RICERCA ITALIANA     

Caratterizzazione biochimica e molecolare dell'interazione Von Willebrand Factor e ADAMTS-13: nuove ipotesi sulla fisiopatogenesi delle malattie microangiopatiche trombotiche

Università degli Studi di Milano

Abstract

Le microangiopatie trombotiche sono condizioni morbose caratterizzate dall'occlusione trombotica della microcircolazione che provoca piastrinopenia da consumo, anemia emolitica microangiopatica e segni di sofferenza ischemica a carico di vari organi. In alcune di queste condizioni i trombi sono prevalentemente costituiti da fibrina, in altre da piastrine, più spesso sono a composizione mista. Quando la trombosi colpisce organi vitali causa lo sviluppo clinico di molte malattie, tra cui la porpora trombotica trombocitopenica (PTT). In questa microangiopatia, il fattore von Willebrand (VWF) svolge un ruolo chiave nella formazione dei trombi piastrinici in presenza di alto shear stress, come si osserva nelle arterie stenotiche e nel microcircolo. Il catabolismo biologico del VWF è mediato dall’attività proteolitica della metalloproteasi ADAMTS-13 (A Disintegrin And Metalloprotease with ThromboSpondin 1 repeats) in grado di degradare le forme ad alto peso molecolare e più trombogeniche (UL) dei multimeri del VWF, secrete in circolo dalle cellule endoteliali e dalle piastrine attivate.
La PTT può essere causata da una carenza congenita o acquisita di ADAMTS-13. Nel primo caso la funzionalità di ADAMTS-13 è compromessa da mutazioni a carico del gene che codifica per la proteina stessa, mentre la PTT acquisita è spesso dovuta alla presenza di anticorpi anti-ADAMTS-13 che inibiscono l’attività proteolitica di ADAMTS-13 e/o legano la proteasi accelerando probabilmente la >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Flora Payvandi Università degli Studi di MILANO

Obiettivo del Programma di Ricerca

Le microangiopatie trombotiche (TMA) sono condizioni morbose caratterizzate dall'occlusione trombotica del microcircolo che provoca piastrinopenia da consumo, anemia emolitica microangiopatica e segni di sofferenza ischemica a carico di vari organi. La porpora trombotica trombocitopenica (PTT), è una grave TMA caratterizzata da piastrinopenia e ischemia conseguente alla formazione di trombi piastrinici a livello del microcircolo. La fisiopatologia della PTT è stata parzialmente chiarita dopo l’identificazione della metalloproteasi ADAMTS-13 (A Disintegrin And Metalloprotease with ThromboSpondin 1 repeats), l’enzima che regola la struttura delle forme multimeriche ad alto peso molecolare (UL) del fattore von Willebrand (VWF) mediante il taglio del legame peptidico Tyr1605-Met1606. Il significato clinico di questa proteolisi risiede nella proprietà dei multimeri UL-VWF di indurre l’aggregazione piastrinica nel microcircolo in condizioni di alto shear stress, e nell’osservazione che la PTT è spesso associata alla carenza congenita o acquisita di ADAMTS-13. La PTT congenita è una rara malattia che si manifesta prevalentemente, ma non esclusivamente, alla nascita o durante l’infanzia e i pazienti affetti presentano livelli plasmatici ridotti o indosabili di ADAMTS-13 causati da mutazioni nel gene ADAMTS-13. La PTT acquisita invece rappresenta la maggior parte dei casi clinici (95%) e spesso è dovuta alla presenza di anticorpi anti-ADAMTS-13 che ne inibiscono l’attivit >>>

Risultati parziali attesi

Lo scopo di questo progetto è di aumentare le conoscenze dell’interazione VWF-ADAMTS-13 nello sviluppo delle microangiopatie trombotiche, attraverso la collaborazione tra diverse Unità di Ricerca, composte da esperti nel campo della coagulazione e della biochimica. I risultati ottenuti da questa collaborazione si traduranno nell’avanzamento della comprensione del complesso scenario delle microangiopatie trombotiche. Attraverso questo progetto verranno studiati in maniera più approfondita i parametri genetici, immunologici, fisici e chimici coinvolti nelle interazioni tra VWF, ADAMTS-13 e piastrine.
In particolare, l’analisi molecolare dei pazienti affetti da PTT congenita chiarirà la relazione tra difetto genetico e fenotipo clinico, e gli studi di espressione in vitro delle proteine mutate e la loro caratterizzazione funzionale potrà chiarire la relazione tra struttura e funzione dell’ADAMTS-13.
La caratterizzazione degli anticorpi anti-ADAMTS-13 permetterà di valutare il loro significato prognostico, il ruolo delle terapie immunosoppressive e di evidenziare strategie terapeutiche alternative. In caso di risultati positivi, questo studio aiuterà a determinare se il trattamento deve essere mirato a neutralizzare gli anticorpi proteolitici anti-ADAMTS-13: lo studio degli anticorpi catalitici anti-ADAMTS-13 in diversi pazienti aiuterà a predire se una singola molecola neutralizzante possa essere efficace nel trattamento di diversi tipi di pazienti. La valutazione >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Le microangiopatie trombotiche sono condizioni morbose caratterizzate dall’occlusione trombotica della microcircolazione (arteriole e capillari) con segni di sofferenza ischemica a carico di vari organi (Symmers WS. Br Med J. 1952, 2:897-903). In alcune di queste condizioni i trombi sono prevalentemente costituiti da fibrina, in altre da piastrine, più spesso sono a composizione mista. Tra le microangiopatie trombotiche sono comprese la porpora trombotica trombocitopenica (PTT), la sindrome emolitico-uremica (SEU), la coagulazione intravascolare disseminata (CID), la sindrome HELLP, la pre-eclampsia e l’eclampsia, la sindrome da anticorpi antifosfolipidi cosiddetta catastrofica e la sindrome di Evans.
In alcune microangiopatie trombotiche quali PTT e SEU atipica, il fattore von Willebrand (VWF) svolge un ruolo chiave nella formazione dei trombi piastrinici in presenza di alto shear stress, come si osserva nelle stenosi arteriose e nella microcircolazione. Il catabolismo biologico del VWF è mediato dall’attività idrolitica della metalloproteasi ADAMTS-13 (A Disintegrin And Metalloprotease with ThromboSpondin 1 repeats) in grado di effettuare un taglio proteolitico tra la Tyr1605 e la Met1606 del dominio A2 del VWF contribuendo così alla degradazione dei multimeri ad alto peso molecolare (UL), secreti dalle cellule endoteliali e dalle piastrine attivate (Gerritsen HE et al. Blood. 2001, 98:1654-61; Fujikawa K, et al. Blood. 2001, 98:1662-6; Zheng X et al. J Biol Chem >>>