Przeciwciała antyfosfolipidowe głównie celują albo w β2-glikoproteinę I, albo w protrombinę: czy istnieje rola dla fosfolipidu?
Zostało ogólnie przyjęte, że białko antykoagulantu wiążące lipidy, β2-glikoproteina I (apolipoproteina H) jest niezbędna do wiązania wielu przeciwciał antyfosfolipidowych w teście ELISA in vitro. Obecnie wydaje się, że co najmniej znaczna część pacjentów ma APLA, które wiążą się bezpośrednio z epitopami na β2-glikoproteinie I, chociaż to, czy jest to zjawisko uniwersalne, pozostaje kontrowersyjne . Autoprzeciwciała przeciwko β2-glikoproteinie I mają tendencję do bycia przeciwciałami o niskim powinowactwie, monoreaktywnymi, specyficznymi dla tej cząsteczki nawet w przypadku braku fosfolipidu, tak długo jak istnieje ujemnie naładowane środowisko. Przeciwciała przeciwkoβ2-glikoproteinie I są ponadto skierowane na epitopy, które zostały zachowane w różnych gatunkach i dlatego mogą mieć pewne znaczenie funkcjonalne. Jedno badanie wykazało dobrą korelację między przeciwciałem antykardiolipinowym i poziomem przeciwciał anty-β2-glikoproteiny I, asocjacją łańcucha lekkiego i podklasą IgG, sugerując możliwość, że w dużym stopniu te same przeciwciała są mierzone przez oba badania.
Innym wspólnym antygenem białkowym dla przeciwciał antyfosfolipidowych jest protrombina. Przeciwciała przeciwko protrombinie mogą odpowiadać za większą aktywność antykoagulacyjną tocznia niż przeciwciała przeciwko β2-glikoproteinie I . Rzeczywista częstość występowania przeciwciał dla innych białek wiążących lipidy wymienionych w Tabeli 1 pozostaje do ustalenia. W jednym z badań 22 pacjentów z historią zakrzepicy i przeciwciałami antyfosfolipidowymi IgG stwierdzono wysoki poziom przeciwciał przeciwko β2-glikoproteinie I u wszystkich 22, przeciwciał przeciwko protrombinie u 11 (50%), przeciwciał przeciwko białku S u 12 i przeciwciał przeciwko białku C u 4 pacjentów.
Przeciwciała, które wiążą się z β2-glikoproteiną I, jak antykoagulanty tocznia, wydają się lepiej korelować z zachorowalnością w zespole antyfosfolipidowym niż ogólny zakres przeciwciał antyfosfolipidowych zrobić . W co najmniej jednym badaniu, anty-β2-glikoproteina I korelowała z zachorowalnością lepiej niż przeciwciała antyprotrombinowe , chociaż w innym badaniu obejmującym 139 pacjentów, zarówno anty-β2-glikoproteina I, jak i przeciwciała antyprotrombinowe były znacząco związane z rozwojem zakrzepicy żył głębokich (p = 0.009 dla obu) .
β2-glikoproteina I może mieć wiele funkcji antykoagulacyjnych, więc wydaje się być szczególnie prawdopodobnym kandydatem do dostarczania funkcjonalnego epitopu(ów) do patologicznych przeciwciał antyfosfolipidowych. Na przykład, wykazano, że β2-glikoproteina I hamuje kontaktową aktywację wewnętrznej drogi krzepnięcia krwi, reakcję protrombinazy i indukowaną lipazą lipoproteinową aktywację czynnika XII. β2-Glikoproteina I może być również zaangażowana w interakcje monocyt-śródbłonek. Jedno z doniesień sugeruje, że β2-glikoproteina I neutralizuje antykoagulacyjne działanie aktywowanego białka C, chociaż dowody z naszego laboratorium i innych sugerują coś przeciwnego: że zakłóca ona hamowanie kofaktora białka C, białka S, służąc jako dodatkowy kofaktor antykoagulacyjny w tym systemie.
Wobec rosnących dowodów, że patologiczne przeciwciała antyfosfolipidowe są skierowane przeciwko epitopom na β2-glikoproteinie I i prawdopodobnie innych białkach wiążących lipidy, czy fosfolipidy są nieistotne w zespole antyfosfolipidowym? Odpowiedź jest zdecydowanie przecząca, ponieważ unikalne środowiska fosfolipidowe mogą zapewnić krytyczną modulację struktur białkowych, od których zależą funkcje antykoagulacyjne i/lub wiązanie przeciwciał. Roubey i wsp. wykazali, że przeciwciała antyfosfolipidowe zależne od β2-glikoproteiny I są przeciwciałami o niskim powinowactwie, które wymagają dwuwartościowego wiązania z gęsto upakowaną β2-glikoproteiną I, aby osiągnąć optymalne wykrywanie w teście ELISA . Występuje stosunkowo słabe wiązanie tych przeciwciał z β2-glikoproteiną I w fazie płynnej i znacznie lepsze wiązanie, gdy β2-glikoproteina I jest skompleksowana do miceli fosfolipidowych. W rzeczywistości, testy, które wykrywają interakcje autoprzeciwciał z β2-glikoproteiną I przy braku fosfolipidu zależą od użycia płytek polistyrenowych napromieniowanych γ, które, podobnie jak fosfolipid, zapewniają powierzchnię tła dla antygenu, która zawiera ładunek ujemny. Ponieważ w naczyniach nie ma plastiku napromieniowanego promieniami γ, można argumentować, że standardowy test antykardiolipinowy, w którym β2-glikoproteina I jest skompleksowana z fosfolipidem, może zapewnić bardzo podobny i bardziej fizjologiczny test dla tych autoprzeciwciał niż test specyficzny dla β2-glikoproteiny I. Podobna zależność od fosfolipidu lub ujemnie naładowanego polistyrenu została opisana w wykrywaniu przeciwciał o swoistości dla protrombiny .
Dalszych dowodów na zależność przeciwciał β2-glikoproteiny I od fosfolipidu dostarczyli Hunt i Krilis, którzy zidentyfikowali okrojoną formę β2-glikoproteiny I, która została przycięta na Lys317/Thr318, potencjalnym miejscu rozszczepienia trombiny. Stwierdzono, że autoprzeciwciała pochodzące od pacjentów z chorobą autoimmunologiczną nie reagują z tym skróconym białkiem i nie przylegają do kardiolipiny. Następnie ta sama grupa zidentyfikowała region w piątej domenie β2-glikoproteiny I, który zawiera zarówno miejsce wiązania fosfolipidów, jak i region rozpoznawany przez przeciwciała antykardiolipinowe .
Fosfolipidy mogą odgrywać krytyczną rolę w wykrywaniu autoprzeciwciał, które są specyficzne dla białek wiążących lipidy na dwa sposoby: albo przez modyfikację środowiska, aby umożliwić zwiększenie gęstości antygenu, albo przez modyfikację antygenu, aby promować korzystną konformację dla wiązania przeciwciał. W pierwszym przypadku, lepsza wykrywalność przeciwciał w kontekście środowiska fosfolipidowego może, ale nie musi być związana z patogennością przeciwciała. W drugim przypadku wydaje się bardziej prawdopodobne, że konformacja wybierająca patologiczne przeciwciała jest związana z ważną funkcjonalną konformacją cząsteczki.
Roubey i wsp. wykazali, że lepsze wykrywanie przeciwciał przeciwko β2-glikoproteinie I przy użyciu utlenionych płytek polistyrenowych może być związane ze zwiększoną gęstością β2-glikoproteiny I, która wydaje się pakować bardziej efektywnie na ujemnie naładowanej powierzchni, zapewniając lepszy szablon dla dwuwartościowych interakcji przeciwciał . W podobnych badaniach z użyciem protrombiny, Galli i wsp. stwierdzili zwiększone wykrywanie przeciwciał przeciwko protrombinie, gdy tłem była fosfatydyloseryna zamiast utlenionego plastiku, a w tym przypadku różnica nie wydawała się być spowodowana zwiększoną gęstością antygenu . Pierangeli i wsp. zaobserwowali ponadto, że fosfolipidy mogą być krytyczne dla antykoagulacyjnej funkcji przeciwciał przeciw protrombinie w toczniu .
Badania molekularne Ichikawy i współpracowników sugerują, że β2-glikoproteina I odsłania kryptyczny epitop w obecności fosfolipidu. Dodatkowych dowodów na indukowaną przez fosfolipidy modulację konformacji β2-glikoproteiny I dostarczyły badania spektroskopowe. Kardiolipina, która tworzy heksagonalną sieć krystaliczną zarówno w środowisku bezwodnym, jak i wodnym oraz β2-glikoproteina I, która w oczyszczonej postaci zawiera 46% struktury arkusza β-plecionego, ulegają znacznym zmianom, gdy są ze sobą związane. W przypadku β2-glikoproteiny I, organizacja β-pleated arkusz zmniejsza się z 46 do 23% .
Wydaje się więc oczywiste, że fosfolipidy mogą być nierozerwalnie związane z interakcjami białek przeciwzakrzepowych i autoprzeciwciał zarówno przez zakotwiczenie i zwiększenie gęstości powierzchniowej co najmniej niektórych z tych białek i przez zmianę ich konformacji w sposób, który może być ważny zarówno dla ich hemostatycznych lub przeciwzakrzepowych funkcji i zdolności patologicznych przeciwciał do ich wiązania. Wynikałoby z tego, że różne środowiska błon fosfolipidowych, stworzone przez różne stany chorobowe lub stopnie aktywacji immunologicznej, mogą mieć głęboki wpływ na patogenność przeciwciał antyfosfolipidowych. Na przykład, struktura i długość łańcuchów kwasów tłuszczowych w fosfolipidach może odgrywać kluczową rolę w wiązaniu ludzkich surowic w antyfosfolipidowym teście ELISA, z preferencyjnym wiązaniem autoprzeciwciał do C18:1 fosfatydyloglicerolu, a przeciwciała antyfosfolipidowe mogą mieć zwiększone powinowactwo do lizofosfatydyloetanoloaminy w przeciwieństwie do fosfatydyloetanoloaminy. Duża literatura sugerująca złożoność w preferencjach fosfolipidowych surowic klinicznych zawierających przeciwciała antyfosfolipidowe pozostaje do powiązania z rozwijającym się uznaniem, że wiele, jeśli nie większość tych przeciwciał rozpoznaje specyficzne białka wiążące lipidy w kontekście tych specyficzności fosfolipidowych. Zgodnie z przeglądem Raucha i Janoffa, wstępne dane sugerują, że kininogeny pośredniczą w wiązaniu przeciwciał z fosfatydyloetanolaminą, protrombina i / lub aneksyna V mogą być celem przeciwciał przeciwko fosfatydyloserynie, a przeciwciała wiążące erytrocyty mogą rozpoznawać złożony antygen obejmujący fosfatydylocholinę .
Anionowe fosfolipidy, najczęstsze korzystne tło promujące wiązanie surowic antyfosfolipidowych, są normalnie nieobecne na zewnątrzkomórkowej powierzchni błon komórkowych, ale redystrybuują z wewnętrznych do zewnętrznych listków podczas aktywacji komórki lub we wczesnych etapach programowanej śmierci komórki (apoptozy) . Stwierdzono, że przeciwciała antyfosfolipidowe wiążą się specyficznie z apoptotycznymi, ale nie żywotnymi tymocytami w sposób zależny od β2-glikoproteiny I . Ponadto, uważa się, że odsłonięte ujemnie naładowane fosfolipidy, takie jak fosfatydyloseryna, są silnymi prokoagulantami powierzchniowymi, zjawisko to jest łagodzone przez białko wiążące fosfatydyloserynę, aneksynę V, która została znaleziona związana bezpośrednio z zewnętrzną powierzchnią apoptotycznych pęcherzyków .
Znaleziska te sugerują, że kontrowersje wokół tego, czy przeciwciała antyfosfolipidowe rozpoznają tylko białka wiążące fosfolipidy, czy też czasami wiążą się z samym fosfolipidem lub złożonym antygenem, mogą być błędne. In vivo, białka regulujące krzepnięcie są w ścisłym związku z fosfolipidami i mogą być ciasno złożone podczas zdarzeń hemostatycznych. Poprzez ukierunkowanie na fosfolipid lub bliższe białka kofaktora, heterogenne przeciwciała mogą zakłócać rolę obu w krzepnięciu.
.