Влияние антитромбоцитарных препаратов на механизмы сепсиса, вызванного Escherichia coli (обзор литературы) (аннотация)Влияние антитромбоцитарных препаратов на механизмы сепсиса, вызванного Escherichia coli (обзор литературы)
Помимо роли в гемостазе, тромбоциты играют важную роль в антиинфекционном ответе и регуляции воспалительной реакции.
Эта антиинфекционная защитная роль тромбоцитов была продемонстрирована их способностью взаимодействовать и активироваться в присутствии многих классов патогенов. Они участвуют в противовирусной защите, в частности, посредством высвобождения хемокина CCL5, способствующего развитию защитной реакции при заражении вирусом денге и вирусом гепатита С. Совсем недавно было описано, что тромбоциты также вовлечены в разрушительный ответ во время инфекции SARS-CoV-2, связанный с аномальной экспрессией определенных генов, что делает тромбоциты гиперреактивными и способствует развитию прокоагулянтного состояния, наблюдаемого у пациентов с COVID-19.
Активация тромбоцитов также может играть важную роль в патофизиологических механизмах некоторых паразитарных инфекций, таких как малярия, где тромбоциты являются ключевым игроком в неврологических осложнениях малярии благодаря своей способности формировать микротромбы. Этот ответ первоначально ограничивает размножение паразитов и оказывает защитное действие на хозяина, но впоследствии становится пагубным, если активация тромбоцитов сохраняется.
Было показано, что во взаимодействии с бактериями участвуют многие рецепторы, расположенные на поверхности тромбоцитов, такие как TLRs, рецептор PAF, FcγRIIA или GPIbα. Во время сепсиса бактерии смогут взаимодействовать с одним или несколькими из этих рецепторов и вызывать активацию тромбоцитов, что может привести к появлению неблагоприятных явлений, таких как возникновение тромбоза или дисрегуляторного воспаления, или благоприятных, с продемонстрированным бактерицидным действием тромбоцитов на определенные штаммы бактерий.
В 2016 году было разработано новое определение сепсиса как "угрожающей жизни дисфункции органов, вызванной дисрегуляцией реакции хозяина на инфекцию" (Singer et al., 2016). Сепсис - это крайне тяжелое состояние, при котором бактерии вызывают активацию гемостаза и, в частности, активацию тромбоцитов во всей сосудистой системе, что приводит к явлению иммунотромбоза, в основе которого лежит неконтролируемое взаимодействие систем воспаления и гемостаза, при этом тромбоциты являются неотъемлемой частью обеих систем.
Одна из бактерий, наиболее часто встречающихся при сепсисе, Escherichia coli, грамотрицательная палочка, была описана как способная вызывать активацию тромбоцитов при сепсисе. Однако до сих пор механизмы, участвующие в этой активации, не были четко установлены из-за их многочисленных характеристик. Предполагается, что в процесс вовлечены многие сигнальные пути. В то же время были опубликованы сообщения об использовании антитромбоцитарных средств при сепсисе для снижения активации тромбоцитов, результаты которых были различными. На сегодняшний день их применение при сепсисе остается спорным. Цель данного обзора - обобщить имеющиеся на сегодняшний день знания о механизмах активации тромбоцитов при сепсисе, вызванном кишечной палочкой, а также представить обновленную информацию о действии антитромбоцитарных средств при данном патологическом состоянии.
Для объяснения тромбоцитопении при сепсисе было предложено множество механизмов. Наиболее вероятной гипотезой остается сочетание нескольких механизмов. Среди прочего, иммуноопосредованная активация тромбоцитов уменьшает продолжительность жизни тромбоцитов, поскольку активированные тромбоциты быстро выводятся из циркуляции. Таким образом, снижение активации тромбоцитов может стать терапевтической мишенью, представляющей интерес для профилактики заболеваемости и летальности у пациентов, страдающих этим заболеванием. Поэтому одна из достаточно очевидных гипотез заключается в том, что, снижая реактивность тромбоцитов, можно уменьшить их взаимодействие с патогенами и вытекающие из этого последствия. Поэтому антитромбоцитарные препараты теоретически могут играть важную роль в улучшении клинического прогноза при сепсисе.
Существует несколько антитромбоцитарных препаратов (АТП), которые оказывают специфическое действие на один из путей активации тромбоцитов. Наиболее часто используемый АТП это аспирин, который ингибирует синтез тромбоксана A2 (TxA2), и ингибиторы пути P2Y12 (клопидогрел, прасугрел и тикагрелор). Другие антитромбоцитарные средства, в частности анти-GpIIbIIIa, специфически ингибирующие агрегацию тромбоцитов, имеют более ограниченные показания к применению и, насколько нам известно, мало изучались в этой области.
Хотя многие исследования оценивали потенциальную пользу АТП при сепсисе, интересующие нас данные были представлены только в двух мета-анализах и одном обзоре литературы, целью которых было определить, оказывает ли прием АТП благотворное влияние на снижение риска смертности при сепсисе (Zhao et al., 2002; Berthet et al., 2010; Vallance et al., 2017). Первый мета-анализ включал 15 исследований, проведенных в период с 2011 по 2016 год, и заключил, что при приеме аспирина до развития сепсиса наблюдалось снижение риска смертности в среднем на 7%, варьируя от 2 до 12% (Trauer et al., 2017). Анализ Ouyang et al., опубликованный в 2019 году, включает 10 исследований.
В обоих мета-анализах авторы указывают на значительную неоднородность между исследованиями. Действительно, хотя результаты, представленные в каждом исследовании, относились к подгруппе пациентов с сепсисом, некоторые из исследований, включенных в эти мета-анализы, не только рассматривали когорты пациентов с сепсисом, но и изучали влияние аспирина на развитие острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС) или острой внебольничной пневмонии. Аналогичным образом, в одних исследованиях изучалось влияние длительного применения аспирина на развитие острого эпизода, а в других - его влияние на смертность во время госпитализации. Однако преимущество приема АТП и аспирина в частности подтверждается этими двумя мета-анализами.
Важно отметить, что в этих клинических исследованиях, посвященных влиянию АТП, не оценивается их потенциальная польза в отношении видов бактерий, ответственных за септическое состояние. Некоторые исследования, в которых рассматривались конкретно представители семейства стафилококков, показали, что аспирин и тикагрелор оказывают большее влияние на Staphylococcus sanguinis, чем на Staphylococcus aureus . Таким образом, эффект антитромбоцитарных средств, по-видимому, зависит от вида бактерий.
Ретроспективное исследование Osthoff et al. (2016) уникально тем, что в нем изучался только эффект аспирина при сепсисе, вызванном Staphylococcus aureus, у госпитализированных пациентов с длительной терапией низкими дозами аспирина или без нее. Интересно, что контрольная популяция состояла из пациентов с сепсисом, вызванным Escherichia coli. Результаты показали значительное снижение смертности при использовании аспирина в группе пациентов с сепсисом, вызванным Staphylococcus aureus. В группе сепсиса, вызванного Escherichia coli, снижения смертности при использовании аспирина не наблюдалось. Однако они объяснили этот результат не неудачей терапии, а гораздо более низким уровнем смертности, чем в группе Staphylococcus aureus, при недостаточной статистической достоверности для оценки этого параметра. Учитывая эти данные, трудно подтвердить возможную благоприятную роль аспирина при сепсисе, вызванном Escherichia coli.
Однако в рандомизированном исследовании 2017 года изучался эффект антитромбоцитарных препаратов при введении здоровым людям очищенного липополисахарида (ЛПС) из Escherichia coli O:113 (Kiers et al., 2017). Прием аспирина в течение 7 дней до введения ЛПС привел бы к усилению воспалительной реакции за счет увеличения выработки провоспалительных цитокинов, не влияя, однако, на выработку противовоспалительных цитокинов. Однако двойная терапия с добавлением ингибитора P2Y12 снижает выработку TNF-α до уровня, сравнимого с плацебо, не снижая, однако, выработку других провоспалительных цитокинов.
Таким образом, тромбоциты могут играть определенную роль в модуляции воспалительного ответа, помимо их прямого бактерицидного эффекта, который может быть изменен приемом антитромбоцитарных препаратов, в частности аспирина. Одной из причин изменчивости реакции тромбоцитов при контакте с различными бактериальными штаммами может быть аффинность связывания с TLR4 и образование комплекса TLR4-sCD14. В этом сигнальном пути важную роль играют и антитромбоцитарные агенты. sCD40L, высвобождаемый из гранул тромбоцитов, способен вызывать увеличение секреции тромбоксана А2 и потенцировать способность тромбоцитов к агрегации. Прием аспирина ингибирует секрецию тромбоксана А2, не влияя на уровень CD40L, тем самым полностью или частично подавляя потенцирующий эффект агрегации тромбоцитов в ответ на низкие дозы тромбина или коллагена.
Считается, что аспирин также ингибирует фосфорилирование легкой цепи миозина, белка, участвующего в изменении структуры актинового цитоскелета тромбоцитов, что позволяет им оставаться в покоящейся конформации. Исследование уровня CD40L у пациентов, получавших различные антитромбоцитарные препараты, показало, что уровень CD40L действительно существенно не изменяется при приеме аспирина, но снижается при приеме ингибитора P2Y12. Также наблюдалось снижение уровня мембранной экспрессии P-селектина и GpIIbIIIa.
При сепсисе CD40L используется в качестве возможного маркера активации тромбоцитов, будучи статистически более высоким в группе пациентов, поступивших в отделение интенсивной терапии, по сравнению с контрольной группой. Эти результаты подтверждают, что sCD40L может быть важным прогностическим маркером при сепсисе, причем его уровень не только повышен у септических пациентов, но и значительно связан со смертностью.
Хотя подавляющее большинство исследований, посвященных влиянию антитромбоцитарных средств при сепсисе, сосредоточено на эффекте аспирина и ингибиторов рецепторов P2Y12 ADP, интересную роль могут сыграть и другие молекулы с иным механизмом действия. В частности, речь идет об ингибиторах PAR-1 (рецепторов, активируемых протеазой) к тромбину, таких как ворапаксар и атопаксар, которые все еще находятся в разработке, и которые, таким образом, позволили бы добиться снижения тромботических событий, связанных с активацией тромбоцитов тромбином, без каких-либо последствий для нормального гемостаза.
Однако, хотя данных о действии этих двух молекул при сепсисе немного, в рандомизированном двойном слепом исследовании было показано, что ворапаксар способен вызывать снижение некоторых маркеров коагуляции, в частности концентрации фрагментов протромбина F1 + 2 и комплексов тромбин-антитромбин (ТАТ) после введения ЛПС здоровым людям. Эта молекула также была способна вызывать снижение уровня антигенного фактора Виллебранда (vWF: Ag) и некоторых провоспалительных цитокинов, в частности TNF- и IL-6. Таким образом, ворапаксар может оказывать благоприятное воздействие при сепсисе не только за счет снижения активации тромбоцитов, но и благодаря своей способности действовать на другие типы клеток.
Моноциты играют фундаментальную роль в активации коагуляции при сепсисе, в частности, за счет значительного высвобождения тканевого фактора, что, как считается, является вторичным по отношению к активации рецепторов PAR-1 на их поверхности. Если мы более конкретно рассмотрим действие этих ингибиторов PAR-1 во время инфекции Escherichia coli, то обнаружим исследование, в котором особенно интересовались действием одной из этих молекул, SCH79797, которая не только вызывает интенсивное образование NETs, но и обладает прямым антибиотическим действием против внешней мембраны Escherichia coli (Aslam et al., 2006). Однако эти эффекты не были бы обнаружены при использовании ворапаксара и, следовательно, не зависели бы от ингибирования PAR-1.
Взаимодействие между тромбоцитами и бактериями представляет собой сложный механизм, варьирующийся в зависимости от вида, и даже в зависимости от различных штаммов, принадлежащих к одному виду. Это относится и к Escherichia coli. Некоторые штаммы демонстрируют низкий уровень взаимодействия с тромбоцитами и вызывают агрегацию тромбоцитов с низкой вероятностью. И наоборот, другие штаммы, распознаваемые с большим сродством определенными рецепторами тромбоцитов, могут подвергать пациента повышенному тромботическому риску из-за их способности вызывать агрегацию тромбоцитов.
Антитромбоцитарные препараты могут играть важную роль в лечении сепсиса, особенно в случае Escherichia coli. Однако, несмотря на широкое распространение публикаций о применении препаратов этого класса по данному показанию, почти ни в одном из этих исследований не оценивалась польза антитромбоцитарных препаратов при сепсисе в зависимости от вида бактерий.
Для того чтобы оценить проагрегационный потенциал штаммов Escherichia coli, определение специфических маркеров, присутствующих на Escherichia coli, позволило бы предсказать способность этого штамма взаимодействовать с тромбоцитами. Так, что касается потенциальной роли антигена O в этих реакциях, его серотипирование in silico позволило бы быстро определить серотип соответствующего штамма по данным секвенирования FASTA (Joensen et al., 2015; Bessonov et al., 2021).
Способность или неспособность вызывать агрегацию тромбоцитов для каждого из этих штаммов также может быть оценена in vitro, чтобы определить штаммы и серотипы с сильной способностью активировать тромбоциты. Выявление этих штаммов позволит более точно определить сигнальные пути, участвующие в активации тромбоцитов, а также даст возможность протестировать каждый из антитромбоцитарных агентов, чтобы оценить, какие молекулы способны действовать оптимальным образом для снижения реактивности тромбоцитов при сепсисе.
Также необходимы клинические исследования для подтверждения различных результатов, полученных in vitro, и оценки клинической эффективности антитромбоцитарных препаратов в реальных условиях.
