Anti-fosfolipid antistoffer er primært rettet mod enten β2-Glycoprotein I eller Prothrombin: Er der en rolle for fosfolipid?
Det er blevet almindeligt accepteret, at det lipidbindende antikoagulerende protein, β2-glycoprotein I (apolipoprotein H), er nødvendigt for bindingen af mange antifosfolipidantistoffer i en in vitro ELISA-assay . Det ser nu ud til, at i det mindste en betydelig del af patienterne har APLA, som binder direkte til epitoper på β2-glykoprotein I, selv om det fortsat er kontroversielt, om dette er et universelt fænomen . Autoantistoffer mod β2-glycoprotein I har tendens til at være monoreaktive antistoffer med lav affinitet, der er specifikke for dette molekyle, selv i fravær af fosfolipid, så længe der er et negativt ladet miljø. Anti-β2-glycoprotein I-antistoffer er desuden rettet mod epitoper, som er bevaret på tværs af arter, og som derfor kan have en vis funktionel betydning . En undersøgelse har påvist en god korrelation mellem anti-cardiolipin-antistof og anti-β2-glycoprotein I-antistofniveau, letkædeassociation og IgG-subklasse, hvilket tyder på muligheden for, at det i vid udstrækning er de samme antistoffer, der måles med begge assays .
Et andet almindeligt proteinantigen for anti-fosfolipidantistoffer er protrombin . Antistoffer mod protrombin kan være ansvarlig for mere lupus antikoagulerende aktivitet end antistoffer mod β2-glycoprotein I . Den faktiske prævalens af antistoffer mod de andre lipidbindende proteiner, der er opført i tabel 1, er endnu ikke fastlagt. En undersøgelse af 22 patienter med trombotisk historie og IgG-antifosfolipidantistoffer fandt høje niveauer af anti-β2-glycoprotein I hos alle 22, anti-protrombinantistoffer hos 11 (50 %), anti-protein S-antistoffer hos 12 og anti-protein C-antistoffer hos 4 patienter .
Antistoffer, der binder til β2-glycoprotein I, ligesom lupus antikoagulanter, synes at korrelere bedre med morbiditet i antifosfolipidsyndromet end den generelle række af antifosfolipidantistoffer gør . I mindst én undersøgelse korrelerede anti-β2-glycoprotein I bedre med morbiditet end antiprotrombinantistoffer , selv om både anti-β2-glycoprotein I- og antiprotrombinantistoffer i en anden undersøgelse med 139 patienter var signifikant forbundet med udvikling af dyb venøs trombose (p = 0.009 for begge) .
β2-Glycoprotein I kan have flere antikoagulerende funktioner, så det synes at være en særlig sandsynlig kandidat til at levere funktionelle epitop(er) til patologiske anti-fosfolipid-antistoffer. Det er f.eks. blevet påvist, at β2-glycoprotein I hæmmer kontaktaktivering af den intrinsiske blodkoagulationsvej , prothrombinasereaktionen og den lipoproteinlipaseinducerede faktor XII-aktivering . β2-glycoprotein I kan også være involveret i monocyt-endothelinteraktioner . En rapport har antydet, at β2-glycoprotein I neutraliserer den antikoagulerende aktivitet af aktiveret protein C , selv om beviser fra vores laboratorium og andre tyder på det modsatte: at det interfererer med hæmning af protein C-kofaktoren, protein S, der tjener som en yderligere antikoagulerende kofaktor i dette system .
I betragtning af de voksende beviser for, at patologiske antiphospholipidantistoffer er rettet mod epitoper på β2-glycoprotein I og muligvis andre lipidbindende proteiner, er fosfolipider så irrelevante i antiphospholipidsyndromet? Svaret er klart nej, da unikke fosfolipidmiljøer kan give en kritisk modulering af de proteinstrukturer, som antikoagulerende funktioner og/eller antistofbinding afhænger af . Roubey et al. har påvist, at β2-glycoprotein I-afhængige antifosfolipidantistoffer er antistoffer med lav affinitet, som kræver bivalent binding til tæt pakket β2-glycoprotein I for at opnå optimal detektion i en ELISA . Disse antistoffer binder relativt dårligt til β2-glycoprotein I i væskefase og har en markant forbedret binding, når β2-glycoprotein I er komplekseret til fosfolipidmiceller. Assays, der påviser interaktioner mellem autoantistoffer og β2-glycoprotein I i fravær af fosfolipid, afhænger faktisk af anvendelsen af γ-strålede polystyrenplader, der ligesom fosfolipid giver en baggrundsoverflade for antigenet, der indeholder en negativ ladning. Da der ikke findes γ-bestrålet plastik i vaskulaturen, kan man hævde, at standardanalysen af anticardiolipin, hvor β2-glycoprotein I er komplekseret med fosfolipid, kan give en meget lignende og mere fysiologisk test for disse autoantistoffer end den β2-glycoprotein I-specifikke test. En lignende afhængighed af enten fosfolipid eller negativt ladet polystyren er blevet beskrevet ved påvisning af antistoffer med specificitet for protrombin .
Et yderligere bevis for fosfolipidafhængigheden af β2-glycoprotein I-antistoffer er blevet leveret af Hunt og Krilis, som identificerede en afkortet form af β2-glycoprotein I, som var klippet ved Lys317/Thr318, et potentielt trombin-spaltningssted. Autoantistoffer fra patienter med autoimmune sygdomme viste sig ikke at være reaktive over for dette forkortede protein, og de klæbede ikke til cardiolipin . Efterfølgende identificerede samme gruppe et område i det femte domæne af β2-glycoprotein I, som både indeholder fosfolipidbindingsstedet og et område, der genkendes af anti-cardiolipin-antistoffer .
Fosfolipider kan spille en afgørende rolle ved påvisning af autoantistoffer, der er specifikke for lipidbindende proteiner, på to måder: enten ved at ændre miljøet for at muliggøre en øget tæthed af antigenet eller ved at ændre antigenet for at fremme en gunstig konformation for antistofbinding. I det første tilfælde kan den forbedrede påvisning af antistoffer i forbindelse med et fosfolipidmiljø være relateret til antistoffets patogenicitet eller ej. I det andet tilfælde synes det mere sandsynligt, at den konformation, der vælger patologiske antistoffer, er relateret til en vigtig funktionel konformation af molekylet.
Roubey et al. har vist, at forbedret detektion af antistoffer mod β2-glycoprotein I ved hjælp af oxiderede polystyrenplader kan være forbundet med øget tæthed af β2-glycoprotein I, der synes at pakke mere effektivt på en negativt ladet overflade, hvilket giver en bedre skabelon for bivalente antistofinteraktioner . I lignende undersøgelser med prothrombin fandt Galli et al. øget påvisning af antistoffer mod prothrombin, når baggrunden var fosfatidylserin i stedet for oxideret plast, og i dette tilfælde syntes forskellen ikke at skyldes øget antigentæthed . Pierangeli et al. har desuden observeret, at fosfolipider kan være afgørende for antiprotrombinantistoffers lupus antikoagulerende funktion .
Det er blevet antydet ved molekylære undersøgelser af Ichikawa og medarbejdere, at β2-glycoprotein I eksponerer en ellers kryptisk epitop i nærvær af fosfolipid . Yderligere beviser for fosfolipid-induceret modulation af β2-glycoprotein I-konformationen blev tilvejebragt ved spektroskopiske undersøgelser. Cardiolipin, som danner et hexagonalt krystalgitter i både vandfri og vandige miljøer, og β2-glycoprotein I, som indeholder 46 % β-foldet bladstruktur i sin oprensede form, ændres begge betydeligt, når de er bundet sammen. I β2-glycoprotein I’s tilfælde falder β-plisseret bladorganisation fra 46 til 23% .
Det synes derfor tydeligt, at fosfolipider kan være iboende i interaktionerne mellem antikoagulerende proteiner og autoantistoffer både ved at forankre og øge overfladetætheden af i det mindste nogle af disse proteiner og ved at ændre deres konformation på måder, der kan være vigtige både for deres hæmostatiske eller antikoagulerende funktioner og for patologiske antistoffers evne til at binde dem. Det ville følge heraf, at forskellige fosfolipidmembranmiljøer, der er skabt af forskellige sygdomstilstande eller grader af immunaktivering, kan have dybtgående virkninger på anti-fosfolipidantistoffers patogenicitet. F.eks. kan fedtsyrekædernes struktur og længde i fosfolipiderne spille en afgørende rolle for bindingen af humane sera i en antifosfolipid-ELISA, idet autoantistoffer fortrinsvis binder til C18:1-fosfatidlyglycerol , og antifosfolipidantistoffer kan have en øget affinitet for lysofosfatidylethanolamin i modsætning til fosfatidylethanolamin . En stor mængde litteratur, der tyder på kompleksitet i fosfolipidpræferencerne hos kliniske sera, der indeholder anti-fosfolipidantistoffer, skal stadig knyttes til den voksende erkendelse af, at mange, hvis ikke de fleste af disse antistoffer genkender specifikke lipidbindende proteiner i forbindelse med disse fosfolipidspecificiteter. Som Rauch og Janoff har gennemgået, tyder foreløbige data på, at kininogener formidler antistoffers binding af antistoffer til fosfatidylethanolamin, prothrombin og/eller annexin V kan være mål for anti-fosfatitidylserin-antistoffer, og erytrocyt-bindende antistoffer kan genkende et komplekst antigen, der involverer fosfatidylcholin .
Anioniske fosfolipider, den mest almindelige gunstige baggrund for at fremme bindingen af antiphospholipidsera, er normalt fraværende fra den ekstracellulære overflade af cellemembraner, men omfordeler sig fra de indre til de ydre folier under enten celleaktivering eller i de tidlige stadier af programmeret celledød (apoptose) . Anti-fosfolipidantistoffer har vist sig at binde specifikt til apoptotiske, men ikke levedygtige thymocytter på en β2-glycoprotein I-afhængig måde . Endvidere menes de udsatte negativt ladede fosfolipider, såsom fosfatidylserin, at være potente overfladeprokoagulerende stoffer, et fænomen, der forbedres af det fosfatidylserinbindende protein, annexin V, som er fundet bundet direkte til den ydre overflade af apoptotiske blærer .
Fundene tyder på, at kontroversen om, hvorvidt anti-fosfolipidantistoffer kun genkender fosfolipidbindende proteiner eller undertiden binder til fosfolipid alene eller et komplekst antigen, kan være falsk. In vivo er koagulationsregulerende proteiner i tæt forbindelse med fosfolipider, og de kan være tæt komplekserede under hæmostatiske hændelser. Ved at målrette sig mod enten fosfolipid eller de nærliggende cofaktorproteiner kan heterogene antistoffer gribe ind i begge dele af koagulationens rolle.