Современные представления о регуляции тромбоцитарного гемостаза

Авторы: А.Н. Свешникова1, 3, А.А. Якушева1, 3, А.А. Рябых1, 3, О.Е. Ушакова1, 2, А.А. Абаева2, С.И. Обыденный1, Д.Ю. Нечипуренко1, 3, М.А. Пантелеев1, 3

Организация:
1ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России, ул. Саморы Машела, 1, Москва, 117997, Российская Федерация;
2ФГБУН «Центр теоретических проблем физикo-химической фармакологии Российской академии наук», ул. Косыгина, 4, Москва, 119991, Российская Федерация;
3Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, физический факультет, 119991, Москва, микрорайон Ленинские горы, 1, стр. 2, Российская Федерация

Для корреспонденции: Сведения доступны для зарегистрированных пользователей.

Раздел: Обзоры литературы

DOI: https://doi.org/10.24022/1997-3187-2018-12-3-260-274

УДК: 616-005.1-08:616.155.2

Библиографическая ссылка: Креативная кардиология. 2018; 12 (3): 260-274

Цитировать как: А.Н. Свешникова, А.А. Якушева, А.А. Рябых1, 3, О.Е. Ушакова1, 2, А.А. Абаева, С.И. Обыденный, Д.Ю. Нечипуренко, М.А. Пантелеев. Современные представления о регуляции тромбоцитарного гемостаза. Креативная кардиология. 2018; 12 (3): 260-274. DOI: 10.24022/1997-3187-2018-12-3-260-274

Поступила / Принята к печати:  19.07.2018/09.08.2018

Ключевые слова: гемостаз, тромбоз, тромбоциты, внутриклеточная сигнализация. интегральные тесты гемостаза

Оформить подписку 🔒

Аннотация

Тромбоциты – безъядерные клеточные фрагменты крови, главной задачей которых считается остановка кровотечений посредством формирования агрегатов. Несмотря на относительно простую задачу, устройство тромбоцитов весьма сложно. Они имеют почти полноценный набор органелл и других компонентов, включая эндоплазматический ретикулум, митохондрии, гликоген, актиновый и тубулиновый цитоскелет и миозиновые сократительные механизмы. При активации тромбоциты секретируют разнообразные гранулы и вступают во взаимодействия с белками плазмы и клеток крови и других тканей; сама их активация управляется более чем сотней рецепторов и сложными сигнальными каскадами. В последние годы были выявлены новые ключевые механизмы функционирования тромбоцитов, которые привели к существенному пересмотру представлений о регуляции гемостатического ответа, патологического тромбообразования и других функций тромбоцитов. Наиболее существенные новые представления включают в себя: гетерогенность тромбов и гемостатических агрегатов, роль тромбоцитов в поддержании целостности сосудов, формирование прокоагулянтных тромбоцитов при активации вследствие нового типа клеточной смерти, новые роли тромбоцитов в иммунитете и развитии тканей, активация контактного пути тромбоцитами в процессе артериального тромбоза и другие. Эти представления служат основой для разработки новых методов диагностики и терапии.

Литература

  1. Stalker T.J., Traxler E.A., Wu J., Wannemacher K.M., Cermignano S.L., Voronov R. et al. Hierarchical organization in the hemostatic response and its relationship to the platelet-signaling network. Blood. 2013; 121 (10): 1875–85. DОI: 10.1182/blood-2012-09-457739.
  2. Abaeva A.A., Canault M., Kotova Y.N., Obydennyy S.I., Yakimenko A.O., Podoplelova N.A. et al. Procoagulant platelets form an alpha-granule protein-covered ”cap” on their surface that promotes their attachment to aggregates. J. Biol. Chem. 2013; 288 (41): 29621–32. DОI: 10.1074/jbc.M113.474163.
  3. Podoplelova N.A., Sveshnikova A.N., Kotova Y.N., Eckly A., Receveur N., Nechipurenko D.Y. et al. Coagulation factors bound to procoagulant platelets concentrate in cap structures to promote clotting. Blood. 2016; 128 (13): 1745–55. DОI:10.1182/blood-2016-02-696898.
  4. Goerge T., Ho-Tin-Noe B., Carbo C., Benarafa C., Remold-O'Donnell E., Zhao B.Q. et al. Inflammation induces hemorrhage in thrombocytopenia. Blood. 2008; 111 (10): 4958–64. DОI: 10.1182/blood-2007-11-123620.
  5. Osada M., Inoue O., Ding G., Shirai T., Ichise H., Hirayama K. et al. Platelet activation receptor CLEC-2 regulates blood/lymphatic vessel separation by inhibiting proliferation, migration, and tube formation of lymphatic endothelial cells. J. Biol. Chem. 2012; 287 (26): 22241–52. DОI:10.1074/jbc.M111.329987.
  6. White J.G. Electron microscopy methods for studying platelet structure and function. Methods Mol. Biol. 2004; 272: 47–63. DОI: 10.1385/1-59259-782-3:047.
  7. Panteleev M.A., Ananyeva N.M., Greco N.J., Ataullakhanov F.I., Saenko E.L. Two subpopulations of thrombin-activated platelets differ in their binding of the components of the intrinsic factor X-activating complex. J. Thromb. Haemost. 2005; 3 (11): 2545–53. DОI: 10.1111/j.1538-7836.2005.01616.x.
  8. Sveshnikova A.N., Balatskiy A.V., Demianova A.S., Shepelyuk T.O., Shakhidzhanov S.S., Balatskaya M.N. et al. Systems biology insights into the meaning of the platelet's dual-receptor thrombin signaling. J. Thromb. Haemost. 2016; 14 (10): 2045–57. DОI: 10.1111/jth.13442.
  9. Balabin F.A., Sveshnikova A.N. Computational biology analysis of platelet signaling reveals roles of feedbacks through phospholipase C and inositol 1,4,5-trisphosphate 3-kinase in controlling amplitude and duration of calcium oscillations. Math. Biosci. 2016; 276: 67–74. DОI: 10.1016/j.mbs.2016.03.006.
  10. Sveshnikova A.N., Ataullakhanov F.I., Panteleev M.A. Compartmentalized calcium signaling triggers subpopulation formation upon platelet activation through PAR1. Mol. Biosyst. 2015; 11 (4): 1052–60. DОI: 10.1039/c4mb00667d.
  11. Obydennyy S.I., Sveshnikova A.N., Ataullakhanov F.I., Panteleev M.A. Dynamics of calcium spiking, mitochondrial collapse and phosphatidylserine exposure in platelet subpopulations during activation. J. Thromb. Haemost. 2016; 14 (9): 1867–81. DОI: 10.1111/jth.13395.
  12. Belyaev A.V., Panteleev M.A., Ataullakhanov F.I. Threshold of microvascular occlusion: injury size defines the thrombosis scenario. Biophys J. 2015; 109 (2): 450–6. DОI: 10.1016/j.bpj.2015.06.019.
  13. Nieswandt B., Brakebusch C., Bergmeier W., Schulte V., Bouvard D., Mokhtari-Nejad R. et al. Glycoprotein VI but not alpha2beta1 integrin is essential for platelet interaction with collagen. EMBO J. 2001; 20 (9): 2120–30. DОI: 10.1093/emboj/20.9.2120.
  14. Lipets E., Vlasova O., Urnova E., Margolin O., Soloveva A., Ostapushchenko O. et al. Circulating contact-pathway-activating microparticles together with factors IXa and XIa induce spontaneous clotting in plasma of hematology and cardiologic patients. PLoS One. 2014; 9 (1): e87692. DОI:10.1371/journal.pone.0087692.
  15. Hagedorn I., Schmidbauer S., Pleines I., Kleinschnitz C., Kronthaler U., Stoll G. et al. Factor XIIa inhibitor recombinant human albumin Infestin-4 abolishes occlusive arterial thrombus formation without affecting bleeding. Circulation. 2010; 121 (13): 1510–7. DОI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.109.924761.
  16. Muller F., Mutch N.J., Schenk W.A., Smith S.A., Esterl L., Spronk H.M. et al. Platelet polyphosphates are proinflammatory and procoagulant mediators in vivo. Cell. 2009; 139 (6): 1143–56. DОI: 10.1016/j.cell.2009.11.001.
  17. Kenne E., Nickel K.F., Long A.T., Fuchs T.A., Stavrou E.X., Stahl F.R. et al. Factor XII: a novel target for safe prevention of thrombosis and inflammation. J. Intern. Med. 2015; 278 (6): 571–85. DОI: 10.1111/joim.12430.
  18. Faxalv L., Boknas N., Strom J.O., Tengvall P., Theodorsson E., Ramstrom S. et al. Putting polyphosphates to the test: evidence against platelet-induced activation of factor XII. Blood. 2013; 122 (23): 3818–24. DОI: 10.1182/blood-2013-05-499384.
  19. Smith S.A., Choi S.H., Davis-Harrison R., Huyck J., Boettcher J., Rienstra C.M. et al. Polyphosphate exerts differential effects on blood clotting, depending on polymer size. Blood. 2010; 116 (20): 4353–9. DОI: 10.1182/blood-2010-01-266791.
  20. Zakharova N.V., Artemenko E.O., Podoplelova N.A., Sveshnikova A.N., Demina I.A., Ataullakhanov F.I. et al. Platelet surface-associated activation and secretion-mediated inhibition of coagulation factor XII. PLoS One. 2015; 10 (2): e0116665. DОI: 10.1371/journal.pone.0116665.
  21. Alberio L., Safa O., Clemetson K.J., Esmon C.T., Dale G.L. Surface expression and functional characterization of alpha-granule factor V in human platelets: effects of ionophore A23187, thrombin, collagen, and convulxin. Blood. 2000; 95 (5): 1694–702.
  22. Dale G.L., Friese P., Batar P., Hamilton S.F., Reed G.L., Jackson K.W. et al. Stimulated platelets use serotonin to enhance their retention of procoagulant proteins on the cell surface. Nature. 2002; 415 (6868): 175–9. DОI: 10.1038/415175a.
  23. Kotova Y.N., Ataullakhanov F.I., Panteleev M.A. Formation of coated platelets is regulated by the dense granule secretion of adenosine 5'diphosphate acting via the P2Y12 receptor. J. Thromb. Haemost. 2008; 6 (9): 1603–5. DОI: 10.1111/j.1538-7836.2008.03052.x.
  24. Jobe S.M., Wilson K.M., Leo L., Raimondi A., Molkentin J.D., Lentz S.R. et al. Critical role for the mitochondrial permeability transition pore and cyclophilin D in platelet activation and thrombosis. Blood. 2008; 111 (3): 1257–65. DОI: 10.1182/blood-2007-05-092684.
  25. Shakhidzhanov S.S., Shaturny V.I., Panteleev M.A., Sveshnikova A.N. Modulation and pre-amplification of PAR1 signaling by ADP acting via the P2Y12 receptor during platelet subpopulation formation. Biochim. Biophys. Acta. 2015; 1850 (12): 2518–29. DОI: 10.1016/j.bbagen.2015.09.013.
  26. Topalov N.N., Kotova Y.N., Vasil'ev S.A., Panteleev M.A. Identification of signal transduction pathways involved in the formation of platelet subpopulations upon activation. Br. J. Haematol. 2012; 157 (1): 105–15. DОI: 10.1111/j.1365-2141.2011.09021.x.
  27. Topalov N.N., Yakimenko A.O., Canault M., Artemenko E.O., Zakharova N.V., Abaeva A.A. et al. Two types of procoagulant platelets are formed upon physiological activation and are controlled by integrin alpha(IIb)beta(3). Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2012; 32 (10): 2475–83. DОI:10.1161/ATVBAHA.112.253765.
  28. Artemenko E.O., Yakimenko A.O., Pichugin A.V., Ataullakhanov F.I., Panteleev M.A. Calpain-controlled detachment of major glycoproteins from the cytoskeleton regulates adhesive properties of activated phosphatidylserine-positive platelets. Biochem J. 2016; 473 (4): 435–48. DОI:10.1042/BJ20150779.
  29. Yakimenko A.O., Verholomova F.Y., Kotova Y.N., Ataullakhanov F.I., Panteleev M.A. Identification of different proaggregatory abilities of activated platelet subpopulations. Biophys J. 2012; 102 (10): 2261–9. DОI: 10.1016/j.bpj.2012.04.004.
  30. Kirkpatrick A.C., Tafur A.J., Vincent A.S., Dale G.L., Prodan C.I. Coated-platelets improve prediction of stroke and transient ischemic attack in asymptomatic internal carotid artery stenosis. Stroke. 2014; 45 (10): 2995–3001. DОI:10.1161/STROKEAHA.114.006492.
  31. Daskalakis M., Colucci G., Keller P., Rochat S., Silzle T., Biasiutti F.D. et al. Decreased generation of procoagulant platelets detected by flow cytometric analysis in patients with bleeding diathesis. Cytometry B. Clin. Cytom. 2014; 86 (6): 397–409. DОI: 10.1002/cyto.b.21157.
  32. Kimball A.S., Obi A.T., Diaz J.A., Henke P.K. The Emerging Role of NETs in Venous Thrombosis and Immunothrombosis. Front. Immunol. 2016; 7: 236. DОI: 10.3389/fimmu.2016.00236.
  33. Brill A., Fuchs T.A., Savchenko A.S., Thomas G.M., Martinod K., De Meyer S.F. et al. Neutrophil extracellular traps promote deep vein thrombosis in mice. J. Thromb. Haemost. 2012; 10 (1): 136–44. DОI: 10.1111/j.1538-7836.2011.04544.x.
  34. Savchenko A.S., Martinod K., Seidman M.A., Wong S.L., Borissoff J.I., Piazza G. et al. Neutrophil extracellular traps form predominantly during the organizing stage of human venous thromboembolism development. J. Thromb. Haemost. 2014; 12 (6): 860–70. DОI:10.1111/jth.12571.
  35. Von Bruhl M.L., Stark K., Steinhart A., Chandraratne S., Konrad I., Lorenz M. et al. Monocytes, neutrophils, and platelets cooperate to initiate and propagate venous thrombosis in mice in vivo. J. Exp. Med. 2012; 209 (4): 819–35. DОI:10.1084/jem.20112322.
  36. Diaz J.A., Wrobleski S.K., Alvarado C.M., Hawley A.E., Doornbos N.K., Lester P.A. et al. P-selectin inhibition therapeutically promotes thrombus resolution and prevents vein wall fibrosis better than enoxaparin and an inhibitor to von Willebrand factor. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2015; 35 (4): 829–37. DОI: 10.1161/ATVBAHA.114.304457.
  37. Alshehri O.M., Hughes C.E., Montague S., Watson S.K., Frampton J., Bender M. et al. Fibrin activates GPVI in human and mouse platelets. Blood. 2015; 126 (13): 1601–8. DОI: 10.1182/blood-2015-04-641654.
  38. Mammadova-Bach E., Ollivier V., Loyau S., Schaff M., Dumont B., Favier R. et al. Platelet glycoprotein VI binds to polymerized fibrin and promotes thrombin generation. Blood. 2015; 126 (5): 683–91. DОI: 10.1182/blood-2015-02-629717.
  39. Nurhayati R.W., Ojima Y., Taya M. Recent developments in ex vivo platelet production. Cytotechnology. 2016: 68 (6): 2211–21. DОI: 10.1007/s10616-016-9963-4.
  40. Firkin B.G., Arimura G., Harrington W.J. A method for evaluating the hemostatic effect of various agents in thrombocytopenic rats and mie. Blood. 1960; 15 388–94.
  41. Fischer T.H., Merricks E.P., Bode A.P., Bellinger D.A., Russell K., Reddick R. et al. Thrombus formation with rehydrated, lyophilized platelets. Hematology. 2002; 7 (6): 359–69. DОI:10.1080/1024533021000047954.
  42. RTP's Entegrion awarded $7.8M to develop freezedried platelets. http://www.newsobserver.com/ news/business/article10094855.html (дата обра- щения 20.10.2017 / accessed October 20, 2017).
  43. Mohanty D. Current concepts in platelet transfusion. Asian J. Transfus. Sci. 2009; 3 (1): 18–21. DОI: 10.4103/0973-6247.45257.

Об авторах

Электронная подписка

Для получения доступа к тексту статей журнала воспользуйтесь услугой «Электронная подписка»:

Оформить подписку Подробнее об электронной подписке

Главный редактор

Лео Антонович Бокерия, академик РАН и РАМН

Лео Антонович Бокерия, доктор медицинских наук, профессор, академик РАН и РАМН, директор


 Если вы заметили опечатку, выделите текст и нажмите alt+A