A C T A U N I V E R S I T A T I S L O D Z I E N S I S
F O L IA B IO C H IM IC A ET B IO P H Y S IC A 14, 1999
C ezary W at ala, M agdalena A. B on der, M arcin R óża lski
ZNACZENIE UWARUNKOWAŃ GENETYCZNYCH W DYSFUNKCJACH UKŁADU HEMOSTAZY W CUKRZYCY - POTENCJALNE CZYNNIKI RYZYKA
POWIKŁAŃ NACZYNIOWYCH1
O kreślenie czynników etio p ato g en ety czn y ch c h o ro b y n aczyniow ej u p acjen tó w z cukrzycą o raz u stalenie jed n o zn aczn y ch m echanizm ów leżących u p o d ło ż a zw ięk szo n eg o ry z y k a p o w ik ła ń z ak rz ep o w o -za to ro w y c h w cu k rzy cy p o z o sta je n a d a l d y sk u sy jn e. N a p o d sta w ie z eb ran y ch d a n y c h sądzi się, że z w ięk szo n a często ść w y stęp o w an ia c h o ro b y n a czyniow ej w cukrzycy m oże być sw o istą k o n s te la c ją u w a ru n k o w a ń m etab o liczn y ch (jak o konsekw encji sta n u cu krzycow ego) o ra z p re d y s pozycji genetycznych pacjenta. Z aburzenia w układzie krzepnięcia i układzie fibrynolizy, będące p rzynajm niej częściow o następ stw em szero k o ro zu m ian y ch n iep raw idłow ości m etab o liczn y ch w cukrzycy, m o g ą być dopełnieniem d o u w a ru n k o w a ń genetycznych z a b u rz eń u k ła d u h e m o s ta zy o ra z z n acząco p rzy czy n iać się d o w z ro stu ry z y k a w ystąpienia póżnocukrzycow ych pow ikłań. Sądzi się coraz pow szechniej, że genetyczne u w aru n k o w an ia zaburzeń u kładu hem ostazy (włączając stru k tu rę i funkcje glikoprotein p ły tek krw i) w spółdecydują, lu b n aw et o d gryw ają n a d rz ę d n ą ro lę w zw iększaniu ry zy k a p ó żn o cu k rz y co w y ch p o w ik łań w ró żn y ch ty p ach cukrzycy. P o z n a n ie częstości w ystępow ania oraz m ożliw ość m o n ito ro w a n ia w ybranych polim orfizm ów genetycznych układu hem ostazy m ogłoby zatem przyczynić się do w yjaśnienia przyczyn zróżnicow anej o d p o w ied zi fen o ty p o w ej w zak re sie d y sfunkcji u k ła d u h e m o s ta z y u p a c je n tó w z cukrzycą. M o ż n a p rzypuszczać, że n a pod staw ie u zy skanych tą d ro g ą in fo rm acji łatw iejsza byłaby id en ty fik acja i w yodrębnienie w śród p acjen tó w tzw . „ g ru p zw ięk szonego ry z y k a ” rozw oju c h o ro b y naczyniow ej o ra z in g eren cja fa rm a k o lo g ic zn a i z ap o b ieg a n ie p rz y n ajm n ie j n ie k tó ry m z a b u rz en io m u k ła d u h e m o s ta z y w ty ch g ru p a ch pacjentów .
O statnie lata ow ocują dostarczaniem kolejnych do w o dó w zw iązku p o m iędzy cukrzycą a częstością cho rob y naczyniow ej w aspekcie zab urzeń procesów hem ostazy w cukrzycy [16, 78]. D otychczasow e b a d a n ia je d n o znacznie w skazują n a zw iązek cukrzycy z podw yższonym ryzykiem p o w staw ania zm ian m iażdżycowych oraz kom plikacjam i zakrzepow o-zatorow ym i.
W iad o m o , że cukrzyca znacząco zw iększa ryzyko w ystąpienia zabu rzeń u k ład u krążenia. P ow ikłania naczyniow e prow adzące d o zaw ału m ięśnia sercow ego czy zato ró w stw ierdza się znacznie częściej w g ru p ach chory ch z cukrzycą, gdzie są one je d n ą z głów nych bezpośrednich przyczyn p o w o dujących przedw czesną śmierć. S praw ne zapobieganie tym przykrym n a stę p stw om cukrzycy jest istotnie u tru d n io n e, głównie dlatego, że: 1) d o k ład n e m echanizm y zm ian zachodzących w układzie hem ostazy p o zo stają wciąż niezupełnie wyjaśnione, 2) ich wykrywanie jest możliwe dop iero w stosunkow o późnej fazie rozw oju cukrzycy i w ystępow ania pow ikłań naczyniow ych. Z ab u rzen io m w ystępującym w fu nkcjonow an iu u kładu hem ostazy u osób z cuk rzycą przypisuje się w ielow ątkow y ch arakter: z jednej stron y zw raca się uw agę n a w iodącą rolę płytek krw i w k ształtow an iu p ato m ech an izm u zab urzeń naczyniow ych u pacjentów z cukrzycą, z drugiej - n a zw iększenie trom binogenezy przy jednoczesnym upośledzeniu spraw ności fu n k cjo n o w an ia u k ład u antykoagulacyjnego i układu fibrynolitycznego [16, 69, 77, 78].
A K T Y W A C JA I R E A K T Y W N O Ś Ć K R W IN E K P Ł Y T K O W Y C H W C U K R Z Y C Y - R O L A R E C E F I O R Ó W B Ł O N O W Y C H
W k o n tek ście takiej w ielow ątkow ości dysfunkcji u k ła d u h em o stazy , w a rto pam iętać, że krw inki płytkow e odgryw ają isto tn ą rolę w patofizjologii wielu ch o ró b o etiopatologii w spólnej lub pokrew nej z c h o ro b ą zakrzep ow o- -z ato ro w ą lub ch o ro b ą naczyniow ą [13, 22, 82]. Przegląd lite ratu ry po zw ala w nioskow ać o ogrom nym zainteresow an iu zjaw iskiem aktyw acji krw inek płytkow ych w różnych zespołach cho robow ych, w tym tak że cukrzycy. Pow szechnie sądzi się, że zw iększona lub za b u rzo n a in tera k cja płytek ze składnik am i ściany naczyń w cukrzycy m o głaby w ynikać z nadw rażliw ości płytek u osób chorych na cukrzycę [16, 69, 71, 78, 81]. B ad an ia p ro w ad zo n e wcześniej w naszym zespole oraz przez inne grupy badaw cze w ykazały, że u pacjentów z cukrzycą typu 1 i typu 2 m oże d o ch od zić d o zab urzeń stru k tu ry i funkcji białek receptorow ych błon płytkow ych, czego następstw em je st zw iększona w rażliw ość płytek n a d ziałanie czynników aktyw ujących, p ro w a d ząc a d o aktyw acji płytek i nasilonej reakcji u w aln ian ia [71, 72]. T a k ą zw iększoną reaktyw ność płytek krwi p ró b u je się tłum aczyć m . in. zm ianam i w ekspresji receptoró w n a pow ierzchni błony plazm atycznej tych k om órek [69, 79]. Ja k w ykazano, za zm ienioną ekspresję białek receptorow ych b ło n płytkow ych w cukrzycy m ogą w dużej m ierze o d p o w iad ać zm iany d ynam icznych p aram etró w błon k om ó rk ow ych płytek krw i w cukrzycy. W iąże się to zarów no z rozchw ianiem m etab olizm u lipidów w cukrzycy, ja k i podw yższoną nieenzym atyczną glikozylacją białek błonow ych [71, 80,
81]. Liczne zaburzenia funkcji krw inek płytkow ych w cukrzycy m o g ą być zarów no przyczyną, ja k i skutkiem (a nic wykluczone, że i jednym , i d ru gim ) ch o ro b y naczyniow ej. R ozchw ianie m etabolizm u w ęglow odanów i lipidów w cukrzycy spraw ia, że cukrzyca jest stanem pato lo giczny m , k tó ry m oże szczególnie sprzyjać podw yższonej wrażliwości płytek krw i, chociaż etiologia takiej nad w rażliw o ści p o zo staje nie do k o ń ca w y jaśn io n a n a pozio m ie m olekularnym . B ezpośrednią konsekw encją nadw rażliw ości płytek m ogłyby być wyższe stężenia substancji o działaniu prozakrzepow ym we krwi pacjentów, uw alniane z ziarnistości płytek w czasie ich aktyw acji [29]. W literatu rze m o ż n a znaleźć in fo rm acje n a tem at zależności m ięd zy w ystęp ow aniem ch o ro b y wieńcowej a zw iększoną skłonnością płytek do reakcji uw aln ian ia [39, 47, 50, 68], W skazuje się na potencjalne znaczenie nadw rażliw ości płytek o ra z podw yższonego uw alniania tro m b o k sa n u u pacjentów chorych n a cukrzycę. W a rto podkreślić, że o b a sym ptom y obserw uje się często u chorych bez jakichkolw iek u do kum entow an ych klinicznie pow ik łań n a czyniow ych [16, 49, 71]. Jakkolw iek ro la właściwej ekspresji receptorów błonow ych w procesie agregacji jest obecnie bezsporna, nad al nie w yjaśniona p ozostaje ro la procesów prow adzących d o transd uk cji sygnału w płytce w k ształto w an iu podw yższonej wrażliwości płytek w cukrzycy.
A k tyw acja krw inek płytkow ych jest złożonym , k ilk uetap ow ym procesem , k tó ry obejm uje zw iększoną ruchliw ość krw inek płytkow ych, zm iany kształtu płytek, uw alnianie zaw artości ziarnistości w ew nątrzpłytkow ych o raz agregację [5, 75, 76]. Podczas k o n ta k tu z kolagenem odsłoniętym po uszkodzeniu śró d b ło n k a naczyń lub podczas interakcji ze sztucznym i pow ierzchniam i płytki krwi zm ieniają kształt z dyskoidalnego n a kulisty, form u ją pseudo po dia ułatw iające k o n ta k t z podłożem i z sąsiednim i płytkam i, w efekcie zaś n astępuje adhezja płytek do podłoża, k tó ra inicjuje dalsze etap y aktyw acji płytek - reakcję uw alniania i agregację. A ktyw acja płytek następuje n a d rodze interakcji określonego ligandu ze swoistym receptorem n a pow ierzchni błony cytoplazm atycznej i jest przykładem przekazyw ania sygnałów przez b łonę k o m ó rk o w ą d o w ew n ątrz lub n a zew n ątrz k o m ó rk i. In te ra k c ja o kreślonego ligandu z jego receptorem n a pow ierzchni błony je st w arun kiem pow staw an ia odpow iednich m ed iato ró w reakcji u w aln iania w ew nątrz płytek. B łona płytkow a jest w yposażona w swoiste receptory d la licznych płytkow ych agonistów , takich ja k tro m b in a, A D P , tro m b o k san , a d re n a lin a itp . o raz ligandów (np. fibrynogen, czynnik von W illebranda) [4, 15, 37, 54, 61], W e w szystkich p rzy p ad k ach m echanizm aktyw acji jest p o d o b n y . O ddziaływ anie lig a n d u z re cep to re m b ło n y p ły tk o w ej w zm ag a ak ty w n o ść fo sfo lip az y C w błonie kom órkow ej, k tó ra n a drodze hydrolizy fosfatydyloinozytolo-4,5- -d ifosforanu prow adzi d o p o w stan ia dw óch w ew n ątrzko m ó rko w ych m e d ia to ró w : d iacyloglicerolu (D A G ) o ra z in o zy to lo trifo sfo ra n u (I P 3). D A G aktyw uje kinazę białkow ą C, a ta z kolei fosforyluje białko odpow iedzialne
za inicjację reakcji uw alniania. Nie bez znaczenia jest tu taj udział kinaz tyrozynow ych zw iązanych z błonam i kom órkow ym i płytek. I P 3 o d p o w iad a za napływ jo n ó w w apniow ych d o cytoplazm y, co prow adzi d o fosforylacji m iozyny (zm iana kształtu płytki) o raz d o aktyw acji fosfolipazy A 2 uw al niającej z fosfolipidów błony płytkow ej kw as arach id o n o w y (źródło tro m - b o k san u A z). Należy w tym m iejscu w spom nieć, że ak ty w ność kinazy białkow ej C w zrasta istotnie pod wpływem hiperglikem ii, k tó ra w ten sp osób m ogłaby podw yższać stężenie diacyloglicerolu i n ap ęd zać aktyw ację płytek krw i u pacjentów z cukrzycą [58, 62]. C ało k ształt, nie do k o ń ca jeszcze poznanych, procesów biochem icznych zachodzących w p o w iązaniu z re cep to ra m i błonow ym i o ra z białkam i cy to szk ieletu ob ejm u je m . in. w yw oływ anie przez w iązanie ligandu zm ian k o nform acyjny ch recep to ró w o ra z uruchom ienie układu fofolipazy C, aktyw ację k in az (zw łaszcza ty ro zy now ych), skupianie się receptorów (clustering), aktyw ację inhibicję u kładu cyklaza adenylow a-difosfoesteraza, aktyw ację fo sfataz białek szkieletu [6, 12, 14]. W przekazyw aniu sygnału przez błonę cy to p lazm aty czn ą b io rą udział integralnie zw iązane z nią białka: recepto ry błonow e, b iałk a G o raz enzym y efektorow e (PLC , P L A 2, CA ). D o praw idłow ej k o op eracji w szyst kich elem entów i praw idłow ego przew odzenia sygnału aktyw acji k on ieczn a je st o p ty m aln a płynność błony kom órkow ej um ożliw iająca w łaściw ą k o n
form ację białek błonow ych o ra z niezakłócone interakcje białkow o-lipidow e. D o ty czy ć to m oże szczególnie frakcji tzw. lipidów g raniczn y ch . D a n e lite ratu ro w e potw ierdzają kluczow ą rolę stan u dynam icznego bło n k o m ó r kow ych w przenoszeniu sygnału aktyw acji w różnych k o m ó rk a c h , m . in. w krw in k ach płytkow ych [25, 66, 67, 70]. W pływ płynności dw uw arstw y lipidow ej b ło n k o m ó rk o w y c h n a przek azy w an ie w e w n ątrzk o m ó rk o w eg o sygnału aktyw acji był w ielokrotnie opisyw any, także w b ad a n ia c h d o ty c z ą cych u k ład u hem ostazy oraz płytek krw i w szczególności [32, 64, 66, 67, 73], Z m iany dynam icznych p aram etró w błon k o m ó rk o w y ch płytek krw i w cukrzycy m o g ą pow odo w ać reorganizację dw uw arstw y lipidow ej błony k om órkow ej płytek krw i. R eorganizacja ta k a m oże się sp ro w ad zać w ró w nym stopniu d o zm ian k o nform acyjn ych glikoprotein pow ierzchniow ych (w tym receptorów ), ja k i dotyczyć frakcji lipidów granicznych. W now ych w a ru n k ach m oże n a przykład doch odzić d o interakcji białkow o-lipidow ych, k tó ry c h efektem jest uw alnianie w ew nątrzpłytkow ego C a 2+ o ra z niespecy ficzne p obudzenie enzym ów efektorow ych. H ipotezę ta k ą potw ierdzałyby m . in. u zy sk an e przez nas w yniki, k tó re w skazują, że ró ż n e czy nn iki m o d u lu jące płynność błon p o w o d u ją dezorganizację dw uw arstw y lipidow ej b ło n płytkow ych i drastycznie ograniczają tran sd u k c ję w ielokanałow ego sygnału prow adzącego do aktyw acji płytek krw i [70].
B ad an ia krw inek płytkow ych, pro w ad zo n e w w a ru n k ach eksp ery m en tal nych ex vivo [25, 26, 56, 57], jednoznacznie w sk azu ją nie ty lk o n a wysoce
zindyw idualizow aną wrażliwość płytek n a działanie czynników aktyw ujących, lecz rów nież n a ró ż n ą skuteczność inhib ito ró w o graniczających aktyw ację płytek. W ydaje się, że skuteczność tych sam ych inh ib ito ró w jest często różna u różnych pacjentów. Nasze wstępne obserwacje w skazują, że po d atn o ść i wrażliwość płytek n a czynniki niespecyficznie urucham iające szlaki transdukcji sygnału w kom órce m oże być n asilona w niektórych stan ac h patologicznych, np. u pacjentów z niedokrw ieniem m ięśnia sercow ego lub cuk rzycą typu 2.
O bserw acje te skłaniają do przek o n an ia, że:
a) n iektóre stany patologiczne m o g ą szczególnie sprzyjać takiej w raż liwości płytek o etiologii nie d o k o ń ca w yjaśnionej na poziom ie m o le k u la r nym , lub/i
b) u w aru n k o w an ia genetyczne (dotyczące np. p olim orfizm u integryn płytkow ych lub białek ‘za angażow anych’ w generację i tran sd u k cję sygnału w kom órce [18, 41-43, 53]) m ogą odgryw ać niepoślednią rolę w kształtow aniu odpow iedzi płytek na czynniki aktyw ujące.
Z aobserw ow any związek indukow anej w w a ru n k ach ex vivo aktyw acji płytek ze zm ianam i płynności błon płytkow ych, jak ie tow arzyszyły takiej aktyw acji, upow ażniły nas d o w ysunięcia hipotezy, że zm iany p aram etró w dynam icznych błon krw inek płytkow ych m ogą leżeć u p o d staw nieswoistej generacji i tran sd u k c ji sygnału w płytkach [70]. T eoretycznie m o ż n a założyć, że osoby „o b arczo n e dziedzicznie” typem błony kom órkow ej o p a ra m e tra c h biofizycznych predestynujących d o łatw ego w yzw alania sygnału aktyw acji płytek krw i pow inny być bardziej n arażo n e n a zm iany m iażdżycow e naczyń. Jednym z zasadniczych p ytań pozostaje, ja k dalece efekt takiego osobniczego zró żn ico w an ia odpow iedzi płytek m ógłby być dop ełn iający d o zaburzeń m etabolicznych w cukrzycy w k ształtow aniu dysfunkcji u k ład u hem ostazy [16, 20, 24, 78],
D ysfunkcje tak ie m o g ą być w ym ierną d eterm in a n tą w y stępow ania póź- nocukrzycow ych pow ikłań naczyniow ych. F a k t, że d y sk ry m in acja m iędzy g rupam i „niskiego” i „w ysokiego” ryzyka takich p o w ikłań nie jest jedynie p rostym odzw ierciedleniem w yrów nania m etabolicznego cukrzycy, w skazuje n a potencjalne znaczenie indyw idualnych predyspozycji pacjenta d o zmienionej reaktyw ności płytek krwi. G ro m a d zo n e są co raz liczniejsze d an e w skazujące, że o takiej indyw idualnej odpow iedzi płytek w zakresie ich w zajem nego oddziaływ ania, a także ich interakcji z k o m ó rk am i ś ró d b ło n k a łożyska naczyniow ego w w a ru n k ach zróżnicow anych sił ścinających przepływ u krwi, m o g ą decydow ać polim orfizm y genetyczne g lik o p ro tein /recep to ró w błony płytkow ej. I’olim orfizm y tak ie m ogłyby k ształto w ać fenotypow y przejaw m olek u larn y ch m echanizm ów tran sd u k cji sygnału w pły tk ach, zaś u osób chorych, u k tó ry ch cukrzyca stanow i czynnik środow iskow y zasadniczo potęgu jący fenotypow e skutki w ystępow ania takiego po lim o rfizm u (u w a ru n k o w a n ia m etab o liczn e ), zm iany w ekspresji i/lu b p en etracji n iek tó ry c h
genów m ogłyby p ro w ad zić do zw iększonego ry zy ka rozw oju po w ik łań naczyniow ych.
C o raz pow szechniej uw aża się, że u w aru n k o w an ia genetyczne (d o ty czące np. polim orfizm u integryn płytkow ych lub białek ‘za an g aż o w an y c h ’ w generację i tran sd u k cję sygnału w kom órce, np. a G P lb , C D 36, G P IIb - -I lla ) m o g ą odgryw ać niepoślednią rolę w k ształtow aniu odpow iedzi płytek n a czyn niki ak ty w u jące [18, 4 1 -4 3 , 53], P rzy pu szcza się n a p rz y k ła d , że polim orfizm pow tórzeń tandem ow ych w regionie m a k ro g lik o p ep ty d u glikoproteiny G P lb a (fragm entu re cep to ra dla czynnika von W illeb ran da) m oże m ieć isto tn y zw iązek z p o d a tn o ś c ią p łytek n a ak ty w ację w w a ru n k a c h d użych sił ścinających (high shear stress) [43]. P o d o b n ie , z a interesow anie m u ltifu n k c jo n aln ą glikop ro tein ą C D 3 6 błony płytkow ej nie je st p rz y p ad k o w e, lecz w y n ik a z fa k tu , że b iałku tem u p rzy p isu je się szereg funkcji m ających, ja k się sądzi, w spólny m ian o w n ik w inicjacji i p ropagacji zm ian m iażdżycow ych. G lik o p ro tein ą ta m oże fu n k cjon ow ać ja k o recep to r d la b ard zo licznych ligandów , począw szy od tro m b o sp o n - dyny i kolagenu, a skończywszy na utlenionych i zm odyfikow anych L D L . Jej ro la w pow staw aniu k o m ó rek p ianko w atych w ydaje się b ezspo rn a, ch o ciaż z d rugiej stro n y nie d o k o ń c a w y jaśn io na p o z o sta je jej ro la ja k o p o śred n ik a transdukcji sygnału w płytkach krw i [18, 19, 21, 44, 51]. Z gro m ad zo n e d an e dośw iadczalne skłaniają zatem d o przypuszczenia, że dysfunkcje płytek krwi u diabetyków , przejaw iające się np. ich w zm o żo n ą aktyw acją i podw yższoną agregabilnością, m o g ą być nie ty lko n a stępstw em zaburzeń m etab o lizm u w cukrzycy, lecz w ynikać rów nież z in dyw idualnej predyspozycji genetycznej o so b n ik a d o rozw oju c h o ro b y n a czyniow ej.
D Y S F U N K C JE U K Ł A D U A N T Y K O A G U Ł A C Y JN E G O I U K ŁA D U F IB R Y N O L IT Y C Z N E G O U O S Ó B C H O R Y C H
N A C U K R Z Y C Ę
Z m ian o m m iażdżycow ym obserw ow anym w cukrzycy często to w arzyszą tak że zab u rzen ia układ u fibrynolitycznego [27, 28, 34-36, 40, 48, 60, 63, 65], je d n a k m echanizm pow staw an ia tych zaburzeń p o zostaje nie w yjaśniony i przebiega różnie w różnych stadiach rozw oju tej cho rob y. Istnieje zgodność co d o fa k tu w ystępow ania za h am o w an ia aktyw ności fibrynolitycznej u p ac jen tó w z cukrzycą typu 2, p om im o obserw ow anego często podw yższonego p o zio m u tk ankow ego a k ty w a to ra plazm inogenu (t-PA ). T łu m aczy się to w zrostem aktyw ności PAI-1 i w ystępow aniem nieak tyw ny ch k om pleksów t-PA /PA I-1 [3, 55]. Nie wyklucza się tutaj roli uszkodzeń kom órek śró d b ło n k a i zw iązanej z tym w zm ożonej reakcji u w aln ian ia PAI-1 d o osocza [17].
Obraz, ten nie jest tak klarow ny i jednoznaczny w cukrzycy typu 1 [21]. D uże zróżnicow anie kliniczne b adanych pacjentów , różne form y leczenia o ra z b ra k jednolitej m etodologii spraw ia, że ja k d o tą d b ra k jest jasn eg o , pełnego o b ra zu fu n kcjonow ania system u fibrynolitycznego we wczesnej fazie rozw oju tej choroby. D a n e w skazujące na obniżenie aktyw ności fibrynolitycz- nej zebrane w różnych grupach pacjentów chorych n a cukrzycę [2, 9, 11] po d w ażają tezę o zaburzeniach układu fibrynolitycznego ja k o następ stw a pow ikłań cukrzycow ych, a zaham ow anie aktyw ności fibrynolitycznej m oże być wręcz przyczyną obserw ow anych później zab urzeń uk ład u krążenia. N iew ykluczone, że istnieje tu ta j n a tu ra ln y m echan izm o b ro n n y , k tó ry m ógłby być tłum iony na dalszych etap ach rozw oju cukrzycy [30, 33, 55], Istnieją również dane świadczące o związku dysfunkcji układu fibrynolitycznego u pacjentów z cukrzycą z częstością polim orfizm ów genetycznych jego w ybranych składników , np. polim orfizm em 4 G /5 G reg ion u p ro m o to ro w eg o PAI-1 [45, 46]. Dopełnieniem n a szali obniżonej funkcjonalności m echanizm ów przeciw działających tendencjom zakrzepow o-zatorow ym w cukrzycy m oże być upośledzenie d ziałan ia układu antykoagulacyjnego na d ro d z e nieen- zym atycznej glikozylacji jego składników , np. an ty tro m b in y III i białka C [7, 8, 31]. C o raz częściej zw raca się uwagę n a znaczenie interakcji niektórych składników układu antykoagulacyjnego i fibrynolitycznego z innymi białkam i (np. czynnik V, L p(a)), naw et tych, k tó ry ch rolę w k ształtow aniu rów now agi układu hem ostazy d op iero co zaczynam y doceniać (tro m b o m o - d ulina, tro m b o sp o n d y n a) [38], I tak n a przykład, polim orfizm w ybranych regionów w cząsteczce b iałka C wiąże się z jego o b n iżo n ą ak ty w acją przez kom plek s tro m b o m o d u lin a -tro m b in a n a pow ierzchni k o m ó rek śró d b ło n k a. W ydaje się p raw d o p o d o b n e, że polim orfizm taki m ógłby „m ask o w ać” efekt p ara d o k su tro m b in y [23, 52], W ykrycie now ego, genetycznego m a rk e ra dziedzicznej trom bofilii, jakim wydaje się polim orfizm P T 20210G /A w genie p ro tro m b in y , jest kolejnym elem entem składającym się n a p o znan ie i z ro zum ienie p atofizjologii, n iek tó ry c h p rzynajm niej ch o ró b naczyniow ych. D oniesienia o statn ich lat sugerują m ożliwy zw iązek pom iędzy podw y ższo ną generacją tro m b in y w osoczu a tym polim orfizm em . Szczególnie w ysoką częstość allelu A (głów nie w postaci heterozygotycznej) o dn alezion o u p a c jen tó w z zakrzepicą żylną, ch o ro b ą w ieńcow ą i zaw ałem m ięśnia sercow ego, w rodzinnej trom bofilii oraz w przy p ad k u innych ch o ró b charak teryzu jący ch się stanam i nadkrzepliw ości. Z ainteresow anie tym polim orfizm em jest tym większe, że dostrzega się potencjalne znaczenie bezpośredniego zw iązku m iędzy poziom em ekspresji genu p ro tro m b in y a nasileniem trom binogenezy. B ad an ia w ykazują, że w ystępow anie tej zm iany genetycznej koreluje z p o d wyższonym poziom em p ro tro m b in y w osoczu, a osob y noszące zm u to w any w a rian t genu p ro tro m b in y w pozycji 20210 ch arak teryzu je ok. 3 -krotny w zrost ryzyka zakrzepicy żylnej [1, 59, 74]. Poniew aż u pacjentów z cukrzycą
stw ierdza się często zaburzenia rów now agi pom iędzy układ em krzep nięcia a fibrynolizy, m . in. n asiloną trom binogenezę prow ad zącą d o stanó w n ad- krzepliw ości [10], m o żn a byłoby oczekiw ać, że w ystępow anie tak ieg o p oli m orfizm u prow adzi do zwiększonej generacji trom biny u niektórych pacjentów z cukrzycą.
P O D S U M O W A N IE
Z epidem iologicznego oraz klinicznego p u n k tu w idzenia p ozo staje istotne, że za b u rzen ia funkcji krw inek płytkow ych, n asilon a tro m b in o g en eza o raz dysfunkcje u k ład u antykoagulacyjnego i/lub fibrynolitycznego w cukrzycy m ogą przyczyniać się do przyspieszonego rozw oju choroby naczyniowej w nie których grupach pacjentów z cukrzycą. Należy pam iętać, że chociaż dysfunkcje u k ład u hem ostazy nie są sw oiste d la stan u cukrzycow ego, to je d n a k pan uje pow szechne przekonanie, że zm iany w układzie hem ostazy, stosunkow o często ujaw niające się u osób z cu krzycą [10, 16, 78], m o g ą przyczyniać się do szybszej progresji zmian m iażdżycow ych w niektórych typach cukrzycy. K o n t row ersyjne pozostaje, czy cukrzyca prow adzi do dysfunkcji u k ład u hem ostazy naw et w przypadku nieobecności zm ian naczyniowych. Jednym z zasadniczych p y tań pozostaje, ja k dalece efekt osobniczej predyspozycji genetycznej d o nasilania ryzyka w ystąpienia dysfunkcji w układzie fibrynolizy, układzie anty- koagulacyjnym , czy też dysfunkcji płytek, m ógłby być dop ełn iający d o z a b u rzeń m etabolicznych w cukrzycy przy zw iększaniu ryzyka późnocukrzycow ych pow ikłań naczyniowych w niektórych typach cukrzycy [10, 16, 20, 27], W łaści w a dyskrym inacja czynników etiopatogenetycznych cho rob y naczyniow ej oraz ustalenie jednoznacznych m echanizm ów leżących u p o d ło ża zw iększonego ryzyka pow ikłań zakrzepow o-zatorow ych w cukrzycy pozostaje nadal dyskusyj ne, a co bard zo p ra w d o p o d o b n e, zw iększona częstość w y stępow ania ch o ro b y naczyniowej w cukrzycy m oże być swoistą konstelacją uw arunkow ań m etab oli cznych (jako konsekwencji stanu cukrzycowego) oraz predyspozycji genetycznej pacjenta. Z ab u rzen ia w układzie krzepnięcia i układzie fibrynolizy, będące przynajm niej częściowo następstw em szeroko rozum iany ch niepraw idłow ości m etabolicznych w cukrzycy, m og ą być dopełnieniem do u w aru nk ow ań genety cznych zaburzeń uk ład u hem ostazy o ra z w ystępow ania p óźn ocukrzycow ych pow ikłań. Określenie, które grupy osób chorych n a cukrzycę charakteryzują się zw iększoną częstością w ystępow ania dysfunkcji płytek krwi, u kładu fibrynolizy o ra z u k ład u antykoagulacyjnego w ydaje się zatem fu n d am en taln y m krokiem zm ierzającym d o zw eryfikow ania hipotezy, że genetyczne u w a ru n k o w an ia leżące u p o d ło ża dysfunkcji płytek krwi, u k ład u fibrynolizy czy uk ład u antykoagulacyjnego w spółdecydują o zw iększaniu ryzyka późnocukrzycow ych po w ik łań naczyniow ych w różnych g rupach osób z cukrzycą.
L IT E R A T U R A
[1] A r r u d a V. R. , A n n i c h i n o - B i z z a c c h i J. M. , G o n c a l v e s M. S., C o s t a F. F. (1997), T h ro m b . H aem o st., 78, 1430-1433.
[2] A s p l u n d C a r l s o n A. , H a m s t e n A. , W i m a n B., C a r l s o n L. A . (1993), D iab eto lo g ia, 36, 817-825.
[3] A u w e r x J., B o u i l l o n R. , C o l l e n D. , G e b o e r s 3. (1988), A rterio sclero sis, 8, 68-72. [4] B e n n e t t J. S., K o l o d z i e j M. A. (1992), D is. M o n ., 38, 577-631. [5] B e r m a n C. L., Y e o E. L., W e n c e l - D r a k e J. D. , F u r i e B. C. , G i n s b e r g M. H. , F u r i e B. (1986), J. C lin. Invest., 78, 130-137. [6] B l o c k m a n s D. , D e c k m y n H. , V e r m y l e n J. (1995), B lood R ev., 9, 143-156. [7] B r o w n l e e M. , V l a s s a r a H. , C e r a m i A. (1983), D iab etes, 32, 680-684. [8] B r o w n l e e M. , V l a s s a r a H. , C e r a m i A. (1984), D iabetes, 33, 532-535. [9] C a r m a s s i F. , M o r a l e M. , P u c c e t t i R. , D e N e g r i F. , M o n z a n i F. , N a v a - l e s i R. , M a r i a n i G . (1992), T h ro m b . Res., 67, 643-654. [10] C e r i e l l o A. (1993), D iab eto lo g ia , 36, 1119-1125. [11] C e r i e l l o A. , Q u a t r a r o A. , M a r c h i E., B a r b a n t i M. , G i u g l i a n o D. (1993), D iab ete. M e tab ., 19, 225-229.
[12] C h a o W. , O l s o n M . S. (1993), B iochem . J., 292, 617-629.
[13] C i e m e t s o n J. K . (1996), Platelets: a practical approach, ed. S. P. W a t s o n , K. S. A u t h i , O x fo rd U niversity Press, O x fo rd , 299-318.
[14] C l e m e t s o n K. J. (1995), T h ro m b . H a em o st., 74, 111-116. [15] C o l m a n R. W . (1991), P roc. Soc. Exp. Biol. M e d ., 197, 242-248.
[16] C o l w e l l J. A. , W i n o c o u r P. D. , L o p e s - V i r e l l a M . F . (1990), D iabetes M ellitus, Theory and P ractice, ed. H . R i f k i n , D. P o r t e , N ew Y o rk , E lsevier, 249-287. [17] D a v i G. , V i o l i F. , C a t a l a n o 1., G i a m m a r r e s i C. , P u t i g n a n o E., N i c o l o -
s i G. , B a r b a g a l l o M. , N o t a r b a r t o l o A. (1991), B lood C oagul. F ib rin o ly sis, 2, 4 1-45. [18] D a v i e t L., M c G r e g o r J. L. (1996), Platelets, 7, 117-124. [19] D a v i e l L., M c G r e g o r J. L. (1997), T h ro m b . H a e m o st., 78, 65-69. [20] D i a m a n t o p o u l o s E. J., R a p t i s S. A. , M o u l o p o u l o s S. D . (1992), H o rm . M e tab . R es., 26, 95-102. [21] D u t t a r o y A. K. , G o r d o n M. J., C a m p b e l l F. M. , C r o s b i e L. C . (1996), P latelets, 7, 291-295. [22] G e o r g e J. N „ S h a t t i l S. J. (1991), N . Engl. J. M ed., 324, 27. [23] G e r l i t z B., G r i n n e l l B. W . (1996), J. Biol. C hem ., 271, 22285-22288.
[24] G i s i n g e r C., W a t a n a b e H. , C o l w e l l J. A. (1990), P ro sta g lan d in s. L eu k o t. E ssent. F a tty . A cids., 40, 169-176. [25] G o l a n s k i J., P i e t r u c h a T „ B a j Z., G r e g e r J., W a t a l a C. (1996), T h ro m b . R es., 83, 199-216. [26] G o l a n s k i J., P i e t r u c h a T. , B a j Z., G r e g e r J., W a t a l a C. (1997), T h ro m b . R es., 85, 127-132. [2 7 ] G o u g h S. C. , G r a n t P. J. (1991), D iab et. M e d ., 8, 898-905. [28] G o u g h S. C., R i c e P. J., M c C o r m a c k L., C h a p m a n C. , G r a n t P. J. (1993), D ia b et. M e d ., 10, 638-642. [29] G r a y R. P., M o h a m e d a l i V., P a t t e r s o n D. L. H. , Y u d k i n J. S. (1 >95), T h ro m b . H aem o st., 73, 261-267. [30] H a j a r K.. A. , H a r p e l P. C. , J a f f e E. A. , N a c h m a n R . L. (1986), J. Biol. C hem ., 261, 11656-11662.
[31] H a l l P , T r y o n E , N i k o l a i T. F „ R o b e r t s R. C. (1986), Clin. C him . A c t a , 160,
55-62.
[32] H o c k J. B„ T a r a s c h i T. F , R u b i n E. (1988), Sem in. Liver D i s , 8, 3 6 4 6 . [33] i o k a j i H , A s a k u r a H , S a i t o M , U o l a n i C , K u m a b a s h i r i l , M o r i s h i t a E ,
Y a m a z a k i M , M a l s u d a T . (1990), Ja p an ase. J. G c r i a t , 27, 699-705. [34] J u h a n v a g u e 1, A l e s s i M. C , V a g u e P. (1996), A n n . M e d , 28, 371-380. [35] J u l i u s U . (1995), V ersich eru n g sm ed izin , 47, 60-63.
[36] K e b e r I , K e b e r D . (1992), H aem o stasis, 22, 187-194. [37] K i e f f e r N „ P h i l l i p s D. R . (1990), A n n u . Rev. Cell B io l, 6, 329-357. [38] K o e l e m a n B. P , R e i t s m a P. H , B a k k e r E „ B e r t i n a R. M. (1997), T h ro m b . lla e m o s t, 77, 873-878. [39] K o l a r o v P , T s c h o e p e D , N i e u w e n h u i s H. K , G r i e s F. A , S t r a u e r B , S c h u l t h e i s s H . P. (1996), E ur. H e a rt J , 17, 1216-1222. [40] K w a a n H . C. (1992), D ia b e te s , 41, 32-35. [41] L a s n e D , K r e n n M , P i n g a u l t V , A r n a u d E , F i e s s i n g e r J. N , A i a c h M , R en d u F. T h ro m b . H aem o st. (X V lth C o ngress IS T H , F lo ren ce, Italy, Ju n e 6 -1 2 , 1997), (1997), 78 (Suppl.), 231. (ab stract).
[42] L o p e z J. A. (1994), B lood C oagul. F ibrinolysis, 5, 97-119.
[43] L o p e z J. A , L u d w i g E. H , M c C a r t h y B. J. (1992), J. Biol. C h e m , 267, 10055-10061. [44] M a n n e l D . N , G r a u G . E. (1997), J. Clin. P a th o l-M o l. P a th o l, 50, 175-185. [45] M a n s f i e l d M. W , S t i c k l a n d M. H.-, G r a n t P. J. (1995), T h ro m b . H aem o st, 74, 1032-1034. [46] M a n s f i e l d M. W , S t i c k l a n d M. H , G r a n t P. J. (1995), T h ro m b . H a e m o s t, 74, 842-847. [47] M a r k o v i t z J. H , R o u b i n G. S , P a r k s J. M , B i t t n e r V. (1996), C o ro n a ry . A rtery . D i s , 7, 657-665. [48] M c G i l l J. B , S c h n e i d e r D. J , A r f k e n C. L , L u c o r e C. L , S o b e l B. E. (1994), D iab etes, 43, 104-109. [49] M o d e s t i P. A , F o r t i n i A , G e n s i n i G . F , V a n n i D , P r i s c o D , A b b a t e R . (1991), T h ro m b . R e s , 63, 541-548. [50] M u r a k a m i T , K o m i y a m a Y , M a s u d a M , K i d o H , N o m u r a S , F u k u - h a r a S , K a r a k a w a M , I w a s a k a T , T a k a h a s h i H . (1996), E u r. J. C lin. I n v e s t, 26, 996-1003. [51] N a v a z o M. D. P , D a v i e t L , N i n i o E , M c G r e g o r J. L. (1996), A rterio scler. T h ro m b . Vase. B io l, 16, 1033-1039. [52] N i s h i o k a J , I d o M , H a y a s h i T , S u z u k i K . (1996), T h ro m b . H a e m o s t, 75, 275-282. [53] N u r d e n A . T . (1995), T h ro m b . H a e m o s t, 74, 345-351. [54] N u r d e n A. T. (1996), E ur. H e a rt J„ 17, 1293-1294. [55] O s t e r m a n n H , T s c h o p e D , G r e b e r W , M e y e r - R u s e n b e r g H . W , v a n d . L o o J. (1992), T h ro m b . H a e m o s t, 68, 400 4 0 3 . [56] P i e t r u c h a T , G o l a r i s k i J , B a j Z , G r e g e r J , W a t a l a C . (1996), A cta H a em a to l. P o l , 27, 411-419. [57] P i e t r u c h a T , G o l a n s k i J , B a j Z , T c h o r z e w s k i H , G r e g e r J , W a t a l a C. (1996), F ib rin o ly sis, 10, 239-248. [58] P i r a g s V , A s s e r t R , H a u p t K , S c h a t z H , P f e i f f e r A . (1996), E xp. Clin. E n d o crin o l. D iab etes, 104, 431-440.
[59] P o o r t S. R , L a n d o l f i R , B e r t i n a R. M. (1997), T h ro m b . H a e m o s t, 77, 610-615. [60] R o c h a E , P a r a m o J. A. (1994), F ibrinolysis, 8, 294-303.
[62] S c h l e i c h e r E , N e r l i c h A. (1996), H o rm . M etab . R e s , 28, 367-373. [63] S c h n e i d e r D. J., N o r d t T. K , S o b e l B. E. (1993), D iab etes, 42, 1-7.
[64] S c h o o t e r a e i j e r A , V a n B e e k h u i z e n A. E , T e r t o o l e n L. G , D e L a a t S . W , A k k e r m a n J. W. (1994), E u r. J. B iochem ., 224, 423-430.
[65] S c h w a r t z C. J , V a l e n t e A. J , S p r a g u e E. A , K e l l e y J. L , C a y a t t e A. J , R o ż e k M. M. (1992), D iab etes C are, 15, 1156-1167.
[66] S p e n c e S , H o u s l a y M. D . (1993), B iochem . J , 291, 945-949. [67] V l a s i c N , M e d o w M. S , S c h w a r z S. M. , P r i t c h a r d K. A , S t e m e r m a n M. B. (1993), Life Sei., 53, 1053-1060. [68] V o s s R. , S c a r l a t T , M a t z d o r f f A , T i l l m a n n s 11. (1996), P latelets, 7, 237-241. [69] W a t a l a C. (1991), M ed. H ypotheses., 36, 142-145. [70] W a t a l a C , G o l a ń s k i J., B o n c l e r M , P i e t r u c h a T , G w o ź d z i ń s k i K. (1998), P latelets, 9, i-ii. [71] W a t a l a C , G o l a ń s k i J , W a 1 k o w i a k B , B a j Z , P i e t r u c h a T , T c h o r z e w s k i H , B o d a l s k i J , C i e r n i e w s k i C. S. (1996), P latelets, 7, 173-180. [72] W a t a l a C , G w o ź d z i ń s k i K , P l u s k o l a E., P i e t r u c h a T , W a l k o w i a k B , T r o j a n o w s k i Z , C i e r n i e w s k i C. S. (1996), T h ro m b . H a e m o s t, 75, 147-153. [73] W a t a l a C , P i e t r u c h a T , G w o ź d z i ń s k i K , K r a l i s z U , C i e r n i e w s k i C. S. (1993), E ur. J. B io c h e m , 215, 867-871. [74] W a t z k e H. H , S c h u t t r u m p f J , G r a f S , II ü b e r K , P a n z e r S. (1997), T h ro m b . R e s , 87, 521-526. [75] W e n c e l - D r a k e J. D. (1992), B lood. C e lls , 18, 476-479. [76] W e n c e t - D r a k e J. D , P l o w E. F , K u n i c k i T. J , W o o d s V. L , K e l l e r D. M , G i n s b e r g M . H . (1986), A m . J. P a th o l, 124, 324-334.
[77] W i n o c o u r P. D . (1989), Com plications o f D iabetes M ellitus. M olecular a n d Cellular B iology o f D iabetes M ellitus, vol. I l l, ed. B. D r a z n i n , S. M e l m e d , D. L e r o i t h , A la n R . Liss, I n c , N ew Y o rk , 37-47. [78] W i n o c o u r P. D . (1992), D iab etes, 41, 2 6-31. [79] W i n o c o u r P. D , P e r r y D. W , H a t t o n M. W. C , K i n l o u g h - R a t h b o n e R. L. (1991), T h ro m b . R e s , 61, 469-475. [80] W i n o c o u r P. D , W a t a l a C , K i n l o u g h - R a t h b o n e R. L. (1992), J. L ab . Clin. M e d , 120, 921-928. [81] W i n o c o u r P. D , W a t a l a C , K i n l o u g h - R a t h b o n e R . L. (1992), T h ro m b . H a e m o s t, 67, 567-571.
[82] Z a w i l s k a K . (1996), Z a k rzep y i zatory, red. S. L o p a c i u k , P Z W L , W arszaw a, 141-151.
W p ły n ęło d o R ed ak cji S am odzielna P ra c o w n ia Z a b u rz e ń K rzep n ię cia K rw i F o lia b iochim ica et b iophysica K a te d ry D ia g n o sty k i L a b o ra to ry jn e j
C ezary W alała, M agdalena A . B o n d er, M arcin R ó ża lski
S IG N IF IC A N C E O F G E N E T IC P O L Y M O R P H IS M S IN H A E M O S T A T IC D Y S F U N C T IO N S IN D IA B E T E S M E L L IT U S - P O T E N T IA L R IS K F A C T O R S
O F V A SC U L A R C O M P L IC A T IO N S
T h e u n am b ig u o u s d e te rm in a tio n o f e tio p ath o g en etic fa cto rs und erly in g the increased risk o f vascular disease in d iab etic p a tie n ts rem ains to be established. E vidence acc u m u lated h ith e rto p o in ts th a t such a n increased risk m ig h t be a c o n stellatio n o f m etab o lic d iso rd e rs a n d genetic b a ck g ro u n d . T h u s, the im p a irm en ts in co ag u latio n and fibrinolysis, w hich are believed to p a rtly result fro m m etab o lic d iso rd e rs en co u n tered in d iab etes, an d genetic facto rs m ig h t be c o m p o u n d in g in p red isp o sin g a d iab e tic individual to develop the late d iab etic sequelae sooner. T h e role o f the latte r seem s su p erio r with respect to so m e d y sfu n c tio n s in h aem o stasis. H ence, the m o n ito rin g o f the frequency a n d d istrib u tio n o f genetic p o ly m o rp h ism s o f selected h a em o sta tic p ro tein s m ig h t be pro m isin g in an a tte m p t to d efine th e re aso n s o f altered h aem o static im b alan ce in p a tie n ts w ith diab etes m ellitus. B ased on such a know ledge one co u ld d iscrim in ate the g ro u p s o f p a tie n ts w ith high risk fo r the d ev elo p m en t o f vascular disease, in w hom ph a rm aco lo g ical strateg y to a tte n u a te h aem o static im p a irm e n ts w ould be d esirab le.
