednostním místem vychytávání trombocytů u ITP je slezina, ale vněkterých případech to jsou také játra (jaterní makrofágy, tak vlastní hepatocyty). Monocytomakrofágový systém zároveň poskytuje dostatečný počet antigen prezentujících buněk (většinou dendritické buňky a makrofágy) kiniciaci celého procesu ITP, stojí tedy na samém konci i začátku patogeneze ITP. Jak bylo však zmíněno výše, nemalou roli vdestrukci trombocytů u ITP způsobené protilátkami Ib mají hepatocyty.
Nedostatečná produkce trombocytů
Imunitní trombocytopenie je výsledkem jak předčasného zanikání trombocytů, tak relativně nedostatečného doplňování chybějících destiček do periferní krve. Nedostatečná reakce kostní dřeně je dána relativním nedostatkem endogenního trombopoetinu a narušením megaryopoezy (dysmegakaryopoeza), zprostředkovaná protilátkami nebo přímo cytotoxickými T lymfocyty (CTL).
Endogenní trombopoetin je glykoproteinový cytokin produkovaný zejména v játrech a je hlavním regulátorem trombopoezy v kostní dřeni. Jak bylo v předchozích kapitolách uvedeno, jde o ligand receptoru c-MPL, který je řazen mezi protoonkogeny, a jako takový podporuje proliferaci, diferenciaci a maturaci megakaryocytů. Na nedostatečnou produkci trombopoetinu (TPO) u ITP upozornily práce, které zjistily, že u ITP je hladina endogenního TPO normální, nebo jen lehce zvýšena ve srovnání s jinými stavy spojenými s trombocytopenií, jako je například těžká aplastická anémie, u níž je hladina TPO v séru zhruba 10x vyšší. Na základě těchto prací byl zahájen výzkum efektu podávání exogenního rekombinantně připraveného trombopoetinu u modelů ITP a pacientů s ITP, který ve výsledku vedl k zavedení druhé generace agonistů TPO receptoru do klinické praxe (viz níže).
Dalším mechanismem, který vede k neefektivní odpovědi kostní dřeně na nedostatek trombocytů v periferní krvi u ITP, je efekt protilátek přímo na megakaryocyt. Studie in vitro jednoznačně prokazují snížení proliferace a maturace megakaryocytů v přítomnosti protilátek proti destičkovým glykoproteinům z lidské plazmy. Zajímavé je, že na dysmegakaryopoeze se může podílet také defekt v apoptózu indukujícím ligandu TRAIL (Tumour necrosis factor – related apoptosis – inducing ligand). Kromě přímého působení protilátek na megakaryocyty byl v kostní dřeni u ITP prokázán i přímý vliv CD8+ T buněk. Podobně jako v případě některých protilátek i zde dochází ze strany CD8+ buněk k přímému negativnímu vlivu na proliferaci a diferenciaci megakaryocytu a v některých případech byla prokázána dysmegakaryopoeza ve spojení s narušením nástupu apoptózy u megakaryocytu.
Literatura
Go RS, Johnston KI, Bruden KC. The association between platelet autoantibody specificity and response top intravenous immunoglobulin G in the treatment of patiens with immune thrombocytopenia. Haematologica 2007;92:283-284.
Detection of circulating B cells producing anti-GPIb autoantibodies in patiens with immune thrombocytopenia. PLoS ONE 2014;9(1):e86943.
Li J, van der Wal DE, Zhu G, et al. Desialylation is a mechanism of Fc-independent platelet clearance and a therapeutic target in immune thrombocytopenia. Nat Commun 2015;6:7737,1-15.
Shao L, Wu Y, Zhou H, et al. Successful treatment with oseltamivir phosphate in a patient with chronic immune thrombocytopenia positive for anti-GPIb/IX autoantibody. Platelets 2015;26:495-7.
Alioglu B, Tasar A, Ozen C, Selver B, Dallar Y. An experience of oseltamivir phosphate (tamiflu™) in a pediatric patient with chronic idiopathic thrombocytopenic purpura: a case report. Pathophysiol Haemost Thromb 2009–10;37:55–58.
Harada-Shirado K, Ikeda K, Furukawa M, et al. Severe immune thrombocytopenia possibly elicited by the anti-influenza viral agent peramivir. Intern Med 2014;53:2369-71.
Grozovsky R, Begonja AJ, Liu K, et al. The Ashwell-Morell receptor regulates hepatic thrombopoietin production via JAK2-STAT3 signaling. Nat Med 2015;21:47-54.
Zhao Z, Yang L, Yang G, et al. Contributions of T lymphocyte abnormalities to therapeutic outcomes in newly diagnosed patients with immune thrombocytopenia. PLoS One 2015;10(5):e0126601.
Zhou H, Qiu JH, Wang T, et al. Interleukin 27 inhibits cytotoxic T-lymphocyte-mediated platelet destruction in primary immune thrombocytopenia. Blood 2014;124:3316-9.
Kozák T. Imunitní trombocytopenie, Maxdorf 2015.