Reaktywność płytek krwi w zapaleniu niezwiązanym z sercem Prospektywne badanie obserwacyjne w jednym ośrodku.

TŁO

Zapalenie i płytki krwi

Choroby sercowo-naczyniowe (CVD) są główną przyczyną zgonów na całym świecie. W szczególności ostry zawał mięśnia sercowego (AMI) i ostry udar niedokrwienny są częstymi przyczynami zachorowalności i śmiertelności oraz odpowiadają za znaczne koszty opieki zdrowotnej.1 Podczas gdy patofizjologia leżąca u podstaw miażdżycy tętnic jest obecnie lepiej rozumiana jako przewlekły proces zapalny, dokładne czynniki wywołujące ostry stany zapalne odpowiedzialne za to ostre zdarzenie nadal nie są w pełni wyjaśnione. Stało się jasne, że płytki krwi odgrywają kluczową rolę w patofizjologii zarówno powstawania miażdżycy, jak i ostrego tworzenia się skrzepliny w AMI i udarze mózgu. W szczególności aktywacja płytek krwi jest integralną składową inicjacji i wzmocnienia miejscowej odpowiedzi zapalnej naczyń w tych stanach.2 Z tego powodu rutynowa terapia przeciwpłytkowa stanowi podstawę leczenia pacjentów z miażdżycą tętnic wieńcowych, a zwłaszcza pacjentów leczonych za pomocą stentów wewnątrzwieńcowych.3

Dowody na zmienność między- i wewnątrzosobniczą w odpowiedzi na leki przeciwpłytkowe: reaktywność dynamiczna

Jednak wcześniejsze prace z naszej grupy i innych wskazują, że odpowiedź jednostek zarówno na aspirynę, jak i inhibitory P2Y12 jest idiosynkratyczna, tak że niektóre osoby mogą być względnie oporne na aspirynę, jak również klopidogrel, prasugrel i tikagrelor.4 W szczególności wykazaliśmy wcześniej, że pacjenci przyjmujący inhibitory P2Y12 do stentów wieńcowych z wysoką reaktywnością płytek krwi po leczeniu mają podwyższone ryzyko zakrzepicy w stencie5,6 oraz że indywidualne odpowiedzi można modyfikować za pomocą dostosowanej terapii.5 Ponadto nasza grupa wykazała wcześniej, że odpowiedź zarówno na aspirynę, jak i na inhibitory P2Y12 jest dynamiczna.7 W związku z tym po odstawieniu klopidogrelu u pacjentów ze stentami uwalniającymi lek występuje reakcja z odbicia difosforanu adenozyny (ADP).8,9 W odniesieniu do odpowiedzi na aspirynę, donieśliśmy, że odpowiedź na stymulację kwasem arachidonowym jest zmienna u poszczególnych osób, 10 ma pewne interakcje z inhibitorami P2Y12, 11 i że wydaje się, że istnieje szlak zależny od cyklooksygenazy i niezależny od cyklooksygenazy indukowanej przez AA aktywność płytek krwi. Nasze wcześniejsze dane sugerują również, że najczęściej stosowany przy pacjencie test płytek krwi VerifyNow zawyża odpowiedź pacjentów na klopidogrel.12

Grupa WEST: nowe oceny primingu i reaktywności płytek krwi – biomarkery indywidualnego ryzyka zakrzepowego?

Grupa badawcza kierowana przez dr Westa opracowała nowe techniki wykorzystania (a) mikroprzepływów kropelkowych do oceny nadreaktywności wyizolowanych płytek krwi oraz (b) zastosowania zaawansowanych metod sekwencjonowania RNA pojedynczych płytek krwi w celu określenia sygnatury RNA do primingu. Techniki te zostały poddane wstępnej walidacji i są bardzo obiecujące jako potencjalne biomarkery do przewidywania indywidualnej podatności na zdarzenia zakrzepowe zależne od płytek krwi, takie jak ostry zawał mięśnia sercowego (AMI). Pełne tło i poprzednie dane znajdują się w dodatku.

Ta metodologia jest zatem uzupełnieniem naszej opartej na tromboelastografii (TEG) oceny zmienności fenotypu reaktywności płytek krwi: możemy potwierdzić kandydaturę metody Westa jako biomarkerów ryzyka zakrzepowego w tych eksperymentach.

Uzasadnienie naszego pytania badawczego

Z wielu powodów w rutynowej praktyce klinicznej nie podejmuje się prób pomiaru specyficznej odpowiedzi poszczególnych osób na stosowane leki przeciwpłytkowe ani stanu reaktywności płytek krwi pacjenta w dowolnym momencie. Opracowanie testów, które umożliwiłyby rutynowe wykonywanie obu tych pomiarów, mogłoby prawdopodobnie ułatwić spersonalizowane wykrywanie i modyfikację wysokiego ryzyka krwawień lub zdarzeń zakrzepowych. Ta seria eksperymentów koncentruje się na dynamicznym charakterze indywidualnej reaktywności płytek krwi i możliwym udziale w ostrych zdarzeniach zakrzepowych. Chociaż nie jest jeszcze jasne, w jaki sposób inicjowana jest ostra erozja lub pęknięcie blaszki miażdżycowej, które przyspiesza AMI, oczywisty jest związek z ostrym epizodem zapalnym. Ponadto wykazano związek, szczegółowo opisany poniżej, między wieloma ostrymi i przewlekłymi stanami zapalnymi niezwiązanymi z sercem a późniejszym ryzykiem AMI. W szczególności istnieją doniesienia o wysokiej częstości występowania AMI i zgonów sercowych w chorobach przewlekłych, takich jak choroba reumatoidalna, przewlekła choroba dziąseł, łuszczyca, przewlekła choroba dróg oddechowych.13-16 Ponadto, jak opisano poniżej, istnieją intrygujące powiązania czasowe między ostrymi stanami niezwiązanymi z sercem, w tym złamaniem szyjki kości udowej i przyjęciem z powodu zakażenia klatki piersiowej u osób starszych, a późniejszym ryzykiem wystąpienia AMI w ciągu najbliższych kilku tygodni. Wreszcie, ostatnio zgłoszono związek między szczepieniem przeciwko COVID a ostrymi zdarzeniami zakrzepowymi.

Jest prawdopodobne, że „pozasercowy” stan zapalny i/lub zdarzenie jest w rzeczywistości częścią procesu chorobowego, który obejmuje dynamiczne zmiany w tętniczym łożysku naczyniowym i reaktywności płytek krwi, dostarczając w ten sposób substratu dla ostrego MI.

.

RAMY TEORETYCZNE Niesercowe stany zapalne i ostry zawał mięśnia sercowego: znane powiązania.

Zakażenia układu krążenia i klatki piersiowej:

Roczna zapadalność na pozaszpitalne zapalenie płuc (CAP) wynosi 0,5-1% w Wielkiej Brytanii, z czego 22-42% wymaga hospitalizacji. Śmiertelność hospitalizowanych pacjentów z PZP wynosi 5–14%, przy czym śmiertelność jest wyższa wśród pacjentów w podeszłym wieku, powyżej 84. roku życia (>50%). 17 Pozaszpitalne zapalenie płuc jest związane z podwyższonymi markerami stanu zapalnego, w tym CRP (>21,9 mg/dl), prokalcytoniną i IL-6 (>169 pg/ml), z wyższymi poziomami przewidującymi niepowodzenie leczenia i śmiertelność. 18 Ponadto wykryto podwyższone markery stanu zapalnego (CRP, TNF-alfa) u pacjentów z wirusowymi infekcjami górnych dróg oddechowych.19 Ostre zakażenie dróg oddechowych wiąże się ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia ostrego zawału mięśnia sercowego.20 Szczególnie pierwsze 28 dni po zakażeniu dróg oddechowych wiąże się z większym ryzykiem zdarzeń sercowo-naczyniowych. 21 W badaniu serii przypadków obejmującym 53709 pacjentów z pierwszym lub powtórnym zawałem mięśnia sercowego zauważono znaczny wzrost częstości zawału mięśnia sercowego po ostrym zakażeniu dróg oddechowych, przy czym najwyższy odsetek wystąpił po 3 dniach od zakażenia.22 Co ciekawe, u pacjentów z wirusową infekcją górnych dróg oddechowych wykryto wysoką reaktywność płytek podczas leczenia Badania oceniające związek między zawałem mięśnia sercowego a infekcją dróg oddechowych opierały się głównie na ocenie dokumentacji lekarza rodzinnego i kwestionariuszy (zbieranie wywiadu). Nie testowano oznaczania poziomów markerów stanu zapalnego podczas epizodów infekcji dróg oddechowych prowadzących do zawału mięśnia sercowego.

Złamana szyjka kości udowej:

Złamanie szyjki kości udowej u osób w podeszłym wieku stanowi znaczne kliniczne i finansowe obciążenie dla naszego systemu opieki zdrowotnej, z wysokimi wskaźnikami zachorowalności i śmiertelności. 23,24 Śmiertelność wynosi 9% po 30 dniach od złamania szyjki kości udowej i 33% po roku. 25 Częstym powikłaniem złamań szyjki kości udowej jest okołooperacyjny zawał mięśnia sercowego. W jednym badaniu wzrost poziomu troponiny wykryto u 35,5% pacjentów, a zawał mięśnia sercowego bez uniesienia odcinka ST (NSTEMI) był częstszy niż zawał mięśnia sercowego z uniesieniem odcinka ST (STEMI) w tej kohorcie pacjentów. (23 vs 7)26 Znaczący wzrost troponiny jest silnym predyktorem śmiertelności w tej grupie pacjentów: poziom powyżej 0,04 μg/l wiąże się z sześciokrotnym ryzykiem zgonu. Najwyższy wzrost troponiny wykryto w czwartej dobie pooperacyjnej w grupie śmiertelności, w porównaniu z brakiem istotnego wzrostu w grupie żywej, przy całkowitej rocznej śmiertelności wykrytej u 37% pacjentów związanej z okołooperacyjnym wzrostem troponiny. 27,28 Mechanizm stojący za zwiększoną częstością zawałów mięśnia sercowego nie jest jasny z aktualnej literatury, ale istnieje podejrzenie, że istnieje związek z ogólnoustrojowym stanem zapalnym wywołanym złamaniem.29 Istnieją słabe dane, że niektórzy tacy pacjenci mogą wykazywać hiporeakcję na klopidogrel.30

Zaostrzenie reumatoidalnego zapalenia stawów:

Reumatoidalne zapalenie stawów (RZS) dotyka około 1% dorosłej populacji zachodniej.31 Uważa się ją za niezależny czynnik ryzyka choroby niedokrwiennej serca, ze zwiększoną śmiertelnością z powodu przyspieszonej miażdżycy tętnic wieńcowych.32 Na przykład reumatoidalne zapalenie stawów było związane z 38% zwiększoną częstością zawału mięśnia sercowego w porównaniu z populacją ogólną w jednej serii.13 Dobrze opisany proces zapalny związany z zaostrzeniem RZS i związek ze zwiększoną reaktywnością płytek krwi wykazano w małym badaniu. Konkretnie, zwiększoną reaktywność płytek krwi tylko na ADP odnotowano w grupie reumatoidalnej aktywnej. 33

Duża chirurgia naczyniowa:

Grupa z Southampton wcześniej opisała dynamiczną zmienność reaktywności płytek krwi za pomocą TEG. W szczególności, stosując TEG AUC 15 do oceny 40 uczestników poddawanych planowej dużej operacji naczyniowej (MVS) na aspirynie, opisaliśmy zmniejszenie krzepnięcia indukowanego przez AA i ADP w związku z ostrą reakcją zapalną naczyń na operację, z reaktywnością z odbicia (tj. wyższa niż wyjściowa) po 3 miesiącach od op. Dynamiczny charakter tych zmian w reaktywności płytek krwi daje poszlakowe poparcie dla koncepcji, że może to odgrywać rolę w patologicznych zdarzeniach niedokrwiennych u podatnych osób. 34

Covid szczepionka:

Pandemia choroby koronawirusowej 19 (COVID-19) spowodowała ponad 5 milionów zgonów na całym świecie od 2019 r. 35 Zakażenie COVID-19 jest w niektórych przypadkach związane z trombocytopenią spowodowaną zużyciem płytek krwi, zespołem rozsianego wykrzepiania wewnątrznaczyniowego (DIC) i mikroangiopatią zakrzepową.

Szczepionki przeciwko COVID-19 zostały zatwierdzone pod koniec 2020 r., a do tej pory zaszczepiono 5 miliardów osób. Coraz więcej danych wskazuje na rzadkie powiązania między szczepionkami a powikłaniami zakrzepowymi, w tym zakrzepicą zatok mózgowych i zawałem mięśnia sercowego.36,37 Może to być związane z ugruntowaną ogólnoustrojową reakcją zapalną wywołaną przez szczepionkę. Zakrzepicę immunologiczną i małopłytkowość wywołaną szczepionką (VITT) zidentyfikowano w małej grupie zaszczepionych osób.38 W nielicznych przypadkach ostrego zespołu wieńcowego (OZW) po szczepieniu przeciwko COVID-19 nie ustalono ostatecznie związku przyczynowo-skutkowego.37

Podsumowując, ustalono związek między ostrymi stanami zapalnymi niezwiązanymi z sercem a późniejszym AMI w otoczce krótkoterminowej, ale niewyjaśniony, a dotychczasowe poszlaki sugerują możliwy mechanizm pod względem dynamicznych zmian reaktywności płytek krwi. To właśnie tę koncepcję chcemy dalej badać w proponowanym zestawie eksperymentów.

PYTANIE BADAWCZE/CEL(E)

Niniejsze badanie ma na celu ocenę związku między stanami zapalnymi niezwiązanymi z sercem, obejmującymi naczyniową reakcję zapalną, a dynamiczną reaktywnością płytek, jak określono za pomocą urządzenia TEG6s, oraz dwiema nowymi technikami wykorzystania (a) mikroprzepływów kropelkowych do oceny nadreaktywności izolowanych płytek krwi i (b) zastosować zaawansowane metody sekwencjonowania RNA pojedynczych płytek krwi w celu zdefiniowania sygnatury RNA do primingu.

Jeśli nasza hipoteza zostanie potwierdzona, nasze badanie wykaże związek między (a) obecnością i prawdopodobnie zakresem dynamicznej zmiany indywidualnej reaktywności płytek krwi i krzepliwości krwi oraz (b) równoczesnym stanem zapalnym naczyń w różnych nie- stany zapalne serca.

Podsumowanie projektu badania:

• Odpowiedni kandydaci spełniający kryteria kwalifikujące do udziału w badaniu zostaną zidentyfikowani i skontaktuje się z nimi nasz zespół badawczy podczas pobytu w szpitalu lub wizyty w ośrodku szczepień (w przypadku kandydatów na szczepionkę przypominającą COVID).
• Członek zespołu badawczego wyjaśni potencjalnemu uczestnikowi cel badania, korzyści, zagrożenia i obciążenia. Kandydaci będą mieli wystarczająco dużo czasu na podjęcie decyzji, czy chcą wziąć udział w badaniu.
• Pisemna świadoma zgoda zostanie wyjaśniona i podpisana przez kandydata.
• Pierwsza próbka krwi zostanie pobrana po uzyskaniu zgody, kolejne po 24, 48, 72 godzinach, a następnie 1 tydzień lub 1 miesiąc później, w zależności od grupy.
• Wszystkie próbki krwi zostaną przeanalizowane w następujący sposób (i) Po 30 minutach pobierania próbki w celu zbadania reaktywności płytek krwi za pomocą urządzenia TEG 6s, (ii) Analiza pojedynczej płytki krwi/mikroprzepływów oraz (iii) Dalsze próbki zostaną wysłane do badania markerów stanu zapalnego.
• Udział w badaniu i obserwacji zakończy się po ostatniej wizycie kontrolnej, podczas której zostaną pobrane ostateczne próbki krwi.
• Dane będą pseudonimizowane i analizowane przed przesłaniem do recenzowanego czasopisma.

Zrekrutujemy 5 grup pacjentów, zgodnie z wcześniej uzyskanymi danymi i literaturą dotyczącą modeli chorób zapalenia pozasercowego. Szczegóły dotyczące badań krwi oraz ogólnego włączania i wyłączania zestawiono poniżej.

We wszystkich przypadkach pobieranie krwi będzie miało na celu zarówno ocenę reaktywności płytek krwi przy użyciu TEG6S, jak i markerów stanu zapalnego krwi (CRP, IL6, TNF alfa i CD40)

1. Grupa 1: Złamanie szyjki kości udowej (n=20). Oddziały urazowe i ortopedyczne oraz oddział ratunkowy zostaną przebadane pod kątem nowych przyjęć ze złamaniem szyjki kości udowej potwierdzonym prześwietleniem rentgenowskim przy przyjęciu, w ten sposób identyfikując 20 uczestników zgodnie z kryteriami kwalifikacyjnymi.

   Odpowiedni pacjenci zostaną poinformowani o badaniu i otrzymają arkusz informacyjny. Później, gdy będą mieli wystarczająco dużo czasu na zastanowienie się, zostaną zapisani, jeśli wyrażą pisemną świadomą zgodę.

   Próbki krwi będą pobierane na oddziale przy przyjęciu, 24, 48 i 72 godziny od przyjęcia oraz po 1 miesiącu.

   Krew będzie pobierana każdorazowo do 4 probówek. (1 x 2 ml 3,2% odpylacz cytrynianu sodu, 1 x 6 ml vacutainer z heparyną litową. 2 x 5 ml probówki ze stali nierdzewnej do markerów stanu zapalnego.) Szczegółowy opis tego znajduje się poniżej.

2. Grupa 2: Pacjenci w wieku > 70 lat przyjęci z zakażeniem klatki piersiowej (n=20).

   Oddział ratunkowy, oddział intensywnej terapii i oddziały medyczne zostaną przebadane pod kątem kwalifikujących się uczestników, u których podstawową diagnozą jest infekcja klatki piersiowej (ostre zapalenie oskrzeli lub zapalenie płuc). Dążenie do rekrutacji 20 uczestników.

   Ostre zapalenie oskrzeli to infekcja dolnych dróg oddechowych powodująca zapalenie oskrzeli. Jest to rozpoznanie kliniczne charakteryzujące się kaszlem bez objawów zapalenia płuc. RTG klatki piersiowej może być normalne.

   Zapalenie płuc to infekcja tkanki płucnej, w której pęcherzyki płucne wypełniają się mikroorganizmami, płynem i komórkami zapalnymi, wpływając na czynność płuc. 39 Pacjenci zostaną wybrani na podstawie objawów, diagnozy klinicznej +/- wyników badania rentgenowskiego klatki piersiowej (tylko zapalenie płuc).

   Odpowiedni pacjenci zostaną poinformowani o badaniu i otrzymają arkusz informacyjny. Później, gdy będą mieli wystarczająco dużo czasu na zastanowienie się, zostaną zapisani, jeśli wyrażą pisemną świadomą zgodę.

   Próbki krwi będą pobierane na oddziale przy przyjęciu, 24, 48 i 72 godziny od przyjęcia oraz po 1 miesiącu.

   Krew będzie pobierana każdorazowo do 4 probówek. (1 x 2 ml 3,2% cytrynian sodu próżniowy, 1 x 6 ml litowo-heparynowy próżniowy. 2 x 5 ml probówki ze stali nierdzewnej do markerów stanu zapalnego.) Szczegółowy opis tego znajduje się poniżej.

3. Grupa 3: Zdrowi ochotnicy otrzymujący szczepionkę przypominającą COVID. (n=20). Dążenie do rekrutacji 20 uczestników ze względu na szczepionkę COVID w Southampton General Hospital. Naszym celem jest rekrutacja 20 zdrowych ochotników spełniających kryteria kwalifikacji do badania. Uczestnik otrzyma arkusz informacyjny i będzie miał wystarczająco dużo czasu na zastanowienie się nad wzięciem lub rezygnacją z badania.

   Próbki krwi zostaną pobrane bezpośrednio po wstrzyknięciu dawki przypominającej COVID. Uczestnicy zostaną zaproszeni do wzięcia udziału w 24, 48 i 1 tygodniu po wstrzyknięciu dawki przypominającej do naszego biura badawczego na oddziale dnia laboratorium Cath w celu pobrania krwi.

   Krew będzie pobierana każdorazowo do 4 probówek. 1x 2 ml 3,2% cytrynianu sodu vacutainer, 1 x 6 ml vacutainer z heparyną litową. 2 x 5 ml probówki SST do markerów zapalnych.

4. Grupa 4: Pacjenci przyjęci z AMI w ciągu 6 tygodni od:

   1. Złamana szyjka kości udowej
   2. Infekcja klatki piersiowej
   3. Zaostrza się reumatoidalne zapalenie stawów
   4. Zaostrzenie łuszczycy
   5. Zaostrzenie choroby zapalnej jelit

   Badania przesiewowe obejmą pacjentów przyjętych z zawałem mięśnia sercowego typu 1 lub typu 2 lub uszkodzeniem mięśnia sercowego, zgodnie z definicją zawartą w czwartej uniwersalnej definicji, jeśli w ciągu 6 tygodni wystąpi u nich jeden z wyżej wymienionych stanów zapalnych.40 Odpowiedni pacjenci zostaną poinformowani o badaniu i otrzymają arkusz informacyjny. Później, gdy będą mieli wystarczająco dużo czasu na zastanowienie się, zostaną zapisani, jeśli wyrażą pisemną świadomą zgodę.

   Próbki krwi będą pobierane na oddziale przy przyjęciu, 24, 48 i 72 godziny od przyjęcia oraz po 1 miesiącu.

   Krew będzie pobierana każdorazowo do 4 probówek. (1 x 2 ml 3,2% cytrynian sodu próżniowy, 1 x 6 ml litowo-heparynowy próżniowy. 2 x 5 ml probówki ze stali nierdzewnej do markerów stanu zapalnego.) Szczegółowy opis tego znajduje się poniżej.

5. Grupa 5: AMI wtórny do zakrzepicy w stencie (n=20).

Kwalifikujący się pacjenci zostaną przyjęci z określoną zakrzepicą w stencie zgodnie z definicją Akademickiego Konsorcjum Badawczego. 41 Zakrzepica w stencie to całkowite zamknięcie tętnicy w wyniku zakrzepicy wewnątrz stentu. ARC (akademickie konsorcjum badawcze) zidentyfikowało zakrzepicę w stencie wykrywaną za pomocą angiografii jako określoną zakrzepicę w stencie (ST). Sklasyfikowali również zakrzepicę w stencie jako wczesną (do 30 dni od założenia) lub późną (30 dni do 12 miesięcy od założenia).

Odpowiedni pacjenci zostaną poinformowani o badaniu i otrzymają arkusz informacyjny. Później, gdy będą mieli wystarczająco dużo czasu na zastanowienie się, zostaną zapisani, jeśli wyrażą pisemną świadomą zgodę.

Próbki krwi będą pobierane na oddziale przy przyjęciu, 24, 48 i 72 godziny od przyjęcia oraz po 1 miesiącu.

Krew będzie pobierana każdorazowo do 4 probówek. (1 x 2 ml 3,2% cytrynian sodu próżniowy, 1 x 6 ml litowo-heparynowy próżniowy. 2 x 5 ml probówki ze stali nierdzewnej do markerów stanu zapalnego.) Szczegółowy opis tego znajduje się poniżej.