Anti-fosfolipid-antikroppar riktar sig främst mot antingen β2-glykoprotein I eller protrombin: Finns det en roll för fosfolipid?
Det har blivit allmänt accepterat att det lipidbindande antikoagulerande proteinet β2-glykoprotein I (apolipoprotein H) är nödvändigt för bindningen av många antifosfolipida antikroppar i en in vitro ELISA-analys. Det verkar nu som om åtminstone en betydande del av patienterna har APLA som binder direkt till epitoper på β2-glykoprotein I, även om det fortfarande är kontroversiellt om detta är ett universellt fenomen . Autoantikroppar mot β2-glykoprotein I tenderar att vara monoreaktiva antikroppar med låg affinitet som är specifika för denna molekyl även i avsaknad av fosfolipid så länge det finns en negativt laddad miljö. Anti-β2-glykoprotein I-antikroppar är dessutom riktade mot epitoper som har bevarats över artgränserna och därför kan ha en viss funktionell betydelse . En studie har visat att det finns en god korrelation mellan antikroppar mot kardiolipin och antikroppar mot β2-glykoprotein I, lättkedjeassociation och IgG-subklass, vilket tyder på att det är möjligt att samma antikroppar i stor utsträckning mäts med båda testerna .
Ett annat vanligt proteinantigen för antifosfolipidantikroppar är protrombin . Antikroppar mot protrombin kan stå för mer lupus antikoagulerande aktivitet än antikroppar mot β2-glykoprotein I . Den faktiska förekomsten av antikroppar mot de andra lipidbindande proteiner som förtecknas i tabell 1 återstår att fastställa. I en studie av 22 patienter med trombotisk historia och IgG-antifosfolipidantikroppar fann man höga nivåer av anti-β2-glykoprotein I hos alla 22, antiprotrombinantikroppar hos 11 (50 %), antiprotein S-antikroppar hos 12 och antiprotein C-antikroppar hos 4 patienter .
Antikroppar som binder till β2-glykoprotein I, liksom lupus antikoagulantia, tycks korrelera bättre med morbiditet vid antifosfolipidsyndromet än vad det allmänna utbudet av antifosfolipidantikroppar gör . I åtminstone en studie korrelerade anti-β2-glykoprotein I med morbiditet bättre än antiprotrombinantikroppar , även om i en annan studie som omfattade 139 patienter var både anti-β2-glykoprotein I och antiprotrombinantikroppar signifikant förknippade med utvecklingen av djup venös trombos (p = 0.009 för båda) .
β2-Glykoprotein I kan ha flera antikoagulerande funktioner, så det verkar vara en särskilt trolig kandidat för att tillhandahålla funktionella epitop(er) till patologiska antifosfolipidantikroppar. Till exempel har β2-glykoprotein I visat sig hämma kontaktaktivering av den inneboende blodkoagulationsvägen , protrombinasreaktionen och lipoproteinlipasinducerad faktor XII-aktivering . β2-glykoprotein I kan också vara involverat i monocyt-endotelinteraktioner . En rapport har föreslagit att β2-glykoprotein I neutraliserar den antikoagulerande aktiviteten hos aktiverat protein C , även om bevis från vårt laboratorium och andra tyder på det motsatta: att det stör inhiberingen av protein C-kofaktorn, protein S, som fungerar som en ytterligare antikoagulerande kofaktor i detta system .
Med tanke på de ökande bevisen för att patologiska antifosfolipidantikroppar är riktade mot epitoper på β2-glykoprotein I och möjligen andra lipidbindande proteiner, är fosfolipider irrelevanta vid antifosfolipidsyndromet? Svaret är helt klart nej, eftersom unika fosfolipidmiljöer kan ge en kritisk modulering av de proteinstrukturer som antikoagulerande funktioner och/eller antikroppsbindning är beroende av . Roubey et al. har visat att β2-glykoprotein I-beroende antifosfolipid-antikroppar är antikroppar med låg affinitet som kräver bivalent bindning till tätt packat β2-glykoprotein I för att uppnå optimal detektion i en ELISA . Dessa antikroppar binder relativt dåligt till β2-glykoprotein I i vätskefas och binder betydligt bättre när β2-glykoprotein I är komplexerat till fosfolipidmikeller. Tester som påvisar interaktioner mellan autoantikroppar och β2-glykoprotein I i avsaknad av fosfolipid är beroende av att man använder γ-strålade polystyrenplattor som, i likhet med fosfolipid, ger en bakgrundsyta för antigenet som innehåller en negativ laddning. Eftersom det inte finns någon γ-strålad plast i kärlsystemet kan man hävda att standardtestet för antikardiolipin, där β2-glykoprotein I är komplexerat med fosfolipid, kan ge ett mycket likartat och mer fysiologiskt test för dessa autoantikroppar än det β2-glykoprotein I-specifika testet. Liknande beroende av antingen fosfolipid eller negativt laddad polystyren har beskrivits vid detektion av antikroppar med specificitet för protrombin .
Framtida bevis för fosfolipidberoendet av β2-glykoprotein I-antikroppar har tillhandahållits av Hunt och Krilis, som identifierade en trunkerad form av β2-glykoprotein I som var klippt vid Lys317/Thr318, en potentiell trombin-klyvningsplats. Autoantikroppar från patienter med autoimmuna sjukdomar visade sig vara oreaktiva med detta förkortade protein och fastnade inte vid kardiolipin . Därefter identifierade samma grupp en region i den femte domänen av β2-glykoprotein I som innehåller både den fosfolipidbindande platsen och en region som känns igen av antikroppar mot kardiolipin .
Fosfolipider kan spela en kritisk roll vid detektion av autoantikroppar som är specifika för lipidbindande proteiner på två sätt: antingen genom att modifiera miljön för att möjliggöra en ökad täthet av antigen eller genom att modifiera antigenet för att främja en gynnsam konformation för antikroppsbindning. I det första fallet kan den förbättrade upptäckten av antikroppar i en fosfolipidmiljö ha ett samband med antikroppens patogenicitet eller inte. I det andra fallet verkar det mer troligt att den konformation som väljs för patologiska antikroppar är relaterad till en viktig funktionell konformation hos molekylen.
Roubey et al. har visat att förbättrad detektion av antikroppar mot β2-glykoprotein I med hjälp av oxiderade polystyrenplattor kan vara förknippad med ökad täthet av β2-glykoprotein I som tycks packa sig effektivare på en negativt laddad yta, vilket ger en bättre mall för bivalenta antikroppsinteraktioner . I liknande studier med protrombin fann Galli et al. ökad detektion av antikroppar mot protrombin när bakgrunden var fosfatidylserin i stället för oxiderad plast, och i detta fall verkade skillnaden inte bero på ökad antigentäthet . Pierangeli et al. har dessutom observerat att fosfolipider kan vara avgörande för den antikoagulerande funktionen hos antiprotrombinantikroppar mot lupus .
Det har föreslagits i de molekylära studierna av Ichikawa och medarbetare att β2-glykoprotein I exponerar en annars kryptisk epitop i närvaro av fosfolipid . Ytterligare bevis för fosfolipidinducerad modulering av β2-glykoprotein I-konformationen tillhandahölls av spektroskopiska studier. Kardiolipin, som bildar ett hexagonalt kristallgitter i både vattenfri och vattenhaltig miljö, och β2-glykoprotein I, som innehåller 46 % β-plisserad bladstruktur i sin renade form, förändras båda avsevärt när de är bundna till varandra. När det gäller β2-glykoprotein I minskar den β-plisserade bladorganisationen från 46 till 23 % .
Det verkar alltså uppenbart att fosfolipider kan vara inneboende i interaktionerna mellan antikoagulerande proteiner och autoantikroppar, både genom att förankra och öka yttätheten hos åtminstone vissa av dessa proteiner och genom att förändra deras konformation på ett sätt som kan ha betydelse både för deras hemostatiska eller antikoagulerande funktioner och för patologiska antikroppars förmåga att binda dem. Det skulle innebära att olika fosfolipidmembranmiljöer, som skapas av olika sjukdomstillstånd eller grader av immunaktivering, skulle kunna ha djupgående effekter på de antifosfolipida antikropparnas patogenicitet. Exempelvis kan strukturen och längden på fettsyrekedjorna i fosfolipider spela en avgörande roll för bindningen av humana serum i en antifosfolipid-ELISA, med preferentiell bindning av autoantikroppar till C18:1-fosfatidlyglycerol , och antifosfolipidantikroppar kan ha en ökad affinitet för lysofosfatidyletanolamin i motsats till fosfatidyletanolamin . En stor mängd litteratur som tyder på komplexitet i fosfolipidpreferenserna hos kliniska serum som innehåller antifosfolipidantikroppar måste fortfarande knytas till den växande insikten att många, om inte de flesta, av dessa antikroppar känner igen specifika lipidbindande proteiner i samband med dessa fosfolipidspecificiteter. Enligt Rauch och Janoff tyder preliminära uppgifter på att kininogener förmedlar antikropparnas bindning till fosfatidyletanolamin, protrombin och/eller annexin V kan vara måltavlor för anti-fosfatidylserinantikroppar, och erytrocytbindande antikroppar kan känna igen ett komplext antigen som involverar fosfatidylkolin .
Anioniska fosfolipider, den vanligaste gynnsamma bakgrunden för att främja bindningen av antifosfolipidsera, är normalt frånvarande från cellmembranens extracellulära yta, men omfördelas från de inre till de yttre bladbladen under antingen cellaktivering eller i de tidiga stadierna av programmerad celldöd (apoptos) . Antifosfolipidantikroppar har visat sig binda specifikt till apoptotiska men inte livskraftiga tymocyter på ett β2-glykoprotein I-beroende sätt . Dessutom anses de exponerade negativt laddade fosfolipiderna, såsom fosfatidylserin, vara potenta ytprokoagulanter, ett fenomen som förbättras av det fosfatidylserinbindande proteinet annexin V, som har befunnits vara bundet direkt till den yttre ytan av apoptotiska blåsor .
Fyndet tyder på att kontroversen kring huruvida antifosfolipidantikroppar endast känner igen fosfolipidbindande proteiner, eller om de ibland binder till enbart fosfolipid eller till ett komplext antigen, kan vara falsk. In vivo är koagulationsreglerande proteiner i nära förening med fosfolipider och de kan vara tätt komplexerade under hemostatiska händelser. Genom att rikta in sig på antingen fosfolipid eller de närliggande kofaktorproteinerna kan heterogena antikroppar störa bådas roll i koagulationen.