Remplacement de la protéine C dans la méningococcémie sévère: justification et expérience clinique

La méningococcémie sévère, associée à l’instabilité hémodynamique, au purpura fulminans et à la coagulation intravasculaire disséminée, a toujours un taux de mortalité élevé et les patients survivants sont souvent laissés invalides à cause d’amputations et d’insuffisance organique. Des études cliniques ont montré que les taux de protéine C chez les patients atteints de méningococcémie sévère et que l’ampleur de la diminution est en corrélation avec un résultat clinique négatif. De plus en plus de données démontrent que la protéine C activée, en plus d’être un anticoagulant, est également un modulateur physiologiquement pertinent de la réponse inflammatoire. Dans la présente revue, nous donnons un aperçu de base de la voie de la protéine C et de son activité anticoagulante, et nous résumons les données expérimentales montrant que la thérapie de remplacement de la protéine C activée réduit clairement la capacité de la protéine C. taux de mortalité pour meningo fulminant coccémie

L’effet de l’invasion de la circulation sanguine par Neisseria meningitidis peut aller d’une maladie fébrile légère transitoire à environ% de cas d’une maladie fulminante aiguë pouvant être fatale en quelques heures. La méningococcémie fulminante est caractérisée par une endotoxinémie profonde entraînant un collapsus vasomoteur, une défaillance multiviscérale et coagulation intravasculaire disséminée Les signes cliniques augmentent rapidement les lésions hémorragiques de la peau et des muqueuses avec le nom de «purpura fulminans» et / ou de thrombus artériels conduisant à la gangrène des doigts et des membres. Il existe de plus en plus de données expérimentales et cliniques. non seulement peut inverser l’état procoagulant mais peut également réduire la réaction inflammatoire dans la méningococcémie fulminante La présente revue décrit l’action anticoagulante et anti-inflammatoire de la protéine C active et résume l’expérience clinique publiée avec le remplacement de la protéine C dans la méningococcémie sévère

La voie de la protéine C

Les régulateurs les plus importants de la coagulation sont l’inhibiteur de la voie du facteur tissulaire, qui inhibe directement le facteur X activé Xa et, complexé au facteur Xa, induit une rétro-inhibition du facteur tissulaire et du facteur VIIa activé du facteur VII; antithrombine, qui inhibe principalement la thrombine et le facteur Xa; La protéine C est activée par la thrombine liée à la thrombomoduline vasculaire et acquiert la capacité de dégrader le facteur VIII activé et le facteur V activé Va, qui sont les cofacteurs des complexes de coagulation activant respectivement le facteur X et la prothrombine.

Ici, l’occupation d’un seul site de liaison du calcium produit un changement conformationnel qui permet à la protéine C d’être facilement activée par la thrombine liée à la thrombomoduline vasculaire mais pas par la thrombine libre. activation de la protéine C est probablement la microcirculation, où, en raison d’un rapport élevé de la surface de la cellule endothéliale au volume sanguin, la concentration de thrombomoduline est & gt; La thrombine-thrombomoduline complexe clive une simple liaison Arg-Leu à l’extrémité N-terminale de la chaîne lourde, transformant ainsi la protéine zymogène C en protéine C activée, une sérine protéase à activité protéolytique accrue. La protéine C activée se dissocie rapidement de la thrombine. complexe de thrombomoduline et inactive le facteur coagulant Va et le facteur VIIIa en coupant des liaisons peptidiques spécifiques contenant Arg. Par exemple, la protéine C clive le facteur Va d’abord à Arg, ce qui entraîne une perte rapide mais incomplète de l’activité, inactivation Un troisième site de clivage est à Arg Simultanément, la protéine C activée renforce l’action de l’activateur tissulaire du plasminogène en inactivant son inhibiteur inhibiteur de l’activateur du plasminogène, stimulant ainsi le système fibrinolytique.L’action de la protéine C activée est potentialisée par la protéine S la glycoprotéine vitamine K-dépendante à chaîne de kD Elle est synthétisée par hepat Octytes, cellules endothéliales vasculaires et mégacaryocytes Dans le plasma humain, la protéine S est présente à une concentration totale de – μg / mL et se retrouve dans au moins des formes: ~% circule comme protéine libre et ~% comme complexe non covalent avec Seule la protéine S libre est fonctionnellement active en tant que cofacteur anticoagulant, bien que la protéine S complexée à la protéine liant le Cb conserve sa capacité à interagir avec la protéine C activée et inhibe de manière compétitive l’activité de la protéine C du récepteur du complément. En outre, il améliore l’inactivation du facteur Va induite par la protéine C activée en favorisant le clivage à Arg et en abolissant la capacité du facteur Xa à protéger le facteur Va. De même, la protéinase S facilite la liaison de la protéine C activée aux plaquettes et aux cellules endothéliales. S améliore également l’inactivation du facteur VIIIa en bloquant la capacité du facteur IXa activé du facteur IXa à protéger le facteur Une protéine endothéliale C a été identifiée C’est une glycoprotéine transmembranaire homologue à la famille de molécules d’histocompatibilité majeure classe I et est principalement exprimée à la surface de grands vaisseaux In vitro des études indiquent que la fonction principale de la forme cellulaire du récepteur de la protéine C endothéliale est la facilitation de l’activation de la protéine C par le complexe thrombine-thrombomoduline, en particulier sur les gros vaisseaux où la concentration de thrombomoduline est faible. du récepteur de la protéine C endothéliale inhibe l’activité anticoagulante de la protéine C activée sans altérer sa sensibilité à l’inhibition par l’inhibiteur de la protéine C ou l’α-antitrypsine Cette observation suggère que le récepteur soluble de la protéine C endothéliale pourrait moduler la spécificité du substrat de la manière qui rappelle l’influence de la thrombomoduline sur la thrombine Trois aspects o La voie de la protéine C mérite une mention particulière La voie est activée par la thrombine liée à la thrombomoduline vasculaire Un tel mécanisme est responsable de l’activation «à la demande» de la protéine C et donc d’une réponse anticoagulante proportionnelle au taux de thrombine produite [ La thrombomoduline agit comme un «interrupteur moléculaire» de la thrombine Non seulement la thrombine liée à la thrombomoduline active efficacement une voie anticoagulante importante, mais elle ne fonctionne plus non plus comme procoagulant: elle a une capacité réduite à coaguler le fibrinogène, à activer les facteurs de coagulation De plus, la thrombine se lie plus rapidement aux complexes thrombomoduline avec l’antithrombine et l’inhibiteur de la protéine C que la thrombine libre, et est donc rapidement inactivée. La protéine C activée a une demi-vie en circulation de ~ min , démontrant une résistance inhabituelle à l’action des inhibiteurs de la sérine protéase, Comme inhibiteur de la protéine C et α-antitrypsine, la thrombine a une demi-vie de -s. Sa demi-vie longue suggère qu’une fois la protéine C activée, elle peut circuler dans le lit vasculaire en tant que «sentinelle» et inactiver plusieurs En résumé, la voie de la protéine C est conçue pour bloquer efficacement l’activité procoagulante de la thrombine, inhiber l’amplification de la réponse de coagulation provoquée par les cofacteurs facteur Va et facteur VIIIa, et stimuler la fibrinolyse endogène.

Liens entre l’inflammation et la coagulation

et les cellules endothéliales pour potentialiser la réponse inflammatoire une fois qu’elle est activée par une provocation microbienne systémique, par exemple une endotoxinémie. Si le contrôle réglementaire est perdu, la réponse inflammatoire entraîne une lésion endothéliale diffuse, un choc septique et un dysfonctionnement de plusieurs organes. Une complication caractéristique de la septicémie est l’activation de la coagulation , conduisant dans les cas les plus sévères à une coagulopathie de comorbidité et à des thrombi diffus dans la microcirculation et débouchant sur des lésions de type purpura semblables à celles des nourrissons présentant une carence en protéine C homozygote Le défi des volontaires sains avec lipopolysaccharide et TNF-α la voie extrinsèque est le mécanisme prédominant par lequel le système de coagulation est activé dans le sepsis Lipopolysaccharide et TNF-α peuvent interagir avec les monocytes, induisant la synthèse et l’expression du facteur tissulaire, et les deux substances peuvent favoriser l’expression endothéliale du facteur tissulaire in vitro Exposition à la surface des plaquettes du négatif Les aminophospholipides, qui sont critiques pour l’assemblage des complexes ténase et prothrombinase, peuvent être provoqués par le complexe d’attaque membranaire Cb et par l’action combinée de la thrombine et du collagène sous-endothélial exposé . Ces mécanismes déclenchent et amplifient la réponse de la coagulation En outre, des publications récentes indiquent que les microparticules circulantes peuvent jouer un rôle critique dans la production d’une coagulopathie de consommation En plus de la voie de coagulation extrinsèque, le système d’activation de contact comprend le facteur XII, la prékallikréine kininogène, est également activé. Il initie la vasodilatation en produisant de la bradykinine à partir de kininogène de masse moléculaire élevée et potentialise l’activation du système du complément induite par le lipopolysaccharide par activation du composant du complément C, médiée par le facteur XIIa activé [ En même temps, la réponse inflammatoire inhibe le système anticoagulant L’antithrombine se complexifie avec la thrombine et d’autres protéases et la protéine C activée se complexifie avec l’inhibiteur de la protéine C et l’α-antitrypsine, et les deux sont consommées. De plus, l’antithrombine agit comme une protéine de phase aiguë négative et diminue Le TNF-α , l’IL-β et le lipopolysaccharide peuvent interagir avec l’endothélium pour réguler à la baisse la thrombomoduline, bien que l’ampleur de cette régulation négative semble être moins in vivo qu’in vitro En outre, les neutrophiles activés peuvent diminuer fonction de la thrombomoduline endothéliale en libérant des espèces réactives de l’oxygène, qui peuvent oxyder une méthionine spécifique sur la thrombomoduline critique pour l’activation de la protéine C , et en libérant l’élastase, qui peut cliver la thrombomoduline Ces mécanismes entraînent une diminution de l’inactivation de la thrombine C En outre, à la suite de l’activation du complément et de l’élaboration des cytokines, le taux sérique de la protéine liant le Cb augmente, diminuant ainsi la disponibilité de la protéine S libre pour soutenir la protéine C activée De plus, comme l’un des principaux inhibiteurs de la protéine C activée, l’α-antitrypsine, est un réactif en phase aiguë, le taux d’inhibition de la [En résumé, l’inflammation systémique perturbe l’équilibre entre les systèmes procoagulants, anticoagulants et fibrinolytiques, conduisant à une activation massive de la coagulation intravasculaire, ce qui entraîne une augmentation de la concentration de l’inhibiteur du plasminogène. La coagulation intravasculaire diffuse sévère, associée à un dysfonctionnement des cellules endothéliales et à une thrombose microvasculaire diffuse, annonce un mauvais pronosticPourquoi est un état prothrombotique favorable à la réponse inflammatoire La thrombine joue non seulement un rôle dans la formation de caillots et dans le déclenchement d’une thrombose réponse anticoagulante, mais aussi médi cel Par exemple, la thrombine semble être directement chimiotactique pour les neutrophiles et favorise la synthèse par les cellules endothéliales du facteur plaquettaire, un puissant agoniste des neutrophiles , et de IL-, la molécule chimiotactique la plus puissante pour neutrophiles in vivo La thrombine est également chimiotactique pour les monocytes , où elle induit une augmentation du calcium intracellulaire et de la synthèse de IL- et IL- Sur les surfaces endothéliales, la thrombine provoque l’expression de P-sélectine et E-sélectine thrombine a également été impliquée dans la facilitation de la perméabilité capillaire accrue Les plaquettes activées induisent la production d’IL par les cellules endothéliales et augmentent la sécrétion d’IL- et de TNF-α par les monocytes Enfin, le facteur Xa peut également jouer le rôle de médiateur de l’inflammation aiguë in vivo Ainsi, la propagation d’un état procoagulant semble représenter une boucle d’amplification de l’inflammation. réponse

Protéine C en tant qu’agent anti-inflammatoire

Des études chez l’animal ont démontré que la voie de la protéine C, en plus de sa fonction anticoagulante, joue un rôle important dans la régulation de la réponse de l’hôte à l’inflammation, en particulier la septicémie. Au premier abord, cela semble paradoxal, car la génération de thrombine entraîne une coagulation intravasculaire diffuse, qui contribue à la mortalité associée au choc septique. Cependant, il a déjà été démontré que la circulation extracorporelle sans héparine ajoutée a généré un anticoagulant endogène et des chiens protégés contre le choc endotoxinique

facteur VIII activé; PAI, inhibiteur de l’activateur du plasminogène En second lieu, il a également été démontré qu’une infusion de thrombine de bas niveau entraîne une réponse anticoagulante nette due à la formation de la protéine C activée par le complexe thrombine-thrombomoduline C pourrait être responsable d’un effet protecteur contre le choc septique induit par l’endotoxine. La protéine C activée qui a été perfusée chez les babouins avant ou après l’administration de doses létales d’Escherichia coli a empêché les réactions coagulopathiques, hépatotoxiques et létales attendues Ces résultats ont été reproduits études ayant utilisé d’autres modèles in vivo: études sur l’œdème pulmonaire induit par endotoxine chez le rat et choc endotoxinique chez le lapin Lorsque l’activation de la protéine C endogène chez le babouin était bloquée par un anticorps monoclonal, des doses d’E. réaction inflammatoire aiguë% de la dose létale a provoqué une réponse de choc septique létale, qui pourrait être prévention de la protéine C activée De même, le blocage de la fonction de la protéine S chez les babouins avec une perfusion de protéine liant le Cb exacerbe la réponse aux concentrations sublétales de E. coli, ce qui peut être évité en injectant des protéines libres S Il convient de noter que la concentration de la protéine C activée présentant un effet anti-inflammatoire était inférieure à la concentration requise pour une anticoagulation efficace De plus, l’administration d’autres anticoagulants, tels que l’héparine, seule ou en association avec l’antithrombine inhibiteur puissant de la génération de thrombine a inhibé la coagulopathie induite par l’endotoxine mais n’a pas empêché le choc et les dommages aux organes, ni n’a amélioré le taux de survie [,,] Prises ensemble, ces observations indiquent que la voie de la protéine C, en plus à sa fonction anticoagulante, est un modulateur physiologiquement pertinent de la réponse inflammatoire à endotoxinemiaPotential mécanismes sous-jacents Cet effet de la protéine C activée a été délimité. Lorsque la voie de la protéine C est bloquée, les babouins soumis à des doses sublétales d’E. coli présentent des taux de TNF-α circulant beaucoup plus élevés que chez les animaux témoins , et la restauration du système empêche l’élaboration de Niveaux élevés de cytokines Il a été démontré que la protéine C activée atténue la réponse au TNF-α chez les rats exposés à l’endotoxine et empêche la formation de TNF-α dans les tissus après une lésion médullaire induite par compression . La capacité de la protéine C activée à réguler la réponse inflammatoire semble être liée à un effet direct sur les monocytes. Ces cellules ont des sites de liaison spécifiques pour les récepteurs activés. la protéine C , qui semble être distincte du récepteur de la protéine C endothéliale Des études in vitro ont montré que la protéine C activée, associée à la protéine S, rouge La production de cytokines induite par endotoxine par les monocytes de & gt;% Le prétraitement avec la protéine C bloquée bloque l’augmentation induite par l’IFN-γ de la quantité de calcium intracellulaire libre et l’activation des monocytes et inhibe la prolifération monocytaire En outre, la protéine C activée inhibe la voie d’activation des monocytes induite par l’endotoxine CD-dépendante, mais n’empêche pas la régulation positive des niveaux du complexe majeur d’histocompatibilité de classe II, de la molécule d’adhésion intercellulaire ou du récepteur IL- et n’empêche pas Ces observations suggèrent que la protéine C activée a une action anti-inflammatoire différentielle. Bien que le lipopolysaccharide et le TNF-α régulent à la baisse les niveaux de thrombomoduline sur les cellules endothéliales, ils induisent des taux accrus d’ARNm cytosolique et de thrombomoduline de surface sur les cellules monocytaires. le potentiel de production localisée, induite par les monocytes, de la protéine C activée sur les sites de Un autre candidat-récepteur pour l’activation préférentielle de la protéine C dans l’inflammation est le récepteur de la protéine C endothéliale Dans un modèle de rongeur, il a été démontré que le lipopolysaccharide induit une régulation positive des taux d’ARNm du récepteur de la protéine C endothéliale. La contribution in vivo du récepteur de la protéine C endothéliale à la régulation négative des réponses coagulopathiques et inflammatoires à E coli a récemment été démontrée L’action différentielle de la protéine C activée sur les monocytes et les macrophages inhiber la production de cytokines mais maintenir les réponses associées à l’adhésion, à la phagocytose et à la destruction des bactéries gram-négatives -suggeste qu’il pourrait être utilisé pour traiter les états inflammatoires impliquant l’activation des monocytes et / ou des macrophages et la surproduction de cytokines , comme la septicémie à Gram négatif

Protéine C dans la méningococcémie

Neisseria meningitidis est un diplocoque aérobie encapsulé gram négatif. Il colonise le nasopharynx et provoque une infection en pénétrant la barrière muqueuse et pénétrant dans l’espace intravasculaire. La méningococcémie varie d’une maladie fébrile légère et passagère à une maladie fulminante aiguë mortelle en quelques heures On ne sait pas facteurs qui prédisposent au développement de la forme sévère, caractérisée par une instabilité hémodynamique, une coagulopathie intravasculaire disséminée et une thrombose microvasculaire diffuse. Cependant, des études cliniques ont montré que des taux accrus d’inhibiteur de l’activateur du plasminogène et une diminution de la développement de lésions cutanées de type purpura et de mauvais pronostic Il est particulièrement intéressant de noter que l’activité de la protéine C était plus diminuée que l’activité de l’antithrombine ou de la protéine S, approchant les niveaux observés chez les homozygotes. carence en protéine C Protéine purifiée n C concentré est le premier choix pour la thérapie en cas de carence en protéine C homozygote avec purpura néonatal et a été administré avec succès aux patients avec coagulopathie intravasculaire disséminée Gerson et al ont décrit l’inversion de la coagulopathie intravasculaire disséminée et du purpura fulminans Rivard et al ont décrit des filles et des garçons âgés de plusieurs mois à plusieurs années qui ont été admis dans une unité de soins intensifs avec des signes cliniques de méningococcémie et de purpura fulminans; les résultats d’études en laboratoire ont révélé une coagulopathie intravasculaire disséminée et des taux de protéine C & lt; UI / mL niveau normal, – UI / mL Un traitement conventionnel agressif a été instauré avec des antibiotiques, une réanimation liquidienne, des amines vasoactives et une ventilation mécanique au besoin. La protéine C a été administrée par voie intraveineuse à une dose de UI / kg pendant – min. Pendant la phase aiguë, tous les patients ont survécu. Cependant, le patient a dû subir une amputation bilatérale de la mi-cuisse et de l’avant-bras droit, ainsi que des greffes cutanées sur le sein gauche et une amputation sous-malléolaire bilatérale. Rintala et al ont décrit plus de patients atteints de méningococcémie, de purpura fulminans et de défaillance multiviscérale dont le traitement incluait l’administration de concentré de protéine C à un stade relativement tardif et h respectivement après l’apparition des lésions cutanées. dosage de UI / kg iv tous les jours – Laboratoire et paramètres cliniques de la coagulopathie et de la défaillance multiviscérale améliorés. ent mort d’un œdème cérébral Smith et al ont étudié de façon prospective des patients âgés de plusieurs mois admis en unité de soins intensifs avec méningococcémie sévère, choc septique, purpura fulminans, preuve de laboratoire d’une coagulopathie intravasculaire disséminée et taux de protéine C & lt; UI / ml En plus du traitement conventionnel avec antibiotiques, réanimation liquidienne, médicaments inotropes et ventilation mécanique, tous les patients ont reçu une perfusion continue de concentré de protéine C Après administration d’une dose test UI / kg, suivie d’une dose de charge UI / kg, protéine C Le traitement complémentaire comprenait de l’héparine iv non fractionnée – UI / kg / h pour les patients, une hémodiafiltration pour les patients et une dialyse péritonéale pour le patient. les patients ont survécu Deux patients, qui avaient reçu le concentré de protéine C plus tard que les autres et h après l’admission à l’hôpital, vs ⩽ h pour les autres patients avaient besoin d’amputations des membres inférieurs; Ce groupe d’investigateurs a traité les patients jusqu’à présent Seuls les patients mentionnés ci-dessus qui n’ont pas reçu de remplacement de la protéine C dans h après l’admission à l’hôpital ont nécessité des amputations. Récemment, Kreuz et al ont décrit des enfants âgés de plusieurs mois avec un choc septique sévère induit par le méningocoque, du purpura fulminans, une coagulopathie intravasculaire disséminée, et acquis des enfants âgés de quelques mois à plusieurs années. Déficit en protéine C Six patients ont survécu à l’amputation d’un membre et sont décédés. Ces résultats de décès parmi les patients rapportés se comparent favorablement avec un taux de mortalité attendu d’au moins% à>% en cas de méningococcémie sévère. arrêté la progression des lésions cutanées et la coagulopathie intravasculaire disséminée et réduit la cidence d’amputations, et dans toutes ces études, aucun effet indésirable du concentré de protéine C n’a été noté

Conclusion

La septicémie méningococcique est une maladie fulminante nécessitant un indice de suspicion élevé pour le diagnostic et l’administration immédiate d’antibiotiques. La thérapie conventionnelle comprend l’observation rapprochée, la réanimation volémique, le soutien inotrope et l’intubation précoce De plus, plusieurs approches expérimentales ont été proposées telles que la plasmaphérèse Thérapies anti-endotoxines, anticytokines, utilisation de l’héparine et thrombolyse De plus en plus de données expérimentales et cliniques soutiennent fortement l’utilisation du remplacement de la protéine C dans le purpura fulminans méningococcique. La voie de la protéine C agit non seulement comme anticoagulant mais aussi comme un mécanisme anti-inflammatoire, et le remplacement de la protéine C a été montré pour améliorer le taux de survie et les résultats cliniques pour les patients atteints de méningococcémie sévère.Si un intérêt clinique particulier est le fait que le remplacement de la protéine C heures après l’hospitalisation ou un Par conséquent, le remplacement de la protéine C constitue un traitement efficace contre la méningococcie sévère. Le concentré de protéine C n’est pas encore approuvé pour un usage clinique, mais il peut être utilisé dans le cadre d’études cliniques et être disponible pour un usage compassionnel.

Reconnaissance

Nous remercions H Holzherr pour le travail sur les graphiques

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