Platelet-dependent pulmonary recruitment of neutrophils in abdominal sepsis

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Sepsis, blodförgiftning, är ett potentiellt allvarligt tillstånd där bakterier eller deras toxiner aktiverar immunsystemet I blodbanan. Svår sepsis är associerad med organdysfunktion och hög mortalitet (30-60%). Cirka 200 per 100 000 invånare i Sverige drabbas årligen av svår sepsis. Akut lungskada är en central komponent hos patienter med sepsis och experimentella studier har visat att aktivering och ackumulering av vita blodkroppar är ett hastighetsberoende steg i sepsis-associerad lungskada. Trombocyter är kända för sin viktiga roll vid blödning och sårläkning men nyare data indikerar också att trombocyter är också viktiga vid inflammatoriska reaktioner. Den här avhandlingen fokuserar på den potentiella betydelsen av trombocyter vid sepsis. I det första arbetet observerades att om man tog bort trombocyterna från möss minskade aktiveringen och rekrytering av vita blodkroppar, neutropfila granulocyter, till lunga med minskad vävnadsskada som följd. Inhibering av PSGL-1 fullständigt blockerade aggregat bildningen mellan trombocyter och neutrofiler vid sepsis. Det vill säga att den här trombocyt-beroende aktivering av neutrofiler visade sig vara oberoende av fysisk kontakt mellan trombocyterna och neutrofilerna. Istället kunde det konstateras att någon eller några faktorer som utsöndras i löslig form från trombocyter i sin tur aktiverade cirkulerande neutrofiler vid sepsis. I arbete nummer två observerade vi att löslig form av CD40L ökade kraftigt i blodet vid sepsis och att den här ökningen försvann helt om man tog bort trombocyterna före induktion av sepsis. I det här arbetet identifierades CD40L vara den molekyl som utsöndras från trombocyter och som aktiverar neutrofiler i blodbanan. Blockering av CD40L minskade inte bara aktivering av neutrofiler utan reducerade också sepsis inducerad lungskada. CD40L-medierad aktivering av neutrofiler visade sig vara indirekt via bildningen av MIP-2 som är en potent stimulator av neutrofiler. I det tredje arbetet visade det sig att lösligt CD40L också ökade i blodet på patienter med sepsis jämfört med friska kontroller. Löslig CD40L ökade inte bara vid septisk chock utan också vid chock orsakad av andra faktorer än bakterier. De här resultaten indikerar att fynden i de två första djurexperimentella arbetena kan vara relevanta också hos patienter med sepsis. I arbete fyra undersöktes mekanismer som kan förklara hur CD40L frisätts från trombocyter vid sepsis. Blockering av en grupp av enzym, metalloproteinaser (MMP), visade sig hindra frisättning av CD40L från trombocyter och därmed aktiveringen av neutrofiler samt minskade lungskadan vid sepsis. Efter att ha konstaterat att något MMP kan vara involverat, mättes bildningen av relevanta kandidater, MMP-2 och MMP-9, i blodet. Det visade sig att MMP-9 men inte MMP-2 ökade i blodet vid sepsis. Med hjälp av möss som saknar MMP-9 kunde det fastställas att MMP-9 reglerade CD40L frisättningen från trombocyter vid sepsis. I direkta försök på isolerade trombocyter kunde det konstateras att MMP-9 ökar på ytan av aktiverade trombocyter och spelar en direkt avgörande roll för frisättning av CD40L. Det visade sig också att patienter hade förhöjda nivåer av MMP-9 i blodet jämfört med friska kontroller vilket skulle kunna betyda att MMP-9 också spelar en funktionell roll vid sepsis. Sammanfattningsvis kan det konstateras att trombocyter spelar en viktig roll vid sepsis genom att aktivera cirkulerande neutrofiler via frisättning av CD40L. Dessutom visar den här avhandlingen att MMP-9 upregleras på aktiverade trombocyter och frisätter CD40L ligand. Mot bakgrund av att dessa molekyler också ökar vid hos patienter med sepsis skulle CD40L och MMP-9 kunna utgöra nya och mer specifika måltavlor för behandling av patienter med svår sepsis.