Gli anticorpi antifosfolipidi mirano principalmente alla β2-glicoproteina I o alla protrombina: esiste un ruolo per il fosfolipide?
È ormai generalmente accettato che la proteina anticoagulante legata ai lipidi, la β2-glicoproteina I (apolipoproteina H) è necessaria per il legame di molti anticorpi antifosfolipidi in un test ELISA in vitro. Ora sembra che almeno una parte significativa dei pazienti hanno APLA che si legano direttamente agli epitopi su β2-glicoproteina I, anche se se questo è un fenomeno universale rimane controverso. Gli autoanticorpi contro la β2-glicoproteina I tendono ad essere anticorpi a bassa affinità, monoreattivi, specifici per questa molecola anche in assenza di fosfolipidi, purché ci sia un ambiente negativamente carico. Gli anticorpi anti-β2-glicoproteina I sono inoltre diretti verso epitopi che sono stati conservati attraverso le specie, e quindi possono avere un certo significato funzionale. Uno studio ha dimostrato una buona correlazione tra anticorpi anti-cardiolipina e anticorpi anti-β2-glicoproteina I, associazione della catena leggera e sottoclasse IgG, suggerendo la possibilità che in larga misura gli stessi anticorpi siano misurati da entrambi i test. Gli anticorpi alla protrombina possono essere responsabili di una maggiore attività anticoagulante del lupus rispetto agli anticorpi alla β2-glicoproteina I. L’effettiva prevalenza di anticorpi alle altre proteine leganti i lipidi elencate nella tabella 1 rimane da determinare. Uno studio su 22 pazienti con storia trombotica e anticorpi IgG antifosfolipidi ha trovato alti livelli di anti-β2-glicoproteina I in tutti e 22, anticorpi anti-protrombina in 11 (50%), anticorpi anti-proteina S in 12, e anticorpi anti-proteina C in 4 pazienti.
Gli anticorpi che si legano alla β2-glicoproteina I, come gli anticoagulanti del lupus, sembrano correlare meglio con la morbilità nella sindrome antifosfolipidica rispetto alla gamma generale degli anticorpi antifosfolipidi. In almeno uno studio, anti-β2-glicoproteina I correlato con la morbilità meglio di anticorpi anti-protrombina, anche se in uno studio diverso che ha coinvolto 139 pazienti, sia anti-β2-glicoproteina I e anticorpi anti-protrombina sono stati significativamente associati con lo sviluppo di trombosi venosa profonda (p = 0.009 per entrambi).
La β2-glicoproteina I può avere molteplici funzioni anticoagulanti, quindi sembra essere un candidato particolarmente probabile per fornire epitopi funzionali agli anticorpi antifosfolipidi patologici. Per esempio, la β2-glicoproteina I ha dimostrato di inibire l’attivazione per contatto della via intrinseca della coagulazione del sangue, la reazione protrombinasi e l’attivazione del fattore XII indotta dalla lipoproteina lipasi. La β2-glicoproteina I può anche essere coinvolta nelle interazioni monocito-endoteliale. Un rapporto ha suggerito che la β2-glicoproteina I neutralizza l’attività anticoagulante della proteina C attivata, anche se le prove del nostro laboratorio e di altri suggeriscono il contrario: che interferisce con l’inibizione della proteina C cofattore, la proteina S, che serve come un ulteriore cofattore anticoagulante in questo sistema.
Data la crescente evidenza, quindi, che gli anticorpi antifosfolipidi patologici sono diretti contro epitopi sulla β2-glicoproteina I e possibilmente altre proteine leganti i lipidi, i fosfolipidi sono irrilevanti nella sindrome antifosfolipidica? La risposta è chiaramente no, poiché gli ambienti fosfolipidici unici possono fornire una modulazione critica delle strutture proteiche da cui dipendono le funzioni anticoagulanti e/o il legame degli anticorpi. Roubey et al. hanno dimostrato che gli anticorpi antifosfolipidi dipendenti dalla β2-glicoproteina I sono anticorpi a bassa affinità che richiedono un legame bivalente alla β2-glicoproteina I densamente impacchettata, per ottenere una rilevazione ottimale in un ELISA. C’è un legame relativamente povero di questi anticorpi alla β2-glicoproteina I in fase fluida e un legame notevolmente migliorato quando la β2-glicoproteina I è complessata a micelle fosfolipidiche. Infatti, i saggi che rilevano le interazioni autoanticorpali con la β2-glicoproteina I in assenza di fosfolipide dipendono dall’uso di piastre di polistirene γ-irradiate che, come il fosfolipide, forniscono una superficie di fondo per l’antigene che contiene una carica negativa. Dal momento che non c’è plastica γ-irradiata nei vasi, si può sostenere che il test standard anticardiolipina, in cui la β2-glicoproteina I è complessata al fosfolipide, può fornire un test molto simile e più fisiologico per questi autoanticorpi che il test specifico per la β2-glicoproteina I. Una simile dipendenza dal fosfolipide o dal polistirene caricato negativamente è stata descritta nella rilevazione di anticorpi con specificità per la protrombina.
Un’ulteriore prova della dipendenza dal fosfolipide degli anticorpi della β2-glicoproteina I è stata fornita da Hunt e Krilis, che hanno identificato una forma troncata della β2-glicoproteina I che era tagliata a Lys317/Thr318, un potenziale sito di scissione della trombina. Gli autoanticorpi di pazienti con malattia autoimmune sono risultati non reattivi con questa proteina accorciata e non hanno aderito alla cardiolipina. Successivamente, lo stesso gruppo ha identificato una regione nel quinto dominio della β2-glicoproteina I che contiene sia il sito di legame ai fosfolipidi che una regione riconosciuta dagli anticorpi anti-cardiolipina.
I fosfolipidi possono svolgere un ruolo critico nella rilevazione degli autoanticorpi specifici per le proteine che legano i lipidi in due modi: o modificando l’ambiente per consentire una maggiore densità dell’antigene o modificando l’antigene per promuovere una conformazione favorevole al legame anticorpale. Nel primo caso, la migliore individuazione dell’anticorpo nel contesto di un ambiente fosfolipidico può o non può essere legata alla patogenicità dell’anticorpo. Nel secondo caso, sembra più probabile che la conformazione che seleziona gli anticorpi patologici sia legata a un’importante conformazione funzionale della molecola.
Roubey et al. hanno dimostrato che una migliore rilevazione degli anticorpi alla β2-glicoproteina I utilizzando piastre di polistirene ossidato può essere associata a una maggiore densità della β2-glicoproteina I che sembra impacchettare in modo più efficiente su una superficie caricata negativamente, fornendo un modello migliore per le interazioni tra anticorpi bivalenti. In studi simili utilizzando la protrombina, Galli et al. hanno trovato una maggiore rilevazione di anticorpi alla protrombina quando lo sfondo era fosfatidilserina invece di plastica ossidata, e in questo caso la differenza non sembra essere dovuta ad una maggiore densità dell’antigene. Pierangeli et al. hanno inoltre osservato che i fosfolipidi possono essere critici per la funzione anticoagulante lupica degli anticorpi anti-trombina.
È stato suggerito dagli studi molecolari di Ichikawa e collaboratori che la β2-glicoproteina I espone un epitopo altrimenti criptico in presenza di fosfolipide. Ulteriori prove della modulazione indotta dai fosfolipidi della conformazione della β2-glicoproteina I sono state fornite da studi spettroscopici. La cardiolipina, che forma un reticolo cristallino esagonale sia in ambiente anidro che acquoso e la β2-glicoproteina I, che contiene il 46% di struttura a fogli β-pleati nella sua forma purificata, sono entrambi significativamente alterati quando sono legati insieme. Nel caso della β2-glicoproteina I, l’organizzazione del foglio β-pleato diminuisce dal 46 al 23%.
Sembra quindi evidente che i fosfolipidi possono essere intrinseci alle interazioni delle proteine anticoagulanti e degli autoanticorpi sia ancorando e aumentando la densità superficiale di almeno alcune di queste proteine sia alterando la loro conformazione in modi che possono essere importanti sia per le loro funzioni emostatiche o anticoagulanti sia per la capacità degli anticorpi patologici di legarle. Ne consegue che diversi ambienti di membrana fosfolipidica, creati da vari stati patologici o gradi di attivazione immunitaria, potrebbero avere effetti profondi sulla patogenicità degli anticorpi antifosfolipidi. Per esempio, la struttura e la lunghezza delle catene di acidi grassi nei fosfolipidi possono giocare un ruolo critico nel legame dei sieri umani in un ELISA antifosfolipidi, con un legame preferenziale degli autoanticorpi al fosfatidiglicerolo C18:1, e gli anticorpi antifosfolipidi possono avere una maggiore affinità per la lisofosfatidiletanolamina rispetto alla fosfatidiletanolamina. Un’ampia letteratura che suggerisce la complessità nelle preferenze dei fosfolipidi dei sieri clinici contenenti anticorpi antifosfolipidi deve ancora essere legata al riconoscimento in evoluzione che molti, se non la maggior parte di questi anticorpi riconoscono specifiche proteine leganti i lipidi nel contesto di queste specificità dei fosfolipidi. Come rivisto da Rauch e Janoff, i dati preliminari suggeriscono che i chinogeni mediano il legame degli anticorpi alla fosfatidiletanolamina, la protrombina e/o l’annexina V possono essere i bersagli degli anticorpi antifosfatidilserina, e gli anticorpi che legano gli eritrociti possono riconoscere un antigene complesso che coinvolge la fosfatidilcolina .
I fosfolipidi anionici, lo sfondo favorevole più comune per promuovere il legame dei sieri antifosfolipidi, sono normalmente assenti dalla superficie extracellulare delle membrane cellulari, ma si ridistribuiscono dai foglietti interni a quelli esterni durante l’attivazione cellulare o nelle prime fasi della morte cellulare programmata (apoptosi). Si è scoperto che gli anticorpi antifosfolipidi si legano specificamente ai timociti apoptotici ma non a quelli vitali in un modo dipendente dalla β2-glicoproteina I. Inoltre, i fosfolipidi caricati negativamente esposti, come la fosfatidilserina, sono ritenuti potenti procoagulanti di superficie, un fenomeno che è migliorato dalla proteina legante la fosfatidilserina, l’annexina V, che è stata trovata legata direttamente alla superficie esterna delle bolle apoptotiche.
I risultati suggeriscono che la controversia che circonda se gli anticorpi antifosfolipidi riconoscono solo le proteine leganti i fosfolipidi, o talvolta si legano al solo fosfolipide o ad un antigene complesso può essere spuria. In vivo, le proteine che regolano la coagulazione sono in stretta associazione con i fosfolipidi e possono essere strettamente complessate durante gli eventi emostatici. Prendendo di mira il fosfolipide o le proteine cofattrici prossimali, gli anticorpi eterogenei possono interferire con i ruoli di entrambi nella coagulazione.