• Nicole

Biomarcatori infiammatori nella POTS con autoanticorpi recettori accoppiati a proteine G elevati

Importante nuova ricerca sulla POTS! Il dottor Grubb e colleghi riportano aumenti significativi di cinque biomarcatori di infiammazione nei pazienti POTS (IL1β, IL21, TNFα, INFγ e CD30). Hanno anche scoperto che due marker, CD40 e RANTES (CCL5) erano anormalmente bassi in questi pazienti. Hanno confermato i precedenti risultati di deficit del pool di stoccaggio delta piastrinico nella maggior parte dei pazienti POTS: 85% in questo studio e 81% in uno studio di coorte precedente più ampio.Questo studio ha incluso l'analisi di 34 pazienti POTS che erano risultati positivi agli anticorpi del recettore adrenergico. I ricercatori hanno confrontato i risultati riportati con quelli di laboratorio o con dati "normali" precedentemente riportati sui controlli. La ricerca futura valuterà questi biomarcatori in altri pazienti POTS e includerà un confronto con controlli sani.In particolare, il fattore di necrosi tumorale alfa (TNFα) era oltre 100 volte elevato. Il TNFα è stato originariamente scoperto dai ricercatori sul cancro negli anni '70, quindi il nome correlato al tumore, ma i recettori TNFα esistono su quasi tutte le cellule del corpo e il TNFα svolge molti ruoli diversi nel sistema immunitario. I farmaci anti-TNFα, come Humira, Enbrel e Remicade, sono stati usati per trattare altri disturbi immunitari in cui il TNFα è elevato.Gli autori sospettano che il deficit del pool di archiviazione delta sia la forma acquisita che è stata associata ad altri disturbi immunitari, piuttosto che una forma genetica. Sottolineano inoltre che tutti i biomarcatori che sono stati elevati sono marcatori del sistema immunitario innato, suggerendo che i pazienti POTS possono avere un processo infiammatorio in corso oltre al processo autoimmune precedentemente descritto.I ricercatori di Vanderbilt hanno precedentemente segnalato che l'IL-6 è elevata nei pazienti POTS, e questo è coerente con le scoperte del dottor Grubb in questo nuovo articolo.Cosa significa tutto questo per i pazienti? Abbiamo sicuramente bisogno di ulteriori ricerche per capire come questo influisce sulla cura clinica del POTS, ma ci sono alcune misure di base che tutti possiamo implementare per aiutare a ridurre l'infiammazione e supportare un sistema immunitario equilibrato fino a quando i meccanismi immunitari in POTS non saranno meglio compresi.
Segui una dieta nutriente e anti-infiammatoria.
Ottieni una buona qualità del sonno. La disfunzione del sonno promuove l'infiammazione.
Fai esercizio fisico regolare. Il decondizionamento promuove l'infiammazione. Anche l'esercizio fisico eccessivo lo fa, quindi è importante ottenere la giusta quantità di attività / esercizio per la tua situazione individuale.
Gestisci lo stress. Lo stress favorisce l'infiammazione.
Evita le cose che provocano infiammazioni (prodotti chimici aggressivi, allergeni, ecc.).
Collabora con il tuo medico per ottenere il miglior controllo possibile dei sintomi POTS. L'eccessiva attività del sistema nervoso simpatico osservata nella POTS è pro-infiammatoria. Quasi tutte le cose che facciamo per gestire laPOTS (sale, liquidi, compressione, esercizio fisico, beta bloccanti, ecc.) Possono aiutare a ridurre l'eccessiva attività simpatica.

Fonte originale testo: Dysautonomia International www.dysautonomiainternational.org



Articolo Completo tradotto da NPF e POTS Italia:


Biomarcatori infiammatori nella sindrome da tachicardia ortostatica posturale con autoanticorpi recettori accoppiati a proteine G elevati


Articolo ufficiale pubblicato il 6 Febbraio 2021


Astratto

Un numero crescente di prove suggerisce che la sindrome da tachicardia ortostatica posturale (POTS) può essere una malattia autoimmune. Abbiamo riportato in un precedente manoscritto che l'89% dei pazienti POTS (n = 55) aveva aumenti degli autoanticorpi del recettore A1 adrenergico accoppiato alla proteina G e il 53% aveva un aumento degli autoanticorpi del recettore dell'acetilcolina muscarinica M4, come valutato da ELISA. Pazienti con malattie autoimmuni sono stati segnalati con una varietà di citochine elevate e citochine (come l'artrite reumatoide); quindi, abbiamo valutato un numero limitato di citochine / chemochine in pazienti POTS con autoanticorpi recettori adrenergici e muscarinici elevati. Abbiamo utilizzato il plasma di 34 pazienti da uno studio precedente; tutti i pazienti (100%) avevano autoanticorpi contro il recettore adrenergico A1 e il 55,9% (19/34) aveva autoanticorpi contro il recettore muscarinico M4 dell'acetilcolina. In particolare, i livelli plasmatici di citochine / chemochine sono stati misurati come biomarcatori dell'infiammazione mediante la tecnologia Quantibody® (Raybiotech, Peachtree Corners, GA, USA). Abbiamo anche valutato il numero di granuli densi di piastrine, poiché questi pazienti lamentano spesso sintomi legati alla disfunzione piastrinica. I pazienti erano prevalentemente giovani donne che mostravano una moltitudine di comorbilità, ma generalmente riferivano sintomi simili a quelli virali prima di episodi di sincope. L'ottantacinque percento (29/34) aveva un deficit del pool di accumulo piastrinico. I pazienti avevano aumenti in cinque dei dieci biomarcatori di citochine / chemochine (IL1β, IL21, TNFα, INFγ e CD30), mentre due biomarcatori avevano livelli ridotti (CD40L e RANTES). Le nostre osservazioni dimostrano che i pazienti POTS noti per avere autoanticorpi contro il recettore adrenergico A1 accoppiato alla proteina G hanno concentrazioni plasmatiche anormali di citochine infiammatorie.


1. Introduzione

Esiste un numero crescente di prove che suggeriscono che la sindrome da tachicardia ortostatica posturale (POTS) potrebbe essere una malattia autoimmune. La sindrome è stata descritta per la prima volta da Schondorf e Low nel 1993 e comprendeva un gruppo eterogeneo di presentazioni cliniche fisiologiche simili [1,2]. La sindrome da tachicardia ortostatica posturale colpisce fino a 3 milioni di persone negli Stati Uniti [3], prevalentemente giovani donne in età fertile [4,5]. L'eziologia del disturbo rimane sconosciuta. I sintomi clinici comuni identificati nei pazienti affetti includono stordimento, vertigini ed episodi di svenimento; un cuore "da corsa"; dolore al petto; dolore addominale e / o nausea; problemi di sonno; mal di testa; e problemi cognitivi. Molti di questi sintomi sono fattori di confondimento, implicando una varietà di potenziali eziologie della POTS [6,7,8]. Le linee guida generali per la diagnosi del disturbo richiedono la presenza di intolleranza ortostatica cronica associata a un aumento della frequenza cardiaca di ≥30 battiti al minuto (BPM) dalla velocità basale in posizione supina o seduta o una frequenza che supera 120 BPM in piedi o da un test di inclinazione verticale che si verifica entro 10 min [9,10]. Il disturbo può essere estremamente debilitante e il paziente con POTS non diagnosticato viene spesso indirizzato a un servizio psichiatrico (77% prima della diagnosi) secondo una recente pubblicazione di dati ottenuti da un sondaggio internazionale su pazienti POTS [11].

Una delle prime segnalazioni di autoanticorpi elevati nella disautonomia è stata segnalata da Vernino e collaboratori, che hanno proposto che l'autoimmunità del recettore gangliare dell'acetilcolina (AChR) possa causare la condizione [12]. Una serie di successive pubblicazioni di questo gruppo li ha portati a suggerire che una percentuale sostanziale di casi POTS potrebbe essere autoimmune [13,14,15,16]. Più recentemente, è stato riportato che gli autoanticorpi contro i sottotipi di recettori accoppiati a proteine ​​G sono aumentati nei POTS [17,18,19,20,21]. Ci sono anche numerose segnalazioni di POTS che si sviluppano in seguito all'immunizzazione del virus del papilloma umano [22,23,24], implicando un potenziale ruolo dell'infiammazione e / o dell'imitazione molecolare come eziologie per lo sviluppo della POTS. Ci sono prove che predispongono infezioni virali, celiachia e tiroidite, che hanno tutte una risposta immunitaria significativa, possono essere associate a POTS [6,10,25]. Altre malattie che sono state associate a POTS che hanno un'infiammazione significativa includono sarcoidosi, alcolismo, lupus, sindrome di Sjogren, intossicazione da metalli pesanti e successiva chemioterapia [8,26]. In sostanza, se la POTS è una malattia autoimmune come definita dalla presenza di autoanticorpi, potrebbe anche essere considerata una malattia infiammatoria.

In uno studio precedente, abbiamo anche riportato un numero significativo di pazienti POTS che mostravano una serie di sintomi che potrebbero essere correlati alla disfunzione piastrinica [7]. I sintomi includevano lividi facili, epistassi, sanguinamento mestruale abbondante e una storia familiare di sanguinamento; L'81% (147/181) dei nostri pazienti ha riscontrato un deficit del pool di stoccaggio dei granuli delta piastrinici (δ-SPD). La δ-SPD piastrinica è una malattia autosomica dominante ma può anche essere una condizione acquisita. Sembra essere acquisito in contesti come il lupus, l'artrite reumatoide, l'uremia e la malattia mielodisplastica [27,28]. Ci sono dati empirici che suggeriscono che l'infiammazione cronica possa indurre δ-SPD acquisito. La δ-SPD piastrinica è comune anche nella sindrome di Ehlers Danlos, una comorbilità che abbiamo identificato in più di un terzo dei nostri pazienti POTS. L'identificazione della δ-SPD piastrinica come comorbidità sia in POTS che in EDS è nuova e potrebbe spiegare i sintomi di sanguinamento in questi pazienti. Non è noto se δ-SPD sia ereditato o acquisito in queste sindromi.

Con l'evidenza che la POTS può essere una malattia autoimmune, l'infiammazione potrebbe essere un problema di fondo da considerare come meccanismo per lo sviluppo della POTS. Le piastrine svolgono un ruolo essenziale nell'emostasi, ma recentemente è stato riportato che sono mediatori essenziali dell'infiammazione, in particolare del sistema immunitario innato [29,30]. Il δ-SPD che abbiamo trovato nella maggior parte dei pazienti POTS può essere acquisito a causa di un processo autoimmune? La piastrina potrebbe svolgere un ruolo nella potenziale autoimmunità nei POTS? È correlato a un'attivazione innata del sistema immunitario?

Come accennato in precedenza, la piastrina è oggi considerata una componente integrante del sistema immunitario innato. Pertanto, potrebbe essere possibile che una condizione infiammatoria possa anche stimolare la degranulazione piastrinica sia dei granuli alfa che dei granuli densi. Questo studio aveva lo scopo di esplorare alcune sostanze biochimiche note per essere immagazzinate, secrete o espresse o per influenzare le piastrine e suggeriva di mediare l'infiammazione; le piastrine contengono centinaia di citochine e chemochine, la maggior parte contenute nei granuli alfa [29,30].

Lo scopo di questo studio era di indagare alcuni biomarcatori dell'infiammazione, noti per essere correlati all'attivazione piastrinica, nel plasma archiviato da pazienti POTS che erano stati valutati per autoanticorpi recettori adrenergici e muscarinici accoppiati a proteine ​​G [18].

La nostra ipotesi era che i pazienti con autoanticorpi recettori colinergici muscarinici e adrenergici accoppiati a proteine G avrebbero un aumento delle citochine / chemochine, indicando l'attivazione piastrinica o l'evidenza di un processo infiammatorio, per spiegare la δ-SPD piastrinica osservata nella POTS.


2. Materiali e metodi

Gli autori dichiarano che tutti i dati di supporto sono disponibili all'interno dell'articolo e dei suoi file supplementari in linea. Il nostro studio descrittivo è stato approvato dal Comitato di revisione istituzionale del Centro medico dell'Università di Toledo.


2.1. Pazienti

Tutti i pazienti avevano storie di intolleranza ortostatica manifestata da tachicardia ortostatica, debolezza, sensazione di testa vuota, affaticamento e quasi sincope per almeno 6 mesi o più e sono stati diagnosticati con POTS primaria nella nostra Clinica Sincope e Disturbi Autonomici. La diagnosi era basata sull'anamnesi clinica, sull'esame obiettivo e sull'analisi del lettino basculante con la testa in posizione verticale a digiuno. L'analisi chimica del sangue e l'analisi del profilo tiroideo sono state incluse durante i workup diagnostici. I pazienti sono stati esclusi se (1) assumevano farmaci anticolinergici, antidepressivi, antipertensivi cronici o diuretici; (2) aveva una malattia multisistemica di qualsiasi eziologia o una neuropatia diabetica; o (3) sono rimasti immobili per periodi prolungati.

Tutti i pazienti inclusi nello studio (34) avevano precedentemente riportato aumenti degli autoanticorpi contro il recettore adrenergico Alfa 1- (A1) (Adr-R) e il recettore colinergico anti-muscarinico 4 (M4) Muscarinico (mAChR) [18 ]. Questi autoanticorpi avevano un coefficiente di correlazione di r = 0,792. Non tutti i pazienti inclusi nella nostra valutazione di nove diversi autoanticorpi (55) sono stati inclusi in questo studio a causa delle limitazioni del PRP disponibile per quantificare i biomarcatori infiammatori. In particolare, non abbiamo avuto il plasma di soggetti normali né di pazienti POTS che non avevano aumenti degli anticorpi del recettore adrenergico nella nostra valutazione degli autoanticorpi del recettore adrenergico e muscarinico disponibili per questo studio. In contrasto con il nostro precedente rapporto che ha trovato l'aumento più significativo dell'autoanticorpo (ab) del recettore adrenergico alfa 1 (AdrR A1) nell'89% (49/55) dei pazienti POTS, tutti i trentaquattro pazienti in questo studio avevano un AdrR A1 elevato Abs (Figura 1). I sintomi dei pazienti ei risultati di tutti i test sugli autoanticorpi dei recettori adrenergici e muscarinici per questi 34 soggetti sono disponibili nella tabella supplementare S1 e nelle figure supplementari S1 e S2.


Come sopra, abbiamo precedentemente riportato che molti pazienti POTS riportano sintomi di lividi facili e frequenti epistassi e, per le donne, sanguinamento mestruale abbondante [7]. Questi sintomi suggeriscono una potenziale disfunzione piastrinica. Abbiamo utilizzato due (2) strumenti di valutazione per determinare se i sintomi emorragici fossero di significato relativo. Il primo strumento di valutazione del sanguinamento era un mezzo per quantificare oggettivamente il sanguinamento mestruale; una rappresentazione pittorica del sangue assorbito da tamponi o assorbenti può essere valutata determinando il numero di giorni di mestruazioni e il numero e il grado di sangue assorbito su tamponi e assorbenti [31]. Abbiamo anche utilizzato uno strumento di valutazione del sanguinamento leggermente modificato (BAT), descritto per la prima volta come il Vicenza Bleeding Questionnaire [32] e ulteriormente sviluppato da un comitato della Società Internazionale per la Trombosi e l'Emostasi (ITSH) per uno strumento di screening per valutare i pazienti con sanguinamento inspiegabile [33 ]. Le nostre modifiche erano minori (ad esempio, "io ho ..." piuttosto che "hai ...") in modo che il paziente potesse controllare i sintomi di sanguinamento piuttosto che richiedere che la BAT fosse somministrata da un professionista sanitario. L'ITSH BAT è attualmente lo strumento preferito per determinare il significato di sanguinamento relativo di sospetta disfunzione piastrinica per lo screening di pazienti con sintomi di sanguinamento inspiegabili. Con una prevalenza di sintomi correlati alla disfunzione piastrinica, abbiamo valutato il numero medio di granuli delta piastrinici per i pazienti inclusi in questo studio. Tutti i campioni di sangue dei pazienti sono stati aliquotati per ottenere un conteggio completo delle cellule del sangue (CBC) e per preparare i campioni per la valutazione del numero di granuli densi (delta) piastrinici (Figura 2).


2.2. Preparazioni piastriniche per microscopia elettronica

Plasma ricco di piastrine (PRP) è stato ottenuto da sangue intero mediante centrifugazione a temperatura ambiente per 15 min a 200 × g. Le griglie di rame rivestite per microscopia elettronica utilizzate per il supporto piastrinico sono state lavate con acqua deionizzata dopo l'incubazione PRP e asciugate all'aria. Un microscopio elettronico a trasmissione FEI Tecnai G2 Spirit BioTwin (TEM, Hillsboro, OR, USA) è stato utilizzato per determinare un numero medio di DG / PL. Precedenti studi di questo laboratorio hanno stabilito un valore normale di 4,64 ± 0,11 (media ± 1 SE DG / PL), coerente con la letteratura consolidata [34,35].


2.3. Preparazione del campione ELISA

Successivamente alla preparazione delle piastrine intere montate per EM, i campioni rimanenti sono stati centrifugati per ottenere il plasma povero di piastrine (PPP) e conservati congelati. Gli autoanticorpi sono stati valutati utilizzando kit ELISA acquistati da CellTrend GmbH (Luckenwalde, Germania). Per rilevare gli autoanticorpi contro l'epitopo del recettore adrenergico A1, è stato utilizzato un kit ELISA CellTrend numero 12.400 e per l'epitopo del recettore colinergico muscarinico M4 è stato utilizzato il kit numero 15.400. Tutte le procedure seguivano le istruzioni del produttore per ciascun kit e includevano standard e controlli per l'incubazione con campioni di prova. I valori di cut-off utilizzati per la determinazione di titoli anticorpali elevati sono stati stabiliti dal produttore per entrambi i kit. Entrambi i kit sono stati convalidati dal produttore e utilizzati con successo in una serie di studi pubblicati, incluso il nostro [36,37]. In generale, entrambi i saggi hanno utilizzato 100 µL di un campione, standard o controllo per 2 ore di incubazione a 4 ° C e questo è stato seguito da una fase di lavaggio, un'incubazione di 1 ora a temperatura ambiente per la rilevazione di anticorpi, un'altra fase di lavaggio , un'incubazione del substrato per 20-30 min a temperatura ambiente e infine l'aggiunta di una soluzione di arresto prima della spettrofotometria.


2.4. Preparazioni di biomarcatori per l'infiammazione

I vetrini con array ELISA multiplex Quantibody® personalizzati acquistati da RayBiotech, Inc. (Cat. QAA-CUST, Peachtree Corners, GA, USA) sono stati utilizzati per valutare 10 sostanze che sono state associate a infiammazione e attivazione piastrinica [29,38,39,40 ].

Il sistema ELISA multiplex ha consentito la quantificazione simultanea di citochine / chemochine. In breve, anticorpi specifici per

IL-1β,

IL-10,

IL-21,

TNFα,

INFγ,

CD30,

sCD40L (CD154),

RANTES (regolato all'attivazione, T normale espresso e secreto, CCL5),

p-selectina e

MCP- 1 (chemokine ligand 2 / CCL2)

è stato utilizzato dalla società per creare sottoarray in quadruplicato e includeva una miscela standard di proteine. Queste sostanze sono state selezionate sulla base di rapporti in letteratura che hanno identificato che erano piastrine immagazzinate, processate, secrete o interessate. Il sistema utilizza coppie abbinate di anticorpi per la cattura simile a un ELISA standard basato su sandwich e la quantificazione effettuata confrontando la concentrazione di proteine ​​da una curva standard. Per ogni paziente, 50 µl di PRP sono stati posti in una camera di incubazione fissata su un vetrino che è stato agitato delicatamente per 2 ore e successivamente processato come raccomandato dal produttore. Tutti i campioni sono stati inviati a RayBiotech per la scansione e la quantificazione delle concentrazioni di citochine. Un esempio di vetrino Quantibody® analizzato è rappresentato nella Figura 3.



2.5. Metodi statistici

Salvo diversa indicazione, i dati sono presentati come media +1 errore standard della media (SE). Il test di correlazione di Pearson è stato utilizzato per confrontare i nostri punteggi di gravità dei sintomi clinici con le concentrazioni di citochine. Tutte le analisi statistiche sono state eseguite e rappresentate graficamente utilizzando SigmaPlot® (SSPS, Inc., Chicago, IL, USA).


3. Risultati


3.1. Valutazioni del sanguinamento

La facile formazione di lividi è stata descritta dalla maggior parte dei pazienti POTS (23/34; 67,6%);

questo sintomo è comune per i pazienti con disturbi della disfunzione piastrinica. Altri sintomi che suggeriscono una disfunzione piastrinica includevano epistassi, sanguinamento mestruale abbondante (HMB), sanguinamento gengivale con lo spazzolamento dei denti e sanguinamento eccessivo in seguito a procedure chirurgiche (Tabella 1; Tabella supplementare S1). Abbiamo ottenuto otto valutazioni pittoriche delle mestruazioni e, di queste, quattro (50%) avevano un HMB significativo che variava da punteggi da 235 a 485 (HMB definito come punteggio pittorico> 185) (Tabella 1) [31]. Un BAT è stato registrato per ventuno dei soggetti e ha dimostrato un elevato punteggio medio di sanguinamento di 6,9 (normale ≤3 per i maschi e ≤5 per le femmine) e un intervallo di punteggi da −2 a 27; due delle donne avevano punteggi maggiori di 20. Un BAT è stato ottenuto per uno dei due uomini e si è riscontrato che non presentava sintomi di sanguinamento con un punteggio -1; otto donne (8/20: 40%) avevano punteggi BAT normali.


3.2. Conta ematica completa e pool di accumulo piastrinico

Venticinque pazienti POTS sono stati trovati anemici sulla conta completa delle cellule del sangue (CBC), incluso uno dei due uomini. Nessuno era trombocitopenico, tuttavia dodici avevano volumi piastrinici medi bassi (Tabella supplementare S2). Un'analisi dei monti interi piastrinici ha rilevato una media di 3,04 ± 0,9 DG / PL (normale = 4–6 DG / PL) per l'intero gruppo. Ventinove pazienti (29/34; 85,3%) sono stati trovati per essere carenti di pool di accumulo di granuli delta piastrinici (δ-SPD), che è simile a un nostro studio precedente che ha rilevato che l'81% di 181 pazienti POTS aveva δ- SPD. C'era una correlazione statistica con l'emoglobina e l'ematocrito (r = 0,096, p = 0,009), ma non con altri fattori ematologici misurati, incluso il numero di granuli densi di piastrine.


3.3. Biomarcatori dell'infiammazione

Delle tre interleuchine che abbiamo scelto di studiare, IL1β e IL21 erano significativamente elevate rispetto ai valori normali, mentre IL10 rientrava nei limiti normali (Tabella 2). Anche il fattore di necrosi tumorale alfa (TNFα), l'interferone gamma (INFγ) e il CD30 erano elevati rispetto ai valori normali (Tabella 2). La P-selectina e la proteina 1 chemiotattica dei monociti (MCP-1) erano entro i limiti normali, ma è stato riscontrato che il ligando CD40 solubile (sCD40L / CD154) e RANTES (CCL5) erano a valori significativamente più bassi del normale (Tabella 2). Non c'erano correlazioni di citochine / chemochine con autoanticorpi (Tabella 3), ma molte correlazioni citochine / chemochine sono state identificate utilizzando i coefficienti di correlazione di Pearson, evidenziati in caratteri rossi nella Tabella 4.


In questo studio, abbiamo valutato l'ipotesi che una citochina o chemochina potesse essere identificata in relazione all'attivazione piastrinica per spiegare l'osservazione che i pazienti POTS sembrano avere un'associazione significativa con δ-SPD. Abbiamo scoperto che la maggior parte dei nostri pazienti POTS aveva δ-SPD piastrinico, coerentemente con i risultati che abbiamo riportato in precedenza [7]. Abbiamo anche identificato aumenti significativi di IL1β, IL21, TNFα, INFγ e CD30 nel plasma di pazienti POTS con autoanticorpi elevati almeno verso il recettore adrenergico A1. Questi cinque biomarcatori dell'infiammazione sono tutti mediatori del sistema immunitario innato. Pertanto, i pazienti POTS sembrano avere la prova di un processo infiammatorio in corso oltre al processo autoimmune descritto in precedenza.

Un recente articolo di revisione di Mantovani et al. (2019) descrive che la famiglia Interleukin-1 è composta da 11 molecole solubili e 10 recettori, suddivisi in sottogruppi basati sulla sequenza molecolare e sull'attività tra cui l'attività agonista, antagonisti del recettore e una citochina antinfiammatoria [41]. Concludono che IL-1 rappresenta un paradigma per l'infiammazione e l'immunità come metanarrativa della medicina del 21 ° secolo; questo potrebbe valere anche per la nostra comprensione della POTS, con evidenza di autoanticorpi come potenziale eziologia del disturbo.

I leucociti, inclusi monociti, macrofagi, neutrofili e cellule dendritiche ed endoteliali, sono la principale fonte di IL-1β, prodotta dalla scissione della caspasi di una pre-proteina [42]. Tunjungputri, et al. (2018) hanno riscontrato un aumento dei livelli plasmatici di IL-1β che erano positivamente associati al numero delle piastrine, all'espressione della p-selectina e a diversi polimorfismi a singolo nucleotide piastrinico [30]. IL-1β è una citochina essenziale nell'immunità innata come uno dei primi segnali nel plasma in risposta all'infezione [29,42]. È stato riportato che IL-1β è altamente coinvolto nelle malattie autoimmuni e autoinfiammatorie; la patogenesi delle malattie autoimmuni coinvolge la suscettibilità genetica [43]. Le malattie autoimmuni classiche sono caratterizzate dalla presenza di autoanticorpi e cellule T autoantigene specifiche [44]. I sintomi della malattia autoimmune e dei disturbi autoinfiammatori si sovrappongono in modo significativo. Le malattie autoinfiammatorie sono caratterizzate da anomalie immunitarie innate, di solito senza infezioni e senza autoanticorpi [45,46,47]. Le malattie autoimmuni sono spinte dall'interferone di tipo I, mentre l'autoinfiammazione si distingue per gli aumenti di IL-1β e IL-18 indotti dall'inflammasoma; IL-1β e IFN di tipo I si contro-regolano a vicenda e interferiscono con le risposte immunitarie adattative [45]. IL-1β media l'immunità per le risposte innate e adattive; promuove l'immunità innata attraverso il reclutamento di cellule infiammatorie, mentre migliora la differenziazione delle cellule T per l'immunità adattativa [48]. Poiché abbiamo identificato aumenti di entrambi gli autoanticorpi contro i recettori adrenergici e muscarinici nel nostro gruppo di studio, l'aumento approssimativo di 30 volte di IL-1β (Tabella 3) in questi pazienti supporta dati pubblicati che suggeriscono che la POTS è una malattia autoimmune, presumibilmente a causa della persistente attivazione delle cellule T. Un diagramma schematico delle citochine / chemochine descritte in questo manoscritto e delle interazioni con le cellule immunitarie è disponibile come Figura supplementare S3.


I livelli di IL-21 erano aumentati di circa 10 volte (Tabella 4) in questi pazienti. IL-21 è prodotta da cellule T CD4 +, cellule T natural killer (NKT) e cellule follicolari helper e induce la proliferazione e la differenziazione delle cellule B in plasmacellule [42]. IL-21 può anche essere immunosoppressiva a causa della sua capacità di indurre IL-10 [49]. Aumenti di IL-21 sono stati riportati nella patogenesi di alcune malattie autoimmuni, tra cui la celiachia (CD), l'artrite reumatoide (RA) e il lupus eritematoso sistemico (LES) [50,51].

Il fattore di necrosi tumorale alfa (TNFα) era circa 100 volte elevato nei nostri pazienti (Tabella 4); è una citochina di segnalazione estremamente importante del sistema immunitario innato che è coinvolta nelle reazioni di fase acuta e prodotta principalmente dai macrofagi attivati ​​[42]. È anche prodotto da cellule T helper e NKT in risposta a IL-1; ha proprietà antivirali [52]; ed è implicato nella depressione maggiore, che è una comorbilità comune nei POTS [53]. È stato recentemente riportato che il TNFα induce la produzione indipendente dall'inflammasoma di IL-1β, causando autoimmunità [48]. Con aumenti di IL-1β, IL-21 e TNFα, c'è una forte implicazione che lo sviluppo di autoanticorpi nei nostri pazienti possa essere mediato dalle cellule T.

Sfortunatamente, non abbiamo misurato i livelli plasmatici degli interferoni alfa e beta (INFα / β, INF di tipo I), che sono prodotti da monociti e fibroblasti e considerati “interferoni non immuni” [54]. Abbiamo identificato aumenti di 40 volte (Tabella 4) nell'INF gamma (INFγ, tipo II INF) che è prodotto da cellule T citotossiche e helper e può attivare macrofagi e cellule NKT, entrambi noti per essere elevati nelle infezioni virali [55]. Abbiamo scelto INFγ, un interferone di tipo II, pensando specificamente a una potenziale eziologia virale per POTS, e questa è una limitazione significativa del nostro studio. Gli interferoni di tipo I sono diventati sempre più riconosciuti come citochine importanti nelle malattie autoimmuni come l'artrite reumatoide (RA) e il lupus eritematoso sistemico (LES) [56,57].

Abbiamo incluso misurazioni di CD30, un recettore transmembrana espresso dalle cellule T e B attivate; fa parte della superfamiglia dei recettori del TNF [58]. L'espressione di CD30 è stata riportata in molte malattie autoimmuni, inclusa l'AR [59], e si ritiene che abbia effetti regolatori per inibire l'autoimmunità [60]; è anche elevato nelle infezioni virali [58]. L'aumento di 20 volte (Tabella 4) nei nostri pazienti POTS potrebbe essere regolatorio nel tentativo di inibire l'autoimmunità, o potrebbe essere correlato a un'infezione virale recente o cronica. Ciò implica potenziali percorsi per POTS, simili a quelli nell'eziologia dell'AR.

Due dei biomarcatori dell'infiammazione che abbiamo analizzato avevano livelli plasmatici significativamente più bassi del normale. Il ligando CD40 (CD40L) è una molecola transmembrana ancorata a cellule T attivate e membrane piastriniche [61]. Può essere scisso in CD40L solubile (sCD40L) ed entrambi sono importanti mediatori dell'infiammazione e dell'immunità. Aumenti di sCD40L sono stati associati con obesità patologica; problemi cardiovascolari; e disturbi autoimmuni, inclusi AR e LES [62,63]. Non siamo stati in grado di identificare un disturbo specifico associato a livelli plasmatici ridotti tramite un'accurata revisione della letteratura. Potrebbe essere possibile che la δ-SPD piastrinica sia una condizione acquisita correlata all'infiammazione cronica e che le piastrine non possano sintetizzare né immagazzinare CD40L, con conseguente diminuzione del plasma.

Abbiamo anche scoperto che RANTES (CCL5) era significativamente inferiore ai valori normali; questo era inaspettato. RANTES è un forte biomarcatore dell'attivazione piastrinica e un potente mediatore dell'infiammazione. Si dice che sia elevato in numerose malattie. I nostri risultati di diminuzione del RANTES nei pazienti POTS non supportano la nostra ipotesi che le piastrine siano attivate nei POTS. RANTES è anche secreto dai monociti attivati, ma non nella misura delle piastrine attivate. Rimane una domanda per quanto riguarda la diminuzione di RANTES nel plasma dei nostri pazienti; i nostri risultati suggeriscono che né le piastrine né i monociti sono attivati, quindi RANTES non viene secreto, il che aumenterebbe la sostanza. Questo risultato è inaspettato e di significato sconosciuto.


I limiti del nostro studio includono molte delle carenze di uno studio descrittivo e dimostrativo. Questi includono la mancanza di uno studio caso-controllo, un numero basso di soggetti (34 in questo rapporto) e un numero incompleto di citochine / chemochine utilizzate. Non abbiamo incluso valutazioni di IL-6, IL-8, IL-17, IL-18, CD40 e IFNα / β di tipo I. Questi saranno inclusi in un futuro studio caso-controllo per convalidare i nostri risultati. Questa non è una revisione in immunologia, ma abbiamo incluso discussioni sulle fonti di citochine / chemochine e sulle loro rispettive funzioni nel tentativo di razionalizzare i nostri risultati, poiché cinque dei biomarcatori infiammatori erano elevati, tre erano entro i limiti normali e due inaspettatamente ridotti ( Tabella 4). Un ulteriore problema di interpretazione dei dati include che non ci sono intervalli normali standardizzati e valori di cut-off stabiliti per le citochine / chemochine che abbiamo analizzato. Come sopra, uno studio caso-controllo pianificato ci consentirà di stabilire i nostri valori di soglia. Il nostro test Quantibody® multiplex ELISA ha fornito una curva standardizzata di controllo della qualità per determinare le concentrazioni con il limite inferiore di rilevamento stabilito da RayBiotech. Abbiamo esaminato il maggior numero di manoscritti che potevamo identificare con gli intervalli di biomarcatori del gruppo di controllo e abbiamo analizzato gli intervalli dalla maggior parte dei grandi siti Web di laboratori di riferimento per trovare un intervallo normale ragionevole di concentrazioni di biomarcatori previste che potremmo utilizzare per i nostri risultati. Infine, non abbiamo registrato la storia del farmaco terapeutico e non è stato registrato il BMI per questi pazienti. Tutti i pazienti sono stati deidentificati e non possiamo rivedere le loro cartelle cliniche.

I nostri pazienti hanno dimostrato aumenti di cinque biomarcatori dell'infiammazione (IL-1β, IL-21, TNFα, INFγ e CD30) che sono noti per essere elevati nelle malattie autoimmuni come RA e LES [64]. Lo sviluppo di autoanticorpi nella POTS potrebbe essere dovuto a una disregolazione di un'interleuchina, come si osserva nella patogenesi del LES con aumenti di IL-21, TNF e INFγ, come osservato nei nostri pazienti [65].

I piani futuri includono uno studio caso-controllo completo per confermare la nostra scoperta precedentemente riportata di autoanticorpi contro i recettori adrenergici e muscarinici nei pazienti POTS. Abbiamo anche in programma di confermare i risultati di questo rapporto, ma includeremo ulteriori citochine e chemochine, come menzionato sopra. Di particolare interesse è affrontare l'eziologia della δ-SPD, che è probabilmente una condizione acquisita piuttosto che una comorbidità ereditaria.

Il sistema immunitario innato, comprese le piastrine, è importante nella difesa contro le infezioni virali. È stato ipotizzato che molte malattie autoimmuni si evolvano da un'infezione virale antecedente, e ci sono anche alcuni rapporti che suggeriscono che le vaccinazioni possono, occasionalmente, indurre POTS [66,67]. Altri studi hanno riportato che le infezioni virali e il mimetismo molecolare sono probabilmente associati a malattie autoimmuni [68,69]. Numerosi rapporti recenti hanno identificato la POTS come una sequela dell'infezione da COVID-19 [70,71,72]. Si potrebbe postulare che il mimetismo molecolare possa indurre anticorpi che prendono di mira i recettori muscarinici adrenergici e colinergici tramite la stechiometria del recettore simile a un epitopo antigenico sconosciuto visto nelle infezioni e / o nell'infiammazione. Un numero significativo di nostri pazienti ha descritto infezioni da virus di Epstein Barr e dolore gastrointestinale che potrebbero essere correlati a un'infezione virale enterica che precede la comparsa dei sintomi e, in ultima analisi, lo sviluppo di POTS. Può anche essere che il dolore gastrointestinale sia correlato all'ipomotilità del tratto intestinale a causa di una carenza di serotonina disponibile per guidare la contrazione delle cellule muscolari lisce. La sindrome dell'intestino irritabile (IBS), una comune comorbilità nei POTS, è probabilmente collegata alla ridotta secrezione di serotonina da parte delle cellule enterocromaffine nell'intestino. Le cellule enterocromaffine possono essere potenziate o attenuate dai prodotti secretori delle cellule immunitarie, come le cellule T CD4 +, e i pazienti con IBS hanno meno cellule produttrici di serotonina nell'intestino crasso rispetto ai normali soggetti di controllo [73,74]. Le piastrine immagazzinano il 99% della serotonina al di fuori del sistema nervoso centrale in granuli densi e oltre l'80% dei nostri pazienti ha una carenza di granuli densi di piastrine. Non abbiamo avuto prove di attivazione piastrinica per spiegare il δ-SPD; potrebbe essere possibile che la carenza sia correlata alla bassa produzione di serotonina nell'intestino e quindi si traduca in un minor numero di granuli densi. Indipendentemente da ciò, la nostra ipotesi sull'attivazione piastrinica non è corretta.


4. Discussione

In conclusione, il nostro studio ha dimostrato che, in un piccolo gruppo di pazienti POTS, c'erano aumenti di citochine e chemochine caratteristiche di una condizione immunitaria innata, simili a malattie autoimmuni tra cui RA, LES, psoriasi, sclerosi sistemica, sclerosi multipla e tipo- 1 diabete [48,75,76]. Riteniamo che l'identificazione di livelli aumentati di citochine pro-infiammatorie IL-1β, IL-21, TNFα, INFα e recettore TNF (CD30) in pazienti POTS con autoanticorpi contro i recettori muscarinici adrenergici e colinergici sia altamente indicativa di un processo infiammatorio coesistente che contribuisce al disturbo e richiede ulteriori studi.


Articolo originale:

Gunning, W.T., III; Stepkowski, S.M.; Kramer, P.M.; Karabin, B.L.; Grubb, B.P. Inflammatory Biomarkers in Postural Orthostatic Tachycardia Syndrome with Elevated G-Protein-Coupled Receptor Autoantibodies. J. Clin. Med.2021, 10, 623. https://doi.org/10.3390/jcm10040623

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