Anti-fosfolipidivasta-aineet kohdistuvat ensisijaisesti joko β2-glykoproteiini I:een tai protrombiiniin: onko fosfolipidillä merkitystä?
On yleisesti hyväksytty, että lipidejä sitova antikoagulanttiproteiini β2-glykoproteiini I (apolipoproteiini H) on välttämätön monien fosfolipidivasta-aineiden sitoutumiselle in vitro ELISA-testissä . Nyt näyttää siltä, että ainakin merkittävällä osalla potilaista APLA:t sitoutuvat suoraan β2-glykoproteiini I:n epitooppeihin, vaikka on edelleen kiistanalaista, onko tämä yleinen ilmiö. β2-glykoproteiini I:n vasta-aineet ovat yleensä matala-affiniteettisia, monoreaktiivisia vasta-aineita, jotka ovat spesifisiä tälle molekyylille myös ilman fosfolipidejä, kunhan negatiivisesti varautunut ympäristö on olemassa. Anti-β2-glykoproteiini I -vasta-aineet kohdistuvat lisäksi epitooppeihin, jotka ovat säilyneet eri lajeissa ja joilla voi siksi olla jonkinlainen toiminnallinen merkitys . Eräässä tutkimuksessa on osoitettu hyvä korrelaatio kardiolipiinivasta-aineiden ja anti-β2-glykoproteiini I -vasta-aineiden tason, kevyen ketjun assosiaatioiden ja IgG-alaluokan välillä, mikä viittaa mahdollisuuteen, että molemmilla määrityksillä mitataan suurelta osin samoja vasta-aineita .
Toinen yleinen proteiiniantigeeni fosfolipidivasta-aineiden vasta-aineille on protrombiini . Protrombiinin vasta-aineet saattavat selittää enemmän lupuksen antikoagulanttiaktiivisuutta kuin β2-glykoproteiini I:n vasta-aineet . Muiden taulukossa 1 lueteltujen lipidejä sitovien proteiinien vasta-aineiden todellinen esiintyvyys on vielä selvittämättä. Eräässä tutkimuksessa, johon osallistui 22 potilasta, joilla oli tromboottinen anamneesi ja IgG-fosfolipidivasta-aineita, todettiin suuri määrä β2-glykoproteiini I:n vasta-aineita kaikilla 22:lla, protrombiinin vasta-aineita 11:llä (50 %), proteiini S:n vasta-aineita 12:lla ja proteiini C:n vasta-aineita 4 potilaalla .
Vasta-aineet, jotka sitoutuvat β2-glykoproteiini I:hen, kuten lupuksen antikoagulantit, näyttävät korreloivan paremmin fosfolipidivasta-aineiden sairastavuuden kanssa fosfolipidivasta-aineoireyhtymässä kuin fosfolipidivasta-aineiden yleinen valikoima . Ainakin yhdessä tutkimuksessa anti-β2-glykoproteiini I korreloi sairastuvuuden kanssa paremmin kuin protrombiinivasta-aineet , vaikka eri tutkimuksessa, johon osallistui 139 potilasta, sekä anti-β2-glykoproteiini I että protrombiinivasta-aineet olivat merkitsevästi yhteydessä syvän laskimotromboosin kehittymiseen (p = 0.009 molemmille) .
β2-Glykoproteiini I:llä voi olla useita antikoagulanttitoimintoja, joten se vaikuttaa erityisen todennäköiseltä ehdokkaalta, joka voi tarjota funktionaalisen epitoopin tai funktionaalisia epitooppeja patologisille fosfolipidivasta-aineille. Esimerkiksi β2-glykoproteiini I:n on osoitettu estävän veren sisäisen hyytymisreitin , protrombinaasireaktion ja lipoproteiinilipaasin aiheuttaman tekijä XII:n aktivaation kosketusaktivaatiota. β2-glykoproteiini I saattaa myös osallistua monosyyttien ja endoteelin välisiin vuorovaikutuksiin . Eräässä raportissa on esitetty, että β2-glykoproteiini I neutralisoi aktivoidun proteiini C:n antikoagulanttitoimintaa, vaikka laboratoriomme ja muiden tahojen todisteet viittaavat päinvastaiseen: se häiritsee proteiini C:n kofaktorin, proteiini S:n, inhiboimista, joka toimii ylimääräisenä antikoagulanttikofaktorina tässä järjestelmässä .
Kun otetaan huomioon lisääntyvät todisteet siitä, että patologiset fosfolipidivasta-aineet kohdistuvat β2-glykoproteiini I:n ja mahdollisesti muiden lipidejä sitovien proteiinien epitooppeja vastaan, ovatko fosfolipidit merkityksettömiä fosfolipidivasta-aineita? Vastaus on selvästi kielteinen, sillä ainutlaatuiset fosfolipidiympäristöt voivat muokata kriittisesti proteiinirakenteita, joista antikoagulanttitoiminnot ja/tai vasta-aineiden sitoutuminen riippuvat. Roubey ja muut ovat osoittaneet, että β2-glykoproteiini I:stä riippuvaiset fosfolipidivasta-aineet ovat matala-affiniteettisia vasta-aineita, jotka vaativat bivalentin sitoutumisen tiheästi pakattuun β2-glykoproteiini I:hen, jotta ne voidaan havaita optimaalisesti ELISA-testissä . Nämä vasta-aineet sitoutuvat suhteellisen heikosti β2-glykoproteiini I:hen nestemäisessä faasissa ja sitoutuminen paranee huomattavasti, kun β2-glykoproteiini I on kompleksoitunut fosfolipidimikelleihin. Itse asiassa määritykset, joilla havaitaan autovasta-aineiden vuorovaikutukset β2-glykoproteiini I:n kanssa ilman fosfolipidejä, riippuvat γ-säteilytettyjen polystyreenilevyjen käytöstä, jotka fosfolipidin tavoin muodostavat negatiivisesti varautuneen taustapinnan antigeenille. Koska verisuonistossa ei ole γ-säteilytettyä muovia, voidaan väittää, että vakiomuotoinen kardiolipiinivasta-ainemääritys, jossa β2-glykoproteiini I on kompleksoitunut fosfolipidiin, saattaa olla hyvin samanlainen ja fysiologisempi testi näille autovasta-aineille kuin β2-glykoproteiini I -spesifinen testi. Samanlainen riippuvuus joko fosfolipidista tai negatiivisesti varautuneesta polystyreenistä on kuvattu sellaisten vasta-aineiden havaitsemisessa, joilla on spesifisyys protrombiinia kohtaan.
Lisäistä näyttöä β2-glykoproteiini I:n vasta-aineiden fosfolipidiriippuvuudesta ovat antaneet Hunt ja Krilis, jotka tunnistivat β2-glykoproteiini I:stä typistyneen muodon, joka oli leikattu Lys317/Thr318:n kohdalta, joka on potentiaalinen trombiinin pilkkoutumiskohta. Autoimmuunisairauksista kärsivien potilaiden autovasta-aineiden todettiin olevan reagoimattomia tämän lyhennetyn proteiinin kanssa, eivätkä ne tarttuneet kardiolipiiniin. Myöhemmin sama ryhmä tunnisti β2-glykoproteiini I:n viidennessä domeenissa alueen, joka sisältää sekä fosfolipidin sitoutumiskohdan että alueen, jonka kardiolipiinivasta-aineet tunnistavat .
Fosfolipideillä voi olla kriittinen rooli lipidejä sitoville proteiineille spesifisten autovasta-aineiden havaitsemisessa kahdella tavalla: joko muokkaamalla ympäristöä antigeenin tiheyden lisäämiseksi tai muokkaamalla antigeeniä siten, että se saa aikaan vasta-aineen sitoutumisen kannalta edullisen konformaation. Ensimmäisessä tapauksessa vasta-aineen parempi havaitseminen fosfolipidiympäristössä voi liittyä tai olla liittymättä vasta-aineen patogeenisyyteen. Toisessa tapauksessa näyttää todennäköisemmältä, että patologisille vasta-aineille valikoituva konformaatio liittyy molekyylin tärkeään toiminnalliseen konformaatioon.
Roubey ym. ovat osoittaneet, että β2-glykoproteiini I:n vasta-aineiden parempi havaitseminen hapetettuja polystyreenilevyjä käyttäen voi liittyä β2-glykoproteiini I:n lisääntyneeseen tiheyteen, joka näyttäisi pakkautuvan tehokkaammin negatiivisesti varautuneelle pinnalle tarjoten paremman templaatin bivalenttisten vasta-aineiden vuorovaikutuksille. Vastaavissa tutkimuksissa, joissa käytettiin protrombiinia, Galli et al. havaitsivat, että protrombiinin vasta-aineiden havaitseminen lisääntyi, kun tausta oli fosfatidyyliseriiniä hapettuneen muovin sijasta, ja tässä tapauksessa ero ei näyttänyt johtuvan lisääntyneestä antigeenitiheydestä . Pierangeli ym. ovat lisäksi havainneet, että fosfolipidit saattavat olla kriittisiä protrombiinivasta-aineiden antikoagulanttitoiminnalle .
Ichikawan ja työtovereiden molekyylitutkimuksissa on ehdotettu, että β2-glykoproteiini I paljastaa muuten kryptisen epitoopin fosfolipidin läsnä ollessa . Lisänäyttöä fosfolipidin aiheuttamasta β2-glykoproteiini I:n konformaation modulaatiosta saatiin spektroskooppisilla tutkimuksilla. Kardiolipiini, joka muodostaa kuusikulmaisen kideruudukon sekä vedettömässä että vesipitoisessa ympäristössä, ja β2-glykoproteiini I, joka puhdistetussa muodossaan sisältää 46 % β-pleated sheet -rakennetta, muuttuvat molemmat merkittävästi, kun ne sitoutuvat toisiinsa. β2-glykoproteiini I:n tapauksessa β-pleated sheet -organisaatio vähenee 46 %:sta 23 %:iin.
Näyttää siis ilmeiseltä, että fosfolipidit voivat vaikuttaa olennaisesti antikoagulanttiproteiinien ja autovasta-aineiden vuorovaikutukseen sekä ankkuroimalla ja lisäämällä ainakin joidenkin näistä proteiineista pintatiheyttä että muuttamalla niiden konformaatiota tavoilla, joilla voi olla merkitystä sekä niiden hemostaattisille tai antikoagulanttifunktioille että patologisten vasta-aineiden kyvylle sitoa niitä. Tästä seuraa, että erilaisilla fosfolipidikalvoympäristöillä, joita erilaiset tautitilat tai immuunijärjestelmän aktivoitumisen asteet luovat, voi olla syvällisiä vaikutuksia fosfolipidivasta-aineiden patogeenisyyteen. Esimerkiksi fosfolipidien rasvahappoketjujen rakenteella ja pituudella voi olla ratkaiseva merkitys ihmisen seerumien sitoutumisessa fosfolipidivastaiseen ELISA-testiin, jolloin autovasta-aineet sitoutuvat ensisijaisesti C18:1-fosfatidlyglyseroliin, ja fosfolipidivasta-aineilla voi olla suurempi affiniteetti lysofosfatidyylietanolamiiniin kuin fosfatidyylietanolamiiniin. Laaja kirjallisuus, jonka mukaan fosfolipidivasta-aineita sisältävien kliinisten seerumien fosfolipidipreferenssit ovat monimutkaisia, on vielä yhdistettävä siihen kehittyvään tunnustukseen, että monet, ellei jopa useimmat näistä vasta-aineista tunnistavat spesifisiä lipidejä sitovia proteiineja näiden fosfolipidispesifisyyksien yhteydessä. Kuten Rauch ja Janoff ovat tarkastelleet, alustavat tiedot viittaavat siihen, että kininogeenit välittävät vasta-aineiden sitoutumista fosfatidyylietanoliamiiniin, protrombiini ja/tai annexiini V voivat olla fosfatidyyliseriinivasta-aineiden kohteita, ja erytrosyyttejä sitovat vasta-aineet voivat tunnistaa monimutkaisen antigeenin, johon liittyy fosfatidyylikoliini .
Anioniset fosfolipidit, yleisin suotuisa tausta, joka edistää fosfolipidivastaisten seerumien sitoutumista, puuttuvat normaalisti solukalvojen solunulkoiselta pinnalta, mutta ne jakautuvat uudelleen sisemmiltä lehdiltä ulommille joko solun aktivoituessa tai ohjelmoidun solukuoleman (apoptoosin) varhaisvaiheissa . Fosfolipidivasta-aineiden on havaittu sitoutuvan spesifisesti apoptoottisiin mutta ei elinkelpoisiin kymosyytteihin β2-glykoproteiini I:stä riippuvaisella tavalla . Lisäksi altistuneiden negatiivisesti varautuneiden fosfolipidien, kuten fosfatidyyliseriinin, ajatellaan olevan voimakkaita pinnan prokoagulantteja, ja tätä ilmiötä lievittää fosfatidyyliseriiniin sitoutuva proteiini annexin V, jonka on havaittu sitoutuvan suoraan apoptoottisten verihiutaleiden ulkopintaan.
Tulokset viittaavat siihen, että kiista siitä, tunnistavatko fosfolipidivasta-aineet vain fosfolipidejä sitovia proteiineja vai sitoutuvatko ne joskus pelkkiin fosfolipideihin vai kompleksiseen antigeeniin, voi olla virheellinen. In vivo hyytymistä säätelevät proteiinit ovat läheisessä yhteydessä fosfolipidien kanssa, ja ne voivat olla tiukasti kompleksissa hemostaattisten tapahtumien aikana. Kohdistumalla joko fosfolipidiin tai läheisiin kofaktoriproteiineihin heterogeeniset vasta-aineet voivat häiritä molempien tehtäviä hyytymisessä.