Reattività piastrinica nell'infiammazione non cardiaca Uno studio prospettico osservazionale a centro singolo.

SFONDO

Infiammazione e piastrine

Le malattie cardiovascolari (CVD) sono la principale causa di morte in tutto il mondo. Nello specifico, l'infarto miocardico acuto (IMA) e l'ictus ischemico acuto sono cause comuni di morbilità e mortalità e sono responsabili di sostanziali costi sanitari.1 Mentre la patofisiologia alla base dell'aterosclerosi è ora meglio compresa come un processo infiammatorio cronico, l'infiammazione responsabile dell'evento acuto non sono ancora del tutto spiegate. È diventato chiaro che le piastrine svolgono un ruolo chiave nella fisiopatologia sia della formazione di ateroma che della formazione acuta di trombi nell'IMA e nell'ictus. Nello specifico, l'attivazione piastrinica è parte integrante dell'inizio e dell'amplificazione della risposta infiammatoria vascolare locale in queste condizioni.2 È per questo motivo che la terapia antipiastrinica di routine rappresenta un cardine del trattamento per i pazienti con ateroma coronarico e in particolare per quelli trattati con stent intracoronarici.3

Prove di variabilità inter e intra-individuale in risposta agli antiaggreganti: reattività dinamica

Tuttavia, il lavoro precedente del nostro gruppo e di altri indica che la risposta degli individui sia all'aspirina che agli inibitori P2Y12 è idiosincratica, quindi alcuni individui possono essere relativamente resistenti all'aspirina così come a clopidogrel, prasugrel e ticagrelor.4 Nello specifico, abbiamo precedentemente dimostrato che i pazienti trattati con inibitori P2Y12 per stent coronarici con elevata reattività piastrinica durante il trattamento hanno un rischio elevato di trombosi dello stent5,6 e che le risposte individuali possono essere modificate utilizzando una terapia personalizzata.5 Inoltre, il nostro gruppo ha precedentemente dimostrato che il la risposta sia all'aspirina che agli inibitori P2Y12 è dinamica.7 Pertanto, vi è una risposta di rimbalzo dell'adenosina difosfato (ADP) dopo la sospensione del clopidogrel nei pazienti con stent a rilascio di farmaco.8,9 Per quanto riguarda le risposte all'aspirina, abbiamo riportato che la risposta alla stimolazione dell'acido arachidonico è variabile all'interno degli individui, 10 ha qualche interazione con gli inibitori P2Y12, 11 e che sembra esserci un percorso ciclo-ossigenasi-dipendente e indipendente per AA indotto attività piastrinica. I nostri dati precedenti suggeriscono anche che il test piastrinico VerifyNow più comunemente utilizzato vicino al paziente sovrastima la risposta dei pazienti al clopidogrel.12

Il gruppo WEST: nuove valutazioni del priming e della reattività piastrinica - Biomarcatori del rischio trombotico individuale?

Il gruppo di ricerca guidato dal dottor West ha sviluppato nuove tecniche per utilizzare (a) la microfluidica delle goccioline per valutare l'iper-reattività delle piastrine isolate e (b) applicare metodi avanzati di sequenziamento dell'RNA a piastrina singola per definire una firma dell'RNA per il priming. Queste tecniche sono state oggetto di convalida iniziale e mostrano una grande promessa come biomarcatori candidati per la previsione della suscettibilità individuale agli eventi trombotici mediati dalle piastrine come l'infarto miocardico acuto (AMI). Per lo sfondo completo e i dati precedenti vedere l'Appendice.

Questa metodologia è quindi complementare alla nostra valutazione basata sulla tromboelastografia (TEG) della variabilità fenotipica della reattività piastrinica: possiamo convalidare la candidatura del metodo West come biomarcatori del rischio trombotico in questi esperimenti.

Giustificazione per la nostra domanda di ricerca

Per molte ragioni, nella pratica clinica di routine non si tenta di misurare né la risposta specifica degli individui ai loro farmaci antipiastrinici né lo stato della reattività piastrinica di un paziente in un dato momento. Lo sviluppo di test che consentissero di effettuare routinariamente entrambe queste misurazioni potrebbe plausibilmente facilitare il rilevamento personalizzato e la modifica dell'alto rischio di sanguinamento o di eventi trombotici. La natura dinamica della reattività piastrinica di un individuo e il possibile contributo agli eventi trombotici acuti è al centro di questa serie di esperimenti. Sebbene non sia ancora chiaro come venga avviata l'erosione o la rottura acuta della placca che fa precipitare l'IMA, è evidente il legame con un episodio infiammatorio acuto. Inoltre, è stata dimostrata un'associazione, descritta in dettaglio di seguito, tra una serie di condizioni infiammatorie acute e croniche non cardiache e il conseguente rischio di IMA. In particolare, ci sono segnalazioni di alta prevalenza di IMA e morte cardiaca in condizioni croniche come malattia reumatoide, malattia gengivale cronica, psoriasi, malattia cronica delle vie aeree.13-16 Inoltre, come descritto di seguito, sono riportati interessanti collegamenti temporali tra condizioni acute non cardiache, tra cui la frattura del collo del femore e il ricovero per infezione toracica negli anziani, e il conseguente rischio di IMA nelle prossime settimane. Infine, è stata segnalata un'associazione più recente tra vaccinazione COVID ed eventi trombotici acuti.

È plausibile che la condizione e/o l'evento infiammatorio "non cardiaco" sia, in realtà, parte di un processo patologico che incorpora cambiamenti dinamici nel letto vascolare arterioso e nella reattività piastrinica, fornendo così il substrato per l'infarto miocardico acuto.

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QUADRO TEORICO Condizioni infiammatorie non cardiache e IM acuto: associazioni note.

CVD e infezione toracica:

L'incidenza annuale della polmonite acquisita in comunità (CAP) è dello 0,5-1% nel Regno Unito, il 22-42% dei quali richiede il ricovero in ospedale. Il tasso di mortalità dei pazienti ospedalizzati con CAP è del 5-14%, con tassi di mortalità più elevati tra i pazienti anziani di età superiore a 84 anni (> 50%). 17 La polmonite acquisita in comunità è associata a marcatori infiammatori elevati tra cui CRP (>21,9 mg/dl), pro-calcitonina e IL-6 (>169 pg/ml), con livelli più elevati che preannunciano il fallimento del trattamento e la mortalità. 18 Inoltre, sono stati rilevati marcatori infiammatori aumentati (CRP, TNF-alfa) in pazienti con infezioni virali del tratto respiratorio superiore.19 L'infezione acuta del tratto respiratorio è associata ad un aumentato rischio di infarto miocardico acuto.20 Nello specifico, i primi 28 giorni successivi all'infezione del tratto respiratorio comportano un rischio più elevato di eventi cardiovascolari. 21 In uno studio di una serie di casi su 53709 pazienti con primo o ricorrente infarto del miocardio, è stato notato un aumento significativo dell'incidenza di infarto del miocardio a seguito di infezione acuta delle vie respiratorie con i tassi più elevati a 3 giorni dall'infezione.22 Di interesse, è stata rilevata un'elevata reattività piastrinica in pazienti con infezione virale del tratto respiratorio superiore.19 Gli studi che valutavano il legame tra infarto del miocardio e infezione del tratto respiratorio si basavano principalmente sulla valutazione dei registri e dei questionari del medico di base (raccolta dell'anamnesi). La misurazione dei livelli di marcatori infiammatori durante gli episodi di infezione delle vie respiratorie che portano a infarto del miocardio non è stata testata.

Collo del femore fratturato:

La frattura dell'anca nella popolazione anziana rappresenta un notevole onere clinico e finanziario per il nostro sistema sanitario, con alti tassi di morbilità e mortalità. 23,24 Il tasso di mortalità è del 9% a 30 giorni dopo la frattura dell'anca e del 33% a 1 anno. 25 Una complicanza comune delle fratture dell'anca è l'infarto miocardico perioperatorio. In uno studio, è stato rilevato un aumento della troponina nel 35,5% dei pazienti e l'infarto del miocardio senza sopraslivellamento del tratto ST (NSTEMI) era più comune dell'infarto del miocardio con sopraslivellamento del tratto ST (STEMI) in questa coorte di pazienti. (23 vs 7)26 Un aumento significativo della troponina è un forte predittore di mortalità in questo gruppo di pazienti: un livello superiore a 0,04 μg/l è associato a un rischio di morte sei volte superiore. L'aumento più elevato di troponina è stato specificamente rilevato nel quarto giorno post-operatorio nel gruppo di mortalità, rispetto a nessun aumento significativo nel gruppo vivo, con mortalità complessiva a 1 anno rilevata nel 37% dei pazienti associata all'aumento di troponina peri-operatorio. 27,28 Il meccanismo alla base dell'aumento del tasso di infarto del miocardio non è chiaro dalla letteratura attuale, ma il sospetto è che esista un legame con l'infiammazione sistemica indotta dalla frattura.29 Esistono dati deboli secondo cui alcuni di questi pazienti potrebbero essere iporesponder al clopidogrel.30

L'artrite reumatoide divampa:

L'artrite reumatoide (RA) colpisce circa l'1% della popolazione occidentale adulta.31 È considerato un fattore di rischio indipendente per la cardiopatia ischemica, con un aumento della mortalità dovuto all'aterosclerosi coronarica accelerata.32 Ad esempio, l'artrite reumatoide è stata associata a un aumento del 38% dell'incidenza di infarto del miocardio rispetto alla popolazione generale in una serie.13 Il ben descritto processo infiammatorio inerente alla riacutizzazione dell'AR e il legame con l'aumentata reattività piastrinica sono stati dimostrati in un piccolo studio. In particolare, è stata osservata una maggiore reattività piastrinica all'ADP solo nel gruppo reumatoide attivo. 33

Chirurgia vascolare maggiore:

Il gruppo di Southampton ha precedentemente descritto la variabilità dinamica nella reattività piastrinica utilizzando TEG. In particolare, utilizzando TEG AUC 15 per valutare 40 partecipanti sottoposti a chirurgia vascolare maggiore (MVS) elettiva con aspirina, abbiamo descritto una riduzione della coagulazione indotta da AA e ADP in associazione con la reazione infiammatoria vascolare acuta alla chirurgia, con reattività di rimbalzo (cioè, superiore al basale) a 3 mesi dopo l'intervento. La natura dinamica di questi cambiamenti nella reattività piastrinica fornisce un supporto circostanziale al concetto che questo potrebbe svolgere un ruolo negli eventi ischemici patologici in individui suscettibili. 34

Vaccino contro il covid:

La pandemia di coronavirus 19 (COVID-19) ha causato oltre 5 milioni di morti in tutto il mondo dal 2019 35 L'infezione da COVID-19 è associata in alcuni casi a trombocitopenia dovuta al consumo di piastrine, coagulopatia intravascolare disseminata (CID) e microangiopatia trombotica.

I vaccini COVID-19 sono stati approvati alla fine del 2020, con 5 miliardi di individui vaccinati finora. Dati crescenti hanno mostrato rari collegamenti tra vaccini e complicanze trombotiche tra cui trombosi del seno cerebrale e infarto del miocardio.36,37 Ciò può essere correlato alla ben nota reazione infiammatoria sistemica indotta dal vaccino. La trombosi immunitaria e la trombocitopenia indotte da vaccino (VITT) sono state identificate in un piccolo gruppo di individui vaccinati.38 Nei pochi casi di sindrome coronarica acuta (ACS) dopo la vaccinazione contro il COVID-19 non è stata stabilita definitivamente una relazione causa-effetto.37

In sintesi, è stabilito un legame tra condizioni infiammatorie acute non cardiache e successivo IMA in un involucro a breve termine, ma inspiegabile, e le prove circostanziali finora suggeriscono un possibile meccanismo in termini di alterazione dinamica della reattività piastrinica. È questo concetto che desideriamo esplorare ulteriormente nella serie di esperimenti proposta.

DOMANDE/SCOPI DELLA RICERCA

Questo studio mira a valutare l'associazione tra condizioni infiammatorie non cardiache che coinvolgono una reazione infiammatoria vascolare e la reattività piastrinica dinamica determinata utilizzando il dispositivo TEG6s e due nuove tecniche per l'utilizzo di (a) microfluidica delle goccioline per valutare l'iper-reattività delle piastrine isolate e (b) applicare metodi avanzati di sequenziamento dell'RNA a piastrina singola per definire una firma dell'RNA per il priming.

Se la nostra ipotesi è dimostrata, il nostro studio avrà dimostrato un'associazione tra (a) la presenza, e possibilmente l'estensione, di un cambiamento dinamico nella reattività piastrinica individuale e nella coagulazione del sangue e (b) lo stato infiammatorio vascolare concomitante in una varietà di non- condizioni infiammatorie cardiache.

Riepilogo del disegno dello studio:

• I candidati idonei che soddisfano i criteri di ammissibilità per la partecipazione allo studio saranno identificati e contattati dal nostro team di ricerca durante la loro degenza ospedaliera o visita all'hub di vaccinazione (per i candidati al richiamo COVID).
• Un membro del gruppo di ricerca spiegherà lo scopo dello studio, i benefici, i rischi e gli oneri con il potenziale partecipante. I candidati avranno tempo sufficiente per decidere se desiderano partecipare allo studio.
• Un consenso informato scritto sarà spiegato e firmato dal candidato.
• Il primo campione di sangue verrà prelevato dopo il consenso, con ulteriori campioni di sangue a 24, 48, 72 ore quindi 1 settimana o 1 mese dopo a seconda del gruppo.
• Tutti i campioni di sangue verranno analizzati come segue (i) Dopo 30 minuti di campionamento, per il test di reattività piastrinica utilizzando il dispositivo TEG 6s, (ii) Analisi piastrinica singola/microfluidica e (iii) Ulteriori campioni verranno inviati per il test dei marcatori infiammatori.
• La partecipazione allo studio e il follow-up termineranno dopo l'ultima visita di follow-up quando verranno raccolti i campioni di sangue finali.
• I dati saranno pseudonimizzati e analizzati prima di essere inviati a una rivista di revisione paritaria.

Recluteremo 5 gruppi di pazienti, coerenti con i dati prodotti in precedenza e con la letteratura relativa ai modelli patologici di infiammazione non cardiaca. I dettagli delle analisi del sangue e l'inclusione ed esclusione generale sono riassunti di seguito.

In tutti i casi, il prelievo di sangue sarà sia per la valutazione della reattività piastrinica utilizzando TEG6S sia per i marcatori di infiammazione del sangue (CRP, IL6, TNF alfa e CD40)

1. Gruppo 1: frattura del collo del femore (n=20). I reparti di Traumatologia, Ortopedia e Pronto Soccorso saranno sottoposti a screening per i nuovi ricoveri con frattura del collo del femore comprovata da radiografia al momento del ricovero, individuando così 20 partecipanti in base ai criteri di ammissibilità.

   I pazienti idonei verranno contattati in merito allo studio e riceveranno un foglio informativo. Successivamente, quando avranno avuto abbastanza tempo per riflettere, saranno arruolati se saranno felici di fornire il consenso informato scritto.

   I campioni di sangue verranno prelevati in reparto al momento del ricovero, a 24, 48 e 72 ore dal ricovero ea 1 mese.

   Il sangue sarà raccolto in 4 tubi ogni volta. (1 vacutainer di citrato di sodio al 3,2% da 2 ml, 1 vacutainer di eparina di litio da 6 ml. 2 provette SST da 5 ml per marcatori infiammatori.) Una descrizione dettagliata di ciò è riportata di seguito.

2. Gruppo 2: Pazienti di età > 70 anni ricoverati con infezione toracica (n=20).

   Il pronto soccorso, l'unità medica acuta e i reparti medici saranno sottoposti a screening per i partecipanti idonei la cui diagnosi primaria è un'infezione toracica (bronchite acuta o polmonite). Con l'obiettivo di reclutare 20 partecipanti.

   La bronchite acuta è un'infezione del tratto respiratorio inferiore che causa infiammazione delle vie aeree bronchiali. È una diagnosi clinica caratterizzata da tosse senza evidenza di polmonite. La radiografia del torace può essere normale.

   La polmonite è un'infezione del tessuto polmonare in cui le sacche d'aria nei polmoni si riempiono di microrganismi, fluidi e cellule infiammatorie, influenzando la funzione dei polmoni. 39 I pazienti saranno selezionati in base ai sintomi, alla diagnosi clinica +/- ai risultati della radiografia del torace (solo polmonite).

   I pazienti idonei verranno contattati in merito allo studio e riceveranno un foglio informativo. Successivamente, quando avranno avuto abbastanza tempo per riflettere, saranno arruolati se saranno felici di fornire il consenso informato scritto.

   I campioni di sangue verranno prelevati in reparto al momento del ricovero, a 24, 48 e 72 ore dal ricovero ea 1 mese.

   Il sangue sarà raccolto in 4 tubi ogni volta. (1 vacutainer di citrato di sodio al 3,2% da 2 ml, 1 vacutainer di eparina di litio da 6 ml. 2 provette SST da 5 ml per marcatori infiammatori.) Una descrizione dettagliata di ciò è riportata di seguito.

3. Gruppo 3: Volontari sani che ricevono un vaccino COVID Booster. (n=20). Con l'obiettivo di reclutare 20 partecipanti a causa di un vaccino COVID al Southampton General Hospital. Puntiamo a reclutare 20 volontari sani che soddisfino i criteri di ammissibilità allo studio. Il foglio informativo verrà consegnato al partecipante e avranno tempo sufficiente per prendere in considerazione la possibilità di partecipare o meno allo studio.

   I campioni di sangue verranno prelevati direttamente dopo l'iniezione della dose di richiamo COVID. I partecipanti saranno invitati a partecipare a 24, 48 e 1 settimana dopo l'iniezione di richiamo al nostro ufficio di ricerca nell'unità diurna del laboratorio Cath per il prelievo di sangue.

   Il sangue sarà raccolto in 4 tubi ogni volta. 1 vacutainer di citrato di sodio al 3,2% da 2 ml, 1 vacutainer di eparina di litio da 6 ml. 2 provette SST da 5 ml per marcatori infiammatori.

4. Gruppo 4: Pazienti ricoverati con IMA entro 6 settimane da:

   1. Collo del femore fratturato
   2. Infezione toracica
   3. L'artrite reumatoide divampa
   4. Esacerbazione della psoriasi
   5. Esacerbazione della malattia infiammatoria intestinale

   Lo screening includerà i pazienti ricoverati con IM di tipo 1 o di tipo 2 o danno miocardico, come definito dalla 4a definizione universale, se si trovano entro 6 settimane da una delle condizioni infiammatorie sopra elencate.40 I pazienti idonei verranno contattati in merito allo studio e riceveranno un foglio informativo. Successivamente, quando avranno avuto abbastanza tempo per riflettere, saranno arruolati se saranno felici di fornire il consenso informato scritto.

   I campioni di sangue verranno prelevati in reparto al momento del ricovero, a 24, 48 e 72 ore dal ricovero ea 1 mese.

   Il sangue sarà raccolto in 4 tubi ogni volta. (1 vacutainer di citrato di sodio al 3,2% da 2 ml, 1 vacutainer di eparina di litio da 6 ml. 2 provette SST da 5 ml per marcatori infiammatori.) Una descrizione dettagliata di ciò è riportata di seguito.

5. Gruppo 5: IMA secondario a trombosi dello stent (n=20).

I pazienti idonei saranno stati ricoverati con trombosi dello stent definita secondo la definizione dell'Academic Research Consortium. 41 La trombosi dello stent è un'occlusione completa dell'arteria secondaria a un trombo all'interno dello stent. L'ARC (Academic research consortium) ha identificato la trombosi dello stent rilevata dall'angiografia come trombosi definita dello stent (ST). Hanno anche classificato la trombosi dello stent come precoce (fino a 30 giorni dall'implementazione) o tardiva (da 30 giorni a 12 mesi dall'implementazione).

I pazienti idonei verranno contattati in merito allo studio e riceveranno un foglio informativo. Successivamente, quando avranno avuto abbastanza tempo per riflettere, saranno arruolati se saranno felici di fornire il consenso informato scritto.

I campioni di sangue verranno prelevati in reparto al momento del ricovero, a 24, 48 e 72 ore dal ricovero ea 1 mese.

Il sangue sarà raccolto in 4 tubi ogni volta. (1 vacutainer di citrato di sodio al 3,2% da 2 ml, 1 vacutainer di eparina di litio da 6 ml. 2 provette SST da 5 ml per marcatori infiammatori.) Una descrizione dettagliata di ciò è riportata di seguito.