Аннотация
Тромбоциты играют ключевую роль в реакциях гемостаза. Исследования последних лет показали, что тромбоциты обладают сократительными свойствами и способны вызывать сжатие сгустков крови и тромбов не только in vitro, но и in vivo. Сокращение (контракция, ретракция) тромбоцитов имеет большое значение при кровотечениях и тромбозах. Для изучения функционального состояния тромбоцитов применяются различные методы лабораторного исследования, однако не известно, характеризуют ли они сократительные свойства тромбоцитов. Цель — определить вклад сократительной функции тромбоцитов в показатели тромбоэластографии (ТЭГ), анализа функции тромбоцитов на приборе PFA-200 и оптической агрегометрии.
Материал и методы. Исследовали 24 образца крови здоровых доноров. Для определения вклада сократительной функции тромбоцитов в показатели лабораторных тестов ингибировали сокращение тромбоцитов с помощью латрункулина и блебистатина, а также передачу сокращения на фибрин с помощью абциксимаба. Статистический анализ выполняли с применением тестов Стьюдента или Манна-Уитни.
Результаты. Ингибиторы контракции тромбоцитов достоверно подавляют только структурные параметры ТЭГ (K, α, MA), которые характеризуют эластические свойства формирующихся сгустков, тогда как хронометрический параметр R не меняется в присутствии тромбоцитарных ингибиторов. Ингибиторы контракции достоверно удлиняли время тромбирования микроканалов, покрытых коллагеном, АДФ и эпинефрином, в анализаторе функции тромбоцитов PFA-200. Кинетика и степень агрегации тромбоцитов в присутствии латрункулина и блебистатина не отличались от контроля. Напротив, в присутствии абциксимаба степень агрегации и скорость агрегации предсказуемо снижались из-за ингибирования тромбоцитарного интегрина αIIbβ3.
Выводы. Сократительная функция тромбоцитов, включающая участие актина, немышечного миозина IIA, а также интегрина αIIbβ3 дает существенный вклад в параметры лабораторных методов, таких как тромбоэластография и анализ функции тромбоцитов на приборе PFA-200. Показатели оптической агрегации тромбоцитов не отражают сократительную функцию тромбоцитов.
Annotation
Platelets play a key role in hemostasis and thrombosis. Recent studies have shown that platelets have contractile properties and are able to cause shrinkage of blood clots both in vitro and in vivo. Platelet contractility has a great pathophysiological significance in bleeding and thrombosis. Various laboratory tests are used to study the functional state of platelets, but it is unknown whether they characterize the contractile properties of platelets. Aim. To determine the contribution of platelet contractility to the parameters of thromboelastography (TEG), analysis of platelet function using the PFA-200 analyzer, and optical aggregometry. Material and methods. 24 blood samples from healthy donors were studied. To determine contribution of the platelet contractile function to the laboratory parameters, platelet contractility was inhibited by latrunculin and blebbistatin as well as transmission of contraction to fibrin was inhibited by abciximab. Statistical analysis was performed using either Student’s t-test or Mann-Whitney U test. Results. The inhibitors of platelet contractility suppressed significantly the structural parameters of TEG (K, α, MA), which characterize the elastic properties of forming clots. The chronometric parameter R did not change in the presence of the platelet inhibitors applied. The contraction inhibitors significantly prolonged the time for complete obstruction of the microchannels coated with collagen, ADP, and epinephrine in the platelet function analyzer (PFA-200). The kinetics and degree of platelet aggregation in the presence of latrunculin and blebbistatin did not differ from the untreated control samples. On the contrary, in the presence of abciximab the degree and rate of platelet aggregation decreased expectedly due to the inhibition of platelet integrin αIIbβ3. Conclusions. The contractile function of platelets that involves actin, non-muscle myosin IIA, and the integrin αIIbβ3 makes a substantial contribution to the parameters of thromboelastography and analysis of platelet function with the PFA-200 instrument. In contrast, the parameters of optical platelet aggregometry do not reflect platelet contractility.
Список литературы
1. Michelson A.D., Cattaneo M., Frelinger A., Newman P. Platelets. Cambridge: Elsevier Academic press; 2019. ISBN: 9780128134566.
2. Twomey L., Wallace R.G., Cummins P.M., Degryse B., Sheridan S., Harrison M. et al. Platelets: from formation to function. In: Castanho F.L., Garnes S.D.A. eds. Homeostasis-An Integrated Vision. London: IntechOpen; 2019:71-92. ISBN: 978-1-78985-078-9.
3. Scridon A. Platelets and Their Role in Hemostasis and Thrombosis. Physiology to Pathophysiology and Therapeutic Implications. International Journal of Molecular Sciences. 2022; 23(21):12772. DOI: 10.3390/ijms232112772.
4. Litvinov R.I., Weisel J.W. Blood clot contraction: Mechanisms, pathophysiology, and disease. Research and Practice in Thrombosis and Haemostasis. 2023; 7(1):100023. DOI: 10.1016/j.rpth.2022.100023.
5. Petrich B.G., Fogelstrand P., Partridge A.W., Yousefi N., Ablooglu A.J., Shattil S.J. et al. The antithrombotic potential of selective blockade of talin-dependent integrin αIIbβ3 (platelet GPIIb–IIIa) activation. The Journal of Сlinical Investigation. 2007; 117(8):2250-9. DOI: 10.1172/JCI31024.
6. Harrison P. Platelet function analysis. Blood Reviews. 2005; 19(2):111-23. DOI: 10.1016/j.blre.2004.05.002.
7. Rechner A. R. Platelet function testing in clinical diagnostics. Hämostaseologie. 2011; 31(02):79-87. DOI: 10.5482/ha-1133.
8. Tyagi T., Jain K., Gu S.X., Qiu M., Gu V.W., Melchinger H. et al. A guide to molecular and functional investigations of platelets to bridge basic and clinical sciences. Nature Cardiovascular Research. 2022; 1(3):223-37. DOI: 10.1038/s44161-022-00021-z.
9. Choi J.L., Li S., Han J.Y. Platelet function tests: a review of progresses in clinical application. BioMed Research International. 2014; 2014(3):456569. DOI: 10.1155/2014/456569.
10. Paniccia R., Priora R., Alessandrello Liotta A., Abbate R. Platelet function tests: a comparative review. Vascular Health and Risk Management. 2015; 11:133-48. DOI: 10.2147/VHRM.S44469.
11. Luddington R.J. Thrombelastography/thromboelastometry. Clinical & Laboratory Haematology. 2005; 27(2):81-90. DOI: 10.1111/j.1365-2257.2005.00681.x.
12. Bose E., Hravnak M. Thromboelastography: a practice summary for nurse practitioners treating hemorrhage. The Journal for Nurse Practitioners. 2015; 11(7):702-9. DOI: 10.1016/j.nurpra.2015.05.006.
13. Tutwiler V., Peshkova A.D., Andrianova I.A., Khasanova D.R., Weisel, J.W., Litvinov R.I. Contraction of blood clots is impaired in acute ischemic stroke. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2017; 37(2):271-9. DOI: 10.1161/ATVBAHA.116.308622.
14. Peshkova A.D., Malyasyov D.V., Bredikhin R.A., Le Minh G., Andrianova I.A., Tutwiler V. et al. Reduced contraction of blood clots in venous thromboembolism is a potential thrombogenic and embologenic mechanism. TH Open. 2018; 2(01):e104-e115. DOI: 10.1055/s-0038-1635572.
15. Evtugina N.G., Peshkova A.D., Pichugin A.A., Weisel J.W., Litvinov R.I. Impaired contraction of blood clots precedes and predicts postoperative venous thromboembolism. Scientific Reports. 2020; 10(1):1-11. DOI: 10.1038/s41598-020-75234-y.
16. Tutwiler V., Peshkova A.D., Le Minh G., Zaitsev S., Litvinov R.I., Cines D.B.et al. Blood clot contraction differentially modulates internal and external fibrinolysis. Journal of Thrombosis and Haemostasis. 2019; 17(2):361-70. DOI: 10.1111/jth.14370.
17. Litvinov R.I., Peshkova A.D. Contraction of blood clots and thrombi: pathogenic and clinical significance. Al’manakh Klinicheskoy Meditsiny. 2018; 46(7):662-71. DOI: 10.18786/2072-0505-2018-46-7-662-671. (in Russian)
18. Tutwiler V., Litvinov R.I., Lozhkin A.P., Peshkova A.D., Lebedeva T., Ataullakhanov F.I. et al. Kinetics and mechanics of clot contraction are governed by the molecular and cellular composition of the blood. Blood, 2016; 127(1):149-59. DOI: 10.1182/blood-2015-05-647560.
19. Litvinov R.I., Evtugina N.G., Peshkova A.D., Safiullina S.I., Andrianova I.A., Khabirova A.I. et al. Altered platelet and coagulation function in moderate-to-severe COVID-
19. Scientific Reports. 2021; 11(1):16290. DOI: 10.1038/s41598-021-95397-6.
20. Jansen E.E., Hartmann M. Clot retraction: cellular mechanisms and inhibitors, measuring methods, and clinical implications. Biomedicines. 2021; 9(8):1064. DOI: 10.3390/biomedicines9081064.
21. Kehrel B.E., Brodde M.F. State of the art in platelet function testing.Transfusion Medicine and Hemotherapy, 2013; 40(2):73-86. DOI: 10.1159/000350469.
22. Reikvam H., Steien E., Hauge B., Liseth K., Hagen K.G., Størkson R. et al. Thrombelastography. Transfusion and Apheresis Science. 2009; 40(2):119-23. DOI: 10.1016/j.transci.2009.01.019.
23. Hartmann J., Murphy M., Dias J.D. Viscoelastic hemostatic assays: moving from the laboratory to the site of care — a review of established and emerging technologies. Diagnostics. 2020; 10(2):118. DOI: 10.3390/diagnostics10020118.
24. Lang T., Toller W., Gütl M., Mahla E., Metzler H., Rehak P. et al. Different effects of abciximab and cytochalasin D on clot strength in thrombelastography. Journal of Thrombosis and Haemostasis. 2004; 2(1):147-53. DOI: 10.1111/j.1538-7836.2004.00555.x.
25. Liebrecht L.K., Newton J, Martin E.J., Wickramaratne N., Jayaraman S., Han J. et al. Effects of a novel low volume resuscitation solutions on coagulation and platelet function. PLoS One. 2019; 14(5):e0215386. DOI: 10.1371/journal.pone.0215386.
26. Ushakova O.E., Nechipurenko D.YU., Butylin A.A., Panteleev M.A. Application of flow systems in laboratory diagnostics for the integral evaluation of the hemostatic system. Voprosy Gematologii/Onkologii i immunopatologii v pediatrii. 2018; 17(1):117-29. DOI: 10.24287/ 1726-1708-2018-17-1-117-129. (in Russian)
27. Favaloro E.J. Utility of the PFA‐100® for assessing bleeding disorders and monitoring therapy: a review of analytical variables, benefits and limitations. Haemophilia. 2001; 7(2):170-9. DOI: 10.1046/j.1365-2516.2001.00486.x.
28. Born G.V.R. Aggregation of blood platelets by adenosine diphosphate and its reversal. Nature. 1962; 194:927-9. DOI: 10.1038/194927b0.
29. Koltai K., Kesmarky G., Feher G., Tibold A., Toth K. Platelet aggregometry testing: molecular mechanisms, techniques and clinical implications. International Journal of Molecular Sciences. 2017; 18(8):1803. DOI: 10.3390/ijms18081803.