Reactiviteit van bloedplaatjes bij niet-cardiale ontsteking Een prospectieve observationele single-center studie.

ACHTERGROND

Ontsteking en bloedplaatjes

Hart- en vaatziekten (HVZ) zijn wereldwijd de belangrijkste doodsoorzaak. Met name acuut myocardinfarct (AMI) en acute ischemische beroerte zijn veelvoorkomende oorzaken van morbiditeit en mortaliteit en zijn verantwoordelijk voor substantiële gezondheidszorgkosten.1 Hoewel de onderliggende pathofysiologie van atherosclerose nu beter wordt begrepen als een chronisch ontstekingsproces, zijn de exacte oorzaken van de acute ontstekingen die verantwoordelijk zijn voor de acute gebeurtenis zijn nog steeds niet volledig verklaard. Het is duidelijk geworden dat bloedplaatjes een sleutelrol spelen in de pathofysiologie van zowel atheroomvorming als acute trombusvorming bij AMI en beroerte. In het bijzonder is activering van bloedplaatjes een integraal onderdeel van het initiëren en versterken van de lokale vasculaire ontstekingsreactie bij deze aandoeningen.2 Om deze reden vormt routinematige plaatjesaggregatieremmers een steunpilaar van de behandeling van patiënten met coronair atheroom en in het bijzonder voor patiënten die worden behandeld met intracoronaire stents.3

Bewijs voor inter- en intra-individuele variabiliteit als reactie op plaatjesaggregatieremmers: dynamische reactiviteit

Eerder werk van onze groep en anderen geeft echter aan dat de respons van individuen op zowel aspirine als P2Y12-remmers idiosyncratisch is, zodat sommige individuen relatief resistent kunnen zijn tegen zowel aspirine als clopidogrel, prasugrel en ticagrelor.4 Specifiek hebben we eerder aangetoond dat patiënten op P2Y12-remmers voor coronaire stents met een hoge bloedplaatjesreactiviteit bij behandeling een verhoogd risico hebben op stenttrombose5,6, en dat individuele reacties kunnen worden aangepast met behulp van therapie op maat.5 Bovendien heeft onze groep eerder aangetoond dat de de respons op zowel aspirine als P2Y12-remmers is dynamisch.7 Er is dus een rebound-adenosinedifosfaat (ADP)-respons nadat clopidogrel is teruggetrokken bij patiënten met geneesmiddelafgevende stents.8,9 Met betrekking tot aspirineresponsen hebben we gemeld dat de respons op arachidonzuurstimulatie variabel is binnen individuen,10 enige interactie heeft met P2Y12-remmers,11 en dat er een cyclo-oxygenase-afhankelijke en -onafhankelijke route lijkt te zijn voor AA-geïnduceerde arachidonzuurstimulatie. bloedplaatjes activiteit. Onze eerdere gegevens suggereren ook dat de meest gebruikte 'near patient' bloedplaatjestest VerifyNow de respons van patiënten op clopidogrel overschat.12

De WEST-groep: nieuwe beoordelingen van bloedplaatjespriming en -reactiviteit - biomarkers van individueel trombotisch risico?

De onderzoeksgroep onder leiding van Dr. West heeft nieuwe technieken ontwikkeld voor het gebruik van (a) druppelmicrofluïdica om de hyperreactiviteit van geïsoleerde bloedplaatjes te beoordelen en (b) geavanceerde single-platelet RNA-sequencingmethoden toe te passen om een ​​RNA-handtekening voor priming te definiëren. Deze technieken zijn onderworpen aan initiële validatie en zijn veelbelovend als kandidaat-biomarkers voor het voorspellen van individuele gevoeligheid voor bloedplaatjes-gemedieerde trombotische gebeurtenissen zoals acuut myocardinfarct (AMI). Zie bijlage voor volledige achtergrond en eerdere gegevens.

Deze methodologie is daarom complementair aan onze op trombolastografie (TEG) gebaseerde beoordeling van de variabiliteit van het fenotype van bloedplaatjesreactiviteit: we kunnen de kandidatuur van de West-methode als biomarkers van trombotisch risico in deze experimenten valideren.

Verantwoording van onze onderzoeksvraag

Om vele redenen wordt er in de routinematige klinische praktijk geen poging gedaan om de specifieke reactie van individuen op hun plaatjesaggregatieremmers of de status van de bloedplaatjesreactiviteit van een patiënt op enig moment te meten. De ontwikkeling van tests waarmee beide metingen routinematig kunnen worden uitgevoerd, zou op plausibele wijze gepersonaliseerde detectie en aanpassing van een hoog risico op bloedingen of trombotische gebeurtenissen kunnen vergemakkelijken. De dynamische aard van de bloedplaatjesreactiviteit van een individu en de mogelijke bijdrage aan acute trombotische gebeurtenissen staat centraal in deze reeks experimenten. Hoewel het nog niet duidelijk is hoe de acute plaque-erosie of -ruptuur die AMI veroorzaakt, wordt geïnitieerd, is het verband met een acute ontstekingsepisode duidelijk. Verder is er een associatie aangetoond, hieronder in detail beschreven, tussen een aantal niet-cardiale acute en chronische ontstekingsaandoeningen, en het daaropvolgende risico op AMI. Specifiek zijn er meldingen van een hoge prevalentie van AMI en hartdood bij chronische aandoeningen zoals reumatoïde aandoeningen, chronische tandvleesaandoeningen, psoriasis, chronische luchtwegaandoeningen.13-16 Bovendien zijn er, zoals hieronder beschreven, intrigerende tijdelijke verbanden gerapporteerd tussen acute niet-cardiale aandoeningen, waaronder een gebroken nek van het dijbeen en opname voor een luchtweginfectie bij ouderen, en het daaropvolgende risico op AMI binnen de komende weken. Ten slotte is er een recenter verband gemeld tussen COVID-vaccinatie en acute trombotische voorvallen.

Het is aannemelijk dat de "niet-cardiale" ontstekingsaandoening en/of -gebeurtenis in feite deel uitmaakt van een ziekteproces dat dynamische veranderingen in het arteriële vaatbed en de reactiviteit van bloedplaatjes omvat, waardoor het substraat voor acuut MI wordt verschaft.

.

THEORETISCH KADER Niet-cardiale ontstekingsaandoeningen en acuut MI: bekende associaties.

HVZ en borstinfectie:

De jaarlijkse incidentie van buiten het ziekenhuis opgelopen pneumonie (CAP) is 0,5-1% in het Verenigd Koninkrijk, waarvan 22-42% ziekenhuisopname vereist. Het sterftecijfer van gehospitaliseerde patiënten met CAP is 5-14%, met hogere sterftecijfers bij oudere patiënten ouder dan 84 jaar (>50%). 17 Buiten het ziekenhuis opgelopen pneumonie wordt in verband gebracht met verhoogde ontstekingsmarkers, waaronder CRP (>21,9 mg/dl), procalcitonine en IL-6 (>169 pg/ml), waarbij hogere waarden falen van de behandeling en mortaliteit voorspellen. 18 Verder werden verhoogde inflammatoire markers gedetecteerd (CRP, TNF-alfa) bij patiënten met virale infecties van de bovenste luchtwegen.19 Een acute luchtweginfectie wordt in verband gebracht met een verhoogd risico op een acuut myocardinfarct.20 Met name de eerste 28 dagen na een luchtweginfectie brengen een hoger risico op cardiovasculaire gebeurtenissen met zich mee. 21 In een case-serie studie van 53.709 patiënten met een eerste of terugkerend myocardinfarct werd een significante stijging van de MI-incidentie opgemerkt na een acute luchtweginfectie, waarbij de hoogste percentages 3 dagen na infectie waren.22 Van belang is dat een hoge behandelingsbloedplaatjesreactiviteit werd gedetecteerd bij patiënten met een virale infectie van de bovenste luchtwegen.19 Studies die het verband tussen MI en luchtweginfectie beoordeelden, waren meestal gebaseerd op het beoordelen van huisartsdossiers en vragenlijsten (anamnese). Het meten van niveaus van inflammatoire markers tijdens episoden van luchtweginfectie leidend tot MI werd niet getest.

Gebroken nek van dijbeen:

Heupfracturen bij ouderen vormen een substantiële klinische en financiële last voor ons gezondheidszorgsysteem, met hoge morbiditeit en mortaliteit. 23,24 Het sterftecijfer is 9% op 30 dagen na heupfractuur en 33% op 1 jaar. 25 Een veel voorkomende complicatie van heupfracturen is een perioperatief myocardinfarct. In één onderzoek werd bij 35,5% van de patiënten een stijging van troponine waargenomen en myocardinfarct zonder ST-elevatie (NSTEMI) kwam in dit patiëntencohort vaker voor dan myocardinfarct met ST-elevatie. (23 vs 7)26 Een significante stijging van troponine is een sterke voorspeller van mortaliteit in deze patiëntengroep: een niveau boven 0,04 μg/l wordt in verband gebracht met een zesvoudig risico op overlijden. De hoogste troponinestijging werd specifiek gedetecteerd op de vierde postoperatieve dag in de mortaliteitsgroep, vergeleken met geen significante stijging in de levende groep, met een totale 1-jaars mortaliteit gedetecteerd bij 37% van de patiënten geassocieerd met peri-operatieve troponinestijging. 27,28 Het mechanisme achter het verhoogde aantal hartinfarcten is niet duidelijk uit de huidige literatuur, maar het vermoeden bestaat dat er een verband bestaat met systemische ontsteking veroorzaakt door de breuk.29 Er zijn zwakke gegevens dat sommige van dergelijke patiënten mogelijk hyporesponders zijn op clopidogrel.30

Reumatoïde artritis opflakkering:

Reumatoïde artritis (RA) treft ongeveer 1% van de volwassen westerse bevolking.31 Het wordt beschouwd als een onafhankelijke risicofactor voor ischemische hartziekte, met verhoogde mortaliteit als gevolg van versnelde coronaire atherosclerose.32 Reumatoïde artritis was bijvoorbeeld geassocieerd met een 38% verhoogde incidentie van myocardinfarct in vergelijking met de algemene bevolking in één serie.13 Het goed beschreven ontstekingsproces dat inherent is aan de opflakkering van RA, en het verband met verhoogde bloedplaatjesreactiviteit, is aangetoond in een kleine studie. Specifiek werd een verhoogde reactiviteit van bloedplaatjes op alleen ADP waargenomen in de reumatoïde actieve groep. 33

Grote vasculaire chirurgie:

De Southampton-groep heeft eerder dynamische variabiliteit in bloedplaatjesreactiviteit beschreven met behulp van TEG. Specifiek, met behulp van TEG AUC 15 om 40 deelnemers te beoordelen die electieve grote vaatchirurgie (MVS) op aspirine ondergingen, beschreven we een vermindering van AA- en ADP-geïnduceerde stolling in verband met de acute vasculaire ontstekingsreactie op chirurgie, met rebound-reactiviteit (d.w.z., hoger dan baseline) 3 maanden na de operatie. De dynamische aard van deze veranderingen in de reactiviteit van bloedplaatjes geeft indirecte steun aan het concept dat dit een rol zou kunnen spelen bij pathologische ischemische gebeurtenissen bij gevoelige individuen. 34

Covid-vaccin:

De pandemie van coronavirusziekte 19 (COVID-19) heeft sinds 2019 wereldwijd meer dan 5 miljoen doden veroorzaakt 35 COVID-19-infectie wordt in sommige gevallen in verband gebracht met trombocytopenie als gevolg van bloedplaatjesconsumptie, gedissemineerde intravasculaire coagulopathie (DIC) en trombotische microangiopathie.

COVID-19-vaccins werden eind 2020 goedgekeurd, met tot dusver 5 miljard gevaccineerde personen. Toenemende gegevens hebben zeldzame verbanden aangetoond tussen vaccins en trombotische complicaties, waaronder cerebrale sinustrombose en myocardinfarct.36,37 Dit kan verband houden met de gevestigde systemische ontstekingsreactie die door het vaccin wordt veroorzaakt. Door vaccins geïnduceerde immuuntrombose en trombocytopenie (VITT) werd vastgesteld bij een kleine groep gevaccineerde personen.38 In de weinige gevallen van acuut coronair syndroom (ACS) na COVID-19-vaccinatie werd een oorzaak-gevolgrelatie niet definitief vastgesteld.37

Samengevat, een verband tussen acute niet-cardiale inflammatoire aandoeningen en daaropvolgende AMI in een envelop op korte termijn is vastgesteld, maar onverklaard, en indirect bewijs suggereert tot nu toe een mogelijk mechanisme in termen van dynamische verandering in bloedplaatjesreactiviteit. Het is dit concept dat we verder willen onderzoeken in de voorgestelde reeks experimenten.

ONDERZOEKSVRAAG/DOEL(EN)

Deze studie heeft tot doel de associatie te beoordelen tussen niet-cardiale inflammatoire aandoeningen waarbij een vasculaire ontstekingsreactie betrokken is en dynamische bloedplaatjesreactiviteit zoals bepaald met behulp van het TEG6s-apparaat en twee nieuwe technieken voor het gebruik van (a) druppelmicrofluïdica om hyperreactiviteit van geïsoleerde bloedplaatjes te beoordelen en (b) pas geavanceerde single-platelet RNA-sequencingmethoden toe om een ​​RNA-handtekening voor priming te definiëren.

Als onze hypothese wordt bewezen, zal ons onderzoek een verband hebben aangetoond tussen (a) de aanwezigheid en mogelijk de omvang van een dynamische verandering in individuele bloedplaatjesreactiviteit en bloedstolling en (b) de gelijktijdige vasculaire ontstekingsstatus in een verscheidenheid aan niet- cardiale inflammatoire aandoeningen.

Samenvatting van onderzoeksopzet:

• Geschikte kandidaten die voldoen aan de criteria om in aanmerking te komen voor deelname aan het onderzoek, zullen worden geïdentificeerd en benaderd door ons onderzoeksteam tijdens hun verblijf in het ziekenhuis of tijdens hun bezoek aan het vaccinatiecentrum (voor COVID-boosterkandidaten).
• Een lid van het onderzoeksteam zal het doel van het onderzoek, de voordelen, risico's en lasten uitleggen aan de potentiële deelnemer. Kandidaten krijgen voldoende tijd om te beslissen of ze willen deelnemen aan het onderzoek.
• Een schriftelijke geïnformeerde toestemming wordt toegelicht en ondertekend door de kandidaat.
• Het eerste bloedmonster wordt genomen na toestemming, met verdere bloedmonsters na 24, 48, 72 uur en vervolgens 1 week of 1 maand later, afhankelijk van de groep.
• Alle bloedmonsters worden als volgt geanalyseerd (i) na 30 minuten bemonstering, voor het testen van de reactiviteit van bloedplaatjes met behulp van het TEG 6s-apparaat, (ii) enkele bloedplaatjes-/microfluïdische analyse en (iii) verdere monsters worden verzonden voor het testen van ontstekingsmarkers.
• Deelname aan het onderzoek en de follow-up eindigen na het laatste follow-upbezoek wanneer de laatste bloedmonsters worden verzameld.
• De gegevens worden gepseudonimiseerd en geanalyseerd voordat ze worden ingediend bij een tijdschrift voor collegiale toetsing.

We zullen 5 groepen patiënten rekruteren, in overeenstemming met de eerder geproduceerde gegevens en de literatuur over ziektemodellen van niet-cardiale ontsteking. Details van bloedonderzoek en algemene opname en uitsluiting worden hieronder samengevat.

In alle gevallen zal bloedafname plaatsvinden voor zowel de beoordeling van de bloedplaatjesreactiviteit met behulp van TEG6S als voor bloedontstekingsmarkers (CRP, IL6, TNF-alfa en CD40).

1. Groep 1: gebroken dijbeenhals (n=20). Trauma- en orthopedieafdelingen en de afdeling spoedeisende hulp zullen worden gescreend op nieuwe opnames met een gebroken nek van het dijbeen, bewezen door röntgenfoto's bij opname, waarbij 20 deelnemers worden geïdentificeerd op basis van geschiktheidscriteria.

   Geschikte patiënten zullen worden benaderd over het onderzoek en een informatieblad krijgen. Later, wanneer ze genoeg tijd hebben gehad om na te denken, zullen ze worden ingeschreven als ze bereid zijn om schriftelijke geïnformeerde toestemming te geven.

   Bloedmonsters worden genomen op de afdeling bij opname, 24, 48 en 72 uur na opname en na 1 maand.

   Er wordt telkens bloed afgenomen in 4 buisjes. (1 x 2 ml 3,2% natriumcitraat vacutainer, 1 x 6 ml lithiumheparine vacutainer. 2 x 5 ml SST-buisjes voor ontstekingsmarkers.) Een gedetailleerde beschrijving hiervan vindt u hieronder.

2. Groep 2: Patiënten ouder dan 70 jaar opgenomen met luchtweginfectie (n=20).

   De afdeling spoedeisende hulp, acute medische afdeling en medische afdelingen worden gescreend op in aanmerking komende deelnemers bij wie de primaire diagnose een infectie van de borst is (acute bronchitis of longontsteking). Het streven is om 20 deelnemers te werven.

   Acute bronchitis is een infectie van de onderste luchtwegen die een ontsteking in de bronchiale luchtwegen veroorzaakt. Het is een klinische diagnose die wordt gekenmerkt door hoesten zonder tekenen van longontsteking. De thoraxfoto kan normaal zijn.

   Longontsteking is een infectie van het longweefsel waarbij de luchtzakjes in de longen gevuld raken met micro-organismen, vocht en ontstekingscellen, waardoor de functie van de longen wordt aangetast. 39 Patiënten zullen worden geselecteerd op basis van symptomen, klinische diagnose +/- X-thorax bevindingen (alleen pneumonie).

   Geschikte patiënten zullen worden benaderd over het onderzoek en een informatieblad krijgen. Later, wanneer ze genoeg tijd hebben gehad om na te denken, zullen ze worden ingeschreven als ze bereid zijn om schriftelijke geïnformeerde toestemming te geven.

   Bloedmonsters worden genomen op de afdeling bij opname, 24, 48 en 72 uur na opname en na 1 maand.

   Er wordt telkens bloed afgenomen in 4 buisjes. (1 x 2 ml 3,2% natriumcitraat vacutainer, 1 x 6 ml lithiumheparine vacutainer. 2 x 5 ml SST-buisjes voor ontstekingsmarkers.) Een gedetailleerde beschrijving hiervan vindt u hieronder.

3. Groep 3: Gezonde vrijwilligers die een COVID Booster-vaccin krijgen. (n=20). Gestreefd naar het werven van 20 deelnemers vanwege een COVID-vaccin in het Southampton General Hospital. We streven ernaar om 20 gezonde vrijwilligers te rekruteren die voldoen aan de criteria om in aanmerking te komen voor de studie. De deelnemer krijgt een informatieblad en hij heeft voldoende tijd om te overwegen al dan niet deel te nemen aan het onderzoek.

   Direct na injectie van de COVID-boosterdosis worden bloedmonsters genomen. Deelnemers worden uitgenodigd om 24-, 48- en 1-weekse post-boosterinjectie bij te wonen in ons onderzoeksbureau op de Cath Lab Day-unit voor bloedafname.

   Er wordt telkens bloed afgenomen in 4 buisjes. 1 x 2 ml 3,2% natriumcitraat vacutainer, 1 x 6 ml lithiumheparine vacutainer. 2 x 5 ml SST-buisjes voor ontstekingsmarkers.

4. Groep 4: Patiënten opgenomen met AMI binnen 6 weken na:

   1. Gebroken hals van het dijbeen
   2. Luchtweginfectie
   3. Reumatoïde artritis laait op
   4. Verergering van psoriasis
   5. Exacerbatie van inflammatoire darmaandoeningen

   Screening omvat patiënten die zijn opgenomen met type 1 of type 2 MI of myocardletsel, zoals gedefinieerd door de 4e universele definitie, als ze binnen 6 weken een van de hierboven vermelde ontstekingsaandoeningen hebben.40 Geschikte patiënten zullen worden benaderd over het onderzoek en een informatieblad krijgen. Later, wanneer ze genoeg tijd hebben gehad om na te denken, zullen ze worden ingeschreven als ze bereid zijn om schriftelijke geïnformeerde toestemming te geven.

   Bloedmonsters worden genomen op de afdeling bij opname, 24, 48 en 72 uur na opname en na 1 maand.

   Er wordt telkens bloed afgenomen in 4 buisjes. (1 x 2 ml 3,2% natriumcitraat vacutainer, 1 x 6 ml lithiumheparine vacutainer. 2 x 5 ml SST-buisjes voor ontstekingsmarkers.) Een gedetailleerde beschrijving hiervan vindt u hieronder.

5. Groep 5: AMI secundair aan stenttrombose (n=20).

In aanmerking komende patiënten zijn opgenomen met duidelijke stenttrombose volgens de definitie van het Academic Research Consortium. 41 Stenttrombose is een volledige afsluiting van de slagader secundair aan trombus in de stent. ARC (Academisch onderzoeksconsortium) heeft stenttrombose die door angiografie wordt gedetecteerd, geïdentificeerd als definitieve stenttrombose (ST). Ze categoriseerden stenttrombose ook als vroeg (tot 30 dagen na plaatsing) of laat (30 dagen tot 12 maanden na plaatsing).

Geschikte patiënten zullen worden benaderd over het onderzoek en een informatieblad krijgen. Later, wanneer ze genoeg tijd hebben gehad om na te denken, zullen ze worden ingeschreven als ze bereid zijn om schriftelijke geïnformeerde toestemming te geven.

Bloedmonsters worden genomen op de afdeling bij opname, 24, 48 en 72 uur na opname en na 1 maand.

Er wordt telkens bloed afgenomen in 4 buisjes. (1 x 2 ml 3,2% natriumcitraat vacutainer, 1 x 6 ml lithiumheparine vacutainer. 2 x 5 ml SST-buisjes voor ontstekingsmarkers.) Een gedetailleerde beschrijving hiervan vindt u hieronder.