ADAMTS13 phenotype in health and disease with special reference to thrombotic thrombocytopenic purpura

University dissertation from Paediatrics, Faculty of Medicine, Lund University

Abstract: Popular Abstract in Swedish Bakgrund När en kärlskada uppstår är det viktigt att blödningen snabbt kan stoppas. Detta åstadkomms genom att koagulationssystemet bildar en blodpropp vid skadestället. Von Willebrand faktorn (VWF) är ett stort protein som cirkulerar i blodet. Detta protein ingår, tillsammans med blodplättarna, i koagulationssystemets första fas. När ett kärl skadas binder VWF (som ser ut som långa proteinkedjor, "trådar") till skadestället åt ena sidan, och till blodplättarna åt andra sidan. Ett nätverk bildas av de långa VWF-trådarna och blodplättarna, vilket utgör en propp som täpper till kärlskadan. Det är viktigt att den växande proppen regleras i storlek och inte tillåts bli så stor att den kan täppa till kärlet. Detta görs med hjälp av ett enzym, kallat ADAMTS13, som genom att klyva VWF begränsar tillväxten av VWF/blodplätt-nätverket som utgör proppen. Vid bristande klyvning av VWF kan proppar t.o.m. uppstå utan föreliggande kärlskada. Den viktiga rollen som ADAMTS13 upptar i denna regleringsmekanism åskådliggörs av sjukdomen trombotisk trombocytopen purpura (TTP), som uppstår vid svår ADAMTS13-brist. TTP karakteriseras kliniskt av lågt antal blodplättar i cirkulationen, blodbrist, symptom från nervsystemet och njurar, samt feber. Vid TTP bildas otaliga spridda proppar i små kärl i flera organ, såsom hjärna och njurar. Följande händer vid TTP: (1) blodplättarna förbrukas i de utspridda propparna, vilket leder till lågt antal blodplättar i blodbanan; (2) lågt antal blodplättar i cirkulationen leder i sin tur till förhöjd risk för blödning, vilket bl.a. ter sig som små blödningar i huden, tandköttet och mag-tarmkanalen; (3) blodbrist uppstår av att de röda blodkropparna går sönder när de tränger sig förbi propparna ute i cirkulationen; (4) de otaliga propparna i små kärl leder till försämrad cirkulation och organskada, vilket yttrar sig som symptom från bl.a. hjärna och njurar. TTP är ett mycket allvarligt tillstånd som kan vara livshotande. TTP indelas i två grupper: medfödd och förvärvad TTP. Den medfödda formen uppstår p.g.a. mutationer i genen som kodar för ADAMTS13, medan förvärvad TTP uppstår p.g.a. autoantikroppar riktade mot ADAMTS13. Denna avhandling Målsättning Målet med avhandlingen har varit att studera uttrycket av ADAMTS13 i plasma (arbete I) och njure (arbete II) från friska personer och patienter med TTP. I det tredje arbetet studerar vi hur uttrycket i njuren påverkas vid specifik njurskada. Resultat Resultat från arbete I visar att patienter med medfödd TTP inte uttrycker ADAMTS13 i sin plasma. Däremot uppvisar patienter med förvärvad TTP normalt uttryck. Dessutom verkar autoantikropparna hos dessa patienter cirkulera bundna till ADAMTS13, vilket kan störa dess funktion. Arbete II visar att ADAMTS13 uttrycks i vissa njurceller som kallas podocyter, endotelceller och tubuli. Dessa celler har en viktig funktion i blodrening i njurarna, en process som leder till produktion av urin. ADAMTS13 uttrycks i både normal njure och i njure från patienter med medfödd TTP. Patientvävnaden uppvisade starkare uttryck jämfört med frisk vävnad, vilket förklaras av att muterad ADAMTS13 hos dessa patienter inte utsöndras normalt utan ansamlas inne i cellerna. Vi visar även att podocyter kan bilda enzymatiskt aktivt ADAMTS13 som klyver VWF. Arbete III är en fortsättning av den föregående studien. Vi visar att tubuliceller kan producera aktivt ADAMTS13 och att en skada på dessa celler i njuren leder till förändrat uttryck av ADAMTS13, samt till läckage av ADAMTS13 i urinen. Slutsatser Sammanlagt visar våra studier att mutationer i ADAMTS13 hos patienter med medfödd TTP kan leda till defekt utsöndring från cellerna, vilken kan förklara varför dessa patienter inte har cirkulerande ADAMTS13. Patienter med förvärvad TTP har en normal gen och därmed normalt ADAMTS13 uttryck, däremot bildar dessa patienter autoantikroppar som binder till ADAMTS13 i cirkulationen och hindrar dess aktivitet. Njurceller, såsom podocyter och tubuliceller, har förmåga att uttrycka aktivt ADAMTS13. Funktionen av ADAMTS13 i njuren är okänt och behöver klarläggas genom fortsatta studier. Man kan dock spekulera att proteaset har en lokal skyddande funktion mot bildandet av blodproppar i njurarna, eller att det har ytterliggare en annan, ännu obeskriven funktion.

  CLICK HERE TO DOWNLOAD THE WHOLE DISSERTATION. (in PDF format)