Εξωκυττάριες παγίδες ουδετερόφιλων εμπλουτισμένες με συμπλήρωμα και ιστικούς παράγοντες είναι οι οδηγοί- κλειδί στην ανοσοθρόμβωση την COVID-19

Ιατρική επιμέλεια- απόδοση στα ελληνικά: Ροζανή Σοφία

Σκένδρος Π.^{1 2}, Μήτσιος Α.², Χρυσανθοπούλου Α.², Μαστέλλος Δ.³, Μεταλλίδης Σ.⁴, Ραφαηλίδης Π.⁵, Ντινοπούλου Μ.², Σερταρίδου Ε.⁶, Τσιρωνίδου Β.², Τσιγάλου Χ.⁷, Τεκτονίδου Μ.⁸, Κωνσταντινίδης Θ.², Παπαγόρας Χ.^{1 2}, Μητρούλης Ι.^{1 2}, Γερμανίδης Γ.⁴, Λαμπρίδης Ι.⁹, Ρίτης Κ.^{1 2}

Α΄ Παθολογική Κλινική, Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Αλεξανδρούπολης
Εργαστήριο Μοριακής Αιματολογίας, Ιατρική Σχολή, Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης
Εθνικό Κέντρο Ερευνών «Δημόκριτος» Αθήνα
Α΄ Παθολογική Κλινική, ΑΧΕΠΑ, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ
Β΄ Παθολογική Κλινική, Ιατρική σχολή ΔΠΘ
ΜΕΘ, Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Αλεξανδρούπολης
Εργαστήριο Μικροβιολογίας, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ
Α΄ Προπαιδευτική Παθολογική Κλινική, Ιατρική Σχολή ΕΚΠΑ
Τμήμα Παθολογικής Ανατομικής και Εργαστηριακής Ιατρικής, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania, Η.Π.Α.

Complement and tissue factor-enriched neutrophil extracellular traps are key drivers in COVID-19 immunothrombosis

Δημοσιεύθηκε στο The Journal of Clinical Investigation, Αύγουστος, 2020 DOI: 10.1172/JCI141374

Περίληψη άρθρου

Τα αναδυόμενα δεδομένα της έρευνας δείχνουν ότι το συμπλήρωμα και τα ουδετερόφιλα συμβάλλουν στη μη προσαρμοστική ανοσοαπόκριση που τροφοδοτεί την υπερφλεγμονή και τη θρομβωτική μικροαγγειοπάθεια, αυξάνοντας έτσι τη θνησιμότητα από την COVID-19. Στην παρούσα δημοσίευση διερευνήθηκε ο τρόπος αλληλεπίδρασης του συμπληρώματος με τις εξωκυττάριες παγίδες άξονα αιμοπεταλίων- ουδετερόφιλων (ΝΕΤ)-θρομβίνης, χρησιμοποιώντας δείγματα COVID-19,μελέτες αναστολής βάσει κυττάρων και συγκαλλιέργειες ΝΕΤ και ανθρωπίνων ενδοθηλιακών κυττάρων αορτής (HAEC). Στους ασθενείς ανιχνεύθηκαν αυξημένα επίπεδα NETs στο πλάσμα, υψηλή δραστηριότητα ιστικού παράγοντα (TF) και sC5b-9. Τα ουδετερόφιλα των ασθενών έδωσαν υψηλή έκφραση του TF και απελευθέρωσαν ΝΕΤ που φέρουν ενεργό τον TF. Η θεραπεία των ελεγχόμενων ουδετερόφιλων για την COVID-19 σε πλάσμα πλούσιο σε αιμοπετάλια δημιούργησε εξωκυττάριες παγίδες αιμοπεταλίων-ουδετερόφιλων (ΝΕΤ) ανθεκτικά στον TF, τα οποία προκάλεσαν θρομβωτική δραστηριότητα των HAEC. Η αναστολή θρομβίνης ή των ΝΕΤ ή ο αποκλεισμός των C5aR1 προκάλεσε εξασθένηση στην διαμεσολαβούμενη από τα αιμοπετάλια και οδηγούμενη από τη ΝΕΤ θρομβογένεση. Ο ορός για την COVID-19 προκάλεσε in vitro ενεργοποίηση του συμπληρώματος, αποτελούμενος από υψηλή δραστηριότητα του συμπληρώματος σε κλινικά δείγματα. Η αναστολή του συμπληρώματος C3 με την Cp40 διέκοψε την έκφραση του TF στα ουδετερόφιλα. Συμπερασματικά, η δημοσίευση αυτή παρέχει μια μηχανιστική βάση για τον κεντρικό ρόλο του συμπληρώματος και των ΝΕΤ στην διαδικασία ανοσοθρόμβωσης την COVID-19. Τέλος, αυτή η μελέτη υποστηρίζει στρατηγικές κατά του σοβαρού οξέος αναπνευστικού συνδρόμου του κορωνοϊού 2 οι οποίες εκμεταλλεύονται το συμπλήρωμα ή την αναστολή της ΝΕΤ.

Abstract

Emerging data indicate that complement and neutrophils contribute to the maladaptive immune response that fuels hyperinflammation and thrombotic microangiopathy, thereby increasing coronavirus 2019 (COVID-19) mortality. Here, we investigated how complement interacts with the platelet/neutrophil extracellular traps (NETs)/thrombin axis, using COVID-19 specimens, cell-based inhibition studies, and NET/human aortic endothelial cell (HAEC) cocultures. Increased plasma levels of NETs, tissue factor (TF) activity, and sC5b-9 were detected in patients. Neutrophils of patients yielded high TF expression and released NETs carrying active TF. Treatment of control neutrophils with COVID-19 platelet-rich plasma generated TF-bearing NETs that induced thrombotic activity of HAECs. Thrombin or NETosis inhibition or C5aR1 blockade attenuated platelet-mediated NET-driven thrombogenicity. COVID-19 serum induced complement activation in vitro, consistent with high complement activity in clinical samples. Complement C3 inhibition with compstatin Cp40 disrupted TF expression in neutrophils. In conclusion, we provide a mechanistic basis for a pivotal role of complement and NETs in COVID-19 immunothrombosis. This study supports strategies against severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 that exploit complement or NETosis inhibition.