Роль фактора фон Виллебранда в развитии системного воспаления, коагулопатии и органных дисфункций

УДК 616.151.511:616-002.16

  • Алексей Лянгузов ФГБУН «Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови Федерального медико-биологического агентства России»; Россия, 610027 Киров, ул. Красноармейская, 72
  • Ольга Сергунина ФГБУН «Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови Федерального медико-биологического агентства России»; Россия, 610027 Киров, ул. Красноармейская, 72
  • Сергей Игнатьев ФГБУН «Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови Федерального медико-биологического агентства России»; Россия, 610027 Киров, ул. Красноармейская, 72
  • Марина Ковтунова ФГБУН «Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови Федерального медико-биологического агентства России»; Россия, 610027 Киров, ул. Красноармейская, 72
  • Светлана Калинина ФГБУН «Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови Федерального медико-биологического агентства России»; Россия, 610027 Киров, ул. Красноармейская, 72
  • Александр Семакин КОГБУЗ «Кировская областная детская клиническая больница»; Россия, 610050 Киров, ул. Менделеева, 16
Ключевые слова: фактор фон Виллебранда, ADAMTS‐13, системное воспаление, коагулопатия, микроангиопатия, полиорганная недостаточность

Аннотация

Резюме. Фактор фон Виллебранда (vWF) является мультимерным гликопротеином, который играет ключевую роль в осущест- влении тромбоцитарного и плазменного гемостаза. В последние годы выявлено участие vWF в ангиогенезе, апоптозе нормальных и опухолевых клеток, определена его транспортная роль. Комплекс vWF и фермента ADAMTS-13, который отве- чает за его расщепление, имеет существенное значение в развитии воспалительных процессов. Механизмы такого участия vWF различны и включают в себя взаимодействие с микроорганизмами, форменными элементами крови и продуктами их распада, внеклеточными ловушками нейтрофилов, системой комплемента и др. Уникальные свойства молекулы vWF при сепсисе способствуют развитию и прогрессированию коагулопатии. Системное воспаление вносит дополнительный вклад в опосредованное ADAMTS-13 локальное ингибирование расщепления vWF и усугубляет дисбаланс соотношения vWF/ADAMTS-13, тем самым способствуя развитию распространенной внутрисосудистой коагуляции. Образование ультра- больших мультимеров vWF и дефицит ADAMTS-13 выявлены при сепсисе, тяжелом течении COVID-19, черепно-мозговой и сочетанной травме, остром повреждении почек и др. В основе патогенеза возникающей при этом полиорганной недоста- точности лежит развитие микроангиопатии и микрососудистых тромбозов. Возможными методами коррекции нарушений в системе vWF/ADAMTS-13 являются применение терапевтического плазмообмена, гепарина, N-ацетилцистеина, рекомби- нантного ADAMTS-13, препаратов магния.

Литература:

  1. Lenting P.J., Christophe O.D., Denis C.V. von Willebrand factor biosynthesis, secretion, and clearance: connecting the far ends. Blood. 2015;125(13):2019–28. DOI: 10.1182/blood-2014–06–528406.
  2. Springer T.A. Biology and physics of von Willebrand factor con- catamers. J Thromb Haemost. 2011;9 Suppl 1(0 1):130–43. DOI: 10.1111/j.1538–7836.2011.04320.x.
  3. Кузник Б.И., Стуров В.Г., Левшин Н.Ю. и др. Геморрагические и тромботические заболевания и синдромы у детей и под- ростков. Патогенез, клиника, диагностика, терапия и профи- лактика. Новосибирск: Наука, 2018. 524 с.
  4. Игнатьев С.В., Владимирова С.Г., Ивашкина Е.П. и др. Угро- 
жающие жизни кровотечения у пациентов с болезнью Вил- лебранда и опыт их купирования. Тромбоз, гемостаз и рео- логия. 2016;(1):77–81.

  5. Агафонова О.В., Булгакова С.В., Богданова Ю.В. и др. Поли- клиническая терапия: учебник. Под ред. Д.И. Давыдкина, Ю.В. Щукина. 2-е изд., перераб. и доп. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2020. 840 с. DOI: 10.33029/9704–5545–6-PLT-2020–1–840. 
  6. Zimmerman T.S., Edgington T.S. Factor VIII coagulant activity and factor VIII-like antigen: independent molecular entities. J Exp Med. 1973;138(4):1015–20. DOI: 10.1084/jem.138.4.1015. 

  7. Springer T.A. von Willebrand factor, Jedi knight of the bloodstream. Blood. 2014;124(9):1412–25. DOI: 10.1182/blood-2014–05–378638. 

  8. Болезни крови в амбулаторной практике. Под ред. про- фессора И.Л. Давыдкина. М.: ГЭОТАР-МЕД, 2020. 272 с. DOI: 10/33029/9704–5916–4-НЕМ-2020–1–272.

  9. Favaloro E.J. Towards personalised therapy for von Willebrand disease: a future role for recombinant products. Blood Transfus. 2016;14(2):262–76. DOI: 10.2450/2016.0258–15. 

  10. Groeneveld D.J., Sanders Y.V., Adelmeijer J. et al. Circulating angio- genic mediators in patients with moderate and severe von Wille- brand disease: a multicentre cross-sectional study. Thromb Hae- most. 2018;118(1):152–60. DOI: 10.1160/TH17–06–0397. 

  11. O’Sullivan J.M., Preston R.J.S., Robson T., O’Donnell J.S. Emerg- ing roles for von Willebrand factor in cancer cell biology. Semin Thromb Hemost. 2018;44(2):159–66. DOI: 10.1055 / s-0037– 1607352. 

  12. Rauch A., Wohner N., Christophe O.D., Denis C.V. et al. On the versatility of von Willebrand factor. Mediterr J Hematol Infect Dis. 2013;5(1): e2013046. DOI: 10.4084/MJHID.2013.046 3. 

  13. Chen L., Deng H., Cui H. et al. Inflammatory responses and inflammation-associated diseases in organs. Oncotarget. 2017;9(6):7204–18. DOI: 10.18632/oncotarget.23208. 

  14. Игнатьев С.В., Лянгузов А.В. Функциональная роль микрове- зикул в норме и при патологии. Клиническая физиология кро- вообращения. 2019;16(4):261–6. DOI: 10.24022/1814–69102019– 16–4–261–266. 

  15. Pendu R., Terraube V., Christophe O.D. et al. P-selectin glycopro- tein ligand 1 and beta2-integrins cooperate in the adhesion of leukocytes to von Willebrand factor. Blood. 2006;108(12):3746– 52. DOI: 10.1182/blood-2006–03–010322. 

  16. Bernardo A., Ball C., Nolasco L. et al. Platelets adhered to endothe- lial cell-bound ultra-large von Willebrand factor strings support leukocyte tethering and rolling under high shear stress. J Thromb Haemost. 2005;3(3):562–70. DOI: 10.1111/j.1538–7836.2005.01122.x. 

  17. Игнатьев С.В., Зотина Е.Н., Фокина Е.С. и др. Прокоагулянтный статус у больных неходжкинскими лимфомами. Тромбоз, гемо- стаз и реология. 2018;(3):35–40. DOI: 10.25555/THR.2018.3.0849. 
  18. Grässle S., Huck V., Pappelbaum K.I. et al. von Willebrand fac- tor directly interacts with DNA from neutrophil extracellu- lar traps. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2014;34(7):1382–9. DOI: 10.1161/ATVBAHA.113.303016.
  19. Козлов В.А., Савченко А.А., Кудрявцев И.В. и др. Клиниче- ская иммунология. Красноярск: Поликор, 2020. 386 с. DOI: 10.17513/np.438.

  20. Nolasco J.G., Nolasco L.H., Da Q. et al. Complement component C3 binds to the A3 domain of von Willebrand factor. TH Open. 2018;2(3):e338-e345. DOI: 10.1055/s-0038–1672189.
  21. Lüttge M., Fulde M., Talay S.R. et al. Streptococcus pneumoniae induces exocytosis of Weibel-Palade bodies in pulmonary endo- thelial cells. Cell Microbiol. 2012;14(2):210–25. DOI: 10.1111/j.1462– 5822.2011.01712.x.
  22. Bergmann S., Steinert M. From single cells to engineered and explanted tissues: new perspectives in bacterial infection biology. Int Rev Cell Mol Biol. 2015;319:1–44. DOI: 10.1016/bs. ircmb.2015.06.003.
  23. Jagau H., Behrens I.K., Lahme K. et al. Von Willebrand factor medi- ates pneumococcal aggregation and adhesion in blood flow. Front Microbiol. 2019;10:511. DOI: 10.3389/fmicb.2019.00511.
  24. Pappelbaum K. I., Gorzelanny C., Grässle S. et al. Ultralarge von Willebrand factor fibers mediate luminal Staphylococcus aureus adhesion to an intact endothelial cell layer under shear stress. Circulation. 2013;128(1):50–9. DOI: 10.1161 / CIRCULA- TIONAHA.113.002008.
  25. Stockschlaeder M., Schneppenheim R., Budde U. Update on von Willebrand factor multimers: focus on high-molecular-weight multimers and their role in hemostasis. Blood Coagul Fibrinoly- sis. 2014;25(3):206–16. DOI: 10.1097/MBC.0000000000000065.
  26. Claus R.A., Bockmeyer C.L., Budde U. et al. Variations in the ratio between von Willebrand factor and its cleaving protease during systemic inflammation and association with severity and prog- nosis of organ failure. Thromb Haemost. 2009;101(2):239–47. DOI: 10.1160/th08–03–0161.
  27. Sravanthi M.V., Kumaran S., Sharma N., Bojanapally P. A rare case of acquired thrombotic thrombocytopenic purpura trig- gered by acute pancreatitis. Cureus. 2020;12(6):e8477. DOI: 10.7759/cureus.8477.
  28. Kawecki C., Lenting P.J., Denis C.V. von Willebrand factor and inflammation. J Thromb Haemost. 2017;15(7):1285–94. DOI: 10.1111/jth.13696.
  29. Dyer M.R., Plautz W.E., Ragni M.V. et al.; A TACTIC Publication. Traumatic injury results in prolonged circulation of ultralarge von Willebrand factor and a reduction in ADAMTS13 activity. Trans- fusion. 2020;60(6):1308–18. DOI: 10.1111/trf.15856.
  30. Старшинова А.А., Кушнарева Е.А., Малкова А.М. и др. Новая коронавирусная инфекция: особенности клинического тече- ния, возможности диагностики, лечения и профилактики инфекции у взрослых и детей. Вопросы современной педиа- трии. 2020;19(2):123–31. DOI: 10.15690/vsp.v19i2.2105.
  31. Ackermann M., Verleden S.E., Kuehnel M. et al. Pulmonary vas- cular endothelialitis, thrombosis, and angiogenesis in Covid-19. N Engl J Med. 2020;383(2):120–8. DOI: 10.1056/NEJMoa2015432.
  32. Goshua G., Pine A.B., Meizlish M.L. et al. Endotheliopathy in COVID-19-associated coagulopathy: evidence from a single-centre, cross-sectional study. Lancet Haematol. 2020;7(8):e575-e582. DOI: 1016/S2352–3026(20)30216–7.
  33. O’Sullivan J.M., Gonagle D.M., Ward S.E. et al. Endothelial cells orchestrate COVID-19 coagulopathy. Lancet Haematol. 2020;7(8): e553-e555. DOI: 10.1016/S2352–3026(20)30215–5.
  34. Ono T., Mimuro J., Madoiwa S. et al. Severe secondary defi- ciency of von Willebrand factor-cleaving protease (ADAMTS13) in patients with sepsis-induced disseminated intravascular coag- ulation: its correlation with development of renal failure. Blood. 2006;107(2):528–34. DOI: 10.1182/blood-2005–03–1087. 

  35. Zhou S., Jiang S., Guo J. et al. ADAMTS13 protects mice against renal ischemia-reperfusion injury by reducing inflammation and improving endothelial function. Am J Physiol Renal Physiol. 2019;316(1):F134–F145. DOI: 10.1152/ajprenal.00405.2018. 

  36. Azoulay E., Bauer P.R., Mariotte E. et al.; Nine-i Investigators. Expert statement on the ICU management of patients with thrombotic thrombocytopenic purpura. Intensive Care Med. 2019;45(11):1518–39. DOI: 10.1007/s00134–019–05736–5. 

  37. Chang J.C. TTP-like syndrome: novel concept and molecular patho- genesis of endotheliopathy-associated vascular microthrombotic Thromb J. 2018;16:20. DOI: 10.1186/s12959–018–0174–4. 

  38. Nguyen T.C. Thrombocytopenia-associated multiple organ failure. Crit Care Clin. 2020;36(2):379–90. DOI: 10.1016/j.ccc.2019.12.010. 

  39. Korkmaz S., Keklik M., Sivgin S. et al. Therapeutic plasma exchange 
in patients with thrombotic thrombocytopenic purpura: a retro- spective multicenter study. Transfus Apher Sci. 2013;48(3):353–8. DOI: 10.1016/j.transci.2013.04.016. 

  40. Dong J.F., Cruz M.A., Aboulfatova K. et al. Magnesium maintains endothelial integrity, up-regulates proteolysis of ultra-large von Willebrand factor, and reduces platelet aggregation under flow conditions. Thromb Haemost. 2008;99(3):586–93. DOI: 10.1160/TH07–11–0694.
  41. Zitomersky N.L., Demers M., Martinod K. et al. ADAMTS13 defi- ciency worsens colitis and exogenous ADAMTS13 administration decreases colitis severity in mice. TH Open. 2017;1(1): e11-e23. DOI: 1055/s-0037–1603927.
  42. Scully M., Knöbl P., Kentouche K. et al. Recombinant ADAMTS-13: first-in-human pharmacokinetics and safety in congenital throm- botic thrombocytopenic purpura. Blood. 2017;130(19):2055–63. DOI: 10.1182/blood-2017–06–788026.
  43. Šalamon Š., Kramar B., MaroltT.P. et al. Medical and dietary uses of N-acetylcysteine. Antioxidants (Basel). 2019;8(5):111. DOI: 10.3390/antiox8050111.
  44. Tersteeg C., Roodt J., Van Rensburg W.J. et al. N-acetylcysteine in preclinical mouse and baboon models of thrombotic thrombocyto- penic purpura. Blood. 2017;129(8):1030–8. DOI: 10.1182/blood-2016– 09–738856.
  45. Zhu S., Gilbert J.C., Hatala P. et al. The development and charac- terization of a long acting anti-thrombotic von Willebrand fac- tor (VWF) aptamer. J Thromb Haemost. 2020;18(5):1113–23. DOI: 10.1111/jth.14755.5.

Биографии авторов

Алексей Лянгузов , ФГБУН «Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови Федерального медико-биологического агентства России»; Россия, 610027 Киров, ул. Красноармейская, 72

Лянгузов Алексей Владимирович — к. м. н., старший научный сотрудник отдела организации и сопровождения научных ис- следований ФГБУН КНИИГиПК ФМБА России. Е-mail: dedalex@ bk.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5509-5308.

Ольга Сергунина , ФГБУН «Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови Федерального медико-биологического агентства России»; Россия, 610027 Киров, ул. Красноармейская, 72

Сергунина О.Ю. — врач анестезиолог-реаниматолог отделе- ния анестезиологии и реанимации ФГБУН КНИИГиПК ФМБА России. Е-mail: sergu05@bk.ru. ORCID: https://orcid.org/0000- 0003-4056-1323.

Сергей Игнатьев , ФГБУН «Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови Федерального медико-биологического агентства России»; Россия, 610027 Киров, ул. Красноармейская, 72

Игнатьев С.В. — к. м. н., старший научный сотрудник научно- клинического отдела химиотерапии и трансплантации кост- ного мозга ФГБУН КНИИГиПК ФМБА России. Е-mail: feb74@ yandex.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8457-2967.

Марина Ковтунова , ФГБУН «Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови Федерального медико-биологического агентства России»; Россия, 610027 Киров, ул. Красноармейская, 72

Ковтунова М. Е. — к. м. н., доцент, ученый секретарь ФГБУН КНИИГиПК ФМБА России. Е-mail: mkovtunova@yandex.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1065-9709.

Светлана Калинина , ФГБУН «Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови Федерального медико-биологического агентства России»; Россия, 610027 Киров, ул. Красноармейская, 72

Калинина С.Л. — зав. отделением анестезиологии и реанима- ции ФГБУН КНИИГиПК ФМБА России. Е-mail: svetulenchika@ mail.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5775-3471.

Александр Семакин , КОГБУЗ «Кировская областная детская клиническая больница»; Россия, 610050 Киров, ул. Менделеева, 16

Семакин А.С. — врач, детский хирург КОГБУЗ КОДОКБ. Е-mail: babai269ker@yandex.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0002- 6889-0543.

Ключевые слова

фактор фон Виллебранда, ADAMTS‐13, системное воспаление, коагулопатия, микроангиопатия, полиорганная недостаточность

Опубликован
2021-10-04