Aspirin“s Antiagregační Efekt
Dlouho předtím, než lékaři provedli klinické testy, které testovali Dr. Craven“s připomínkami, lékař-vyšetřovatelé a základní vědci se ptali na otázky o základní mechanismy aktivace destiček a o krvácení poruchy spojené s krevních destiček vady. V roce 1950, bylo zjištěno, že vysoké dávky aspirinu prodloužený protrombinový time22–24—skutečnost také poznamenal Craven.,20 objevily se však i dávky příliš nízké na to, aby ovlivnily protrombinový čas, dostatečné k prevenci koronární trombózy, a to zmatené Craven. Protože aspirin byl spojen s krvácením a neobvykle vysoké dávky prodloužený protrombinový čas, mnoho lékařů v roce 1940 byly předepisování aspirinu spolu s vitaminem K (i v kombinované formě tablet), na základě mylného předpokladu, že další vitamin K může nějak kompenzovat zvýšené krvácení. Dokonce Craven udělal tento nesprávný předpoklad.,19 pozdější studie základních vědců a kliniků-vyšetřovatelů by se zabývaly těmito a dalšími základními otázkami.
ateroskleróza a infarkt myokardu jsou výsledkem zánětlivých i trombotických procesů. V druhé polovině 20. století lidstvo velmi pokročilo v chápání těchto procesů. Hemostáza a zánět byly kdysi považovány za odlišné, ale nyní víme, že tyto 2 procesy jsou často spojeny. Během zánětu nebo poranění se leukocyty valí a přilnou k aktivovaným endoteliálním buňkám, které lemují stěnu krevních cév., Válcování leukocytů je zprostředkováno především selectiny a jejich ligandy, 25 zatímco pevná adheze je zprostředkována integriny a jejich ligandy.26 pevně přilnavých leukocytů následně transmigruje přes endotelium. Na rozdíl od leukocytů zůstávají adherentní destičky v lumenu krevních cév a nadále se hromadí směrem ke středu lumenu. Při stěně cévy je zraněn těžce dost, aby obnažit endotelu, krevních destiček připojit k subendothelial von Willebrandův faktor a kolagen, a tekoucí destiček tether již přichycený, aktivovaných krevních destiček.,27
je známo, že různé podněty, včetně trombinu, adenosin difosfátu (ADP) a kolagenu, způsobují aktivaci, šíření a agregaci krevních destiček. Adenosin difosfát je uložen v hustých granulích krevních destiček a uvolňuje se po aktivaci buněk, ale způsobuje pouze skromnou reverzibilní agregaci. ADP však hraje důležitou roli při iniciaci signálů, které vedou ke změnám tvaru destiček a syntéze tromboxanu A2, který je silným aktivátorem krevních destiček., Při krevních destiček je aktivován a jeho husté granule uvolnění jejich obsahu, ADP váže na své receptory na stejné a sousední krevních destiček, stejně jako tromboxanu A2 na jeho receptor. Adenosin difosfát zesiluje odpověď destiček na jiné agonisty. Tato adhezní kaskáda vede k tvorbě velkých agregátů krevních destiček, které jsou jak prokoagulační, tak prozánětlivé. Výsledný trombus může snadno uzavřít lumen již zúžené aterosklerotické koronární tepny, což způsobuje infarkt myokardu.,28,29
mnoho vědců přispělo k našemu současnému pochopení funkce aspirinu a destiček a není praktické vyprávět každý z jejich příběhů. Místo toho se tento článek zaměřuje na několik vyšetřovatelů, jejichž objevy pomohly oživit klinický zájem o užívání aspirinu pro prevenci kardiovaskulárních příhod. V pozdních šedesátých letech se Dr. Harvey J. Weiss30,31, zeptal na další důležitou otázku: „má aspirin vliv na krevní destičky?“Weiss studoval pacienty, kteří měli nedostatek faktoru destiček 3, což je porucha, při které krevní destičky vykazují vadné uvolňování ADP.,8 Současně, Dr. Armand Quick29 zkoumal účinek aspirinu na čas krvácení, zjištění, že velmi nízké dávky aspirinu prodloužená doba krvácení, i když nízkých dávkách nemá žádný vliv na protrombinový čas. Rychle také zjistil, že aspirin měl neúměrně velký vliv na dobu krvácení u pacientů s von Willebrandova choroba, a on předpokládal, že nízké dávky aspirinu mohou prodloužit dobu krvácení v normální pacientů tím, že vytvoří defekt, podobný tomu, který našel v von Willebrandova choroba.,29 Weiss se domníval, že prodloužení doby krvácení spojené s aspirinem může být důsledkem vadné agregace krevních destiček v důsledku zhoršeného uvolňování ADP. Jeho zjištění, publikovaná v několika dokumentech, 30-32 ukázala, že aspirin narušuje jak uvolňování ADP, tak sekundární agregaci destiček závislých na ADP (obr. 3). Pozoruhodné je, že Weiss také zjistil, že salicylan sodný nemá žádný takový účinek na ADP vydání nebo agregaci krevních destiček, které naznačují, že aspirin“s antiagregační aktivita byla závislá na acetyl změna, která odlišuje „aspirin“ od kyseliny salicylové., Jiné skupiny potvrdily tento rozdíl mezi kyselinou salicylovou a aspirinem.29,33 Weiss hlásil, že aspirin účinek na krevní destičky byl rychlý a nevratný, inhibující agregaci krevních destiček po dobu trvání života krevních destiček. Spolu s nálezy z několika dalších skupin, Dr. Weiss“s objevem byl klíčovým krokem v porozumění mechanismu, kterým nízké dávky aspirinu může zabránit koronární a mozkové trombózy. Například James Mustard, Marian Packham a Geoffrey Evans a jejich kolegy34-36 také prokázali, že aspirin může inhibovat agregaci krevních destiček., Ačkoli tato práce ukázala, že aspirin měl antiagregační účinky, neodhalil specifický molekulární mechanismus, kterým aspirin tyto účinky vyvíjel. Rozdíly v účincích kyseliny salicylové a aspirinu (kyselina acetylsalicylová) naznačovaly, že acetylová skupina byla nějak zapojena. Jedna laboratoř uvedla, že značeného acetyl skupiny z kyseliny acetylsalicylové byla selektivně nalézt v krevních destiček po aspirin léčba, zatímco značeného karboxylová skupina nebyla zahrnuta do krevních destiček.37
Obr., 3 inhibice tvorby trombocytů aspirinem. Citrated krev byla perfundovaná přes de-endothelialized králičí aorty v arteriální smykové sazby) před požitím aspirinu, a B) 2,5 hod po požití 0,9 g aspirinu.32 snímky byly pořízeny světelnou mikroskopií. Černá tyčinka představuje 10 µm.
(Převzato se svolením z Weiss HJ, Tschopp TB, Baumgartner HR. Porucha interakce destiček s subendothelium při skladování-bazén onemocnění a po požití aspirin. Srovnání s von Willebrandovou chorobou. N Engl J Med 1975; 293: 619-23., Copyright © 1975, Massachusetts Medical Society. Všechna práva vyhrazena.)
Zatímco Harvey Weiss zkoumal účinek aspirinu na agregaci krevních destiček, jiní prováděli experimenty pro studium in vivo funkce prostaglandinů a účinky aspirinu na jejich propuštění. Weiss už vyřešil velký kus skládačky, když ukázal, že aspirin inhiboval agregaci krevních destiček. Téměř ve stejnou dobu se výzkumníci prostaglandinu Priscilla Piper a Sir John Vane ptali, zda aspirin může ovlivnit biosyntézu prostaglandinů., V časných 1960, Vane vyvinul metodu pro prubířství výrobu různých látek pomocí izolované orgánové perfuze, které nazval kaskády chladícího biologické zkoušky.38 v tomto testu byl roztok krve nebo umělé soli perfundován přes izolovanou testovací tkáň a byly také zavedeny různé zkušební látky. Vane udělal několik inovací na předchozí bioassay technik, jako je superfusing orgán s krví z žíly nebo tepny zvířete a pak se vrací krev do velké žíly. V roce 1982 získal Vane Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu za své příspěvky do této oblasti., Tyto inovace by se ukázaly jako nezbytné pro pochopení účinků aspirinu na molekulární úrovni. Vane poznamenal, že „prvek instantaneity je důležitým aspektem kaskády chladícího biotest v tom, že se detekuje biologickou aktivitu chemicky nestabilní sloučeniny, jejichž činnost by jinak byly ztraceny v procesu extrakce.“39 pomocí tohoto přístupu studovali Vane a Piper látky uvolněné během anafylaxe.40 objevili uvolňování prostaglandinů a molekulu zvanou „králičí aorta“ (RCS, později přejmenovaná na tromboxan A2)., RCS bylo zjištěno, že být velmi nestabilní, a že skutečnost byla rozhodující pro jejich pozdější objevy: zpoždění i několik minut byla dostatečná, aby se zabránilo vlivu RCS na testu tkáně. Při testech s použitím morčat plic zjistili, že aspirin zablokoval uvolňování RCS a také prostaglandinů. Vane popsal své zkušenosti:
Když jsem psal recenzi papíru přes víkend, včetně výsledků těchto experimentů, napadlo mě, že možná by byly zřejmé již dříve., Ve všech těchto experimentech (a u mnoha dalších pracovníků) musí „uvolňování“ prostaglandinů ve skutečnosti představovat čerstvou syntézu prostaglandinů. To znamená, že produkce prostaglandinu v těchto experimentech, i když velmi nízká, byla stále mnohem vyšší než počáteční obsah hormonů v tkáních. Je zřejmé, že různé podněty, mechanické a chemické, které uvolňovaly prostaglandiny, ve skutečnosti „zapínaly“ syntézu těchto sloučenin. Logickým důsledkem bylo, že aspirin by mohl dobře blokovat syntézu prostaglandinů.,39
Vane testovali své hypotézy zavedením aspirin v experimentu, který použil supernatant, buňky homogenát známo, vytvářet prostaglandinů. Jeho hypotéza se ukázala jako správná, protože aspirin inhiboval tvorbu RCS a prostaglandinů způsobem závislým na dávce.41,42 Smith a Willis43 testovali stejnou hypotézu u pacientů, kteří užívali 600 mg aspirinu, po kterém byly destičky izolovány a stimulovány trombinem. Zjistili, že syntéza prostaglandinu byla specificky inhibována aspirinem, 43 což bylo v souladu se zprávou Vane., Enzym, který aspirin inhibuje-později odhalil cyklooxygenázu-1 (COX-1) (obr. 4) – hraje klíčovou roli při syntéze prostaglandinů a tromboxanu A2. Souhrnně práce těchto vědců vyplynulo, že aspirin“s účinky na agregaci krevních destiček důsledku inhibice COX-1 (čímž se snižuje tromboxanu-A2 syntézy) a inhibice reakce na tromboxanu (což je závislé na ADP pro zesílení). Roth a associates44 ukázaly, že aspirin nevratně inhibuje COX-1 acetylací zbytku serinu, čímž zabraňuje vazbě kyseliny arachidonové., U krevních destiček je ireverzibilní inhibice COX-1 zvláštním důsledkem, protože syntéza jakéhokoli nového enzymu je v těchto anukleárních buňkách minimální. Tato charakteristika krevních destiček vede k hlubší a delší inhibici funkce destiček, ve srovnání s účinky aspirinu na buňky, které obsahují jádra. Příspěvky těchto a dalších vědců pravděpodobně oživil zájem o užívání aspirinu k prevenci kardiovaskulárních příhod, což vedlo k 1.klinických studiích, které přímo testovány Craven tvrzení.
Obr., 4 Synthetic pathway for prostaglandins and thromboxane A2. Aspirin inhibits cyclooxygenase-1, which is necessary for the synthesis of thromboxane A2 and prostaglandins.
COX = cyclooxygenase; PGG2 = prostaglandin G2; PGH2 = prostaglandin H2