Difetti di espressione per recettori adesivi: Leukocyte Adhesion Deficiency Syndromes (LADs) (Leucociti) Sindrome di Bernard-Soulier (Piastrine) Tromboastenia di Glanzmann (Piastrine)

Principali famiglie di molecole adesive

b5 b6 b8 b2 aL aD aX aM av b3 aIIb b1 a1 a4 a6 a9 b4 b7 aE

EPITELI b2 aL aD aX aM b1 a1 a4 a6 a9 b7 aE b4 av b5 b6 b8 b3 aIIb LEUCOCITI PIASTRINE, LEUC. ALTRE CELLS UBIQUITARIE LEUCOCITI EPITELI

ATTIVAZIONE DELL’ADESIVITA’ DELLE INTEGRINE MEDIANTE “INSIDE-OUT” SIGNALING (A) Integrin architecture and schematic representation of integrin activation. Specific contacts between the ectodomains, the TM, and cytoplasmic domains keep the integrin in its bent conformation. Separation of the integrin legs, TM, and cytoplasmic domains occurs during integrin activation, resulting in an extended integrin conformation. The   subunit is shown in green and the β subunit in violet. (B) A closer look at the interacting site (orange rectangle) between the TM and membrane proximal cytoplasmic domains of the   and β subunits. The membrane proximal (MP) and distal (MD) NPxY/NxxY motifs within the β tail are indicated. (C and D) Schematic drawings of the integrin-activating proteins talin (C) and kindlin (D). The FERM domains are depicted as balls subdivided into three subdomains, F1 to F3. Kindlins contain a PH domain inserted into the F2 subdomain. Domain sizes are not to scale, and talin is shown as a monomer for simplicity.

L’infiammazione o flogosi In risposta ad un danno a qualsiasi tessuto, sia causato da microorganismi che rilasciano tossine citotossiche o danneggiano le cellule (virus), sia dovuto a traumi o altre cause che inducono morte cellulare viene messa in atto una risposta stereotipata che coinvolge i sistemi polimolecolari solubili del plasma e diversi tipi di cellule: L’infiammazione o flogosi I sintomi più importanti della flogosi (cardinali) sono: calor (aumento della temperatura locale dovuto all'aumentata vascolarizzazione) tumor (gonfiore determinato dalla formazione dell’essudato) rubor (arrossamento legato all’ aumentato afflusso di sangue nella regione interessata – iperemia attiva e passiva. dolor (causato dalla stimolazione di terminazioni sensitivi da parte dell’essudato o di mediatori che si legano a recettori specifici dei neuroni sensitivi) functio laesa (compromissione funzionale della zona colpita)

L’infiammazione è stata definita una “double-edged sword” (spada a doppio taglio) Agenti patogeni Agenti non infettivi: i) particelle non degradabili; ii) complessi Ag-Ab; iii) sostanze tossiche Danno tessutale Infiammazione “sterile” Infiammazione Mancata uccisione (virus epatite, Micobatteri tubercolosi e lebbra, Protozoi) Uccisione del microorganismo Persistenza dell’infiammazione GUARIGIONE Danno tessutale, fibrosi,

Vi sono 2 principali fasi (e forme) di infiammazione: Angioflogosi: prevalgono i fenomeni vasculo-essudativi (modificazione del calibro dei vasi, dell’afflusso di sangue al microcircolo, della permeabilità vascolare) Istoflogosi: accumulo di cellule di diverso tipo nell’interstizio tessutale e reazione di tipo fibrotico

Le reazioni infiammatorie hanno come sede di sviluppo il microcircolo

Formazione dell’edema in relazione ai cambiamenti della pressione idrostatica e colloido-osmotica In condizioni normali la salda interazione tra cellule endoteliali non consente il passaggio di proteine. Nel distretto arteriolare del capillare, l’elevata pressione idrostatica spinge acqua ed elettroliti nell’interstizio In condizioni normali la pressione Idrostatica nel distretto venulare del capillare è bassa e prevale la pressione oncotica del plasma che richiama circa il 90% del liquido all’interno del vaso. Il restante 10% del liquido interstiziale viene drenato attra- verso il sistema linfatico Una serie di mediatori generati Nel corso di reazioni infiammatorie determinano importanti modifica- zioni del microcircolo Iperemia passiva: Rallentamento del flusso nel letto capillare aperto e dilatato. Compressione della parete venulare da parte del liquido uscito nell’interstizio (essudato o edema essudatizio) Iperemia attiva: Vasodilatazione arteriolare Apertura degli sfinteri pre-capillari Aumento della permeabilità per contrazione delle cellule endoteliali The microvasculature consists of three types of small vessels: arterioles, capillaries, and venules. These microvessels form a network that regulates local blood perfusion and conducts blood–tissue exchange Factors Precipitating Edema Increased capillary hydrostatic pressure (as occurs when venous pressures become elevated by gravitational forces, in heart failure or with venous obstruction) Decreased plasma oncotic pressure (as occurs with hypoproteinemia during malnutrition) Increased  capillary permeability caused by proinflammatory mediators (e.g., histamine, bradykinin) or by damage to the structural integrity of capillaries so that they become more "leaky" (as occurs in tissue trauma, burns, and severe inflammation) Lymphatic obstruction (as occurs in filariasis or with tissue injury)

PECAM-1, JAM.1, CD99

Figura 13.22 - Interazione leucociti/endotelio a stadi successivi. Dal volume: Pontieri “Patologia Generale” Piccin Nuova Libraria S.p.A.

Figura 13.27 - Schema delle quattro famiglie delle chemiochine. Dal volume: Pontieri “Patologia Generale” Piccin Nuova Libraria S.p.A.

Figure 1. Role of heparan sulfate in leukocyte entry into sites of inflammation. In response to inflammatory stimuli, such as a bacterial infection, resident macrophages in tissues produce both chemokines (such as interleukin-8) that attract leukocytes into tissues and cytokines (such as tumor necrosis factor, TNF) that trigger the display of preformed P-selectin on the luminal surface of endothelial cells. Cytokines can also induce the expression of E-selectin by endothelial cells (not shown). Endothelial heparan sulfate is depicted as playing an important role in L-selectin binding, in chemokine presentation to chemokine receptors on neutrophils, and in the transportation of chemokines, produced by tissue macrophages (and neutrophils), across the endothelial cell barrier. ICAM, intercellular adhesion molecule; PSGL, P-selectin glycoprotein ligand-1. Parish Nature Immunol. 6:861-862, 2005

This schematic representation shows bent (a), extended (b) and ligand-bound (c) forms of an integrin protein, inserted into the plasma membrane of a cell. The conformational equilibria between each state are regulated either by the binding of cytoskeletal or signalling factors to the intracellular domains (below the membrane) or by ligand binding (blue rectangles). a, In the bent form, the head region points inwards towards the cell surface, and has low affinity for other molecules. b, In the extended form, the head region points away from the surface, allowing it to engage other molecules; the different domains that make up the head region also alter its shape (not shown), increasing the affinity of ligand binding. c, Ligand engagement stabilizes an outward swing of the  -subunit (right-hand leg) and potentially allows variable leg separation.

The leukocyte adhesion cascade e le LAD syndromeS LAD II LAD I LAD III , Syk Ley K., Laudanna C. et al. Nature Rev. Immunol. 7:678, 2007

Deficiency” (LAD) di cui sono conosciute 3 forme Difetti di interazioni adesive rappresentano la causa di “Leukocyte Adhesion Deficiency” (LAD) di cui sono conosciute 3 forme

PATOLOGIE DOVUTE AD ALTERAZIONE DELL’ESPRESSIONE DI MOLECOLE ADESIVE PIASTRINICHE

Figura 53.1 - Sequenza dell'emostasi e sistemi coinvolti. Dal volume: Pontieri “Patologia Generale” Piccin Nuova Libraria S.p.A.

Difettiva quantità o struttura nella Malattia di Von Willebrand Difettiva espressione o funzione Nella Sindrome di Bernard-Soulier Difettiva espressione o funzione Nella Tromboastenia di Glanzmann aIIbb3 a2b1

Il recettore per il fattore di von Willebrand Clemetson, K. J. Blood 2007;109:393-394 Copyright ©2007 American Society of Hematology. Copyright restrictions may apply.

AGGREGOMETRO PIASTRINE AGGREGATE FONTE LUMINOSA PIASTRINE NON AGGREGATE

PLASMA NORMALE+ RISTOCETINA Aggregazione (“agglutinazione”) PLASMA DI PAZIENTE CON MALATTIA DI VW O BERNARD-SOULIER + RISTOCETINA

PLASMA DI PAZIENTE CON MALATTIA DI VW + PLASMA NORMALE+ RISTOCETINA Aggregazione (“agglutinazione”) PLASMA DI PAZIENTE CON SINDROME DI BERNARD-SOULIER + PLASMA NORMALE+ RISTOCETINA

FLUSSO FIBRINOGENO aIIbb3 gpIb-IX-V aIIbb3 a2b1 gpIb-IX-V a5b1 a5b1 RGD gpIb-IX-V aIIbb3 FIBRINOGENO aIIbb3 gpIb-IX-V a2b1 a5b1 collagene A1 fibronectina A3 VWF

PRINCIPALI MOLECOLE ADESIVE ESPRESSE DALLE PIASTRINE ED IMPLICATE NELL’ADESIONE E AGGREGAZIONE PIASTRINICA collagene fibronectina vitronectina a2b1 a5b1 avb3 ADESIONE GPVI g chain collagene Von Willebrand factor (VWF) gpIb-IX-V ADESIONE E AGGREGAZIONE AGGREGAZIONE aIIbb3 CD36 Fibrinogeno, fibronectina, VWF, CD40ligand trombospondina

Figura 53.4 - Aggregazione piastrinica studiata all'aggregometro di Born (curva superiore) e al microscopio elettronico durante la progressione dell'aggregazione. Dal volume: Pontieri “Patologia Generale” Piccin Nuova Libraria S.p.A.

GENERAZIONE DI SEGNALI ATTIVANTI aIIbb3 “RILASCIO” DI AGGREGANTI ADESIONE AGGREGANTI ESOGENI AGGREGANTI ESOGENI GENERAZIONE DI SEGNALI ATTIVANTI aIIbb3 “RILASCIO” DI AGGREGANTI ENDOGENI SECREZIONE a GRANULI AGGREGAZIONE PRIMARIA AGGREGAZIONE SECONDARIA AGGREGANTI ESOGENI

L’IMPORTANZA DELL’INTERAZIONE aIIbb3-fibrinogeno nell’aggregazione bivalirudin prasugrel L’IMPORTANZA DELL’INTERAZIONE aIIbb3-fibrinogeno nell’aggregazione piastrinica è validata dalla individuazione di farmaci che competono con questa interazione, inibendo fortemente l’aggregazione piastrinica NO Usati in PCI: Percutaneous coronary intervention KGD/RGD mimetic

GENERAZIONE DI SEGNALI ATTIVANTI COLLAGENE VWF TROMBINA CATECOLAMINE (a2Rs) PAF TROMBINA CATECOLAMINE (a2Rs) PAF GENERAZIONE DI SEGNALI ATTIVANTI aIIbb3 TROMBOXANO A2 ADP SECREZIONE a GRANULI AGGREGAZIONE PRIMARIA AGGREGAZIONE SECONDARIA TROMBINA PAF

GENERAZIONE DI SEGNALI ATTIVANTI TROMBINA CATECOLAMINE (a2Rs) ADP PAF ADESIONE TROMBINA CATECOLAMINE (a2Rs) ADP PAF - ASPIRINA E ALTRI FANS - TROMBOXANO A2 GENERAZIONE DI SEGNALI ATTIVANTI aIIbb3 AGGREGAZIONE PRIMARIA SECREZIONE a GRANULI AGGREGAZIONE SECONDARIA TROMBINA PAF

PROSTAGLANDINE (PGE2/PGD2) FOSFOLIPIDE ACIDO ARACHIDONICO (20:4) LISOFOSFOLIPIDE PAF ENDOPEROSSIDI (PGG2/PGH2) TROMBOXANO A2 (TXA2) PROSTACICLINA (PGI2) PROSTAGLANDINE (PGE2/PGD2) FOSFOLIPASI A2 Aciltransferasi CICLOOSSIGENASI Tromboxan sintetasi Prostaciclin sintetasi Prostaglandin sintetasi

Aggregante piastrinico Vasocostrittore Broncocostrittore FOSFOLIPIDE ACIDO ARACHIDONICO (20:4) ENDOPEROSSIDI (PGG2/PGH2) TROMBOXANO A2 (TXA2) PROSTACICLINA (PGI2) Aggregante piastrinico Vasocostrittore Broncocostrittore Anti-aggregante piastinico Vasodilatatore Broncodilatatore

CAUSE PRINCIPALI DI TROMBOCITOPENIE DIMINUITA PRODUZIONE DI MEGACARIOCITI INFILTRAZIONE MIDOLLARE (TUMORI, FIBROSI) APLASIA MIDOLLARE (ANEMIA APLASTICA, FARMACI, ALCOLISMO) II. SEQUESTRAZIONE SPLENICA NEGLI IPERSPLENISMI (ipertensione portale, disordini linfo- e mielo-proliferativi) III. AUMENTATA DISTRUZIONE DI PIASTRINE CIRCOLANTI

CAUSE PRINCIPALI DI TROMBOCITOPATIE DIFETTI DI ADESIONE: Sindrome di Bernard-Soulier Malattia di Von Willebrand II. DIFETTI DI AGGREGAZIONE: Tromboastenia di Glanzmann Difetti di recettori per ADP III. DIFETTI DI SECREZIONE: Difettiva attività di ciclo-ossigenasi (congenita; da assunzione di aspirina e altri FANS) Alterata biogenesi dei granuli (“storage pool defects”: sindrome di Chediack-Higashi e di Hermansky-Pudiak) IV. DIFETTI DOVUTI A FARMACI (calcio antagonisti, anestetici, certi antibiotici) V. ALTRI: 1) Sindrome di Wiskott-Aldrich; 2) Sindrome di Scott (difetto di trasporto di fosfatidilserina sulla superficie piastrinica con conseguente ridotta attivazione della coagulazione)